点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:这项技术提升超高分子量聚乙烯产能10倍以上
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

这项技术提升超高分子量聚乙烯产能10倍以上

来源:科技日报2021-10-25 09:34

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  说到超高分子量聚乙烯,相信这么专业、抽象的术语,很少有人知道它是做什么用的。实际上,它在我们的航空航天、国防军工、海洋工程、石油化工、医疗器械等领域发挥着举足轻重的作用。人工关节、电梯导轨、输油管道……这些材料都用到超高分子量聚乙烯。

  但一直以来,超高分子量聚乙烯制品的高效高品质制造都是世界性难题。中国工程院院士、华南理工大学教授瞿金平团队聚焦这一技术难题,通过不懈努力,自主研发出超高分子量聚乙烯制品短流程高效制造技术,突破产品大规模推广应用的技术壁垒,从而带动上下游全产业链技术升级。

  向世界难题发起技术攻关

  “超高分子量聚乙烯具备众多优异的性能,因为其分子量特别大,是普通聚乙烯的十倍甚至上百倍,用它制作制品稳定性好、耐磨损、耐腐蚀、耐冲击、防生物附着、生物相容性好,因而使用寿命长。”瞿金平团队成员、华南理工大学冯彦洪教授以人工关节为例介绍。

  人工关节置换是治疗因外伤、运动损伤、退变老化等原因导致的股骨头坏死、关节损伤等疾病的有效手段之一。因为进入人体内使用,人工关节对材料要求极其苛刻。“由于超高分子量聚乙烯的生物相容性好,耐磨损,是非常好的人工关节材料。”冯彦洪说,“但是,如果超高分子量聚乙烯人工关节的制造技术不过关,使用过程如发生材料颗粒脱落,会产生炎症,引起患者的不适。”

  令人遗憾的是,由于超高分子量聚乙烯的加工难度大,生产效率低,制作成本高昂,高效率高品质的制造成为一大技术难题,人工关节的材料与制品基本被国外垄断,价格昂贵。

  2016年,在国家重点研发计划项目支持下,瞿金平院士团队开始向超高分子量聚乙烯发起技术攻关。

  创新加工方式实现高效制造

  “我们最初设想采用拉伸流变加工技术,从改变加工方式入手解决超高分子量聚乙烯高效高品质制造的国际难题。”冯彦洪介绍,拉伸流变技术属于高分子材料加工方法的原始创新,由瞿金平院士在国际上率先提出并成功发明。

  瞿金平带领团队所取得的国际首创成果“体积拉伸流变塑化输运技术”,彻底颠覆传统高分子材料加工原理。与传统技术比较,新技术加工热机械历程缩短50%以上、能耗降低30%左右,对物料适应性广,加工制品的性能大幅提高,利于节约资源和保护环境。“剪切流变就像石磨磨细混合物料,过强的剪切会使高分子的大分子链断裂;而拉伸流变就像手擀面和面,通过反复的压缩、拉伸、折叠作用实现物料的混合,高分子的大分子链断裂很少,更适用于超高分子量聚乙烯等极端流变塑料的加工成型。”瞿金平介绍。

  “在此之上,我们可以高效、高质量生产出超高分子量聚乙烯系列制品,从而形成超高分子聚乙烯制品短流程高效制造技术,突破产品大规模推广应用的技术壁垒。”冯彦洪说。

  新技术生产效率提高10倍以上

  超高分子聚乙烯制品短流程高效制造技术是一个全新的技术,它以国际首创的基于拉伸流变的偏心转子加工方法代替了传统的基于剪切流变的螺杆加工方法,使高性能超高分子量聚乙烯的高效生产成为可能。

  新技术的出现,使极难加工的超高分子量聚乙烯生产效率提高10倍以上。“以管材为例生产,传统技术一般只能做到每小时4米,而新技术能够做到每小时40米以上,有效降低了产品库存和资金占用成本。”冯彦洪说。据介绍,新技术下生产的制品缺陷减少,制品性能显著提高;产品均匀性、稳定性也有所提升;而且可以高效率地生产分子量超过300万的制品,带动了高端应用市场的需求,有效推动超高分子量聚乙烯制品在石油化工、矿山疏浚、海洋工程、医疗器械等领域的大规模推广应用。

  新技术产生巨大的经济和社会效益。“该技术节能降耗,绿色环保,用其替代钢材,可减少相应钢材制造的排放。”冯彦洪表示,由于具有自主知识产权,破解了超高分子量聚乙烯高效高品质加工国际难题,助推了相关产业链技术水平跨越式发展。在高端应用领域替代进口制品,产生了显著的经济效益。

  去年5月,该技术相关知识产权以超2000万元的转让价格,在佛山顺利落地。目前,团队正致力于该技术在全国范围内的推广应用,以满足上游原材料研发、下游制品大规模应用的迫切需求,实现大范围的量产应用,带动全产业链的跨越式发展。(记者 叶 青)

[ 责编:赵宇豪 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 北京中学生演绎《呐喊》《茶馆》

  • 美丽中国丨邂逅洱海的夏日时光

独家策划

推荐阅读
6月1日,漳州核电4号机组核岛反应堆厂房堆腔换料水池模块吊装成功,为后续核岛主线关键路径施工奠定坚实基础。
2026-06-02 10:03
1日,2026年全国粮食和物资储备科技活动周在湖北武汉启动。今年科技活动周的主题是“奋进‘十五五’ 科技护粮储”,活动发布了“十四五”期间我国粮食和物资储备领域132项优秀科技成果、应用案例。
2026-06-02 09:51
全球约有2.5亿乙肝病毒感染者,多数需要长期甚至终身服药,难以彻底停药。当病毒入侵人体细胞时,它首先要“刷卡进门”——结合细胞膜上的特定受体蛋白,才能进入细胞内部。
2026-06-02 09:48
6月1日,长征十二号乙遥一运载火箭在东风商业航天创新试验区中国商火研试发射工位点火升空,成功将千帆星座第十批组网卫星送入预定轨道,首飞任务取得圆满成功。
2026-06-02 09:46
近日,中国民航局新增内设机构低空安全司,机构职责包括起草低空民航发展规划、统筹低空安全与发展、建设低空飞行服务调度平台和低空飞行服务站体系等。这是继2024年12月国家发展改革委成立低空经济发展司之后,国家成立的第二个低空概念管理机构,与低空经济发展有着不可分割的联系。
2026-06-02 09:43
生态环境部近日联合教育部等11个部门和单位发布《中国噪声污染防治报告(2026)》。这位负责人表示,生态环境部为此持续开展噪声治理“千件万户”投诉典型案件调度,推动解决了一批群众反映强烈的噪声问题。
2026-06-01 09:55
习近平总书记深刻指出,中国式现代化要靠科技现代化作支撑,实现高质量发展要靠科技创新培育新动能。生产线上,一批核心技术加速突破,为产业升级注入强劲动能……  习近平总书记强调,实现高水平科技自立自强,是中国式现代化建设的关键。
2026-06-01 09:55
作为全球海洋科技领域最具权威性与影响力的学术盛会,已创办近60年的国际海洋技术大会,一直被誉为全球海洋科技界的“风向标”与“孵化器”。”5月27日上午,中国科学院深海科学与工程研究所副所长彭晓彤汇报由中国科学家主导的国际合作“全球深渊探索计划(GHEP)”。
2026-06-01 09:54
6月1日,由工业和信息化部批准发布的《YD/T 6770—2026 人工智能 关键基础技术 具身智能基准测试方法》正式实施,标志着具身智能评测迈入“有标可依”的新阶段。不仅如此,《人形机器人 全生命周期管理规范》标准也于近期发布,通过“一机一码”,确保产品可进行全链条管理。
2026-06-01 09:54
1975年3月27日,远在大洋彼岸的杨振宁提笔给当时的复旦大学数学系教师谷超豪写了一封信。1975年9月,谷超豪、杨振宁联合署名,在《中国科学》上发表了论文《规范场理论的若干问题》。
2026-06-01 09:54
记者从农业农村部获悉,截至5月28日17时,各地已收夏粮小麦4897万亩、当日机收面积超过1000万亩,今年全国“三夏”大规模小麦机收全面展开。
2026-05-29 09:11
垦利10-2油田位于渤海南部海域,探明原油地质储量超1亿吨,是渤海湾盆地凹陷带浅层发现的首个亿吨级岩性油田。中国海油天津公司工程技术作业中心相关负责人介绍:“垦利10-2油田钻完井作业面临井型多、层系多、开发方式多等‘三多’难点。
2026-05-29 09:09
早上8时许,四川省南充市高坪区走马镇姜家祠村村民姜萧将孩子送到村委会“农忙托管班”。为解决农忙季小孩看护缺位问题,姜家祠村因地制宜开设季节性公益“农忙托管班”,为村内适龄儿童提供免费集中托管服务。
2026-05-29 09:06
中国卫星导航定位协会近日发布《2026中国北斗时空产业发展白皮书》。所谓“北斗时空产业”,是以北斗卫星导航系统为核心,深度融合遥感地理信息、移动通信等多种技术手段的综合性产业体系。
2026-05-29 09:02
据中国载人航天工程办公室消息,神舟二十一号和神舟二十三号航天员乘组于28日进行交接仪式,两个乘组移交了中国空间站的钥匙。
2026-05-29 08:52
  人工智能(AI)正以前所未有的速度重塑着教育形态。放眼全球,AI与教育深度融合已不是“未来时”,而是汹涌澎湃的“现在进行时”。在这场由硅基智慧引发的教育革命面前,世界各国都在“大显身手”,基于各自特有的文化背景、教育传统与国家发展战略定位,在“AI+教育”的实施路径上展现出“百花齐放”之势。
2026-05-28 02:10
  当前,我国科普阅读需求呈现出高意愿、高黏性、高集中度的特点。调研显示,成人科普图书核心读者以36岁以上成熟群体为主,占比达82%,女性读者占62%,绝大多数为本科学历以上,企业技术人员、教育科研工作者、都市职场人构成消费主力。超过六成读者每周阅读三次以上,近三分之一年均阅读10本以上,阅读稳定性显著高于其他大众图书。
2026-05-28 02:10
站在河北沧州南皮县乌马营镇徐和杨村的航丰家庭农场地头,放眼望去,成方连片的小麦已泛起嫩黄,一派“小满未满,将熟未熟”的景象。
2026-05-28 02:00
中国社会科学院考古研究所(中国历史研究院考古研究所)27日发布最新成果。2025年9月至今,考古研究所已出版考古报告13部,专著、学术资料、科普读物13部,图录、论文集、数据集8部,中英文顶级、权威期刊上的简报、论文30余篇,并积极建设实验室集刊平台。
2026-05-28 02:00
27日0时16分,我国在文昌航天发射场使用长征七号改运载火箭,成功将通信技术试验卫星二十四号发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。
2026-05-28 01:40
加载更多