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上海英佛曼:打造纳米科技赋能型核心技术企业

发布时间:2019-08-24 15:52 来源:未知 编辑:admin

  编者按:为充分展示新中国成立70周年、上海解放70周年上海产业和信息化发展的光辉历程、伟大成就和宝贵经验,人民网上海频道与中共上海市经济和信息化工作委员会即日起联合推出“壮丽70年·建功新时代——上海制造新气象新作为”主题报道。

  系列报道重点挖掘新时代“上海制造”发展历程中先进的思想、优秀的作品、神奇的科技、震撼的工程,讲好上海故事,传播制造精彩,展示上海产业人勇当排头兵、先行者的不凡业绩,全力打响“上海制造”品牌。

  上世纪80年代,纳米技术开始在我国萌芽,到2000年前后形成声势,一时之间,纳米技术仿佛成了解决一切社会问题的“灵丹妙药”。紧接着,随着一些纳米产品存在的隐患,开始受到质疑,甚至出现了这样的情况:某一纳米产品刚开始宣传,科研界人士就出来否决。纳米的形象一落千丈。无论是一开始的鼓吹,还是后来的质疑,大多是因为对纳米科学的不了解。

  纳米是什么?上海英佛曼纳米科技股份有限公司总经理田庆芬解释,纳米跟米、分米、厘米、毫米、微米一样,就是一种长度的度量单位,一纳米等于十亿分之一米。依据国际定义,包含1到100纳米之间的尺度称之为纳米,纳米材料可分为有机、无机、金属、陶瓷、高分子、复合材料等等,纳米技术是能够合成、表征和处理100纳米以下尺度的物质的技术,其所形成的结构尺度也是低于100纳米。

  在与李刚(英佛曼公司董事长)创立英佛曼公司之前,田庆芬是美国纳米集团驻华首席代表,目睹国内出现的大量纳米概念的炒作和“伪纳米”产品,阻碍了我国纳米技术的研发。当时,西方国家的纳米科技水平和应用领域处于领先水平,同时对于关键技术进行严格保密,我国的纳米材料和规模化应用的领域基本空白。于是,李刚和田庆芬一拍即合,决定专注于国内纳米技术的深度研发和规模化应用。

  2006年,在英佛曼公司成立之前,李刚、田庆芬等6人已经组建核心团队开始了纳米科技的研发工作,团队首先选择的是进军钢铁行业,因为钢铁行业的应用场景最复杂、工况条件最恶劣,高温、高磨损、强烈腐蚀的情况都存在。

  团队研发的第一个项目就是被日本所垄断的生产汽车板的冷轧镀锌沉没辊的涂层技术。冷轧汽车板如果达到汽车用板的要求必须在470℃的锌溶液里浸镀后方可使用,如果生产线的沉没辊没有涂层,辊子基体很快会产生结瘤以及熔融金属的腐蚀,对汽车板带造成很大的影响,当时的宝钢曾花费巨资引进日本的涂层技术。

  当然,这块“硬骨头”不好啃。首先,要了解现场的工况条件和技术要求,技术人员数十次的往返现场与技术人员及现场工人进行沟通交流。其次,要在数以百计的金属、陶瓷的纳米材料体系中选择哪种材料才能同时解决高温结瘤、熔融金属腐蚀、高温磨损以及辊面粘锌的问题,材料配方成为首先要突破的难题,在历经数月的实验研究后方案终于落定。材料方案确认后,团队面临的最棘手问题是选择何种工艺方案实现所选择的纳米材料制备成涂层后的功能,公司团队所有人员在实验室连续奋战了6天6夜,终于完成了实现所有功能的涂层制备工艺的确认。当时正值冬春之交,“记得进实验室时还是寒冬,出实验室时,看到小树吐春芽了!”公司副总经理田飞笑道。

  但是,接下来团队面临了更严峻的考验。第一套采用英佛曼的纳米材料及纳米涂层工艺制备的镀锌沉没辊在国内某著名钢厂上线试验的时候,冷轧厂镀锌车间员工都持怀疑和不信任,甚至报以一种非常不友好的态度。想起当初,田庆芬依然感觉“很委屈、很无奈”。

  欣慰的是,这块“硬骨头”终于啃下来了。“寒来暑往,在上线试验的一年的时间里,经常碰会到这种情况,飞机刚刚在上海落地还没走出机场,就接到厂方的电话,让第二天上午到现场解决问题,然后立马买票,再飞回去。”

  当试验周期的结果出来后,十几套纳米涂层的沉没辊使用下来,最长在线天,较日本TOCALO涂层技术的15天的使用寿命有了巨大飞跃。研发团队一行也因此受到了厂方的热烈欢迎。“再到车间的时候,工人们看到我们会说‘看!永不磨损的来了’。”试验结果最终确认进厂的时候正赶上工人下班,一路走过来,认识不认识的工人都上前来热情地打招呼,田庆芬瞬间泪流满面,感觉“所有的磨难和委屈都值了”。

  自此,宣告中国团队自主研发的冷轧镀锌沉没辊的抗结瘤、耐熔融金属腐蚀、抗粘锌的纳米涂层技术打破了长期以来被日本人垄断的局面。

  记者在采访中了解到,英佛曼自主研发设计的新材料体系和纳米涂层系列,可以改变和提升原材料的性能,实现快速提升装备性能的需求。

  “目前公司已经有多项纳米涂层技术投入到了工业应用中,对各个重点行业的关键设备都起到了很好的保护作用和功能性改善,这些技术对高端装备制造将发挥不可估量的作用。”李刚笃定地说。

  为了实现技术的不断突破,英佛曼研发团队坚持创新,不断解决各行各业的痛点和难点。2009年,为了解决某钢厂冷轧生产线拉矫辊使用寿命短、产线生产效率低、停机换辊频繁的问题,英佛曼为其量身定制了一种超耐磨损的纳米涂层技术方案。该涂层硬度可达到HRC90以上,涂层厚度只有100um,涂层与基体的结合力为80MPa以上,拉矫辊的过钢量一次性由原来的1万吨提高到了30万吨,使用寿命也由5-7天提高到了5个月。目前,这项涂层技术已经被宝钢、武钢、攀钢等生产线全面推广使用。

  值得一提的是,英佛曼的另一项耐腐蚀耐磨损抗粘尘纳米涂层技术也填补了国内外技术的空白。被日本川崎重工垄断的用于余热发电的TRT透平机转子,在正常使用1年后,风机转子的叶片就会因腐蚀、磨损、粘尘等原因造成叶片减薄,或者表面布满点蚀坑而停产,“在采用我们公司自主设计的耐腐蚀耐磨损抗粘尘纳米涂层后,叶片不但没有出现腐蚀、磨损、粘尘等问题,使用寿命也提高到了三年以上,在2000立方的高炉上使用,日发电量由40万度提高到了50万度。同时,由于纳米涂层的使用也迫使日本川崎重工降低了三分之一的销售价格。”英佛曼公司总工程师宋希建自豪地介绍。

  记者了解到,英佛曼还有一项“黑科技”是专门解决高温、烧蚀、烧损以及冲刷磨损的恶劣工况的纳米涂层。在炉心温度达到2400度的铜合金基底的风口小套上制备一层采用纳米复合材料制备的耐高温烧蚀、高温烧损和粉尘的冲刷磨损的纳米涂层,可使风口小套的使用寿命从3-6个月提高到18个月以上。

  提起英佛曼的这个团队,李刚与田庆芬都很自豪:“十几年的时间过去,创业之初的6人核心团队,携手共进走到今天,一个都不少。”

  英佛曼招揽人才,不限学历、资历,可谓是不拘一格。李刚说,“我们一直提倡,工资不是公司发的,是大家自己干出来的。”

  罗基香最初入职公司的时候,是一名保洁员。2018年1月下旬,正值上海罕见的大雪天,公司正在进行的一个具有划时代意义的重大项目是在船坞里作业,连续作战9天9夜,罗基香的工作是保证后勤供给。到了晚上,气温降到了零下九度,罗基香看到大家工作的时候冻得一直在跺脚。于是,她悄悄比划着他们鞋子的大小,利用现场的泡沫包装膜给每个人都剪了一双鞋垫。穿上加了鞋垫的鞋子,大家纷纷表示“暖脚又暖心”。

  这一幕被李刚看到了眼里,“这原本不是她的工作,但她有这份责任心,有这种团队精神,体现出一个公司的团队凝聚力,让我们大家很感动。”李刚表示,希望每一名员工在公司都有自己的发展空间,人尽其用。2018年10月,罗基香主动请缨要求从保洁员转到技术工人的岗位上,通过自己的刻苦学习和努力,终于成为一名合格的技术工人。她笑言,因为自己学历不高,学习技术操作挑战蛮大,但“笨鸟先飞”是战胜所有困难的法宝。罗基香告诉记者,对现在的工作和收入“非常满意”“觉得很幸福”。

  提到连续作战9天9夜的这个项目,副总经理田飞和生产主管佟以鑫亲身经历了整个过程,至今仍心有余悸,“太辛苦了”“再也不要接这样的活儿了”……尽管如此,“看到最终的成果还是很自豪”“如果有下一次,还是会冲在第一线”。

  在英佛曼,还有一个不成文的规定,不管你之前是做什么的,不管你级别有多高,工作经验有多丰富,来到英佛曼,第一份工作都是先到一线做工人。

  刘伟,原来是一家知名央企的工程主管,与李、田二人相识多年。他说,就爱听李刚董事长讲故事,李刚讲的故事总能让自己热血沸腾,讲得自己不想甘于眼前的平淡,觉得还可以做很多事。三个月前,他从所在公司辞职了,义无反顾加入了英佛曼的团队。用李刚的话说,刘伟是“摔了铁饭碗,端起了泥饭碗”。

  “各方阻力肯定是有的,来自家庭的阻力、原单位的阻力,就连李总和田总也劝我一定要三思。”刘伟坦言,但自己再三考虑之后,觉得现在这项工作是一份很伟大的事业,“泥饭碗,经过各种磨砺、锻造,也可能成为精美的瓷器或者紫砂。”当然,刘伟也不能例外,进入英佛曼的第一步就是到生产一线去,他现在是一条生产线的技术工人。

  采访中,宋希建提到了中国工程院院士、海洋腐蚀与防护学家侯保荣讲过的一段话。这是侯保荣在出席第九届海洋强国战略论坛时介绍的:“我们国家的海洋设施很多,主要是钢铁成分,例如海上石油平台。其次是沿岸的各种码头,一般码头设施也以钢铁设备居多,广泛地存在着腐蚀问题。我国的腐蚀成本每年在2.1万亿元左右,占国民经济总产值的3.34%,每个国人平均要承担1550元的腐蚀成本。这是一个庞大的数字。防腐蚀工作做好了,也是在为国家创造GDP。”

  面对这样一个庞大数字的损失,减少腐蚀成本已是迫在眉睫。对此,宋希建表示,市场和需求就是公司的发展动力和方向。对于材料而言,当其达到纳米级后,即使是很薄的表面层,也可以具备耐高温、耐腐蚀、耐磨损、导电、绝缘等性质。纳米材料具有的特殊性能,使其在航空航天、海洋装备、新能源、生物材料、石油化工、冶金、医疗设备等领域有广泛的应用前景。

  举例来说,采用先进的纳米涂层,美国等制造的飞机发动机可延长数倍的连续飞行小时,实现更长期的免维护,是发动机的核心技术;纳米材料具体特殊的表面形貌和性能,在海洋平台、舰船上涂上一层纳米涂层后,可以防止海洋生物附着、生长在其表面。

  目前,上海英佛曼公司已经研发成功系列化的客制的纳米材料和表面涂层系列,应用的工业产品超过100项,涵盖了几乎所有核心工业领域、填补了多项国内、国外的纳米技术应用的空白,以纳米技术的创新型、应用广度、技术成熟度为度量,成为当之无愧的纳米科技和应用的拓荒者。

  源自在纳米技术研发和应用推广上的长期努力和不懈坚持,英佛曼公司在规模和业务上快速成长,成为具有影响力的行业领军型科技企业。2015年,英佛曼公司成为第一批挂牌“上海科创板”的27家高科技企业之一。作为上海的“专精特新”企业,英佛曼公司2018年入选由国家制造强国建设战略咨询委员会、工信部和人民出版社共同发起的“中国制造隐形冠军企业”。发明家路易·列宾1901年创立“列宾竞赛”,自1912年起,逐渐发展成为世界上举办历史最久、影响范围最广,最公正公平的国际发明大赛。截至2018年,英佛曼公司已有9项纳米涂层专利技术获得国际发明金奖,2项获得银奖。

  “一代材料,一代装备。”在我国装备的快速发展中,材料及其应用技术一直是制约装备快速提升的主要瓶颈问题,新材料新技术在各个领域成为研发的主要课题,装备建设的快速发展,对新材料的应用提出了非常迫切的需要。李刚说,随着公司主营纳米涂层技术不断成熟、应用领域不断扩大,未来将最大限度上发挥研发团队专业优势,并及时与应用市场无缝衔接,积极拓展纳米技术在我国航空航天、海工装备、生物医药、石油化工、新能源、冶金、电力、交通、高端装备等多领域的应用,为各行业提供纳米材料技术的整体解决方案,把英佛曼公司打造成以“纳米+”为核心的高科技赋能型企业。

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