國際領先!湖北這位老師:挑戰世界性難題,科研成果填補國內空白

脫硫,泛指燃燒前脫去燃料中的硫分以及煙道氣排放前的去硫過程,是防治大氣汙染的重要技術措施之一。在青山電廠,為廢氣脫硫需要用管道輸送石灰石漿液,這種漿液呈酸性且含固態顆粒,極具腐蝕性和摩擦性。該電廠此前採用不鏽鋼管材,但管材"上崗"一年就被磨穿。此外,不少化工企業用不鏽鋼管或鐵管內襯橡膠作為化學物料的輸送管道,極易被腐蝕、磨損和結垢堵塞

。"血管短壽"不僅增大了企業成本,更埋下化學試劑洩露的種種隱患。

國際領先!湖北這位老師:挑戰世界性難題,科研成果填補國內空白

讓青山電廠擺脫"血管短壽"之痛的,是由武漢曉宏超高分子新材料股份有限公司生產的純超高分子聚乙烯管材管件這家公司的董事長,同時也是武漢工程大學機電工程學院的一名老師——秦建華。

秦建華,武漢工程大學材料成型學科學術帶頭人,現主要從事高分子材料成型理論的研究和成套設備的開發、設備管理信息系統的開發及企業MIS系統的開發。主持和參加的科研項目10餘項,申報國家發明專利二項,在國內原創性發明瞭機筒成型法技術,成功實現了單螺桿連續擠出純超高分子量聚乙烯管材,在國內外各種刊物上共發表文章20餘篇,其中7篇被國際四大檢索摘錄。

據悉,純超高分子聚乙烯材料分子量極高,達到150萬以上,它幾乎集中了各種塑料的優點,具有普通聚乙烯和其它工程塑料無可比擬的耐磨、耐衝擊、耐腐蝕和自潔等綜合性能 ,被國內外同行的專家稱為"令人驚奇的塑料"

。但正是由於分子量過大,導致超高分子聚乙烯產品極難成型。成型裝備的技術的落後,導致"能不能採取一個結合熱塑性塑料高速、低成本的成型方法來成型純超高分子聚乙烯管材"成為一個世界性難題

2002年,正在讀博士的秦建華,對攻克這個難題產生極大的興趣,將其視為重大的課題著手研究,經過五年的摸索和研究,收集資料、整理資料、完善資料,利用學校實驗室的基礎設備,對傳統設備進行改造,逐漸摸索出一個能夠初步成型管材的新工藝。隨後的兩年,在新工藝的基礎上,展開進一步調整、完善,到2009年為止,產品初步具備產業化的條件。

國際領先!湖北這位老師:挑戰世界性難題,科研成果填補國內空白

秦建華老師用創新工藝"說話",以科研成果"發聲",在國內外率先實現了純超高分子量聚乙烯管材高效、低成本的工業化生產,和率先開發出純超高分子量聚乙烯管件:三通、大小頭、彎管等。2012年,由秦建華自主研發的單螺桿擠出成型技術,將超高分子聚乙烯原料用高溫融化後,再打入模具成型,生產時速超過10米,技術國際領先。實驗發現,超高分子聚乙烯材料的耐磨性是不鏽鋼的5至7倍,能耐各種酸、鹼、鹽介質,耐衝擊性極佳,此項技術獲准了4個授權專利;與此同時,他更是通過專利入股的形式,成立了武漢曉宏超高新材料科技有限公司。

2013年,公司開始把在實驗室所研發的產品推向市場,就目前採用傳統材料存在問題的"企業痛點",首先在國電青山電廠、華能陽邏電廠、華電襄陽電廠等相關的企業進行試用。試點效果顯示,不鏽鋼管或鐵管內襯橡膠作為化學物料的輸送管道,使用不到一年就因腐蝕被"磨穿";而純超高分子聚乙烯管材管件,在使用一年後依舊"無恙",還避免了化學試劑洩露的隱患。

由於成效明顯,2014年起,公司開始進行以推廣為主的試銷售。目前,這種新型管材已裝進國電青山電廠、華能陽邏電廠、武漢石化等40餘家化工企業,最早一批投用的產品,服役期已超過傳統管件平均壽命的2至3倍。2015年,在湖北省科技部門的大力支持下,由武漢曉宏公司、省標準化研究院和武漢工程大學共同研製的《零添加劑超高分子量聚乙烯管材》通過專家評審,成為湖北省地方標準。"通過對標準逐章逐條的認真審議和討論,評審專家一致認為該標準制定的整體思路科學合理,填補了國內空白,具有一定的前瞻性",《中國質量報》和湖北省質檢總局的官方網站等權威媒體對此進行了聚焦報道。

國際領先!湖北這位老師:挑戰世界性難題,科研成果填補國內空白

從高分子材料單螺桿擠出成型工藝的創新到成型裝備的創新,再到如今高速、低成本的生產超高分子聚乙烯管材管件的跨越,在秦建華的帶領下,純超高分子聚乙烯管材管件實現了大規模的產業化生產,帶來了巨大的社會和經濟效益!

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本文部分素材來源:武漢工程大學新聞網/機電工程學院官網、網易新聞


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