還有兩天，第二屆中國科交會就要開幕。回顧首屆科交會，當時簽約的將近700個成果轉(zhuǎn)化項目進展如何?近日，南方日報探訪了“納米金剛石顆粒增強鋼鐵基復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)化”項目，它的首批意向投資金額5億元，是首屆科交會成果轉(zhuǎn)化簽約額度最高的項目。
該項目由原沈陽理工大學(xué)校長賈春德與北京某公司簽約合作。現(xiàn)已成立惠州碳之光材料科技有限公司專門從事產(chǎn)業(yè)化。同時，碳之光還與中國高校(華南)科技成果轉(zhuǎn)化中心簽約，在惠州建設(shè)了金屬納米復(fù)合材料研究院，成為此類產(chǎn)品的研發(fā)基地。
偶然發(fā)現(xiàn)納米金剛石和金屬結(jié)合緊密
走進惠州市潼湖生態(tài)智慧區(qū)創(chuàng)新園，在金屬納米復(fù)合材料研究院的實驗室里，可以看到一些方形、圓柱形或異形的金屬塊。摸上去有點涼，掂一掂比較沉，和一般金屬無異，在實驗室里并不顯眼，上面標了一些由字母和數(shù)字組成的標識。
賈春德告訴記者，這可以說是目前世界上最硬的鋼，上面的字母和數(shù)字表示它的硬度。去年6月，賈春德帶著它的技術(shù)成果參加了在惠州舉行的首屆中國高校科技成果交易會，隨后簽下了5億元的成果轉(zhuǎn)化項目，成為意向簽約金額最高的項目。
賈春德介紹，1985年，他在加拿大某大學(xué)材料科學(xué)與工程系做訪問學(xué)者，主要做磨損的動態(tài)直接觀測。研究中發(fā)現(xiàn)，電鍍金剛石中的金剛石顆粒和金屬基體結(jié)合得非常緊密，作為復(fù)合材料可以磨削陶瓷。于是萌發(fā)了一個想法，能不能用它開發(fā)鋼鐵基復(fù)合材料呢?
1990年左右，回國后擔(dān)任一家公司工程技術(shù)中心負責(zé)人的賈春德，接到研發(fā)某型號武器特種潤滑油的任務(wù)。當時，白俄羅斯已經(jīng)研制出納米金剛石了，而且有納米金剛石作為潤滑油添加劑能提高潤滑油性能的報道。研究發(fā)現(xiàn)這種小顆粒的金剛石可以轉(zhuǎn)移，并且沉積到金屬零件表面，形成很堅固的保護膜。這個現(xiàn)象提示了他，金剛石和鐵天然有親和力。既然如此，能不能讓金剛石進到鋼鐵基體里面去?
后來，賈春德和團隊經(jīng)過反復(fù)實驗，研制成了納米金剛石超級耐磨材料，并用多種測試手段進一步證實了納米金剛石的確熱擴散進到鋼鐵基體里了。這有望使中國進入世界鋼鐵基納米復(fù)合材料的前列。基于此重大發(fā)現(xiàn)，賈春德、楊樹桐、段占強團隊發(fā)明了納米金剛石顆粒增強鋼鐵基復(fù)合材料生產(chǎn)的工藝技術(shù)。
賈春德介紹，這種納米復(fù)合結(jié)構(gòu)的鋼鐵材料具有極其優(yōu)異的機械物理性能，硬度、強度、抗沖擊、抗疲勞、超級耐磨、加工性良好。大約到2005年，成套的工業(yè)化生產(chǎn)工藝已近成熟、具備了產(chǎn)業(yè)化的條件。此后，由于自己有些事情要處理，直到近幾年才著手推進它的產(chǎn)業(yè)化。
有望形成千億級產(chǎn)業(yè)
技術(shù)的突破、產(chǎn)業(yè)的需求，促使賈春德開始探索納米金剛石的產(chǎn)業(yè)化之路。2017年6月，首屆中國科交會在惠州舉行，賈春德借此簽約進行成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化。
目前，他的團隊已和華南中心成立金屬納米復(fù)合材料研究院，將圍繞納米金剛石技術(shù)開展研究。“我們發(fā)現(xiàn)了金剛石可以滲到鋼里面，這只是發(fā)現(xiàn)了一個‘金礦’，大量的工作要開發(fā)這個‘金礦’，因此得研究以后才能夠把它開發(fā)出來。”
這項技術(shù)究竟可以做什么?賈春德介紹，它可以應(yīng)用在至少三個領(lǐng)域，即鋼鐵材料領(lǐng)域、機械制造領(lǐng)域、表面工程領(lǐng)域。
目前，世界上有200多種鋼材，有2000多種特鋼。這些鋼有約80%可以變成金剛石顆粒增強的鋼鐵基復(fù)合材料，其性能都會有大幅度的提高。“我們的特鋼不特，要進口大量高性能特鋼，比如軸承用鋼、齒輪用鋼、高溫鍋爐用鋼，甚至汽車發(fā)動機等，高檔汽車彈簧等。”因此，這項技術(shù)可以在相當程度上解決高性能特鋼的問題。
在機械制造領(lǐng)域，包括工程機械、煤炭機械、筑路機械、建筑機械、環(huán)保機械、能源機械、流體機械、動力傳動機械，還有國防裝備制造業(yè)和大量機械工具，每個方面的市場都非常巨大。另外還有表面工程領(lǐng)域。
賈春德認為，“納米金剛石顆粒增強鋼鐵基復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)化”項目在這三大領(lǐng)域都有廣闊的前景，市場潛力難以準確估算。
根據(jù)計劃，該項目意向性的5億元投資將建一個集科學(xué)研究、新產(chǎn)品新工藝中試、高端裝備研發(fā)和專業(yè)人才培養(yǎng)的金屬納米復(fù)合材料研究院有限公司。并以它為依托，通過技術(shù)服務(wù)、技術(shù)入股等形式與相關(guān)鋼鐵企業(yè)、機械制造企業(yè)共同創(chuàng)立國家級金剛石超級納米鋼高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化聯(lián)盟和產(chǎn)業(yè)化示范基地，期待未來的產(chǎn)業(yè)化示范基地達到1000億元以上產(chǎn)值。賈春德介紹，今年，相關(guān)的資金將陸續(xù)到位，會購買一批實驗裝置和設(shè)備，引進專職的科研人員，建立測試基地，產(chǎn)業(yè)化進程將進一步加快。
對話
期待獲得更多更好的科技服務(wù)
南方日報：在去年舉行的首屆科交會上，你和北京一家公司簽了“納米金剛石顆粒增強鋼鐵基復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)化”項目。到現(xiàn)在為止，它的進展如何?
賈春德：首先是成立了惠州碳之光材料科技有限公司，它將專門從事納米金剛石技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。同時還與華南中心聯(lián)合成立了金屬納米復(fù)合材料研究院，成為此類產(chǎn)品的研發(fā)基地。當然，這兩個單位基本上是一套團隊，現(xiàn)有10多名研究骨干，在相關(guān)領(lǐng)域各有所長。此外，我們還成立了一個特種材料的院士工作站。
技術(shù)研究可以為產(chǎn)業(yè)化提供技術(shù)支撐，反過來，產(chǎn)業(yè)化可以為更深入的技術(shù)研究提供經(jīng)費保障，兩者相互促進。等相關(guān)的資金到位，將加快研究和產(chǎn)業(yè)化的步伐。
南方日報：這項技術(shù)的應(yīng)用前景如何?
賈春德：坦白說，這個賬很難算。它至少可以用在鋼鐵材料領(lǐng)域、機械制造領(lǐng)域、表面工程領(lǐng)域。
我們做的是世界上最耐磨的鋼，也許一年之內(nèi)就能推開市場。現(xiàn)在有一個研發(fā)中心，如果順利，接下來外圍將有10個轉(zhuǎn)移基地，它們又和若干家大型工廠連在一起，這就構(gòu)成了金剛石超級納米鋼的產(chǎn)業(yè)集群。我們的目標是實現(xiàn)1000億元的產(chǎn)值，但實際的應(yīng)用前景市場將遠超這個規(guī)模。
南方日報：在惠州推進這項成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化，有沒有什么想法或建議?
賈春德：由于第一屆科交會的機緣，我們在這里做研究和產(chǎn)業(yè)化。在推進的過程中，感覺能享受到的科技服務(wù)還不夠多。比如在項目申報、院士工作站的引進等方面，有時候不知道找哪里對接。希望惠州能加強這方面的服務(wù)工作，促進好的成果轉(zhuǎn)化項目更好更快地推進。
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