纳米尺寸下实现粒径可控 这个研究中心抢滩纳米材料前沿

大象新闻记者 冯靖雯 王晓娜/文图

用在电子芯片的电子级球形二氧化硅，是我国的“卡脖子”材料，500nm以下规格基本依赖进口。2月21日，省委宣传部组织“奋进新征程 建功新时代”主题采访活动走进济源，记者了解到，50、100nm球形二氧化硅已经实现产业化。

解决这一尴尬局面的，正是河南大学纳米材料工程研究中心。这个“摸着石头过河”的研究中心，建成了全国唯一一家同时拥有小试、中试和工程验证试验平台及材料性能测试和评价实验平台的纳米材料与技术孵化基地。他们正在用纳米材料作为核心，上至原料，下至终极用户，走出一条“从无到有”的全产业链之路。

纳米尺寸下可控，电子级球形SiO2实现进口替代

针对高端电子封装材料的需求，河南大学纳米材料工程研究中心采用液相法制备粒径可控的电子级球形二氧化硅，实现二氧化硅在微/纳米尺寸下的可控制备。

“项目通过原料纯化、反应条件调控和核心设备的研制，已实现20、50、100纳米的产业化，解决了我国依赖进口的尴尬局面。”河南大学纳米材料工程研究中心总工程师张治军介绍，电子级球形SiO2实现进口替代，为芯片产业链的国产化战略实施提供基础原材料，确保了我国电子信息产业安全。

据了解，这一产品具有绝缘性好、刚性强、模量高、热膨胀系数低、耐高温、化学性质稳定等特点，可用作塑封料、底部填充胶、基板、抛光液等高端电子封装材料的关键填料。

张治军坦言，研究中心建设之初，就是摸着石头过河，“没有现成的版本，所有的东西都是我们自己设计的，需要什么建什么。”

目前，研发团队正在思考，如何把纳米材料作为核心，上面延伸到原料，下至终极用户，完善产业链，更好地为国家做贡献。

将技术扩散出去 “走一条企业也能走的路”

河大纳米材料工程研究中心河南大学中试基地拥有小试试验平台(20-50 升)、中试试验平台(500-2000 升)和工程验证试验平台(12000-16000 升)及材料性能测试和评价实验平台，形成了可同时完成纳米材料“小试-中试-技术验证”全部技术研发过程的实验基地，提高了科技成果的转化速度和成功率。

“我们基地大型检测仪器都有，企业的产品一出来，两个小时出检测结果，免去他们跑到上海等地检测，耽误生产时间。”张治军告诉记者。

随着技术开发与产业化工作的不断深化，研发中心逐步形成了以公司为工程技术开发核心，以国家工程中心为应用基础研究平台，以产业技术创新平台为公共服务平台，以专业化众创空间为孵化企业培育基地，以纳米材料产业园为规模化企业产业化基地的全链式协同创新运营模式。

为了加快纳米材料成果转化和产业发展，济源与河南大学联合共建“济源纳米材料产业园”，吸引一批国内纳米材料优秀团队，抢滩登陆纳米材料新兴产业前沿。

“当初就是想走一条路，从实验室成果、小试、中试，到工程化技术，这条路将来别的企业也能走。”张治军认为，把技术拿出来才是为国家做贡献，“企业做研发更多的是保密，我们作为研发中心，把技术做出来后，希望它能够迅速扩散出去，做大行业市场。”

据了解，该研究中心已有100多项授权的发明专利，其中30多项已经实现产业化，涵盖高性能纳米二氧化硅、纳米润滑抗磨损材料、天然橡胶复合材料等项目。孵化及技术转让企业18家，获得技术转让、技术委托开发等各类技术研发经费4000余万元，产生经济效益超过10亿元。

技术加持 “两三年搬出孵化园”

目前，研究中心采用企、事业双轨人才聘用机制和企业、高校双导师人才培养模式，现有专兼职研究人员 48 名，工程技术人员 41 名，在读硕博士生 40 人。

为了加快纳米材料成果转化和产业发展，济源市政府与河南大学联合共建“济源纳米材料产业园”，吸引了一批国内纳米材料优秀团队。

据悉，产业园规划占地6000 亩，建设周期10年。重点依托河南大学纳米材料工程研究中心及国内外纳米材料研究机构，通过科技成果孵化、加大政府支持和融资力度、引进企业投建等方式，吸引纳米产业入园，力争达到 3 年100亿、5年300亿、10年1000亿的产值规模，打造综合实力国内领先、国际先进的纳米材料产业化基地。

河南大学纳米材料工程研究中心科研团队的“金属铜银纳米微粒”“电子级球形二氧化硅”“天然橡胶复合材料”，以及“钛基功能材料”等项目将首批入驻纳米初创孵化园。

目前，河南大学中试基地技术孵化的河南海博瑞硅材料科技有限公司“20 万吨/年特种功能纳米二氧化硅”项目已入驻企业园，2020年12月建成投产，2021年营收5000余万元。项目达产后，可实现销售收入3-5亿元，利税0.7-1.5亿元。

“企业入住孵化园后，两三年就搬到创业园。”张治军说，研究中心的最终目标就是把纳米材料应用到上下游的产业领域，更好地为国家做贡献。