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水泥是迄今為止使用最多的人造材料。而制造這種材料的原料，卻是自然界最常見(jiàn)的石頭，石灰石。

在中國(guó)建材集團(tuán)的水泥工廠(chǎng)中，隋同波創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)要試制強(qiáng)度高達(dá)60兆帕的水泥熟料，挑戰(zhàn)工廠(chǎng)生產(chǎn)的理論極限。

配料車(chē)間，磨碎的石灰石和黏土，經(jīng)傳送帶進(jìn)入輥壓粉磨機(jī)，粉碎制得粒徑80至200微米的水泥生料。

在水泥廠(chǎng)的制高點(diǎn)，水泥生料從112米的高處飄然而下。約2分鐘后，熱態(tài)物料到達(dá)底部，進(jìn)入旋轉(zhuǎn)的龐然大物。

直徑5.5米的圓筒內(nèi)，巨型噴火槍制造出超過(guò)20米的烈焰，溫度瞬間提升到1420攝氏度。在高溫烈焰的催動(dòng)下，物料溫度提升到1420攝氏度，完成熟化，形成硅酸鹽熟料。

接下來(lái)，十多臺(tái)巨型風(fēng)機(jī)將高溫水泥熟料從1420攝氏度迅速降溫至60攝氏度左右，最終形成硅酸鹽礦物和少量的玻璃體，水泥熟料制成，遇水硬化的能力已經(jīng)蘊(yùn)藏其中。

抽檢結(jié)果顯示，這一批次的熟料強(qiáng)度超過(guò)60兆帕。

在綠色工廠(chǎng)，我們見(jiàn)證了科學(xué)家指揮自然界最常見(jiàn)的石頭，合成人類(lèi)歷史上最重要的材料之一。水泥熟料添加石膏研磨成粉，摻砂石與水混合，就變成人們最常見(jiàn)的混凝土。

從用于火箭發(fā)射臺(tái)的超耐高溫水泥，到用于建設(shè)公路鐵路、跨海大橋甚至飛機(jī)跑道的高性能水泥，再到用于油、氣鉆井工程的超快硬水泥以及巨型水壩用的低熱水泥。最近40年，中國(guó)人發(fā)明了60余種特種水泥，為一個(gè)個(gè)超級(jí)工程提供了強(qiáng)大支撐。

陶瓷，是中國(guó)的名片，世界的瑰寶，英文中陶瓷和中國(guó)甚至共用了一個(gè)單詞。

進(jìn)入現(xiàn)代社會(huì)，陶瓷已不只是溝通中外文化的使者。在工業(yè)領(lǐng)域，陶瓷早已大顯身手。

山東，淄博。在中國(guó)建材集團(tuán)的一個(gè)廠(chǎng)房里，隱藏著兩個(gè)研究工業(yè)陶瓷的頂尖團(tuán)隊(duì)。他們的最新成果將刷新我們對(duì)于陶瓷的認(rèn)識(shí)。

廠(chǎng)房東頭的團(tuán)隊(duì)由李伶帶領(lǐng)，她要挑戰(zhàn)人類(lèi)的常識(shí)，讓陶瓷具有彈性。他們的作品是陶瓷彈簧。

陶瓷彈簧的秘密在于組分與外形的精巧配置。新制彈簧樣品已經(jīng)在測(cè)試設(shè)備上安裝完畢。挑戰(zhàn)的目標(biāo)是25%的壓縮量，也就是50毫米的彈簧要往下壓縮12.5毫米，這幾乎是陶瓷材料彈性的理論極限。

測(cè)試開(kāi)始，壓盤(pán)緩緩向下。

達(dá)到12.5毫米的設(shè)定值，陶瓷彈簧沒(méi)有像普通陶瓷一樣碎裂。松開(kāi)，再次下壓。經(jīng)過(guò)45次沖壓，陶瓷彈簧完好無(wú)損。

包括中國(guó)在內(nèi)，全球只有3個(gè)國(guó)家有能力生產(chǎn)陶瓷彈簧。目前已知的彈性壓縮量紀(jì)錄是20%，李伶團(tuán)隊(duì)最新燒制的陶瓷彈簧，完成了25%的世界紀(jì)錄挑戰(zhàn)。

廠(chǎng)房另一邊，制造軸承的氮化硅陶瓷球是張偉儒團(tuán)隊(duì)為之驕傲的作品。

這種陶瓷，硬度僅次于金剛石，重量只有鋼材的三分之一，被認(rèn)為是目前綜合性能最好的結(jié)構(gòu)功能一體化陶瓷之一。由其制成的陶瓷軸承，轉(zhuǎn)速可達(dá)每分鐘60萬(wàn)轉(zhuǎn)，耐高溫達(dá)到1200攝氏度，更奇特的是它具有自潤(rùn)滑的特性。

工廠(chǎng)內(nèi)，即將開(kāi)啟新一批氮化硅陶瓷軸承球的制備。

高純度原料，被壓制成陶坯，送至熱等靜壓機(jī)。厚重的金屬門(mén)之內(nèi)，可以同時(shí)產(chǎn)生2000個(gè)大氣壓的高壓和2000攝氏度的高溫，在這樣的極端條件下，陶坯的致密度將得到顯著提升。

進(jìn)入氮化硅陶瓷的內(nèi)部，我們可以看到一個(gè)四面體的結(jié)構(gòu)，硅原子位于四面體的中心，4個(gè)氮原子分別位于四面體的頂點(diǎn)，這個(gè)結(jié)構(gòu)之間的空隙越少，氮化硅整體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度就越高。高致密化氮化硅陶瓷的強(qiáng)度可以超過(guò)1000兆帕。

陶瓷球中殘留的空隙被逐漸排空，出爐的氮化硅陶瓷球已經(jīng)具備堅(jiān)實(shí)的內(nèi)心，五道研磨拋光程序則幫助它獲得鏡面級(jí)的光滑外表。

合格的碳化硅陶瓷球出廠(chǎng)后，將被運(yùn)往世界各地，踏上遙遠(yuǎn)的征途。

在這里生產(chǎn)的各種尺寸的黑色陶瓷球，被廣泛應(yīng)用于精密機(jī)床、電動(dòng)汽車(chē)、能源化工、航空航天等領(lǐng)域。為我國(guó)高端裝備發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的材料支撐。

大尺寸顯示玻璃，是信息時(shí)代玻璃材料競(jìng)爭(zhēng)的高點(diǎn)。

在中國(guó)建材集團(tuán)旗下蚌埠中光電的工廠(chǎng)中，超1300℃的高品質(zhì)玻璃液，緩緩流入裝滿(mǎn)錫熔液的錫槽，兩種溶液比重不同，如同油懸浮于水面。玻璃液在錫熔液之上均勻攤開(kāi)，在拉邊機(jī)作用下慢慢變薄。

冷卻之后，經(jīng)過(guò)裁切，最終形成面積達(dá)5.5平方米，厚度卻只有0.5毫米的超薄玻璃。

這種生產(chǎn)工藝由中國(guó)自主研制，被稱(chēng)為洛陽(yáng)浮法，發(fā)明至今延續(xù)使用了50余年，同英國(guó)皮爾金頓、美國(guó)匹茲堡齊名，并稱(chēng)世界三大浮法工藝。

而優(yōu)化洛陽(yáng)浮法工藝并用其制造信息顯示玻璃是中國(guó)工程院彭壽院士團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)舉。

如今，彭壽院士團(tuán)隊(duì)要啟動(dòng)更加極限的挑戰(zhàn)。目標(biāo)是制備一種柔性顯示玻璃，這種玻璃最常見(jiàn)的應(yīng)用，就是眼下市場(chǎng)上熱銷(xiāo)的折疊屏手機(jī)。

為了實(shí)現(xiàn)連續(xù)折疊100萬(wàn)次不破損，彎折半徑小于1毫米的目標(biāo)，工程師首先采用多道先進(jìn)工藝，制造出厚度只有0.2毫米的超薄高鋁玻璃原片。

超薄高鋁玻璃原片被整齊地固定在特制的噴淋架，藥液沖擊玻璃的表面，玻璃不堪藥液腐蝕，漸漸消瘦。

10分30秒，減薄機(jī)停止工作。超薄玻璃被再次減薄7倍，蛻變成厚度只有0.03毫米的柔性玻璃。

16個(gè)采樣點(diǎn)，最厚和最薄之間誤差只有一毫米的千分之二。數(shù)據(jù)表明這是一次成功的減薄。

按照一天折疊100次計(jì)算，支持百萬(wàn)次彎折不破損的柔性玻璃可以讓折疊手機(jī)使用超過(guò)27年，彭壽院士團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄。

隸屬于中國(guó)建材集團(tuán)的全資子公司——泰山玻纖，是中國(guó)首條萬(wàn)噸池窯玻璃纖維產(chǎn)線(xiàn)的誕生地。15條生產(chǎn)線(xiàn)馬力全開(kāi)，這里年產(chǎn)玻璃纖維可達(dá)138萬(wàn)噸。

把這個(gè)數(shù)字放大八倍，是全球一年的產(chǎn)能。其中，中國(guó)占比超六成。今天的中國(guó)早已成為全球第一大玻璃纖維生產(chǎn)國(guó)。

1600℃高溫，玻璃瞬間熔化。重力作用下，玻璃液從鉑銠合金漏嘴中流出，下落過(guò)程中急速冷卻，0.01秒瞬間固化成纖，最細(xì)的時(shí)候，直徑只有4微米，相當(dāng)于頭發(fā)絲的十二分之一。這是材料專(zhuān)家祖群用玻璃做原料制備的一種具有特殊性能的纖維材料。

玻璃纖維距離我們并不遙遠(yuǎn)，它常被編制成布，層層鋪設(shè)形成骨架，再灌入樹(shù)脂加熱固化，做成強(qiáng)度模量提升10倍以上的特種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，這種材料有一個(gè)更為人們所熟知的名字，玻璃鋼。

印刷線(xiàn)路板是所有電子產(chǎn)品的核心器件，由玻璃纖維織成的電子布，在其中起到重要的支撐和絕緣作用。

隨著電子科技不斷進(jìn)步，電子產(chǎn)品日趨輕薄和小型化，這要求電子布要更薄，玻璃纖維要更細(xì)。

一年之前，唐志堯團(tuán)隊(duì)攻克了4微米超細(xì)絲的量產(chǎn)難題。下一步，就是利用細(xì)絲編織薄布，把超薄電子布的厚度降低到14微米以?xún)?nèi)。

把紗線(xiàn)攤成扁平的絲束，是生產(chǎn)超薄電子布的關(guān)鍵，這種工藝被稱(chēng)為開(kāi)纖。

圓柱形的紗線(xiàn)互相交織，纖維布的厚度至少是單根纖維的4倍，而且存在大量孔隙，消除孔隙，正是開(kāi)纖工藝要解決的難題。

40根直徑4微米的玻璃纖維被捻成紗線(xiàn)，經(jīng)過(guò)編織，產(chǎn)品就下線(xiàn)了。

顯微鏡下，最新一批生產(chǎn)的電子布，厚度只有13微米，紗線(xiàn)間的空隙消失不見(jiàn)。這正是理想超薄電子布該有的形態(tài)。

作為世界上使用最廣泛的復(fù)合材料，小到家用電器，大到汽車(chē)輪船，甚至風(fēng)機(jī)葉片，這種由玻璃纖維制成的復(fù)合材料已經(jīng)無(wú)處不在。

碳纖維憑借著細(xì)如發(fā)絲，輕如鴻毛，強(qiáng)如鋼鐵的優(yōu)異性能，早已在工業(yè)領(lǐng)域站穩(wěn)了腳跟，只是它還貴如黃金，制造難度堪比芯片，世界上能夠生產(chǎn)它的國(guó)家屈指可數(shù)，中國(guó)是其中之一。

中國(guó)建材集團(tuán)所屬中復(fù)神鷹是中國(guó)首個(gè)萬(wàn)噸級(jí)碳纖維生產(chǎn)基地，主要生產(chǎn)T700級(jí)、T800級(jí)及以上碳纖維，T，是指拉伸強(qiáng)度，是衡量碳纖維的關(guān)鍵指標(biāo)。

今天，中國(guó)工程師連峰要向T1000發(fā)起挑戰(zhàn)。

拉伸工藝，是隔膜制備的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

被夾子固定的膜片，以50米每分鐘的速度通過(guò)產(chǎn)線(xiàn)。膜片在縱橫兩個(gè)方向被同步進(jìn)行拉伸，面積擴(kuò)大七倍，厚度逐漸變薄。分子鏈之間巨大的作用力，確保了膜片不撕裂。

這種濕法雙向同步拉伸工藝，可以讓微孔接近圓形，大小更均勻，從而提升隔膜的性能和安全性，代表著全球領(lǐng)先的技術(shù)水平。

這一批次檢測(cè)結(jié)果顯示，隔膜的厚度僅5微米，可以讓鋰電池的能量密度提升5%。這正是塑料薄膜在電池內(nèi)部施展的“魔法”，也是中國(guó)科學(xué)家在高分子材料領(lǐng)域的又一次重要突破。

如今，中國(guó)石化合成橡膠材料專(zhuān)家邵明波團(tuán)隊(duì)也已經(jīng)成功研制出新型氫化丁腈橡膠，這種橡膠既能耐受零下40攝氏度的極寒，也能承受150多攝氏度的炎熱。

據(jù)《山海經(jīng)》記述，中國(guó)早在六七千年前就發(fā)現(xiàn)和使用煤。燃燒，是它最普遍的應(yīng)用，劇烈氧化釋放的熱量，推動(dòng)了動(dòng)力變革，進(jìn)而開(kāi)啟了工業(yè)時(shí)代。

長(zhǎng)久以來(lái)，煤炭極力地滿(mǎn)足人們的需求，足跡遍布全球。事實(shí)上，煤的碳?xì)浔壤ǔＴ?.5到1左右，在石油、天然氣等眾多化石能源中煤的熱值較低，但含碳量明顯高于其他能源。這表明，我們聚焦煤炭的燃料屬性時(shí)，忽略了它還適合做材料。

國(guó)家能源集團(tuán)副總工程師閆國(guó)春，用煤做原料生產(chǎn)化工產(chǎn)品，開(kāi)辟了煤炭清潔高效利用新途徑。

通過(guò)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，煤炭樸素黝黑的形象消失殆盡，顯現(xiàn)清澈透明。在催化劑的作用下，它神奇地結(jié)出晶體。

通過(guò)催化，聚合，生成固態(tài)顆粒。白色顆粒再經(jīng)過(guò)特殊的催化，終于成為PGA（聚乙醇酸）。

PGA可不是一般的化學(xué)品，而是材料界的稀有物種。利用PGA（聚乙醇酸）可以生產(chǎn)許多塑料制品，阻隔性比傳統(tǒng)塑料高10倍以上，使用后的PGA制品，還可以在土壤、海水等環(huán)境中自然降解。

過(guò)去幾年，中國(guó)利用優(yōu)勢(shì)煤炭資源，讓煤化工再度復(fù)出，煤制聚乙烯、聚丙烯樹(shù)脂顆粒等石油化工中熟悉的身影，經(jīng)全自動(dòng)化包裝線(xiàn)被源源不斷地送出車(chē)間。

中國(guó)人不僅激活了煤炭做材料的潛能，更拓寬了人類(lèi)使用材料的邊界，未來(lái)，面向碳達(dá)峰、碳中和戰(zhàn)略目標(biāo)，我們必將持續(xù)探索煤炭高效清潔利用新路徑。

安徽蚌埠，擁有世界上單體規(guī)模最大的光伏建筑一體化項(xiàng)目。

項(xiàng)目充分利用中國(guó)建材集團(tuán)自主研發(fā)的發(fā)電玻璃取代了大部分外墻材料和屋頂材料，12萬(wàn)平方米建筑表面，覆蓋了68079塊發(fā)電玻璃。

僅這一棟建筑，每年可以發(fā)電超過(guò)1100萬(wàn)千瓦時(shí)，可以節(jié)約燃煤約4700噸，減排二氧化碳1.06萬(wàn)噸。

這種發(fā)電玻璃，被譽(yù)為“掛在墻上的油田”。它們能夠發(fā)電的秘密，隱藏在玻璃表面3微米厚的銅銦鎵硒薄膜上。

當(dāng)太陽(yáng)照射時(shí)，薄膜內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生電子運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)電。這種薄膜的核心層由銅、銦、鎵、硒四種元素組成，它們經(jīng)過(guò)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，能夠合成一種特殊的化合物，以高光學(xué)吸收半導(dǎo)體材料的身份承擔(dān)起光電轉(zhuǎn)換的重任。