随着科技的进步,玻璃逐渐成为一种新材料,被广泛应用于信息显示、新能源、半导体、生物医疗和航空航天等前沿领域。
玻璃会发电,柔性可折叠……超出想象的玻璃新材料正切实改变着世界。
近年来,素来享有“玻璃之城”美誉的蚌埠市,通过科技创新推动产业创新,将薄薄一片玻璃发展成为潜力无限大的“高精尖”大产业。
目前,蚌埠全市共有相关领域省级以上研发平台42个,院士工作站、博士后科研工作站10个,承担国家级研发项目32个,获批“十四五”首批、全国唯一的国家玻璃新材料制造业创新中心。2023年11月,第四届中国光电材料大会在蚌埠开幕,揭牌成立了“中国玻璃谷”。
0.12毫米超薄触控电子玻璃
玻璃“芯”跑出智造加速度
一块玻璃,可以有多薄?
一片只有A4纸四分之一厚度、仅0.03毫米厚的玻璃,连续弯折百万次也不会破损断裂。卷成轴后,可以轻易穿过一枚戒指。
11月8日,在位于蚌埠市的中建材玻璃新材料研究院集团有限公司浮法玻璃新技术国家重点实验室内,记者见到了这块薄如蝉翼且可“卷”起来的“神奇玻璃”——30微米柔性可折叠玻璃。
30微米柔性可折叠玻璃
2013年以前,1.1mm以下超薄乃至极薄玻璃技术和产品一直被国外垄断,为了解决这一卡脖子难题,中国工程院院士、中国建材集团首席科学家、中建材玻璃新材料研究总院院长彭寿带领科研团队开启了一次又一次艰难攻关,打破国外的技术掣肘,在超薄电子触控玻璃领域不断突破。2014年,0.33毫米;2016年,0.15毫米;2018年,经过多年的探索攻关,首次突破0.12毫米难关,将完全拥有自主知识产权的中国超薄玻璃带上了世界舞台。此后,这一数据被彭寿院士研发团队一再改写。
接着,如何才能将玻璃“卷”起来?“我们把玻璃厚度做到了100微米以下,它才能卷,甚至是到了70微米或者以下才有可能去卷。”中建材玻璃新材料研究院集团有限公司总经理助理、浮法玻璃新技术国家重点实验室副主任曹欣表示,想达到卷曲的状态,要从材料的设计开始改变,研发变革性的技术,包括生产工艺的控制精度都要比原来高10倍以上,“现在中国的浮法工艺在国际上已经是最先进的水平了,我们要自我挑战再提高10倍,其实是非常困难的。2020年左右,我们在过去超薄工艺的基础上开始研究,经过3年左右通过手机生产终端测试,又用了差不多一年时间改良设备提高良品率。”据了解,目前这款玻璃已应用在最新款全球顶尖折叠手机和全球首款车载滑移卷曲显示屏上。
“我们的研发坚持服务于产业,服务于经济发展,特别是我国在特殊领域的重大需求,以特种化、精细化技术工艺带动产业高质量发展,”曹欣表示,唯有以科技创新引领产业创新,重塑现代化产业体系,才能在高质量发展的道路上一一破题,才能有效推进新质生产力加快形成。
“随着玻璃新材料重构化、功能化、复合化、极限化等发展方向的提出,中研院集团将紧跟时代步伐,不断探索新的技术领域和市场空间。”曹欣称。
作为玻璃新材料原创技术“策源地”和现代产业链“链长”单位,近年来,中建材玻璃新材料研究院集团有限公司坚守先进玻璃材料“主赛道”,聚焦科技创新成果研发与产业化,相继研发生产出超薄浮法电子玻璃、TFT-LCD超薄浮法玻璃基板、30微米柔性可折叠玻璃、高强盖板玻璃、铜铟镓硒发电玻璃、碲化镉发电玻璃、疫苗用中性硼硅玻璃管、空心玻璃微珠等众多“中国首创、世界第一”的玻璃新材料原创性成果,迸发出澎湃的创新力量,实现全球高端玻璃技术工程占有率超65%,为保障我国电子信息、半导体、汽车、新能源、深海深空等领域产业链安全提供了有力支撑。
浮法玻璃新技术国家重点实验室
打造综合性工业互联网服务平台
位于安徽蚌埠的中建材玻璃新材料研究院集团有限公司成立于1953年,至今已有70余年的发展历史,建设有国家玻璃新材料创新中心、浮法玻璃新技术国家重点实验室等国家级创新平台12个,在玻璃这个“小行业”探索出了科研院所转型和高质量发展的“大方案”。
党的二十大报告把“基本实现新型工业化”作为到2035年我国发展的总体目标之一,要求抢抓数字经济、产业信息化等发展机遇,加快推动新一代电子信息、人工智能等数字技术、智能技术应用及与经济社会的深度融合。中建材玻璃新材料研究院集团有限公司抢抓这一机遇,通过打造国家双跨平台——中研院AGM工业互联网平台,为提升中国玻璃新材料产业链供应链韧性和安全水平、贯通上下游产业链、推进工业绿色发展奠定了坚实的基础。
据悉,该平台集行业相关标准制定等能力于一体、深度应用于研发、设计、工程等八大领域,提供工业互联网+数字化研发、工业互联网+协同设计、工业互联网+智慧工程管理等十大系统解决方案,贯通行业的全价值链条。
在同样位于蚌埠的国显科技有限公司内,大数据中心的大屏实时显示着智能工厂产线200多台核心装备的运行状态,设备一旦出现故障,立即就能通过5G网络实现毫秒级反馈。
曾经,国显科技企业的信息化系统多达十几套,不仅极其分散且难以互联互通。但在接入中研院AGM工业互联网平台后,国显科技建成了5G全连接工厂,实现了多网络、跨设备、系统间的互联互通,正全面开展 5G 在工业生产各环节的创新应用,人均产能提升了145%,产品研发周期降低了42%,库存周转天数减少了30%,有效推动了提质、降本、增效、绿色、安全发展。
国显科技大数据中心
中研院AGM工业互联网平台的搭建,基于中研院集团从研发设计到工程技术服务、产业化发展全产业链贯通、全场景贯通、全要素贯通的技术之上。目前,中研院AGM工业互联网平台现已连接玻璃新材料行业产业链上下游,覆盖从研发设计到工程装备,从生产制造到运营管理和服务全流程。同时,中研院集团还积极与国内外知名企业、高校和科研机构开展合作,共同推动玻璃新材料领域的科技进步和产业发展。
材料强则制造强,制造强则国力盛。工业创新,数字赋能,近年来,依托中建材玻璃新材料研究院集团有限公司等科研院所,作为老工业城市的蚌埠加大工业基地调整改造力度,推进产业转型升级。玻璃产业也在这一发展过程中完成了蝶变:从原本笨重、附加值低的建材玻璃,到如今满是“科技范”的玻璃新材料,蚌埠产出的中国玻璃“芯”正在世界舞台绽放璀璨耀眼的光芒。(安徽商报融媒体记者 刘晓然)