近日，中建材玻璃新材料研究總院所屬安徽凱盛基礎材料科技有限公司承擔的國家重點研發(fā)計劃“全海深海底地震儀玻璃球艙研制與示范應用”項目課題順利通過驗收。本項目是國家重點研發(fā)計劃“深海關鍵技術與裝備”重點專項項目，于2019年1月啟動，項目聯(lián)合中國科學院地質與地球物理研究所、中國科學院深?？茖W與工程研究所、上海海洋大學等單位組成的“產學研用”優(yōu)勢團隊，依托中建材玻璃新材料研究總院浮法玻璃新技術國家重點實驗室的研發(fā)平臺，經過3年的科技攻關，研制出首套國產全海深海底地震儀玻璃球艙，實現(xiàn)我國全海深玻璃球艙制備“零”的突破，顯著提升了我國深海技術裝備能力和自主創(chuàng)新水平。全海深海底地震儀玻璃球艙的研制成功，就如同我們研制的高性能空心玻璃微珠，作為制備深海固體浮力材料的核心原料，成功應用到我國自主研制的首臺4500米級深海遙控無人潛水器作業(yè)系統(tǒng)“海馬號”上，是又一海工裝備領域“卡脖子”核心材料的突破。
高性能空心玻璃微珠開發(fā)于20世紀50年代，是一種人工合成單腔中空的圓球粉末狀超輕無機非金屬材料，呈白色，密度為0.1~0.7g/cm3，直徑在幾微米~幾百微米，壁厚約為2μm，最高抗壓強度可達130MPa，它作為一種新型填充材料，是制備航天燒蝕材料、深海探測固體浮力材料、電子通訊（尤其是5G）低介電材料等關鍵基礎材料，被譽為“空間時代新材料”。
以有機醇鹽為主要原料，先通過溶膠-凝膠工藝制備干凝膠，然后粉碎，最后高溫下發(fā)泡；溶膠-凝膠法由于采用昂貴的金屬醇鹽作為原料，到目前為止，生產工藝并不成熟，而且成本太高，至今無法實現(xiàn)工業(yè)化生產。
以硅酸鈉、硼酸作為主要原料，將含低熔點物質的溶液于一定溫度下噴霧干燥；國內提出的軟化學合成法與此工藝相近；液滴法在國內已有工業(yè)生產，但液滴法生產的空心玻璃微珠存在一些難以克服的問題，而且用此工藝生產的空心玻璃微珠所造成的副產品不能回收利用，造成資源的浪費同時對環(huán)境帶來影響。
粉末法是目前國際公認的制備高性能空心玻璃微珠的方法。以特殊碎玻璃作為原料，先制備出既定組成的玻璃熔塊，粉碎，再于高溫下發(fā)泡。玻璃粉末法主要是通過玻璃顆粒組成和溶解在玻璃料中的空氣控制空心玻璃微珠的強度和密度等性能，能得到眾多的產品種類，其最大的優(yōu)點是制備的空心玻璃微珠兼具低密度高強度特性，且玻璃粉末法生產過程中產生的副產品可以循環(huán)使用，不會對環(huán)境造成破壞。
中國建材集團所屬凱盛科技安徽凱盛基材，采用完全自主的具有國際先進、國內領先水平的玻璃粉末法制備高性能空心玻璃微珠，是國內首家也是唯一掌握玻璃粉末法制備空心玻璃微珠工業(yè)化生產核心技術及關鍵裝備的生產企業(yè)。主營產品高性能空心玻璃微珠，實現(xiàn)了深海探測、石油勘探、航天航空、高頻高速電子通訊(尤其是5G) 等高端領域的覆蓋，打破了國外技術壟斷，實現(xiàn)了制備高性能空心玻璃微珠關鍵核心技術的國產化，榮獲2020年安徽省科技進步一等獎。凱盛基材現(xiàn)擁有HGS15、HGS20、HGS38以及M45等全系列高性能空心玻璃微珠產品。曾作為制備固體浮力材料的核心原料，成功應用到我國自主研制的首臺4500米級深海遙控無人潛水器作業(yè)系統(tǒng)“海馬號”上。開發(fā)的超輕空心玻璃微珠S15已經得到廣泛應用，填補了國內空白。高頻高速覆銅板用的M45也打破了國外公司在國內5G電子基礎材料行業(yè)的壟斷地位。關鍵材料實現(xiàn)自主可控對我國具有重要的戰(zhàn)略意義。我們將始終肩負起“材料創(chuàng)造美好世界”的建材使命，在“卡脖子”關鍵技術上全力攻堅，助力中國玻璃工業(yè)實現(xiàn)高水平科技自立自強，為建設世界科技強國、材料強國作出新貢獻。
