近日，中建材玻璃新材料研究總院所屬安徽凱盛基礎(chǔ)材料科技有限公司承擔(dān)的國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“全海深海底地震儀玻璃球艙研制與示范應(yīng)用”項(xiàng)目課題順利通過驗(yàn)收。本項(xiàng)目是國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“深海關(guān)鍵技術(shù)與裝備”重點(diǎn)專項(xiàng)項(xiàng)目，于2019年1月啟動(dòng)，項(xiàng)目聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所、中國(guó)科學(xué)院深?？茖W(xué)與工程研究所、上海海洋大學(xué)等單位組成的“產(chǎn)學(xué)研用”優(yōu)勢(shì)團(tuán)隊(duì)，依托中建材玻璃新材料研究總院浮法玻璃新技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的研發(fā)平臺(tái)，經(jīng)過3年的科技攻關(guān)，研制出首套國(guó)產(chǎn)全海深海底地震儀玻璃球艙，實(shí)現(xiàn)我國(guó)全海深玻璃球艙制備“零”的突破，顯著提升了我國(guó)深海技術(shù)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(yīng)用到我國(guó)自主研制的首臺(tái)4500米級(jí)深海遙控?zé)o人潛水器作業(yè)系統(tǒng)“海馬號(hào)”上，是又一海工裝備領(lǐng)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(jì)50年代，是一種人工合成單腔中空的圓球粉末狀超輕無機(jī)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(qiáng)度可達(dá)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(cè)固體浮力材料、電子通訊（尤其是5G）低介電材料等關(guān)鍵基礎(chǔ)材料，被譽(yù)為“空間時(shí)代新材料”。
以有機(jī)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(chǎn)工藝并不成熟，而且成本太高，至今無法實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
以硅酸鈉、硼酸作為主要原料，將含低熔點(diǎn)物質(zhì)的溶液于一定溫度下噴霧干燥；國(guó)內(nèi)提出的軟化學(xué)合成法與此工藝相近；液滴法在國(guó)內(nèi)已有工業(yè)生產(chǎn)，但液滴法生產(chǎn)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(chǎn)的空心玻璃微珠所造成的副產(chǎn)品不能回收利用，造成資源的浪費(fèi)同時(shí)對(duì)環(huán)境帶來影響。
粉末法是目前國(guó)際公認(rèn)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(qiáng)度和密度等性能，能得到眾多的產(chǎn)品種類，其最大的優(yōu)點(diǎn)是制備的空心玻璃微珠兼具低密度高強(qiáng)度特性，且玻璃粉末法生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品可以循環(huán)使用，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成破壞。
中國(guó)建材集團(tuán)所屬凱盛科技安徽凱盛基材，采用完全自主的具有國(guó)際先進(jìn)、國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平的玻璃粉末法制備高性能空心玻璃微珠，是國(guó)內(nèi)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(chǎn)核心技術(shù)及關(guān)鍵裝備的生產(chǎn)企業(yè)。主營(yíng)產(chǎn)品高性能空心玻璃微珠，實(shí)現(xiàn)了深海探測(cè)、石油勘探、航天航空、高頻高速電子通訊(尤其是5G) 等高端領(lǐng)域的覆蓋，打破了國(guó)外技術(shù)壟斷，實(shí)現(xiàn)了制備高性能空心玻璃微珠關(guān)鍵核心技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化，榮獲2020年安徽省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。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(chǎn)品。曾作為制備固體浮力材料的核心原料，成功應(yīng)用到我國(guó)自主研制的首臺(tái)4500米級(jí)深海遙控?zé)o人潛水器作業(yè)系統(tǒng)“海馬號(hào)”上。開發(fā)的超輕空心玻璃微珠S15已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。高頻高速覆銅板用的M45也打破了國(guó)外公司在國(guó)內(nèi)5G電子基礎(chǔ)材料行業(yè)的壟斷地位。關(guān)鍵材料實(shí)現(xiàn)自主可控對(duì)我國(guó)具有重要的戰(zhàn)略意義。我們將始終肩負(fù)起“材料創(chuàng)造美好世界”的建材使命，在“卡脖子”關(guān)鍵技術(shù)上全力攻堅(jiān)，助力中國(guó)玻璃工業(yè)實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)，為建設(shè)世界科技強(qiáng)國(guó)、材料強(qiáng)國(guó)作出新貢獻(xiàn)。
