圖為哈工大石墨深加工及高端應(yīng)用研究中心主任黃玉東教授與學(xué)生們?cè)谝黄鸾涣?/strong> （中國粉體技術(shù)網(wǎng)/班建偉）石墨一直是軍工與現(xiàn)代工業(yè)及高、新、尖技術(shù)發(fā)展中不可或缺的重要戰(zhàn)略資源。我省石墨儲(chǔ)量居全國首位，憑借石墨資源豐富、儲(chǔ)量大、品位高等特點(diǎn)，已成為我國乃至全世界石墨產(chǎn)品的重要生產(chǎn)基地。
然而，黑龍江省石墨產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平低，缺少下游高新技術(shù)產(chǎn)品的有力支撐，已經(jīng)成為石墨產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。大力開展深層次的石墨基礎(chǔ)和前沿技術(shù)研究，實(shí)現(xiàn)石墨高端應(yīng)用核心技術(shù)的重大原始創(chuàng)新，通過產(chǎn)學(xué)研用深度融合實(shí)現(xiàn)科技成果的高效轉(zhuǎn)化應(yīng)用、促進(jìn)石墨深加工及其高端應(yīng)用技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展、打造具有國際競爭力的高端石墨應(yīng)用產(chǎn)業(yè)，已成為黑龍江省乃至全國的迫切需要。
潛心科研瞄準(zhǔn)實(shí)踐
記者日前來到哈工大石墨深加工及高端應(yīng)用研究中心，據(jù)該中心主任、哈爾濱工業(yè)大學(xué)化工學(xué)院院長、長江學(xué)者黃玉東介紹，該中心現(xiàn)有成員44人，其中長江學(xué)者特聘教授2人，國家杰出青年基金獲得者1人，青年千人計(jì)劃1人，新世紀(jì)優(yōu)秀人才、省杰青7人。團(tuán)隊(duì)成員學(xué)科交叉背景濃厚，研究方向覆蓋材料科學(xué)、化學(xué)工程、環(huán)境工程等專業(yè)領(lǐng)域。
黃玉東教授說：“石墨加工新技術(shù)與高端應(yīng)用工程技術(shù)研究中心是2013年9月獲批的省級(jí)工程技術(shù)中心，中心結(jié)合黑龍江省天然石墨及相關(guān)行業(yè)的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀及天然石墨礦產(chǎn)資源的總體發(fā)展規(guī)劃，通過先進(jìn)、高效、環(huán)保、低能耗的天然石墨深加工關(guān)鍵技術(shù)和工業(yè)化研究，開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的天然石墨深加工產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)，提高天然石墨產(chǎn)業(yè)的深加工水平，形成黑龍江省石墨深加工與高端應(yīng)用技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈”。
記者了解到，石墨中心目前已形成了涵蓋4個(gè)一級(jí)國家重點(diǎn)學(xué)科、1個(gè)國家實(shí)驗(yàn)室、2個(gè)國家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、2個(gè)省部級(jí)實(shí)驗(yàn)室和1個(gè)國家級(jí)工程中心的創(chuàng)新試驗(yàn)平臺(tái)，凝聚了院士、長江學(xué)者、杰青等數(shù)十位高端技術(shù)人才和多個(gè)高水平創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。
運(yùn)行以來，石墨中心全面參與石墨領(lǐng)域國家、省部級(jí)科技重大和重點(diǎn)項(xiàng)目，突破了多項(xiàng)核心關(guān)鍵技術(shù)，為我國石墨高端應(yīng)用發(fā)展提供了一批以基礎(chǔ)理論研究為主的前沿技術(shù)儲(chǔ)備。目前，石墨中心已經(jīng)成為我國石墨研發(fā)的重要基地。
結(jié)緣企業(yè)釋放能量
黃玉東教授說：“哈爾濱工業(yè)大學(xué)在天然石墨深加工及高端應(yīng)用的前沿領(lǐng)域有多年研究基礎(chǔ)。為進(jìn)一步匯聚優(yōu)勢資源，為黑龍江省石墨高端應(yīng)用提供創(chuàng)新的源動(dòng)力，哈工大協(xié)同校內(nèi)化學(xué)化工、材料、環(huán)境、物理等多個(gè)學(xué)科的綜合優(yōu)勢，同時(shí)在石墨電池材料領(lǐng)域與貝特瑞新能源材料有限公司、奧宇石墨集團(tuán)開展了積極合作，其中與貝特瑞合作研制的負(fù)極材料成功應(yīng)用于Tesla汽車電池”。
據(jù)了解，該中心重點(diǎn)研究方向是石墨烯及石墨紙的規(guī)?；苽浼夹g(shù)、改性天然石墨電池材料批量化制備及電池制造、高阻燃天然石墨、聚合物材料制備關(guān)鍵技術(shù)、膨脹石墨及制品的開發(fā)及應(yīng)用及石墨基功能涂層等。
基于上述研究方向，該中心已經(jīng)在科學(xué)研究、技術(shù)轉(zhuǎn)化、產(chǎn)業(yè)化落地等方面取得較大成績。合作承擔(dān)了國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目、國家863計(jì)劃電動(dòng)汽車重大專項(xiàng)、科技部國際合作項(xiàng)目、省應(yīng)用開發(fā)科技計(jì)劃重大項(xiàng)目等一批國家、省部重大重點(diǎn)研究項(xiàng)目。
石墨中心還與哈爾濱光宇電源股份有限公司在高容量負(fù)極及高性能電池制造領(lǐng)域開展了長期的合作，建立了穩(wěn)定、長效的產(chǎn)學(xué)研合作機(jī)制，所研制高性能石墨/硅負(fù)極材料成功應(yīng)用電池產(chǎn)品，電池能量密度較常規(guī)電池提升了20%。
創(chuàng)新之花香溢龍江
創(chuàng)新“顰鼓”動(dòng)地來。打造多學(xué)科交叉與協(xié)同的高水平科研團(tuán)隊(duì)，哈工大石墨深加工及高端應(yīng)用研究中心正在形成“國內(nèi)一流、國際知名”的石墨高端應(yīng)用領(lǐng)域科研創(chuàng)新平臺(tái)和學(xué)科群，構(gòu)建石墨高端應(yīng)用領(lǐng)域領(lǐng)軍人才培養(yǎng)體系，打造國家級(jí)石墨深加工及其高端應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化示范基地，為推動(dòng)黑龍江省高端石墨產(chǎn)業(yè)的建設(shè)和發(fā)展，服務(wù)龍江區(qū)域經(jīng)濟(jì)進(jìn)步助力。
黃玉東教授說：“石墨基復(fù)合功能涂層是石墨高端應(yīng)用的重要方向之一。我們針對(duì)航天材料使用環(huán)境的特殊性，通過石墨復(fù)合有機(jī)硅樹脂、石墨復(fù)合環(huán)氧樹脂、石墨復(fù)合硅樹脂摻雜改性硅酸鹽的方法，開發(fā)了一系列石墨基功能涂層。研制的石墨基功能涂層在固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、月壤取芯軟袋、導(dǎo)彈鼻椎、導(dǎo)彈熱防護(hù)面板等領(lǐng)域獲得了廣泛運(yùn)用，滿足了國家多型號(hào)導(dǎo)彈、運(yùn)載火箭對(duì)該類涂層使用需求，為探月工程、國家系列重大工程提供了有力保障”。
記者了解到，基于石墨中心技術(shù)目前正在孵化鋰離子電池負(fù)極材料、石墨阻燃材料等四家高技術(shù)企業(yè)，預(yù)計(jì)三年內(nèi)產(chǎn)值將達(dá)到5000萬元，屆時(shí)將有力推動(dòng)我省高端石墨產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
談及石墨中心未來發(fā)展目標(biāo)，黃玉東教授說：“針對(duì)石墨高端應(yīng)用的戰(zhàn)略需求和技術(shù)瓶頸，我們將整合優(yōu)勢資源，開展深層次體制機(jī)制改革，形成支撐黑龍江省石墨高端應(yīng)用前沿技術(shù)創(chuàng)新的源動(dòng)力基地。解決石墨高端應(yīng)用的關(guān)鍵瓶頸問題，在石墨烯制備、結(jié)構(gòu)調(diào)控及功能器件，先進(jìn)石墨基新能源材料，石墨復(fù)合材料及石墨原料精細(xì)化加工，先進(jìn)測試與分析技術(shù)四個(gè)方面，形成一批支撐黑龍江省石墨高端應(yīng)用技術(shù)的重大創(chuàng)新成果。
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