از اعماق دریا به اعماق فضا: میکروسفرهای شیشه ای هول هایو این انحصار را شکست و راه را برای فو روشن کرد

امروز، میکروسفرهای شیشه ای حفره ای با کارایی بالا توسط Hainuo Technology به عنوان یک "چین نوآورانه · محصول جدید کلیدی" در *Science and Technology Daily* معرفی شدند!

به عنوان اولین شرکتی در چین که دارای حقوق مالکیت معنوی مستقل و تولید در مقیاس صنعتی است،فرآیند تولیدی اختصاصی Hainuo Technology به موفقیت انحصار بین المللی را شکست، سرعت جایگزینی داخلی را تسریع می کند.

متن کامل این گزارش در زیر ارائه شده است و شما را دعوت می کند تا از توانایی های فوق العاده این شرکت "مواد سبک چینی" شاهد باشید.

اخیراً، اداره ملی مالکیت معنوی چین، "لیستی از شرکت های نامزد برای شرکت های نشان دهنده مالکیت معنوی ملی (۲۰۲۵-۲۰۲۷) " را منتشر کرد.با شرکت فناوری شانسی هاینو.، Ltd (به بعد به عنوان ¢Shanxi Hainuo ¢) در این فهرست ذکر شده است. As the first domestic enterprise to possess independent intellectual property rights and achieve industrial-scale production of high-performance hollow glass microspheres (hereinafter referred to as “hollow microspheres”)، فرآیند تولیدی انحصاری شانسی هاینو از انحصارات بین المللی عبور کرده است.

"بعد از بیش از یک دهه تحقیق و توسعه فشرده، ما با موفقیت یک فرآیند تولید برای میکروسفرهای حفره ای را توسعه داده ایم،" شن پنگزان، رئیس شرکت توضیح داد.عملکرد کامل میکروسفرهای حفره ای که با استفاده از این فرآیند تولید می شوند به سطوح پیشرفته بین المللی رسیده است، با برخی از مدل ها که در شاخص های اصلی مانند قدرت فشرده سازی و توزیع اندازه ذرات در جهان پیشرو هستند.

میکروسفرهای توخالی، کره های توخالی با اندازه میکرو هستند که از شیشه بوروسیلیکات آلکالی و آبرسان ساخته شده اند. آنها با یک گاز بی اثر پر شده اند، دارای یک دیواره بیرونی بسیار نازک هستند،و بسیار سبک هستند اما به شدت مقاومت در برابر فشرده سازی38 ميليون ميکروکرب هول فقط 1 گرم وزن دارند و حداکثر قدرت فشرده سازي آنها 180 مگاپاسکال را مي گذردبا تشکر از ویژگی های اصلی آنها که سبک هستند اما قدرت بالایی دارند، عایق گرمی، مقاوم در برابر خوردگی و دارای ثابت دی الکتریک پایین، میکروسفرهای حفره ای تبدیل به یک ماده کلیدی ضروری در زنجیره صنعتی مواد کامپوزیت پیشرفته شده اند،با طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی.

مواد تخصصی ضروری برای استخراج نفت دریایی

به تازگی، در پایگاه عملیاتی شرکت ملی نفتی دریایی چین (CNOOC) در شرق دریای چین جنوبی، لوله های حفاری در آب های بیش از یک کیلومتر عمق حرکت می کردند.اپراتورها در محل توضیح دادند که، هنگامی که حفاری به پایان می رسد، خمیر سیمان حاوی میکروسفرهای حفره ای به فضای حلقه ای بین چاه و تشکیلات سنگی اطراف تزریق می شود و تراکم کم را تشکیل می دهد.حلقه سیمان با قدرت فشرده سازی بالا که کیفیت سیمان سازی را افزایش می دهد و ایمنی توسعه نفت و گاز را تضمین می کند.

این یک مرحله حیاتی در اکتشاف و توسعه نفت و گاز در اعماق دریا است. در سیمان سازی آب های عمیق، استفاده از آب نمک معمولی با تراکم بالا می تواند به راحتی تشکیلات شکننده کف دریا را شکسته باشد.,"به این دلیل که این امر منجر به از دست دادن مایع حفاری می شود" شن پنگژان گفت.با رعایت الزامات فنی برای سیمان کشی چاه های دریایی آب عمیق.

برای مدت طولانی، میکروسفرهای حفره ای که در استخراج نفت چین استفاده می شدند، باید از خارج وارد می شدند.و شرکت های خارجی تحریم های سختگیرانه تکنولوژی را اعمال کردند، استفاده از محصولات خود را نظارت می کنند و مواد و قطعات استفاده نشده را مجبور به بازگرداندن می کنند، Zhao Huilong، دبیر هیئت مدیره Shanxi Hainuo اعتراف کرد.

در سال ۲۰۱۵، شانسی هاینو یک پیشرفت در تولید انبوه میکروسفرهای حفره ای را به دست آورد.که بلافاصله به پایگاه های عملیات نفتی دریایی شرکت ملی نفتی چین (CNOOC) در آب های کم عمق عرضه شدحجم عرضه از سال به سال از 80 تن در طول مرحله آزمایشی به صدها و سپس هزاران تن افزایش یافت و به پوشش تمام محدوده های عملیاتی عمق آب گسترش یافت.شانسي هاينو بيش از 10،000 تن از میکروسفرهای حفره ای، دستیابی به 100 درصد عرضه میکروسفرهای شیشه ای حفره ای تخصصی CNOOC برای عملیات سیمان.

"میکروکوره های حفره ای که ما تولید می کنیم از نظر عملکرد با محصولات خارجی برابر هستند، اما تنها یک سوم قیمت واردات را دارند" شن پنگزان گفت.ما کنترل مستقل بر فناوری های کلیدی در زمینه مواد سیمنت نفتی دریایی را به دست آورده ایم.

ده ها هزار آزمایش برای حل چالش های صنعتی

در اکتبر 2023، the China National Petroleum and Chemical Industry Federation certified that Shanxi Haino’s ‘Engineering Technology and Application of Hollow Glass Microspheres for Offshore Oil Cementing’ had reached an internationally leading level.

به عنوان یک ماده با عملکرد بالا برای سیمان گذاری نفت دریایی، تولید میکروسفر شیشه ای حفره ای در مقیاس صنعتی کار آسانی نیست.ما با معضل محرومیت از تکنولوژی خارجی و عدم سابقه داخلی برای صنعتی شدن مواجه شدیمشن پنگزان خاطرنشان کرد: "ما در وضعیت "سه-نه" قرار گرفتیم: هیچ نقشه فنی، هیچ تجهیزات آماده و هیچ استعداد تخصصی وجود نداشت".او بودجه اي را براي تأسيس يک گروه تحقيقات و توسعه پرداخت، شروع با یک آزمایش 5 کیلوگرم برای کار کردن بر روی فرآیند تولید صنعتی.

در سال 2009، در کارخانه شانسی هاینو در اعماق کوهستان های تای هانگ، تیم تحقیق و توسعه مواد خام مانند دی اکسید سیلیکون را به یک مواد خمیر مخلوط کرد و پس از انجام فرآیندهایی از جمله خرد کردن،همسان سازی و سوخاریهنگامی که کوره کروی سازی با دمای بالا ابتدا گرم و سپس خنک شد، نتیجه یک انبوه میکروسفر شیشه ای جامد یا تجمع یافته بود.."انتقال از آزمایش به تولید صنعتی، ترجمه تحقیقات به نتایج عملی آسان تر از تحقیقات نظری نیست".حتی کوچکترین انحراف در نسبت مواد اولیه برای میکروسفرهای حفره ای می تواند منجر به محصولات نهایی بسیار متفاوت شوداگر دمای سینتر کردن فقط چند درجه سانتیگراد بالاتر باشد، ساختار حفره ای ممکن است فرو ریزد.

انبوهی از دفترچه های یادداشت زرد رنگ که حاوی داده های تجربی بودند بالا رفتند، در حالی که انبوهی از محصولات معیوب به شدت روی روحشان سنگینی می کردند.از طریق آزمایش های مکرر و تنظیم پارامترها ✓ از آزمایش های کوچک به آزمایش های بزرگ و ده ها هزار تلاش آزمایشی و خطایی ✓ تیم تحقیق و توسعه، با کار سخت، تمام داده ها و فرایندهای کلیدی مورد نیاز برای تولید صنعتی میکروسفرهای حفره ای تا سال 2012 را شناسایی کرد: آماده سازی یک مواد اولیه چند جزء،شکل گیری اجسام سبز از طریق دانه ریزی پرش دقیق، و سپس بلافاصله آنها را به صورت دانه ها با استفاده از یک شعله با دمای بالا تقویت می کند.

با این حال، پیشرفت در فرآیند تولید تنها اولین گام بود.ده ها قطعه تجهیزات تخصصی مورد نیاز برای تولید میکروبل های حفره ای در آن زمان در چین در دسترس نبودندبرای یک خشک کن سفارشی، تیم تحقیق و توسعه تمام راه را به جیانگسو رفت،کار با تکنسین های سازنده برای اصلاح نمونه اولیه شش یا هفت بار قبل از رسیدن به موفقیتبه عنوان قطعه اصلی تجهیزات، کوره گلوله سازی باید قادر به کنترل دقیق شعله در 600 ‰ باشد.000 درجه سانتیگراد تا اطمینان حاصل شود که میکروکرول های حفره ای به طور یکنواخت از طریق شعله عبور می کنند"ژائو هیولونگ" گفت. "ما طرح های طراحی را تهیه کردیم و یک سازنده در جنوب را در فرآیند تولید راهنمایی کردیم.تا اینکه بالاخره بتونیم کوره ای تولید کنیم که با مشخصات ما مطابقت داشته باشه.

از ابتدا و به تدریج در مقیاس بالا، شانشی هاینو از آزمایش های ۵ کیلوگرم به آزمایش های کوچک با صدها کیلوگرم و سپس به آزمایش های آزمایشی در مقیاس تن پیشرفت کرد.اتخاذ یک رویکرد "در مقیاس گام به گام" برای مقابله با چالش هایی مانند سازگاری تجهیزات برای میکروسفرهای حفره ای و تثبیت فرآیندهای یک به یکدر سال ۲۰۱۵، شانشی هاینو اولین خط تولید صنعتی چین را تاسیس کرد و در سال ۲۰۲۳، تنها خط تولید ۱۰ هزار تن متریک کشور را تکمیل کرد.

پیشرفت در اقیانوس آبی از برنامه های کاربردی میکروسفر خالی

پارک صنعتي هاينو با کارايي بالاتري که در منطقه توسعه اقتصادي گاوپينگ شانسي ساخته شدهدر فهرست پروژه های کلیدی سطح استان شانسی برای امسال قرار گرفته است.با کمک مقامات مربوطه، زمین برای پروژه تامین شده است.مانند ارزیابی تاثیرات زیست محیطی و ارزیابی بهره وری انرژی، و ساخت و ساز به زودی آغاز خواهد شد، گفت ژائو هولونگ.

امسال، شانسی هاینو 750 میلیون یوآن برای ساخت پارک صنعتی سرمایه گذاری می کند، که ظرفیت تولید طراحی شده 30 میلیون تومان است.000 تن و انتظار می رود سال آینده تکمیل و راه اندازی شود.ظرفیت تولید سالانه ما در حال حاضر 15000 تن است؛ با اضافه کردن این 30،000 تن،این پارک صنعتی تبدیل به بزرگترین پایگاه تولید هوشمند برای میکروسفرهای حفره ای خواهد شد."ژائو هولونگ" گفت که بعد از اتمام پارک صنعتیمیکروسفرهای حفره ای نه تنها در استخراج نفت استفاده می شوند بلکه انتظار می رود در بخش هایی مانند هوافضا و الکترونیک نیز کاربرد داشته باشند..

برای این منظور، شانسی هاینو یک چارچوب تحقیق و توسعه را ایجاد کرده است که شامل: اتحادها، موسسات تحقیقاتی، مراکز مهندسی و ایستگاه های کاری است.ایجاد یک ماتریس جامع صنعت-آموزشگاه-تحقیق-تطبيق شامل تحقیقات اساسی، تحول مهندسی و پشتیبانی صنعتی، در نتیجه به طور مداوم پیشرفت نوآوری در تحقیقات و توسعه میکروسفر حفره ای.

میکروسفرهای توخالی شانسی هاینو در حال گسترش در زمینه هایی مانند هوش مصنوعی، نیمه هادی، اقتصاد ارتفاع پایین و ساخت و ساز مدرن هستند.همچنین ۹ محصول جدید را توسعه داده ایم که اولین بار در بازار عرضه می شوند.، از جمله مواد شناور جامد میکروسفرهای حفره ای، مواد کامپوزیتی مانند چوب پلی اورتان قابل ماشینکاری،و میکروسفرهای شیشه ای توخالی با عملکرد بالا با اندازه ذرات کم و ثابت دی الکتریک کم که به طور خاص برای برنامه های 5G طراحی شده اندشن پنگ ژان گفت که چندین محصول برای استفاده در مقیاس بزرگ توسط شرکت های پیشرو در بخش های مختلف تأیید شده است.به طور مستقیم به مشتریان مانند BYD و شرکت علوم و صنعت هوافضا چین خدمت می کند..

شانسی هاینو یک شرکت دولتی است که تخصصی، پیشرفته، منحصر به فرد و نوآورانه است که در تولید میکروسفرهای حفره ای تخصص دارد.با هدف " تبدیل شدن به یک شرکت پیشرو در جهان در مواد جدید میکروسفر"شِن پِنگ ژان گفت: ما قصد داریم که تخصص خود را در زمینه مواد جدید میکروسفر حفره ای گسترش دهیم.درنتیجه یک پایه محکم برای مواد جدید برای امنیت صنایع استراتژیک کشور ایجاد می شود.!

منبع: علم و تکنولوژی روزانه