眼前的白色設備2.4米長(cháng)、1.6米寬、2米高，一個(gè)“大塊頭”，卻做得了“繡花功”——這是全國首臺四維X射線(xiàn)顯微鏡，由位于江蘇省蘇州市的長(cháng)三角先進(jìn)材料研究院研發(fā)制造，能在微米尺度下將材料內部孔洞、裂紋等缺陷看得清清楚楚，還能模擬超高溫、低溫、腐蝕等復雜工況，在實(shí)際應用場(chǎng)景中全面評價(jià)材料性能。
這臺顯微鏡有多重要？
“隨著(zhù)我國制造業(yè)發(fā)展，越來(lái)越多的材料，都需要有極端使用條件下的‘健康證明’，才能‘上崗’工作。而為材料做‘體檢’，只有專(zhuān)業(yè)設備才能做到?！遍L(cháng)三角先進(jìn)材料研究院系統工程師楊尚京介紹，在極端環(huán)境下為材料做檢測，技術(shù)挑戰極大，即使是進(jìn)口設備也無(wú)法完全滿(mǎn)足需求。
2020年11月，長(cháng)三角先進(jìn)材料研究院組建項目團隊，致力于設計X射線(xiàn)顯微鏡。團隊一方面從江蘇、浙江、安徽等地采購探測器、防護棚屋等部件，培育高端分析表征儀器產(chǎn)業(yè)鏈；另一方面鏈接長(cháng)三角創(chuàng )新資源，與上海光源、上海交通大學(xué)、南京工業(yè)大學(xué)等搭建創(chuàng )新鏈，進(jìn)行協(xié)同攻關(guān)。
零部件采購回來(lái)后的整機集成，特別是精度提升，是最難的一環(huán)。X射線(xiàn)是不可見(jiàn)光，要實(shí)現精準成像，相當于要在黑暗中命中“靶心”。判斷是否命中，就要看X射線(xiàn)是否穿過(guò)標樣打到探測器上。而標樣的理想直徑僅為1微米，不及一根頭發(fā)絲的1/60。
“上海團隊有成像技術(shù)經(jīng)驗，我們發(fā)揮設計與材料研發(fā)優(yōu)勢，創(chuàng )新工藝制作標定材料，又經(jīng)過(guò)3個(gè)月的反復嘗試，逐步將精度提高到目標值?！睏钌芯┙榻B，團隊2021年8月制造出首臺四維X射線(xiàn)顯微鏡原理樣機，2022年12月售出首臺，目前公司年銷(xiāo)售額超2000萬(wàn)元。
作為一頭連接科技、一頭連接產(chǎn)業(yè)的新型研發(fā)機構，長(cháng)三角先進(jìn)材料研究院正是加強科技創(chuàng )新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新深度融合的生動(dòng)縮影。
“長(cháng)三角是全國材料領(lǐng)域的聚集地，不僅特鋼、碳纖維等供應端場(chǎng)景豐富，而且船舶、汽車(chē)等應用端體量龐大。在江蘇，新材料集群是全省重點(diǎn)培育的16個(gè)先進(jìn)制造業(yè)集群之一，2023年實(shí)現營(yíng)收1.6萬(wàn)億元?！苯K省工業(yè)和信息化廳副廳長(cháng)黃萍介紹。
隨著(zhù)長(cháng)三角一體化發(fā)展戰略深入實(shí)施，長(cháng)三角先進(jìn)材料研究院不斷鏈接創(chuàng )新鏈、賦能產(chǎn)業(yè)鏈：不僅攻關(guān)重大裝備，支撐科學(xué)技術(shù)發(fā)展；也面向企業(yè)發(fā)展實(shí)際，由企業(yè)出資、研究院出人才出技術(shù)，共建聯(lián)合實(shí)驗室，并對接產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)與高校院所，滿(mǎn)足企業(yè)與行業(yè)發(fā)展需求。
今年3月，浙江一家不銹鋼龍頭企業(yè)找到研究院，提出共建聯(lián)合實(shí)驗室，破解熔煉高強鋼這一技術(shù)難題。
長(cháng)三角先進(jìn)材料研究院的一間實(shí)驗室里，真空感應熔煉爐內溫度高達1570攝氏度，高強鋼板材正在其中進(jìn)行中試實(shí)驗?！啊畯?到1’的原始創(chuàng )新基本完成，下一步就是在企業(yè)進(jìn)行‘從1到10再到100’的量產(chǎn)?！遍L(cháng)三角先進(jìn)材料研究院副院長(cháng)孫明月說(shuō)，截至目前，該院已對接服務(wù)材料及重大工程裝備領(lǐng)域企業(yè)超200家，挖掘制造加工、性能評價(jià)、實(shí)際應用等需求60項，落地合作超40項，為長(cháng)三角新產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)新模式的發(fā)展提供技術(shù)支撐。
