高树森，推动纳米耐火材料跨越发展

2016-09-20 17:32:11已围观次来源：中华网编辑：夏雪

　　关于自主创新纳米科技

　　推动纳米耐火材料战略性新兴产业跨越发展

　　【编者按】

　　21世纪的纳米科学枝术正在成为推动世界各国经济发展的主要驱动力之一_纳米科技之所以在本世纪产生如此重大深远影响与纳米材料本身在高科技的地位密不可分高枝术是在前沿科学基础上发展起来的先进技术，已往往是工业革命的先导，也是枝术竞争的“制高点”，在高枝术基拙巨发展起来的高科枝产业是衡量一个国家科学技术和经济实力的标志之一。

　　高树森教授是纳米衬火材料科技创新与产业化的开拓者，一位怀抱伟大中国梦的科学家发明家。几十年无悔的智慧和汗水，几十年执着的追求与创新在纳米耐火材料高科枝领域硕

　　果累累，已获多项系列国家发明专利成果，并且解决了制约产业化发展的多方面瓶颈问题，纳米耐欠材料在高温工业中的实际使用也取得了突出的使用效果，得到政府、业界、媒体一致肯定与好评!他的创新成果及影响力是纳米，付火材料创新发展史匕的标杆，他是值得我们平敬的人，是中华民族实现中国梦道路上当之无愧的行业领军人物_

　　战略性新兴产业是引导未来经济社会发展的重要力量。发展战略性新兴产业己成为世界主要国家抢占新轮经济和科技发展制高点的重大战略。《国家中长期科学和技术发展规划纲

　　(2006-2020年)》部署了四大研究计划，分别是蛋白质研究、量了调控研究、纳米研究、发育与生殖研究训划。《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》指出，纳米科技

　　已成为许多国家提升核心竟争力的战略选择，也是中国有望实现跨越式发展的领域之一。未来15年，中国在这一领域的研究重点将包括纳米材料的叫控制备、自组装和功能化，纳米电子学、纳米生物学和纳米医学，纳米尺度表征度量学，以及纳米材料和纳米技术在能源、环境、信息、医药等领域的应用等。

　　纳米科技和纳米材料是20世纪80年代刚刚诞生并止在崛起的高新技术，它是研究包括从亚微米、纳米到团簇尺寸(从几个原子到几百个原子以上尺寸)之间的物质组成体系的运动相互作用以及可能的实际应用中的科学技术问题，研究内容还涉及现代科技的广阔领域纳米材料和纳米结构是当今新材料研究领域中最富有活力、对米来经济和社会发展有着十分重要影响的研究对象，也是纳米科技中最为活跃、最接近应用的重要组成部分。纳米材料和纳米结构的应用将对如何调整国民经济支柱产业的布局、设计新产品、形成新的产业及改造传统产业注入高科技含量提供新的机遇近年来，纳米技术和纳米材料取得了引人注日的成就。只有特异功能的各种纳米材料越来越多，由纳米材料制备的功能性户品也不断地被少}发出来，开始形成个新型的纳米功能性产品的产业领域。在众多的纳米材料中，一此高性能的纳米陶瓷粉体材料，也就广义上的无机非金属纳米材料的开发应用最为广泛和活跃，并己在多种产业和实际产品巾得到应用，出现了高性能多功能性纳米产品，从而使得许多传统产业正在发生场新的技术革命。

　　太原高科耐火材料有限公司及企业技术研究中丈简介

　　太原高科耐火材料有限公司于1989年由高树森苹事长基十创新耐火材料，服务高温产业经济的梦想而发起创立。在成太原高科耐火材料有限公司立乙初，这只是一家简易的小型耐火材料厂，经过儿年的艰苦奋斗，企业取得了初步的发展。1992年纤山西省高新技术委员会认定、国家太原高新技术开发区管委会批准，成立T太原高科耐火材料有限公司(简称太原高科)。公司建立了耐火材料牛产)和专门的耐火材料技术研究中心，成为耐火材料行业中唯的国家级高新技术企业，并承担山西省高端重点行业用耐火材料的技术研究与开发工作，先后研究开发出多种耐火材料高新技术产品，并及时将研究成果转化为生产力，大大促进了企业的发展，为技术研究和自主创新提供了雄厚的资金支持，形成了十产与科研相互促进的良好局面。同时，公司注重与国内有关院校及相关专业专家的联系与交流，以企业为主体的产学研体制的形成与建立，这对高利公司的发展发挥了很好的作用。

　　随着公司的不断发展，原有的生产能力远不能满足市场的需求，2005年公司在阳曲县投资8000余万元，建设了总占地曲积为150多亩的现代化工厂和企业技术研发中心，该项目同时被列为山西省"1311"重点工程、高利技产业化项目以及山西重点引进关键科技开发项目。新工厂于2006午竣工投入生产，特种高效不定形耐火材料年生产能力为5.5万吨。新建的企业技术研究.}，心具有较光进完养的试验检验条件和设备仪器，技术中心还拥有一批经验仁富高素质的研究技术人员，特别是拥有科技带头人高树森教授，具各研究开发自主创新和生产高新技术耐火材料产品的能力该企业技术中心分别于2005年被太原市科技局批准成为太原市耐火材料行业工程技术研究巾心，2007年被山西省科技厅批准成为耐火材料行业工程技术研究中心，2009年被山西省认定为企业技术中心，担负着耐火材料行业关键技术的研发和创新上作，并在自主创新方而取得了多项重大创新成果。

　　太原高科目前已通过了IS09001-2000国际质量体系认证和IS014001:2004环境管理体系认证，被山西省科委确定为“山西省科技先导型企业”、太原市科技局授予“太原市科技创新小范单位”、太原高新区授子“十佳技术创新项目企业”及“质量管理先进企业”、山两省认定为企业技术中心。2010午，中国耐火材料行业协会授予太原高科耐火材料有限公司、山两省耐火材料工程技术研究中心“行业纳米耐火材料产业化小范基地”的称号。实践证明，坚持科学发展观，坚持走自主研发和自主创新的道路是太原高科发展的根本。

　　纳米科技、纳米耐火材料自王创新成果

　　纳米科技是21世纪最窝有活力、对各个领域将产牛深远影响的高新技术，也将对我国纤济的发展捉供新机遇随着纳米材料和纳米技术进入更多的传统产业和传统产品中，纳米科技将会给整个社会带来更大的经济和社会效益，对人类社会进步产生深远的影响，同时发展纳米科技是转变经济发展力式，实现可持续发展的关键。战略性新兴户业是新型科技和新型产业的深度融合，代表着科技创新的方向，也代表产业发展的方向，使战略性新兴产业尽早成为国民经济的先导产业和支柱产业，要大力推动自主创新、提高原始创新能力和关键核心技术创新能力，着力突破制约经济社会发展的关键技术问题。加快推进自主创新，紧紧抓住新一轮世界科技革命带来的战略机遇，更加注重白胜创新能力，加快科技成果同现实十产力转化，加快科技体制改革，加快建设宏大的创新型科技人才队伍，谋求经济增长与发展主动权，形成长期竟争优势，为加决经济发展力式转变捉供强有力的科技支撑。

　　耐火材料是钢铁、有色金属、建材、石化、能源、环保、电力、国防等基础工业领域重要的慕础材料，是高温巨业热工设备不可缺少的重要支择材料，与钢铁等高温工业的技术发展相互依存互为促进。为了开发21世纪新一代耐火材料，迫切需要运用尖端的纳米技术和纳米材料开发后续的纳米耐火材料。随着科学技术进步的日益加快和对纳米技术厂泛深入的研究，作为高新技术，纳米技术得到了迅速发展和厂泛应用，并且越来越深入地影响和改变着人们的生产、生活及思想，而对经济、政治及社会的影响则更多地体现右各国间对纳米技术及应用的激烈竞争上。耐火材料作为高温工业，特别是钢铁工业服务的基础材料，它一直伴随着高温技术和材料科学的进步而发展。如何应用尖端的纳米技术和纳米材料来改变耐火材料的组织结构，特别是微观显微结构，全而提高耐火材料的各顶性能指标，更好地满足钢铁等高温工业发展及使用需求，直是广大耐火材料工_作者所关注的热点问题。因此，高科公司和技术中心研究人员在高树森董事长的带领下，对纳米技术、纳米材料及其在耐火材料领域中应用开展了长期的、多力而的探索与尝试，并且在此工作基础上还进行了专题研究和自主创新工作:结果表明，采用纳米技术制备的纳米陶瓷粉体材料所具有的功能特性，在纳米耐火材料领域中应用都能够充分地显小出来目得以确认:采用纳米技术和纳米材料制成的纳米耐火材料产品，有玻璃下业中应用取得了意想不到的使用效果，在钢铁工业新技术(如炼钢二次精炼)中使用也显不出令人振奋的使用结果。

　　近年来，我们对纳米技术和纳米耐火材料进行了深入研究和自主创新，中报r多项纳米耐火材料系列发明专利项日，分别是:纳米复合氧化物陶瓷结合铝一尖晶石耐火浇注料及

　　其制备方法(专利号:ZL200810079392.X):纳米A1z03薄膜包裹的碳一铝尖晶石耐火浇注料及其制备方法(专利号:ZL,200810079799.2);纳米11()、Mg0复合陶瓷结合尖晶石-镁质耐火浇注料及其制备方法(公布号:CN101544505A):纳米A1z03, Mgo薄膜包裹的碳一尖晶石镁质耐火浇注料及其制备方法(专利号:LL 2009101368:56.3):纳米八1刀,. SiC薄膜包裹碳的Al2O3 -MasIc-C质耐火浇注料及其制备方法(专利号:ZL200910223490.0):纳米Si02、Ca0复合陶瓷结合硅质耐火浇注料及其制备方法(专利号:ZL 20101016554.9):矾土基纳米复合氧化物陶瓷结合Al2O3 -MgO不烧制品及其制备方法(专利号ZL201010608883.6)。

　　这几项发明专利均已公布或授权，并经有关部门严格筛选后评定，被列为年度四家重点发明专利项日、并纳入国家发明专利实施转化项日中，还被知识产权出版社编入《中国专利发明人年鉴》第十一卷建国六十一周年优秀发明家及专利项日特辑中:前两项发明专利获第九届香港国际发明博览会金奖，又获第十二届中国北京国际科技产业博览会第三届中国自主创新杰出贡献奖由千高树森又发明了更多的纳米耐火材料专利，2010年在第十三届中国北京国际科技产业博览会上再一次获“中国自主创新杰出贡献奖”，并在“中国高新企业发展国际论坛”上作了《关十发展纳米科技和纳米耐火材料自主创新及其产业化》的重要报告。

　　纳米耐火材料系列发明专利的公布或授权，是纳米技术和纳米材料在耐火材料领域巾成功应用的重要标志，也是纳米技术和纳米材料在传统产业上自主研发、自主创新的重要发展

　　方向，对钢铁等高温工业的发展和高新技术的应用，作出了重要贡献。同时，发展纳米科技是转变经济发展方式，实现可持续发展的关键。具有战略性的纳米新兴产业是新兴科技、新兴产业的深度融合，代表着科技创新的方向，也代表产业发展的方同。使纳米战略性新兴产业尽早成为国民经济的先导广业和支柱产业，要大力推动自主创新，着力突破制约经济社会发展的关键技术问题。加快推进自主创新，紧紧抓住新一轮世界科技革命带来的战略机遇，更加注重创新，加快自主创新能力，加快科技成果同现实生产力转化，加强科技体制改苹，加快建设宏大的创新型科技人才队伍，谋求纤济增长与发展主动权，形成民期竞争优势，为加快经济发展方式转变提供强有力的科技支撑。中国有半富的耐火原料资源，尤其是高铝矶十、菱镁矿、石墨更是得人独厚。我国高铝矶土探明储量约为10亿吨(主要分布在山西、河南、贵州)，居世界首位，与圭亚那、巴两共为世界矶土资源大国。我国菱镁矿蕴藏量约30亿吨(主要在辽宁、山东)，占世界1/3，其他主要蕴藏国为俄罗斯和奥地利。磷片状石墨则以我国最丰富(主要在黑龙汀、山尔)，储量1.4亿吨，其次为加拿大。它们的加工产品一一矾土熟料、镁砂、鳞片状石墨均为优质耐火制品的重要原料。因此，耐火原料的这一资源

　　优势为我国耐火材料发展提供了有利基础，同时也为耐火材料进入国际市场出口创汇捉供了良好条件。但是耐火材料最新发展趋势是向高精高纯工业原料和高温烧成方向发展，该

　　系列纳米耐火材料研究项日充分利用我国资源优势(高铝矶土、菱镁矿、石撇)生产特种高效耐火材料，为我国耐火材料资源的利用和行业发展捉供了新思路。该项目的实施对改变我国资源原料输出型方式，对我国利用资源优势，用高新技术带动改造传统产业，带动资源产业发展具有重要的意义升发的新型纳米耐火材料浇注料及其整体浇注技术，大幅度捉高钢等高温工业设各的使用寿命，节约资源，且节能减排，系属低碳经济，经济适应性'i，无粉尘，无排放有害气体，特别是无纳米粉尘污染，是真正的绿色耐火材料，这是由于传统的耐火材料都要经过1600℃以上的高温烧成制成，而纳米耐火浇注料不经烧成而靠化学反应结合产生高强度，而且这种招体新材料还叫实施“套修补”作业，即当炉衬使用损坏到一定程度时不须将剩余残衬拆除，经清理后用原模型进行卖浇，继续使用，使炉衬材料消耗显著降低，并适应于循环经济发展的需求，具有显著的经济效益和社会效益。该系列项日的大力推厂也将为我国丰富的耐火原料资源在现代耐火材料中的应用提供广阔的发展前景，将资源变为产品，推动市场效盖，可带动资源产业的更快发展。

　　在纳米耐火材料领域，与同烧成的定形耐火材料相比，不定形耐火材料因具有生产工艺简单，生产周期短，从制备到施工的综合能耗低，叫机械化施工且施工效率高，可通过局部修补并在残衬上进行补浇确减少材料消耗，适宜于复杂构型的衬体施工和修补，便于根据施工和使用要求调整组成和性能等优点，在世界各国都得到了迅猛发展。其在整个耐火材料中所.七的比例，已成为衡量耐火材料行业技术发展水

　　平的重要标准。不定形耐火材料由千交货时无需烧成，即使是预制件也只需在较低温度热处理即可，因此符合低碳纤济和绿色耐火材料的理念

　　太原高科纳米耐火材料的研究及其发明专利成果，大大推动了我国纳米技术、纳米材料的进步与发展，为耐火材料的发展开辟了一片新天地，也为开发更长寿、更节能、无污染功能化的新型绿色耐火材料带来了发展空间。为了进步深入发展纳米技术在耐火材料领域中的商用研究，使纳米技术在耐火材料领域中得到更广泛的亩用，太原高科将研究开发更多更实用的纳米耐火材料发明专利成果，以满足钢铁、玻璃、水泥等高温工业发展需求也为钢铁等高温工业新技术的实施与发展提供了最仕服务

　　建立纳米耐火材料产业化采范基地，为加决经济发展方式转变提供科技支撑

　　我国钢铁产量巨大，zoos年钢产量达5. 7亿吨，位居世界首位，约占世界总产钢量的50%以匕钢铁生产的高速增长是伴随着流程优化与结构调铭来实现的，其重要的就是对加快推进生态文明建设是从清洁生产总体高度土，加快科技创新与进步，继续将纳米技术纳入到耐火材料尖端技术之中，进行深入的研究川发和自主创新，并实施产业化，对钢铁等高温工业发展、高新技术的采用与实施、节能减排、提高质量、创新品种都将发挥非常重要的作用

　　纳米科技和纳米材料是21世纪最有发展前景的高新技术，它对国家经济发展、经济转型、传统经济改造、自主创新等均具有重要意义。然而，纳米科技和纳米材料只有在生产实际应用中才能体现出自身的重大价值。国外多个国家都对纳米产品的产业化给予特别关注，并目作为纳米科技发展水平的重要标志纳米材料制备技术山实验室转移到工厂生产势在必行，在纳米技术产业化过程中存在多方向制约纳米发展的瓶颈问题。为J解决纳米耐火材料产业化中出现的各种瓶颈问题，我们开展长期的专项研究并取得了较好的效果，这就为纳米耐火材料产业化铺平了道路，为加快推进产业结构调整，完善现代产业体系，加快推进传统产业技术改造，加快发展纳米战略新兴产业，全面提升产业技术水平和国际竞争力，都具有重大意义。

　　改革川放的总设计师邓小平同志曾指出:“科学技术是第一生产力”。由此开启了在伞民范国内树立“将知识转化为生产力”的理念，知识和技术的结合是社会生产力捉高的关键。科技成果不能只是空中楼阁，科技成果的最终归宿必须是产品。只有创造出史多的物质文明，经济才能更好地发展，才能拥有更加富足的未来。为此，建立纳米耐火材料产业化示范基地，对当前和今后耐火材料工业和钢铁等高温工业的发展是非常有意义的，而目也是十分紧迫和刻不容缓的。此外，囚际间纳米技术和纳米材料的竞争更多体现打工业生产的纳米产品上，太原高科对纳米科技和纳米耐火材料的研究开发和自主创新作了长期的艰苦努力，并取得多项发明专利成果，并目对纳米科技和纳米耐火材料继续开展深入研究和产业化基地建设将会取得更多、更大进展，为我国纳米科技发展作出贡献。弄业化示范琴地建立后，太原高科将运用多项高新技术，谋求与尖端的纳米技术茶合，加速纳米耐火材料的理论与实际应用研究，为耐火材料行业的纳米化发展创造条件和奠定基础，完成开发成果后，可积极推进开发和创新成果的户业化，及时服务十钢铁等高温工业生产中，使纳米技术及旱地显现出经济效益和社会效益，为科技发展和进步竹贡献，努力把21世纪纳米尖端耐火材料的开发与生产做好、做成功;为国家高温工业的发展继续作研发与服务:加快传统工业的改造，促进我国经济的平稳、快速发展。