目前,世界上的森林覆蓋率不斷減少,木材越來(lái)越稀缺,環(huán)保的呼聲越來(lái)越高,在挽救森林,尋找代木材料的研究中,很多專(zhuān)家都把目光投向一種已經(jīng)誕生100多年的材料上———菱鎂復(fù)合材料。用菱鎂復(fù)合材料制成的產(chǎn)品美觀、不怕水浸、耐火,具有非常好的優(yōu)越性能。但對(duì)菱鎂材料的開(kāi)發(fā)和利用,一直是作為初級(jí)材料,廣泛應(yīng)用于陶瓷、鎂磚、油漆、化工等領(lǐng)域,能部分替代水泥。但由于這種材料的化學(xué)特性不穩(wěn)定,返鹵、變形、易老化是世界公認(rèn)的三大難題,開(kāi)發(fā)和利用一直有一定的局限性。 歐美、日本等國(guó)家開(kāi)發(fā)了一代又一代的菱鎂制品,但沒(méi)有拿出成熟的產(chǎn)品,我國(guó)也一直沒(méi)有成熟的研究成果。1990年,河北保定新新技術(shù)研究所的曹雙邊以菱鎂材料研制的梯形房頂落水管申請(qǐng)了國(guó)家專(zhuān)利,如今,他一舉攻克了菱鎂材料的返鹵、變形、易老化的三大難題。他是怎么做到的?經(jīng)過(guò)了十幾年的技術(shù)更新,他又在做什么?日前,筆者走訪了保定新新技術(shù)研究所,見(jiàn)到了曹雙邊所長(zhǎng)和現(xiàn)任所長(zhǎng)曹小寶。 矢志不渝———攻克難關(guān) 1956年,曹雙邊從看到前蘇聯(lián)專(zhuān)家在中國(guó)制造菱鎂材料的宿舍樓失敗時(shí)起,就立志攻克菱鎂材料代替木材的世界難題。 1956年,曹雙邊到包頭參加軍工建設(shè)。當(dāng)時(shí),中國(guó)的水泥供應(yīng)時(shí)斷時(shí)續(xù),難以保證。后來(lái),前蘇聯(lián)專(zhuān)家提出,可以使用菱鎂礦石材料代替水泥。中國(guó)菱鎂礦儲(chǔ)量占世界儲(chǔ)量近三分之二,可是怎么開(kāi)發(fā)利用,當(dāng)時(shí)沒(méi)有成熟的技術(shù)借鑒。他們唯一可以參考的是一套日文的技術(shù)數(shù)據(jù),上面標(biāo)明中國(guó)某地菱鎂礦的方位、儲(chǔ)量、品位,但開(kāi)發(fā)技術(shù)并不完備。前蘇聯(lián)專(zhuān)家利用這并不完備的技術(shù),以菱鎂礦石原料代替水泥,試驗(yàn)性的建了一批宿舍樓。大樓叮叮當(dāng)當(dāng)?shù)纳w起來(lái)了,挺漂亮、氣派?墒遣坏揭荒,墻體變形、墻體鹵化、樓板塌陷……這就是菱鎂材料,返鹵、變形、易老化的弊病所在。 《辭!防飳(duì)菱鎂材料的解釋是,菱鎂材料的主要成分,氧化鎂,亦即苦土,化學(xué)式MgO,白色粉末,不溶于水,溶于酸,可由■燒■式耐煩酸鎂或氫氧化鎂制得,■燒溫度在400—900℃,用作陶瓷、鎂磚、坩堝、化妝品、油漆等原料,也用于橡膠填料、脂肪離析劑、絕熱材料等,輕質(zhì)氧化鎂同氯化鎂或硫酸鎂溶液混合后可制成鎂質(zhì)水泥,亦用于醫(yī)藥。另?yè)?jù)資料,中國(guó)菱鎂礦儲(chǔ)量居世界第一。問(wèn)題是,《辭海》及其它一些數(shù)據(jù)所稱(chēng)的鎂質(zhì)水泥,沒(méi)有成熟的技術(shù)付諸應(yīng)用,菱鎂材料的缺陷一直困擾著專(zhuān)家們。 國(guó)內(nèi)專(zhuān)家們?yōu)榱私鉀Q菱鎂材料的返鹵、變形、易老化難題,采用增加不同物質(zhì)的方法,試圖攻克。如增加水玻璃、■醛樹(shù)脂、滑石粉、硅石粉等,但效果不明顯,而且增加了成本,增加了產(chǎn)品的毒性,還要使用龐大的機(jī)械設(shè)備才能生產(chǎn)出來(lái)!懊暡患选钡牧怄V材料的研究就這樣在不斷摸索中徘徊。 “不知天高地厚”的曹雙邊酷愛(ài)研究,“為何不改變一下菱鎂材料的化學(xué)特性,增加穩(wěn)定性,作為代替水泥的試驗(yàn)品呢?”他憑著一股韌勁埋頭苦干,他的小房子里,堆滿了試驗(yàn)材料,各種顏色的土、礦石和化學(xué)藥水,土坑上堆滿了各種技術(shù)數(shù)據(jù)和他的筆記,他不計(jì)個(gè)人榮辱,終日沉浸于充滿智慧之光的科技王國(guó),尋覓生命的價(jià)值。 1989年,曹雙邊終于下定決心,東挪西借,又湊了兩萬(wàn)元錢(qián),找了幾個(gè)幫手,租了兩間房,成立了保定新新技術(shù)研究所,開(kāi)始試驗(yàn)他的夢(mèng)想。曹雙邊為自己確定了一個(gè)研究的高度,經(jīng)過(guò)千萬(wàn)次的試驗(yàn),他淘汰了前人已經(jīng)寫(xiě)就的定論,通過(guò)精選材料,搞出了簡(jiǎn)單有效的配方,巧妙的使配方中僅有的幾種原料產(chǎn)生優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),將菱鎂材料的通病一舉克服。握釘力—這個(gè)令中外菱鎂專(zhuān)家頭疼的又一個(gè)難題,也取得了突破性進(jìn)展。為了木螺絲能擰進(jìn)用菱鎂材料造的木門(mén),為了做到萬(wàn)無(wú)一失,曹雙邊又用了6年時(shí)間,耗資8萬(wàn)元,改進(jìn)了技術(shù)。這期間,迫于生計(jì),他轉(zhuǎn)讓了一些技術(shù),如鎂質(zhì)琉璃瓦、裝飾板、浴盆等,這些研究成果,使哈爾濱、河南、武漢等地的一些企業(yè)賺了大錢(qián)。 專(zhuān)利技術(shù)令國(guó)外專(zhuān)家欽羨 越是找不到的東西就越要找,越是不能用的東西,曹雙邊越要試一試。逆向思維,是許多科學(xué)家創(chuàng)造驚人之舉的奧秘。 經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)6年的摸索,曹雙邊終于在常人難以想象的材料中有了驚人發(fā)現(xiàn)———石頭變得比木材更具韌性,這簡(jiǎn)直令人難以置信。 經(jīng)過(guò)研究篩選,曹雙邊的配方變得更加精煉,不僅使菱鎂材料克服了返鹵、變形、易老化的特性,而且使其有了極強(qiáng)的韌性,不僅能代替水泥,代替陶瓷,還能在一定范圍內(nèi)代替鋼材、鋁材、磚、瓦、塑料和玻璃鋼。曹雙邊做得最好的是用菱鎂材料徹底代替木材,使菱鎂材料可以做門(mén)窗、家具、板,并且可鋸、可刨,可以擰螺絲,可以在一切使用木材的產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品中,徹底代替木材。 此后,曹雙邊迅速開(kāi)發(fā)了一系列產(chǎn)品,并在此基礎(chǔ)上,又創(chuàng)造出一套獨(dú)特的生產(chǎn)工藝,使生產(chǎn)過(guò)程變得簡(jiǎn)單易行,不用設(shè)備,不用動(dòng)力,用模具將原材料一步變成產(chǎn)品。它的成本低廉,只有木材的10%—50%。 幾乎沒(méi)有人相信這是真的。曹雙邊向日本人講,日本人一臉不屑,曹雙邊向一些菱鎂專(zhuān)家講,人家不相信。直到產(chǎn)品出來(lái)了,人們才大吃一驚。 1990年,曹雙邊以菱鎂材料研制的梯形房頂落水管獲國(guó)家專(zhuān)利; 1992年,菱鎂材料門(mén)窗口包角扣板獲國(guó)家專(zhuān)利; 1993年,獲第七屆全國(guó)發(fā)明展覽會(huì)最佳獎(jiǎng); 1994年,菱鎂材料無(wú)機(jī)新型門(mén)通過(guò)國(guó)家建材測(cè)試中心鑒定; 1995年,菱鎂材料無(wú)機(jī)新型家俱獲國(guó)家專(zhuān)利; 1995年,獲中國(guó)專(zhuān)利十年成就展銀獎(jiǎng); 1995年,國(guó)家科委(現(xiàn)科技部)破格將其列入國(guó)家星火計(jì)劃,作為重點(diǎn)推廣項(xiàng)目; 1995年,國(guó)家三峽辦公室和國(guó)家科委(現(xiàn)科技部)建議,采用該項(xiàng)新技術(shù),支持三峽建設(shè); 1996年,獲北京國(guó)際發(fā)明展覽會(huì)上獲金獎(jiǎng)。 奮斗了四十年,夢(mèng)想終于變成了現(xiàn)實(shí)。 消息傳開(kāi)了,一種以菱鎂材料為基料,100%取代木材,被稱(chēng)為“人造木”的新型材料———“曹氏萬(wàn)能復(fù)合材料”誕生在河北保定。這項(xiàng)新的研究成果,解決了世界科技界公認(rèn)的菱鎂制品返鹵、變形、易老化三大難題,尤其是在代木材料的應(yīng)用技術(shù)上領(lǐng)先,一舉突破菱鎂材料缺乏韌性的弱點(diǎn),使其在門(mén)窗、建筑墻體等諸多領(lǐng)域具備了代替木材、優(yōu)于木材的特性,為菱鎂材料的開(kāi)發(fā)利用,開(kāi)辟了廣闊前景。 嗅覺(jué)靈敏的日本人最先來(lái)到保定,他們要買(mǎi)斷專(zhuān)利,開(kāi)口就是高價(jià)格。曹雙邊婉然謝絕了日本人的請(qǐng)求,他深知:他的發(fā)明應(yīng)該首先屬于中國(guó)。假如外國(guó)人買(mǎi)走他的技術(shù),經(jīng)過(guò)包裝再銷(xiāo)回國(guó)內(nèi),價(jià)格將是他的幾倍甚至幾十倍,曹雙邊不希望看到這樣的事情發(fā)生。 曹雙邊的執(zhí)著和倔強(qiáng)支撐他在國(guó)內(nèi)推廣他的技術(shù)成果。 作者:中國(guó)塑料機(jī)械網(wǎng) 來(lái)源:中國(guó)塑料機(jī)械網(wǎng)信息中心
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