2019年11月08日

新洲筑巢引凤,企业轻装上阵——

“小而美”新材料抢占大市场

湖北日报全媒记者 饶纯武 通讯员 程书雄 张远帆

武汉市新洲区营建重商亲商安商富商的创业高地,为初创高科技企业武汉拓柏仕纳米材料有限公司提供1700平方米厂房,供其免费使用3年,拓柏仕公司4年攻坚涅磐重生。

深秋时节,拓柏仕高端纳米氧化锆粉体生产线满负荷运转。“半年内,产能从百吨级扩大到千吨级!”拓柏仕公司首席执行官游志明表示,拓柏仕作为产业链顶端新材料制造商,已成功打入国内20多家生产齿科锆块龙头企业中的大部分,产品替代进口供不应求。

千次实验打破垄断

镶一颗进口烤瓷牙,动辄数千元。

生产纳米氧化锆粉体、烧结瓷块、加工义齿……烤瓷牙产业链顶端的高端纳米氧化锆粉体,我国曾主要依赖进口,每吨高达300万元。

武汉大学教授游志雄,向国外垄断技术发起冲击。

游志雄1992年毕业于武汉大学,后取得东京工业大学化学与工程专业博士学位,并在日本从事材料研发工作。2013年,他放弃高薪回到母校任教。

学校鼓励老师创业,好友邀请他开发“小而美”新材料——高端纳米氧化锆粉体。

“通常来说,三维中至少有一维处于纳米尺寸(0.1纳米至100纳米),纳米材料理化性质才显现出来。”游志雄教授说,生产纳米氧化锆的锆英砂矿粉,含有多种微量杂质,要设法一一除掉,做到超纯、超细。

在光谷建实验室,游志雄和同样有材料学教育背景的弟弟游志明等科研团队,经过反复实验掌握了分离核心技术,让数十种杂质与氧化锆“分道扬镳”。

将一次结晶晶粒控制在20纳米至40纳米之间,该制备方法获得两项国家发明专利。2013年至2015年元月,科研团队经过1000多次实验,生物级高端纳米氧化锆粉体材料,在实验室获得成功。

四年攻关实现量产

新材料从实验室走向产业化,人才、资本、技术缺一不可。

2015年,新洲区提供1700平方米厂房免租3年,接着企业获得A轮融资,游志雄入选新洲“问津英才”,高端纳米氧化锆粉体产业化之路在新洲开启。

“从实验室到产业化,反应釜容积需要逐步放大。”游志明说,实验室从1升放大到25升,产业化试制从50升放大到8000升,每一级放大反应条件相同,产品却不一样,每一级都要反复验证反应条件。

实验室小反应釜,离心机8000转/分可实现固液快速分离,5000升大容器,离心机转速500转/分,纳米级氧化锆晶粒悬浮液无法沉淀。科研团队历时半年,设法让小晶粒团聚,后续工序再将其拆开,这才攻克分离难题。

产业化中,无现成设备和工艺,需要解决无数问题。“放大到5000升时,失败过3次,每次损失10多万元,相当于一辆小轿车,而我只有一辆二手车!”游志明说,在漫长产业化过程中,如果有一道坎过不了,就会前功尽弃!

2018年12月,拓柏仕8000升反应釜产品试制取得成功,新材料完成小试、中试,步入产业化。

“下游企业经过多批次反复验证,对拓柏仕纳米氧化锆粉体品质充分认可,批量采购导致粉体供不应求。”游志明表示,拓柏仕正加紧扩建厂房,产能将提高10倍。

“阳光雨露”助企业成长

“新材料产业化门槛极高,从研发到工业化生产,有的需要十几年。”游志雄教授表示,厂房免租金让企业轻装上阵,公司高端纳米氧化锆粉体入市后,相关进口材料量价齐跌,新材料量产对相关产业产生较强带动效应。

游志明表示,拓柏仕正联手下游企业对新材料应用进行深度研发,包括医用陶瓷人造关节、固态氧化物燃料电池、5G手机背板等。该新材料还可广泛应用于航空军事、氧传感器、结构陶瓷等领域。

“新材料是迈向高端制造的基石。”武汉理工大学材料科学与工程学院研究员彭勇表示,在新材料领域,武汉许多优秀人才处于全国第一梯队,发挥好这一优势,将为制造业转型升级提供新引擎。

今年9月29日,在新洲区招商引资招才引智大会上,20多家企业共签约27个项目,协议总投资1029.2亿元。在国家航天产业基地、阳逻开发区工园区,新材料企业纷纷落户。

中植集团有关负责人说,新洲营商环境不断优化,市政配套不断升级,区域价值不断提升,让民营企业对投资新洲充满信心。

新洲区负责人表示,新洲区以“四办”改革为契机,正全力打造一流政务服务品牌,着力优化全区营商环境,营建重商亲商安商富商创业高地,全方位服务企业发展。

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