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先进材料创新展,这些高端货你都见过吗?
2017年06月27日

  6月24日-26日,第十九届中国科协年会“先进材料创新展览会”在长春国际会展中心举行。
  本届展会定位“高、精、专”的小型高端专题展,展示反映我国材料科技创新发展的优秀成果,重点展区包括复合材料、生物材料、特殊材料等。各类先进材料纷纷亮相,一大批新材料领域院士专家云集。

  “我国复合材料要赶上国外水平,还需5-10年努力”

  踏入展厅,国产大飞机C919模型就吸引了大家的目光。在此次先进材料创新展览会中,C919的亮点在于后机身主体结构材料——碳纤维复合材料。

  中国航天科工集团公司、航天海鹰(镇江)特种材料有限公司副董事长兼总经理高志强介绍,复合材料在飞机上的占比是衡量飞机先进性的主要标准之一。C919作为我国首架国产大飞机,其使用的复合材料比例已经超过波音737和空客320。在C919大飞机的生产过程中,海鹰特材利用以往积累的航天复合材料技术,结合民用客机要求并借鉴国外先进经验,自主研发形成了软膜成型技术。高志强还透露,对于即将推出的C929大飞机,它的复合材料比例将达到50%。C929的研发也会带动国家大尺寸碳纤维复合材料的制造技术发展。
  中国工程院院士、中国航天科技集团公司四院副院长侯晓告诉记者,目前我国的碳纤维产业发展很快,从十年前的几乎全部依赖进口,到现在基本实现碳纤维的国产化,逐步接近了国际水平,但在应用、制作工艺和成本控制方面,与国外仍存在一定差距。

  对于我国的复合材料产业,侯晓院士介绍说,中国的复合材料总体上处于第二代复合材料的阶段,对于性能更强、更抗冲击的第三代复合材料,我们还处于突破关键技术的阶段。要赶上国外水平,还需5-10年的努力。

  “自主品牌才是企业的生存之道”

  “欢迎大家来到这个展馆技术含量最高的展台。”中国科学院院士、北京理工大学副校长方岱宁的开场白不禁让在场记者对这个略显低调的“轨道交通复合材料”展台生出几分好奇。
  “现在海外华人都在说,中国有新四大发明,其中之一就是高铁。不仅如此,高铁还成为了李克强总理出访的两张名片之一。而我们这个展台就介绍了高铁的三个新技术。”方岱宁院士团队带来的三项新技术分别是全复合材料磁悬浮列车悬浮架结构、轨道交通用减震扣件及合成轨枕、高速车轮材料与结构。据他介绍,复合材料最大的特点就是自重轻,从而可带来节省油耗、提高运载能力和增加射程等一系列优良特性,在轨道交通、新能源汽车、航空航天等方面有着广阔的应用前景。

  谈到自主创新,方岱宁院士毫不犹豫地回答:“自主品牌才是我们企业的生存之道。”他介绍说,之前谈到中国高铁,材料过不过关的关键就是轮轨。“以前我们的轮子、轮轴和轨道全部只能从日本进口,而现在我们通过自主创新,突破了技术封锁”,“再也不用看国外的脸”。只有不断地研发新技术,才能走在世界前列。

  “别看这么一颗小小的钉子,它的技术含量非常高”

  塑料制品从诞生以来就成为了人们日常生活不可或缺的一部份,但其可降解性低,环境污染严重等问题,使得人们开始思考如何寻找替代品。在今天的先进材料创新展览会上,中国科学院长春应用化学研究所带来的聚乳酸产品有效地解决了这一难题。据中国科学院长春应用化学研究所研究员陈雪思介绍,聚乳酸来源于植物资源,通过发酵得到乳酸,再由乳酸制成绿色塑料制品,如耐热餐具、吸塑包装、薄膜产品等,可在短期时间内被降解。
  近年来,中国科学院长春应用化学研究所开始将目光转向医用市场,以聚乳酸为原料,开发可吸收人工骨、可吸收接骨螺钉等产品制备技术。可吸收骨螺钉、骨板可自行在体内降解吸收,避免了二次手术取出的步骤,减轻病人痛苦。“别看这么一颗小小的钉子,它的技术含量是非常高的。我们这个接骨钉的强度、韧性等性能指标比西方发达国家都要好。而且骨螺钉和接骨板已获得CFDA产品注册证,可应用于临床。”陈雪思告诉记者。

  “生物材料的发展不能一味跟跑,要跨越到前沿”

  传统观念认为无生命的生物材料不可能诱导组织和器官再生或形成。上世纪90年代初,四川大学教授、中国工程院院士张兴栋及其研究组在国际上率先发现并确证无机的磷酸钙陶瓷可以诱导骨再生,建立理论雏形,首创新一代人工骨——骨诱导人工骨并取证投入临床使用。这项技术被国际上评价为“划时代地宣告再生医学骨诱导材料的到来。”,是对中国和国际肌肉—骨骼系统治疗的突破性贡献,引领了生物材料的研发。
  材料可诱导骨骼再生,是否还可以诱导其它组织呢?
  2009年,在骨诱导基本理论上,中国科学家继而发现材料亦可诱导软骨形成,并由此提出了组织诱导性生物材料(Tissue Inducing Biomaterials)。
  近年来,中国科学家又有了较大的突破,相继提出中枢神经再生材料和韧带再生材料。其中,中枢神经再生材料已在动物实验中取得了成功。
  展会现场,张兴栋院士告诉记者,在我国生物材料中,常规高技术材料的关键技术由外商控制,70%依赖进口。随着生物材料发展进入新阶段,我国再生人体组织器官材料研究已处于世界先进行列。他认为,我国要发展生物材料,不能一味跟跑,要跨越到前沿,并作为国家重大战略工程去发展,如此便有望在10-15年间达到国际先进水平。