精研38载!杭州永磁托起“超级高铁”

发布日期:2018-07-09 浏览次数:1345次

      最近,一批高性能磁钢从杭州永磁集团有限公司(以下简称“杭州永磁”)的生产车间运往西南交通大学,它们将被应用于全球首个真空管道超高速磁悬浮列车环形实验线平台,这批磁钢能力非凡,拼成轨道所产生的导向力和悬浮力能够让高温超导体像钉子一样牢牢地“扎”在空气中。这枚“悬空的钉子”就是时速超千公里“超级高铁”的雏形。

  磁钢出自杭州永磁研发团队之手,没有它,“超级高铁”的设想只能停留在理论层面。在杭州永磁研制出这块磁钢之前,鲜有技术突破。

  神奇的金属

  这块金属,外观上普通到不能再普通。这是记者看到“超级高铁”轨道用磁钢时的第一感觉。

  但金属块充上磁就会变成应用于“超级高铁”上的核心材料。这块80毫米*50毫米*30毫米的磁钢里包含万亿个磁性单元,数量远超一般磁钢,一旦充磁,这万亿个磁性单位就会像持枪的士兵,整齐地排列在一起,指向一个方向源源不断释放磁力。巨大的磁力能让整列高铁悬空,并保证运行过程中的完全平稳。

  致密的磁性单元排列间隔分毫不差,发力方向完全一致才能让磁钢的性能达到极致,“超级高铁”在运行中才不会出现偏差,这是“牵一发而动全身”的工程,而这“一发”仅为万亿分之一。

  实验过程紧锣密鼓,分析出结构,马上从实验台转移到小型生产设备上生产,一块块稀土矿被熔成液体,通过反应凝结成粉末,再重新组合,达到理想的结构。“精力必须高度集中,确保磁性单元有序排列,一发现问题,就要马上推翻方案从头开始。”研发人员介绍说,磁性单元密度达不到,排列不规律是常事,吃饭睡觉想的都是原料配比和分子结构。

  和时间赛跑

  充磁,实验的最后一步,也是研发团队最紧张的时候。“显微镜下的结构不会说谎。”这是杭州永磁研发人员总结出的经验教训。研发团队的每个人都忘不了距离成功的“一步之遥”,无数次论证得出了近乎完美的配比方案。

  杭州永磁董事长贾贵元心里清楚,这块磁钢的意义不仅是企业研制新产品,更是国家轨道交通提速的重要一环。

  “永磁速度”根植在企业发展的基因里。1993年,桑塔纳轿车车速里程表用磁钢国产化的任务同样由杭州永磁承担,研发团队攻关半年,将性能超过德国标准的磁钢片送到崇明岛,打破国际垄断。2007年,同样是半年,杭州永磁研发成功特制铝镍钴磁钢,磁钢随天宫一号和神舟十号遨游宇宙。

  现在,责任落在杭州永磁这支由80后、90后组成的年轻团队肩上。

  更加复杂的理论计算和越来越紧迫的时间让每个研发人员熬红了眼,之前的经验教训全都转化为动力,磁钢结构出来,研发中心鸦雀无声,一步之遥背后很可能是从头开始的空欢喜。

  最后一次实验,磁钢充磁,性能达标,可以量产。

  你好,老朋友

  生活因为充满戏剧性才成了故事。研发中心里,杭州永磁总工程师冒守栋对着一块写着密密麻麻公式的黑板发呆。他在考虑的是一块国家级大科学装置专用磁钢的结构,这是属于他的故事。

  2015年,中国科学院委托杭州永磁研发一种具有超高一致性的磁钢,磁通波动范围控制在1%以内。中科院一直致力于产品研发,为了这块磁钢,跑遍中国所有磁性材料生产企业,始终无法取得突破。磁钢领域摸爬滚打38年,如此之高的性能要求,贾贵元也是第一次遇到,此前,杭州永磁生产的磁钢磁通波动范围的极限在3%到4%之间。

  这块磁钢是科学研究基础之基础。国家级大科学装置支撑着国内多项基础研究,磁钢性能不达标,这个装置就无法以最佳状态运行。“你有没有兴趣研究一下这个。”贾贵元拍着冒守栋的肩,把方案递给他。

  激动、惊喜、忐忑,冒守栋这样形容当时的心情,这块磁钢,是他的“老朋友”。

  在加入杭州永磁之前,他就在中科院从事这方面的研究。“这块磁钢,产品、技术、流程全部由国外垄断,别说学习,看都不让看一眼。”他回忆起当年出国考察时的点点滴滴,凡是涉及到关键材料,国外科研机构的遮遮掩掩,大门紧闭让他无奈。“有苦说不出,只能埋在心里。”被技术卡脖子是科研人员过不去的坎。

  这次,杭州永磁为他提供了实现梦想的新舞台。“材料随便用,团队自己组,设备不够先进尽管提。”贾贵元同样重视这次研究,军人出身的他对国家级攻关项目的投资从不含糊。

  勇攀新高峰

  对突破的追求,杭州永磁矢志不渝。在这座浸润了38载的老磁钢厂里,铝镍钴、钐钴、钕铁硼等高端永磁材料生产制造国际领先;新能源汽车制造所用磁钢的专用生产线正全力开动;经过3年实验,轨道交通用磁钢从实验线走上生产线实现大规模量产……但与以往相比,这次是对磁钢领域顶峰的冲刺。

  面对久违的“老朋友”,攻坚大幕由此拉开。抽调科研主力,组建精英团队,调试实验设备,购置稀土矿产,准备工作一气呵成。

  磁钢结构复杂程度前所未有,稀土金属比例必须严格控制,身处中国磁钢领域从未涉及过的高端领域,杭州永磁为了研究这块磁钢,报废掉的稀土矿原材料就价值几十万元。

  杭州永磁研发人员的办公室书架上,摆满了专业书籍,无一例外。他们早已是磁钢领域的高端人才,但对技术的追求始终让团队保持学习,几百次试验,上千种可能,多年的技术积累让成功水到渠成。

  如今,国家级大科学装置装上杭州永磁生产的国产磁钢,使用效果全面辐射长三角地区,但攻关还在继续,各种新型研发设备陆续搬进1000平方米的新建研发中心,磁钢性能还在不断提高。

                                                                                    浙江在线7月4日讯(浙江在线记者 王世琪)

杭州永磁集团有限公司