圖為哈工大石墨深加工及高端應用研究中心主任黃玉東教授與學(xué)生們在一起交流 （中國粉體技術(shù)網(wǎng)/班建偉）石墨一直是軍工與現代工業(yè)及高、新、尖技術(shù)發(fā)展中不可或缺的重要戰略資源。我省石墨儲量居全國首位，憑借石墨資源豐富、儲量大、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(kāi)展深層次的石墨基礎和前沿技術(shù)研究，實(shí)現石墨高端應用核心技術(shù)的重大原始創(chuàng )新，通過(guò)產(chǎn)學(xué)研用深度融合實(shí)現科技成果的高效轉化應用、促進(jìn)石墨深加工及其高端應用技術(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。
潛心科研瞄準實(shí)踐
記者日前來(lái)到哈工大石墨深加工及高端應用研究中心，據該中心主任、哈爾濱工業(yè)大學(xué)化工學(xué)院院長(cháng)、長(cháng)江學(xué)者黃玉東介紹，該中心現有成員44人，其中長(cháng)江學(xué)者特聘教授2人，國家杰出青年基金獲得者1人，青年千人計劃1人，新世紀優(yōu)秀人才、省杰青7人。團隊成員學(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(zhuān)業(yè)領(lǐng)域。
黃玉東教授說(shuō)：“石墨加工新技術(shù)與高端應用工程技術(shù)研究中心是2013年9月獲批的省級工程技術(shù)中心，中心結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)化現狀及天然石墨礦產(chǎn)資源的總體發(fā)展規劃，通過(guò)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(kāi)發(fā)具有自主知識產(chǎn)權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)一級國家重點(diǎn)學(xué)科、1個(gè)國家實(shí)驗室、2個(gè)國家級重點(diǎn)實(shí)驗室、2個(gè)省部級實(shí)驗室和1個(gè)國家級工程中心的創(chuàng )新試驗平臺，凝聚了院士、長(cháng)江學(xué)者、杰青等數十位高端技術(shù)人才和多個(gè)高水平創(chuàng )新團隊。
運行以來(lái)，石墨中心全面參與石墨領(lǐng)域國家、省部級科技重大和重點(diǎn)項目，突破了多項核心關(guān)鍵技術(shù)，為我國石墨高端應用發(fā)展提供了一批以基礎理論研究為主的前沿技術(shù)儲備。目前，石墨中心已經(jīng)成為我國石墨研發(fā)的重要基地。
結緣企業(yè)釋放能量
黃玉東教授說(shuō)：“哈爾濱工業(yè)大學(xué)在天然石墨深加工及高端應用的前沿領(lǐng)域有多年研究基礎。為進(jìn)一步匯聚優(yōu)勢資源，為黑龍江省石墨高端應用提供創(chuàng )新的源動(dòng)力，哈工大協(xié)同校內化學(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、奧宇石墨集團開(kāi)展了積極合作，其中與貝特瑞合作研制的負極材料成功應用于Tesla汽車(chē)電池”。
據了解，該中心重點(diǎn)研究方向是石墨烯及石墨紙的規?；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(kāi)發(fā)及應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)轉化、產(chǎn)業(yè)化落地等方面取得較大成績(jì)。合作承擔了國家科技支撐計劃項目、國家863計劃電動(dòng)汽車(chē)重大專(zhuān)項、科技部國際合作項目、省應用開(kāi)發(fā)科技計劃重大項目等一批國家、省部重大重點(diǎn)研究項目。
石墨中心還與哈爾濱光宇電源股份有限公司在高容量負極及高性能電池制造領(lǐng)域開(kāi)展了長(cháng)期的合作，建立了穩定、長(cháng)效的產(chǎn)學(xué)研合作機制，所研制高性能石墨/硅負極材料成功應用電池產(chǎn)品，電池能量密度較常規電池提升了20%。
創(chuàng )新之花香溢龍江
創(chuàng )新“顰鼓”動(dòng)地來(lái)。打造多學(xué)科交叉與協(xié)同的高水平科研團隊，哈工大石墨深加工及高端應用研究中心正在形成“國內一流、國際知名”的石墨高端應用領(lǐng)域科研創(chuàng )新平臺和學(xué)科群，構建石墨高端應用領(lǐng)域領(lǐng)軍人才培養體系，打造國家級石墨深加工及其高端應用產(chǎn)業(yè)化示范基地，為推動(dòng)黑龍江省高端石墨產(chǎn)業(yè)的建設和發(fā)展，服務(wù)龍江區域經(jīng)濟進(jìn)步助力。
黃玉東教授說(shuō)：“石墨基復合功能涂層是石墨高端應用的重要方向之一。我們針對航天材料使用環(huán)境的特殊性，通過(guò)石墨復合有機硅樹(shù)脂、石墨復合環(huán)氧樹(shù)脂、石墨復合硅樹(shù)脂摻雜改性硅酸鹽的方法，開(kāi)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、月壤取芯軟袋、導彈鼻椎、導彈熱防護面板等領(lǐng)域獲得了廣泛運用，滿(mǎn)足了國家多型號導彈、運載火箭對該類(lèi)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極材料、石墨阻燃材料等四家高技術(shù)企業(yè)，預計三年內產(chǎn)值將達到5000萬(wàn)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(lái)發(fā)展目標，黃玉東教授說(shuō)：“針對石墨高端應用的戰略需求和技術(shù)瓶頸，我們將整合優(yōu)勢資源，開(kāi)展深層次體制機制改革，形成支撐黑龍江省石墨高端應用前沿技術(shù)創(chuàng )新的源動(dòng)力基地。解決石墨高端應用的關(guān)鍵瓶頸問(wèn)題，在石墨烯制備、結構調控及功能器件，先進(jìn)石墨基新能源材料，石墨復合材料及石墨原料精細化加工，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用技術(shù)的重大創(chuàng )新成果。
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