走进景德镇百特威尔新材料有限公司的生产车间,随处可见一箱箱不同颜色和大小的球状物体。在这里,自动化生产线有序运转,纳米陶瓷球和纳米复合球在经过球磨制浆、喷雾制粉、烘干烧结等一道道工序后下线。
“瞄准特种陶瓷领域,公司以科技创新为引领,加强技术攻关,产品广泛应用于建陶、非矿、水泥和金属矿山行业,逐步成长为国家级高新技术企业。”百特威尔新材料公司副总经理马露告诉记者,今年前三季度,公司销售收入同比增长22%。
发力创新产品
在百特威尔新材料公司厂房内,生产总监南勇军一边介绍企业情况,一边拿起两颗直径30多毫米的纳米复合球放在记者手里。不同于精美脆弱的艺术陶瓷,这种以研磨为主要功能的陶瓷球看起来像巧克力球,实际却很坚硬,是陶瓷在工业领域的应用之一。
除了“巧克力球”,厂房内还有许多透明袋子,里面装着细小颗粒。“这些颗粒长得很像家里厨房中常见的食盐,但实际上是纳米陶瓷球,我们称之为‘微珠’。”南勇军说,“我们生产的陶瓷球尺寸多样,主要根据设备选型、矿石性质和客户需求设计,最小的‘微珠’直径为0.25毫米至0.3毫米,可以用来研磨笔芯里的墨水。”
与鹅卵石、钢珠等传统研磨工具相比,纳米球的强度、韧性更高,具有耐磨、耐腐蚀、比重轻、抗冲击等特点,是研磨行业内一种陶瓷新材料产品。其应用场景十分广泛,涉及有色金属、稀土、油漆涂料、陶瓷墨水、食品加工等领域。
纳米复合球是百特威尔新材料公司专门为矿山市场研发的产品,除了拥有传统陶瓷球的特性外,还结合矿山的实际使用环境,大幅提高了韧性。“经过测算,纳米复合球替代钢球后,磨损率为钢球的12.5%,后续使用成本降低60%。”南勇军说。
记者在采访中了解到,之所以叫纳米球,不是指产品直径达到纳米级别,而是技术人员在处理原材料过程中,将物料颗粒大小做到了纳米级。区别于传统的处理工艺,百特威尔新材料公司创新性地将原材料由粗到细分段进行多级研磨,解决了粉料粒度波动大以及粉料均一性等问题,从而提高了各个理化指标性能。
“目前,公司自主研发7项发明专利。在此基础上,我们将继续攻克规格更小的陶瓷球,实现进一步技术突破。”南勇军说。
紧盯市场需求
“公司刚成立时,国内许多厂家为建筑陶瓷行业提供的氧化铝球产品品质不高,为油漆粉末行业提供的氧化锆球价格高达10多万元。经过充分的市场调研,我们下定决心研发新产品,替代低质量的氧化铝球以及成本高的氧化锆球。”马露说。
一颗小小的陶瓷球背后,有一系列复杂的工序,涉及喷雾制粉、成型、除杂分筛等领域。通过不断调整配方、攻关关键技术以及进行过程工艺控制,百特威尔新材料公司推出了主打产品——纳米陶瓷球。纳米陶瓷球的磨耗与氧化锆球相差无几,但价格却是氧化锆球的五分之一。
百特威尔新材料公司以差异化竞争为目标,在研发新产品的同时,积极开发应用市场。“除建筑陶瓷行业外,公司率先将陶瓷球应用于金属矿山行业,增强了产品的市场竞争力,逐渐在行业中取得领先地位。”马露说。
百特威尔新材料公司深知,人才是企业创新发展的核心驱动力。“为了适应不同市场,我们构建了人才培养引进机制,根据需求吸纳多元人才。”马露说,“公司生产的产品应用于不同的行业,需要研发不同类型的产品,因此,公司注重从专业院校选择不同专业的大学生。他们整合不同领域专业知识,与产品、工艺相结合,创造更多满足市场需求的产品。”
助力节能降本
在“双碳”战略背景下,许多企业除了要面对激烈的市场竞争和同行的赶超压力外,还要应对可持续发展带来的机遇和挑战。瞄准不同行业节能降本痛点,百特威尔新材料公司在多个行业实现传统研磨介质替换成陶瓷球,实现减少重金属污染、噪声污染,节能节电,改善工人作业环境等目标。
在水泥建材行业,高铬钢球作为研磨介质被广泛应用。但在水泥生产过程中,高铬钢球研磨后会产生重金属铬深入水泥,对人体和环境造成伤害,因此,水泥中金属铬的存在越来越受到关注。“公司研发的陶瓷球既不含铬金属,又满足了水泥生产工艺要求,使水泥生产企业降低了金属铬含量,为实现绿色生产提供了解决途径。”马露说。
据统计,全世界每年钢球的消耗量在3000万吨至5000万吨,其中中国钢球消耗量在300万吨至500万吨,是钢球消耗大国。针对这一现状,百特威尔新材料公司有针对性地研发新技术,生产的纳米球在同体积对比下,重量不到钢球的二分之一,使用后可减少设备内部结构磨损,节省用电能耗,并大幅降低维护成本和噪声污染。
研发节能低碳产品的同时,百特威尔新材料公司也在积极推进生产线自动化,降低生产成本。记者看到,在生产车间内,几十台机器高速运转,只有几名工人在操作。“以往陶瓷球成型线的操作是全手工模式,需要10多个工人完成作业。通过引进自动化生产线,用人数量大幅缩减,现在只需两三个人就够了。”南勇军说。
“作为高新技术企业,研发创新、节能降碳不仅是为了自身长远发展,也是应当承担的责任,因此我们将致力于推进更多绿色技术应用落地。”马露说,同时公司将针对不同应用场景,寻求创新突破,致力于研发更好的新型耐磨材料。 (经济日报记者 刘 兴)
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