渤海湾畔的创新答卷

中铁建设新材料研发团队。  袁  鹏 摄

    通讯员  袁  鹏

    从北京出发，往东约3小时车程，便来到位于唐山市曹妃甸区南堡经济开发区的中国铁建气凝胶中试生产基地。在一栋不起眼的厂房里，王栋、雷琦锋、王飞三位博士组成的中铁建设新材料研发团队正在与时间赛跑。

    王栋是中国铁建绿色低碳产业技术研究院建材所所长，不知不觉，建材所已经和气凝胶打了5年交道，就在今年春节前，团队实现重大突破，不仅形成了气凝胶粉体、隔热涂料、稀金隔热薄膜等丰富的产品线，产能更是突破110吨。而在3年前的实验室阶段，每天的产量仅有区区巴掌大小。

    如何让建筑夏季隔热、冬季保温、雨季还能防潮，这一直是困扰行业的难题，有没有这样一款产品能满足“既要又要还要”？

    答案就是气凝胶。

    “目前我们自研的气凝胶隔热涂料在导热系数、防火等级、耐温性等方面已经全面领先。”王栋介绍说。

    正因为气凝胶材料具有纳米多孔网络结构，用它做成的气凝胶隔热涂料，仅2毫米厚度就能达到相当于30毫米传统保温材料的隔热效果。

    为了打消大家的疑问，王栋做起了演示。只见在红外辐射灯的照射下，热能转换为电能，驱动风扇呼呼转个不停。可当王栋将贴有气凝胶薄膜的玻璃隔在风扇与红外辐射灯之间时，神奇的一幕出现了，风扇立即停止转动。

    “这就是气凝胶稀金隔热薄膜，红外阻隔率能达到94.3%。”王栋手持一卷淡蓝色薄膜产品，它的厚度只有50微米，与常用的A4打印纸厚度相当。“我们研发的气凝胶稀金隔热薄膜紫外线透过率是0.2%，雾度只有0.1%。” 传统薄膜这两个数值分别为2-5%和≥1%。

    雾度是反映材料内部或表面对光线的散射程度，简单地说，雾度越小，成像越清晰。在中铁建设创业大厦，他们将气凝胶稀金隔热膜贴在玻璃幕墙上，既不影响采光，又能有效隔热，好比给建筑贴上了“隐形车衣”。

    多组试验数据也从侧面印证了气凝胶的强大。在海口博雅二期项目，2毫米热辐射型气凝胶涂料能替代20毫米内墙保温砂浆，室内温度平均低2摄氏度，湿度差10.4%RH。在郑州科创文旅交流中心项目，3毫米复合型阻热气凝胶可替代40毫米岩棉，实现保温层减薄，真正为建筑“减负”，有效释放室内空间。

    截至目前，中铁建设气凝胶研发团队已获发明专利7项，发表SCI等论文6篇，并参与制定多项国家、地方标准。

    “世界上最轻的固体”正吸引越来越多的关注。在过去，气凝胶材料制备仍以超临界方法为主流，设备多依赖进口，一套工业设备动辄上千万元，成本高，能耗也高。要想把气凝胶产品大面积推向市场，价格必须“美丽”，有没有其他方法能够把价格“打下来”？

    抱着“核心技术不能被国外卡脖子”的信念，王栋团队投入全新技术研发中。2025年4月的一个晚上，随着最后一滴碱液滴入反应釜中，原来清澈的液体开始逐渐变混浊，五分钟过后，液体如“卤水点豆腐”般一点点变成不透明的固体，首次试验就收获了成果，这让大家激动不已。

    “最难忘的一次，需要连续72小时不间断监测温度与压力，大家吃住都在实验室的临时休息区，不敢离开仪器半步，干燥参数连续调试两个月终于达标。”雷琦锋回忆说。

    数年下来，研发团队“泡”在实验室成为家常便饭，试剂瓶堆成小山，记录本写满了五大本。最终，他们成功攻克有机-无机杂化气凝胶成套生产技术、高分散气凝胶浆/涂料生产技术。特别是首创动态梯度温压耦合干燥工艺，这项类似家用高压锅原理的技术通过精准调控干燥过程中的温度与压力，使气凝胶的干燥周期缩短60%，能耗降低45%，生产成本直接降至传统工艺的三分之一，一举打破了国外技术垄断，为气凝胶从样品到产品、从实验室走向产业化奠定了基础。

    “与传统材料相比，气凝胶不仅隔热保温效率高、厚度薄、使用寿命长，还具有防火等级高、无甲醛等优势，更加契合‘好房子’理念。”2025年，王栋带着气凝胶产品亮相首届好房子科技展，广受好评。对于产品的前景，整个团队充满信心。

    春节过后，中铁建设海口3000吨气凝胶涂料生产线正在紧锣密鼓地筹建中。渤海湾的一次突破，或在不久之后掀起建筑行业的又一场革命！