密封技術決定了化工設備運行的安全性、可靠性和耐久性。《國(guó)家中長(cháng)期科學(xué)和技術發(fā)展規劃 綱要(2006-2020年)》將(jiāng)密封在内的基礎零部件列爲重點領域及優先主題,彰顯了密封的重要性。密封一旦發(fā)生洩漏,極易引起(qǐ)重大安全事(shì)故,這(zhè)將(jiāng)直接危及環境安全、人身安全乃至國(guó)家安全。正因如此,各國(guó)都(dōu)在尋找新的密封方式,以提高密封系統的安全可靠性。四川兆強钛磁科技股份有限公司曆經(jīng)近20年技術積累,先後(hòu)攻克了耐酸堿、高速、分瓣式磁性液體旋轉密封等關鍵技術,并榮獲國(guó)家技術發(fā)明二等獎,奠定了其在我國(guó)密封技術的領先地位。
本項目由四川兆強钛磁科技股份有限公司聯合自貢兆強密封制品實業有限公司、西華大學(xué)申報,旨在解決磁性液體密封的使用受限問題和大直徑的安裝問題,并對(duì)該産品進(jìn)行加工、制造、示範,形成(chéng)産業化。
一“封”當關,萬夫莫開(kāi),密封在工業生産中具有舉足輕重的地位,其重要性不容忽視。對(duì)于大型裝置,減少維修一天即可節約近百萬甚至近千萬的資金。對(duì)于工業生産,密封問題若得不到妥善解決,將(jiāng)對(duì)産業發(fā)展造成(chéng)阻礙。
但在實際生産領域,傳統形式機械密封在動密封中暴露出磨損大、壽命短等諸多問題,很難做到嚴封不漏,而大部分中高端的密封又被(bèi)國(guó)外密封所壟斷。
如何突破技術瓶頸,實現進(jìn)口替代。起(qǐ)步于自貢,成(chéng)長(cháng)于成(chéng)都(dōu)的四川兆強钛磁科技股份有限公司(下文簡稱“兆強钛磁科技”),以磁性液體密封技術,爲國(guó)産密封技術樹立了新的标杆。
國(guó)内首創
加速推動我國(guó)大直徑密封裝備高質量發(fā)展
走進(jìn)兆強钛磁科技展廳,可以看到公司陳列的全線産品,從機械密封到磁性液體密封,從钛基金屬陶瓷粉料到制品,無不默默彰顯著(zhe)兆強钛磁科技在密封技術領域的深厚積累與持續創新。其中,位于中央位置的磁性液體密封裝置成(chéng)爲了展廳的“明星”産品,它不僅代表了企業在磁性液體密封技術上的最新突破,更是獲得國(guó)家技術發(fā)明二等獎,含金量不言而喻。
“磁性液體是一種(zhǒng)新型功能(néng)材料,它是將(jiāng)納米尺度的磁性固體顆粒均勻的分散在基載液中而形成(chéng)的穩定的膠體溶液。”據兆強钛磁科技總經(jīng)理高世磊介紹,作爲自主研發(fā)的材料,磁性液體具有出色的耐酸堿性能(néng)。通常情況下,四氧化三鐵在遭遇酸堿性環境時容易遭受腐蝕,但磁性液體卻能(néng)有效抵抗腐蝕,“這(zhè)就好(hǎo)比我們生産的紙張,即使置于火中也不會燃燒,這(zhè)是其獨特的物理特性。將(jiāng)這(zhè)種(zhǒng)材料與我們的密封結構相結合,我們創造出了一個基于材料學(xué)與機械設計相結合的産品。它不僅是一個單一的産品,更是一個複合型産品,兼具了多種(zhǒng)功能(néng)和特性,這(zhè)在國(guó)内也屬于首創。”
不僅在技術創新方面(miàn)表現出色,兆強钛磁科技也緻力于産品的持續優化和提升。以本次獲得支持的項目爲例,該項目涉及耐酸堿高速大直徑磁性液體旋轉密封裝置的研發(fā)。而實現這(zhè)一創新,又將(jiāng)成(chéng)爲突破傳統密封技術限制,推動中國(guó)在大直徑密封領域的裝備高質量發(fā)展的重要一環。
“傳統的機械密封加工在軸徑超過(guò)一米時,面(miàn)臨著(zhe)極大的加工難度和精度穩定性問題。而兆強钛磁科技采用的磁性液體技術,能(néng)夠在保證密封性能(néng)的同時,有效應對(duì)傳震動,提高了密封的可靠性。此外,公司還(hái)創新開(kāi)發(fā)出剖分式技術,該技術允許將(jiāng)密封裝置分割成(chéng)多個部分,如四瓣、六瓣或八瓣,從而爲大直徑密封裝置的推廣應用提供了廣闊的前景。”
當前,兆強钛磁科技已在成(chéng)都(dōu)高新區建成(chéng)全國(guó)規模最大的磁性液體制備中心。在結構适配方面(miàn),也已完成(chéng)實驗平台的搭建工作。“待客戶提供的圖紙方案最終确定後(hòu),我們就能(néng)夠將(jiāng)他們的産品與我們的實驗台和密封系統進(jìn)行整合。目前,我們已經(jīng)根據兩(liǎng)個潛在的應用場景與客戶進(jìn)行交流。”高世磊信心滿滿地說道(dào)。
不斷突破
多領域開(kāi)辟廣闊市場空間
不止是磁性液體,在新材料方向(xiàng),兆強钛磁科技也已實現産業化落地,其核心技術依然處于國(guó)内領先地位,是國(guó)家發(fā)改委立項支持的耐磨、耐腐、耐高溫的硬質金屬材料研發(fā)項目。
由兆強钛磁科技研發(fā)的钛基金屬陶瓷是一種(zhǒng)通過(guò)粉末冶金工藝燒結而成(chéng)的複合材料。它既具有陶瓷材料的高硬度、高耐磨、耐腐蝕以及抗高溫和抗氧化的特點,也具有金屬材料較好(hǎo)的韌性和物理導電、導熱性,市場潛力十分客觀。
“钛基金屬陶瓷市場前景廣闊。以陶瓷閥門爲例,中國(guó)閥門市場規模巨大,每年可達萬億級規模。然而,由于缺乏核心技術,中國(guó)産品售價較低,而國(guó)外同類産品價格高昂。通常使用的鎢作爲稀缺資源,雖然有一定耐磨耐腐,但性能(néng)仍不足。在國(guó)家發(fā)改委支持下,我們以钛替代鎢作爲硬質耐磨材料的研究,已成(chéng)爲全國(guó)最大的生産制備企業之一。”據高世磊介紹,當前該項材料已在閥門、石油鑽探、核工業、3C等多個領域應用,下一步將(jiāng)緻力于尋找更多的應用場景。
一路向(xiàng)前發(fā)展,兆強钛磁科技的生産線已從自貢擴展到了成(chéng)都(dōu)、峨眉,并先後(hòu)斬獲國(guó)家技術發(fā)明二等獎、教育部科技進(jìn)步一等獎、中國(guó)機械工業科學(xué)技術獎一等獎,獲評國(guó)家專精特新“小巨人”企業,并已完成(chéng)B輪融資,引入國(guó)資及核心産業投資方;在磁性液體和钛基金屬陶瓷新材料兩(liǎng)闆塊均處于高速發(fā)展階段,大力開(kāi)辟出從“1到100到N”的市場增量空間。
起(qǐ)步于自貢,爲何選擇將(jiāng)企業重心放在成(chéng)都(dōu)?高世磊表示,這(zhè)背後(hòu)有著(zhe)多方面(miàn)因素考量,“随著(zhe)企業規模的不斷擴大,我們認識到,當前的市場需求要求我們更快速、更高效地與客戶進(jìn)行溝通。因此,爲了降低客戶的溝通成(chéng)本,提升服務質量和效率,我們選擇成(chéng)都(dōu)作爲我們的主要基地,以便更快速地響應市場需求,增強與客戶的緊密聯系。其次,人才是企業發(fā)展的核心驅動力。成(chéng)都(dōu)作爲一座現代化大都(dōu)市,擁有更爲完善的生活配套設施、教育資源、醫療服務等,更能(néng)滿足人才的多元化需求。此外,成(chéng)都(dōu)政府對(duì)人才的重視和支持力度,以及其對(duì)創新環境的投入,都(dōu)爲我們吸引和留住人才提供了有力保障。”
“未來,我們的發(fā)展路徑主要有兩(liǎng)個方向(xiàng)。一是緻力于氫能(néng)密封裝備應用及研制的發(fā)展,緊密結合當前的碳中和目标;二是努力提升關鍵部件補齊高端裝備的研發(fā)與制造能(néng)力。”高世磊表示,公司今年已接收到大量高端集成(chéng)裝備訂單,將(jiāng)協助客戶解決“卡脖子”難題,努力推動産業升級與發(fā)展。
出品:成(chéng)都(dōu)科技融媒體中心