本报记者从国家重点研发计划“先进有机硅材料”项目验收会获悉,由中科院化学所牵头,晨光新材、回天新材等企业参与的科研团队,成功研发出耐350℃高温、拉伸强度达30MPa的特种硅橡胶,打破国外技术垄断,标志着我国在高端有机硅领域实现全链条自主可控。
技术攻坚:从分子设计到规模化生产
该团队历时5年,针对航空、半导体等高端领域需求,重点突破两项核心技术:
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耐高温分子结构创新:通过引入苯基-乙烯基双官能团,构建三维交联网络,使硅橡胶在350℃下仍能保持弹性,较传统产品耐温性提升100℃;
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低挥发分控制工艺:开发超临界流体萃取技术,将硅橡胶中挥发性有机物(VOCs)含量降至0.01%以下,满足半导体封装“零污染”要求。
目前,相关技术已在中石化旗下工厂实现万吨级量产,产品通过波音、英特尔等国际巨头认证,单价较进口产品降低40%。
应用拓展:从“天宫”到“芯”片全覆盖
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航天领域:该硅橡胶已应用于长征系列火箭燃料系统密封件,在-60℃至350℃极端环境下实现“零泄漏”,助力2024年神舟十八号载人飞船成功发射;
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半导体制造:作为晶圆传输机械臂的润滑涂层,解决传统氟橡胶在高温下释放颗粒污染晶圆的问题,使良品率提升2个百分点;
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新能源汽车:用于电池包密封与线束绝缘,耐受电解液腐蚀与150℃高温,单辆车使用量达5公斤,较传统材料减重30%。
产业升级:带动千亿级集群发展
据统计,2024年上半年我国有机硅出口量同比增长22%,其中高端产品占比从15%提升至28%。晨光新材董事长丁建峰表示:“过去高端硅橡胶市场被美国道康宁、德国瓦克垄断,现在我们的产品不仅实现进口替代,还出口至欧美日韩,2024年海外销售额预计突破5亿元。”
目前,江西、浙江等地正围绕有机硅材料打造产业集群,规划到2025年形成200万吨产能,带动下游汽车、电子、医疗等产业产值超千亿元。
工信部原材料工业司司长陈克龙强调:“有机硅是战略性新兴产业的关键基础材料,下一步将加大政策扶持,推动行业向高端化、绿色化转型。”