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抗腐蚀,能用百年,中南大学“博士天团”死磕覆层钢筋

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抗腐蚀,能用百年,中南大学“博士天团”死磕覆层钢筋

抗腐蚀,能用百年,中南大学“博士天团”死磕覆层钢筋

长沙晚报全媒体记者 匡小娟(kuāngxiǎojuān) 端午节前夕,中南大学机械工程实验室略显冷清,曾磊正拿着金相显微镜观察覆层钢筋(gāngjīn)的断面——不到1毫米的白色(báisè)不锈钢外层与碳钢基体之间,是微米级(jí)的结合纹路。曾磊是90后,中南大学机械工程专业博士,同时(tóngshí)也是湖南五匠智创科技(kējì)有限公司(简称“五匠智创”)的总经理。 曾磊眼前的(de)这根覆层钢筋,正是(shì)五匠智创研发的产品之一(zhīyī)。“传统钢筋在海水中十几年就会锈蚀,我们的产品能抗住百年(bǎinián)风浪,在行业内处于‘绝对领先’的地位。”曾磊表示,成绩的背后,是公司的创始团队、中南大学的5位博士用“打铁”精神锻造出的材料革命。 成材率从20%到95%的(de)“钢铁涅槃” 在跨海大桥、海港、油田等强腐蚀场景中,涂层类的棒线材(xiàncái)存在耐蚀性能容易下降、与混凝土(hùnníngtǔ)的粘结力不够以及环境污染大等问题。而纯不锈钢钢筋每吨高达3.6万元的成本也让(ràng)施工方头疼不已。 能不能(bùnéng)让碳钢与不锈钢(bùxiùgāng)“长”在一起,碳钢作为“基体”,不锈钢覆层是其“保护壳”?“这样既保留碳钢的力学性能,又获得不锈钢的耐蚀性,同时还能大大降低(dàdàjiàngdī)成本。”曾磊表示,这是一个世界级难题,“属于摸着石头过河(mōzheshítouguòhé)。” 转机出现在2015年冬,当团队在轧机前加装真空加热炉,采用净界面处理和等离子焊接技术制成复合(fùhé)(fùhé)坯料,再经过十几道热连轧工艺成型,两种金属终于在近(jìn)千度高温下(xià)“强行联姻”。“这项突破让复合面结合强度达到380MPa,远高于国家标准210MPa。” 技术突破的(de)喜悦很快被新的挑战笼罩。 “覆层钢筋适用范围广,形状变化(biànhuà)多样,对结合技术来说,存在(zài)一定难处。”曾磊指着一块“L”字形的槽钢告诉记者,如果突变处覆层不均匀,就很容易在使用(shǐyòng)中磕碰脱落(tuōluò),形成“漏点”现象,从而造成基体碳钢的腐蚀。 曾磊带着(zhe)团队优化轧辊孔型及形性(xíngxìng)协同热连轧工艺,通过18道次轧制调试,让覆层厚度误差控制在±0.1mm。如今(rújīn)实验室陈列着圆形、蝴蝶(húdié)形等数十种截面样品。这次升级催生了两项行业的国家标准:《钢筋混凝土用热轧碳素钢(tànsùgāng)-不锈钢复合钢筋》《热轧不锈钢复合型钢》。 技术的持续迭代,让覆层钢筋成材(chéngcái)率(lǜ)实现质的飞跃。“2015年时,我们产品的成材率只有20%,这意味着(yìwèizhe)80%的材料变成废料。”曾磊回忆(huíyì),历经“十年磨一剑”的技术升级,“覆层钢筋的成材率从20%提升至如今的95%。看似简单(jiǎndān)的数字变化,实则是制造工艺的近百次优化。”  从(cóng)“实验室打铁匠”到“市场绣花人” 长期以来,团队都保持着低头做技术的匠心,却一度忽视(hūshì)市场动向。2024年初的一次文献查阅(cháyuè),曾磊发现国外新注册的公司推出了类似覆层钢筋产品,“但(dàn)其力学性能比我们(wǒmen)低11%,耐蚀性能也比我们低40%,成本却是我们的1.5倍以上。” “我们(wǒmen)的技术(jìshù)明明领先,为什么要让国外的产品占领市场?”当晚,团队伙伴们在中南大学机械工程学院的小会议室开了(le)“创业动员会”。 “就用长沙的热轧工艺,做中国的覆层钢筋!”曾磊的话铿锵有力,“尽管当时踌躇满志,但连公司注册流程都不(bù)懂,是中南大学创业中心的老师(lǎoshī)带着跑了三天政务(zhèngwù)大厅。” 2024年4月22日(rì),曾磊生日的第二天,五匠智创(zhìchuàng)在岳麓山下正式注册成立。 “于是,我们五个‘打铁匠’干起了‘绣花’的(de)(de)活。”回忆起公司初创的那段时间,曾磊表示,初创公司常面临资金不够、缺乏财务等专业人才(zhuānyèréncái)的困境。 起初,团队的(de)伙伴们各个都身兼数职。“你看,公司的官网和宣传视频就是我做(zuò)的。”作为机械工程的博士,曾磊在业余自学了代码和视频剪辑,额外担任了公司的“营销总监”;而公司的另一位成员庄泽城则(zé)自学了财务专业知识(zhuānyèzhīshí),是公司的“财务总监”……但(dàn)随着公司不断发展,项目越来越多,曾磊也越来越觉得力不从心。 关键时刻,长沙对大学生创新创业“手把手”的一系列(yīxìliè)扶持成(chéng)了五匠智创的“及时雨”。 “目前,我们已经争取到了(le)湖南大学生创业投资基金,这对我们来说,解决(jiějué)了很大一部分(yībùfèn)资金(zījīn)问题。”曾磊告诉记者,除此之外,长沙为初创企业搭建了不少路演和比赛平台。“初创企业不仅能通过展示技术获得投资与合作机会,更能在与市场和资本的对接中快速打磨商业逻辑(luójí)。”  从跨海大桥到极端环境的突围(tūwéi) 在中南大学机械工程学院5楼实验室(shíyànshì)的展架上(shàng),摆放着不同(bùtóng)规格、不同形状的覆层钢筋。其中,一段长度约20厘米的覆层钢筋吸引了记者的注意,与其他未经酸洗的钢筋展示品不一样,它通体光亮泛白。 “这是(zhèshì)我们从广西龙门(lóngmén)大桥项目上取回来的(de)样品,它其实在海里浸泡了4年多,看不出来吧?”曾磊自豪地向记者介绍,2021年,覆层钢筋成功应用至广西龙门大桥腐蚀最严重(yánzhòng)的承台外层部位,历经多年却仍然没被腐蚀。“我们产品的使用寿命能达到100年。” 同时,在浙江台州玉环大桥的施工报告里,一组数字格外醒目(xǐngmù):项目共使用(shǐyòng)1500吨覆层钢筋,替代(tìdài)纯不锈钢节省成本2700多万元。 曾磊(cénglěi)表示,五匠智创的(de)商业版图(bǎntú)已经从(cóng)实验室拓展至浙江台州玉环大桥、山东套尔河大桥、广西龙门大桥、安徽泉河大桥、胜利油田在内的多个国家或省重点项目。“在客户的眼里,我们的技术和低成本就是保证。” 凭借长期(chángqī)的(de)技术(jìshù)积累,如今,五匠智创已拥有近10项发明专利、2项软件著作,形成了从复合(fùhé)坯料组坯制备到热连轧成型,再到产品服役方式的完整技术链;除覆层钢筋外,他们还研发出一系列高性能复合材料产品,如覆层盘条、覆层抽油杆、覆层槽钢、覆层接地棒、大马士革钢以及(yǐjí)木纹金等。 谈及公司未来,曾磊的规划清晰且充满实干气息。他坦言:“我们会持续在产品优化上精耕细作,聚焦海洋工程、石油、电力等极端腐蚀环境领域的技术瓶颈,让产品性能(xìngnéng)再上一个台阶。”对于木纹金等新材料(cáiliào)产品,团队正紧锣密鼓(jǐnluómìgǔ)推进技术攻关,力争早日实现批量生产(pīliàngshēngchǎn)与(yǔ)市场化销售,为公司打开更广阔的应用场景。 曾磊的办公桌上,毕业答辩PPT与公司战略规划书并排摆放。他告诉记者,“等答辩完,我会全身心地投入公司的运营和(hé)管理当中。”在(zài)这个充满希望的夏日里,曾磊和团队成员(chéngyuán)又一次投入到实验中,他们让世界看到(kàndào),长沙智造正悄然改写着全球高端材料的竞争格局。
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