實驗室“夢想材料”上生產線

　　日前，記者從中科院上海硅酸鹽研究所獲悉，該所歷經10年，將有“夢想型”熱交換材料之稱的碳化硅陶瓷熱交換管推向了產業化，到2016年產能可達300噸以上。或許，這將給冶金、化工、制藥等離不開“熱交換”的行業帶來一場設備革命。

艱苦研發，填補國內空白

　　一根根其貌不揚的黑色細管組合而成的碳化硅熱交換設備，看起來實在不夠起眼。可這些碳化硅陶瓷管卻是熱交換領域的“夢想型”材料：具有非常優秀的導熱性能，可以承受1400℃的超高溫，可以耐氟化氫腐蝕，還具有非常高的力學強度。在惡劣的工作條件下，其換熱效率和使用壽命分別是現有熱交換材料的270倍和3-10倍，這在熱交換材料中絕無僅有。

　　2004年，上硅所黃政仁研究員帶團隊完成了國家一項關于碳化硅的重大研發項目后，就開始思考如何將這一材料真正在工業領域中派上用場——當時世界上只有一家美國公司開始少量生產碳化硅熱交換管，且只能成套設備購買，價格十分高昂。

　　把碳化硅原材料制成熱交換器中的圓形細管，聽上去似乎并不復雜，但圓管每“長高”、“長薄”一些，其制作難度就成幾何級數增加。2006年，碳化硅熱交換管項目得到了國家“863計劃”的資金支持，步入發展快車道。2009年，上硅所成功制出1米長的碳化硅管，但熱交換器大都采用3米的材料。為了攻克這道2米的“鴻溝”，黃政仁團隊不斷調試原材料配方，優化生產工藝，設計、改裝、研制了適合工業自動化連續生產的成型、燒結和檢測等裝備幾十臺(套)，項目總計投入近億元，終于在今年3月研制成功，填補了國內這一領域的空白。

兩年之約，合作需有戰略眼光

　　要將實驗室內的成果搬上生產線，市場資本的注入是不可或缺、卻又是容易讓好產品“胎死腹中”的一環。中科院上海硅酸鹽所在碳化硅陶瓷熱交換管這一項目的運作，或許值得借鑒。

　　由于項目良好的市場前景和技術優勢的壟斷性，前幾年來找上硅所商談投資合作的企業絡繹不絕，但黃政仁團隊始終堅持合作者“一定要有戰略眼光”。2011年，黃政仁與從平頂山遠道而來的平煤(集團)易成新材料有限公司一拍即合，雙方定下了“兩年之約”：如果項目研發順利，2年后合作成立公司將產品推向市場。2013年，中科易成成立，中科院上海硅酸鹽所以知識產權入股擁有44%的股權，平煤(集團)易成新材料有限公司擁有股權46%，雙方的高管和技術人員各現金入股5%，共同承擔風險與收益。此外，作為國內最大的碳化硅原材料生產商，產品的原材料也由乙方提供。值得一提的是，合作雙方先確立了公司的各項章程，再正式成立公司，確保公司成立后的規范發展。

　　“到2020年，國內高端熱交換材料的市場需求將超過300億元，我們的目標是獲得5到8年的壟斷利潤。”黃政仁透露，到2016年，中科易成的碳化硅管產能將達到300噸，并以每年200噸的速度遞增。

送貨上門，主動走進國內企業

　　中科易成工廠今年4月投產，已有不少客戶紛至沓來，其中絕大部分都是外國企業。讓黃政仁團隊感到自豪卻又有些惋惜的是，產品大規模進入國際市場的速度，可能比進入國內市場還要快一些。

　　與外國企業的產品相比，硅酸鹽所研制出的碳化硅管致密度更高、外形更直更圓，讓不少外國參觀者十分驚訝，在價格上也有不小的優勢。由于不少國外熱交換設備企業早已采用碳化硅管，所以面對更“價廉物美”的產品，國際市場很快就接受了。

　　但對于革新意識較為薄弱的國內企業，想要他們接受碳化硅陶瓷熱交換管這一新興事物，還需要一個從試用到批量使用的過程。面對這一情況，中科易成選擇主動送貨上門，將碳化硅產品提供給國內的熱交換設備生產企業和最終用戶免費試用，以此獲得企業對新產品的信任。

　　目前，國內已有幾家大型的制藥、化工廠商開始試用由碳化硅陶瓷制作的熱交換設備。黃政仁擔憂的是：假如國內中高端熱交換設備生產企業不抓緊機會轉型使用碳化硅熱交換材料，恐怕我國未來的中高端熱交換設備又將被進口產品占據，碳化硅熱交換管又將面臨出口轉內銷的尷尬局面。為此，團隊已經建立了碳化硅熱交換管的企業標準、行業標準，正在申報國家標準。