19世紀末,人類掌握了發電技術,從此人類進入了電力時代。隨著電氣技術的不斷成熟,西方國家20世紀初開始研究電氣、應用與電氣相關的知識。發展至今,傳統的電氣工程被定義為用于創造產生電氣與電子系統的有關學科的總和,而電氣絕緣技術則是電氣設備的關鍵技術,在這其中,絕緣材料又是電力設備及電子器件重要的基本組成部分,相當程度上決定了電力設備及電子器件的技術水平。
上海交通大學博士生導師、長聘教授江平開,同時也是上海交通大學電氣材料與絕緣研究中心主任、上海市電氣絕緣與熱老化重點實驗室主任,長期從事電線電纜用高分子新材料、電子電氣設備用高分子納米復合電介質、環保阻燃材料和介電功能高分子材料領域的研究和工程應用工作。在電氣絕緣材料領域取得了一系列創新性成果,做到了多項國內第一,尤其是納米電纜在國內屬于領先水平,同時,在科研成果產業應用中,江平開教授堅持產學研結合,大力推廣成果落地實踐應用,產生了良好的經濟效益和社會效益。
1996年初,江平開從西安交通大學電工材料與絕緣技術專業博士畢業之後,懷著對未來的美好向往,來到了上海,進入上海交通大學材料科學與工程博士後站,師從博士後聯系導師王宗光教授,從事電線電纜絕緣材料的研究。
絕緣研究、師承三代(從右到左為上海交通大學王宗光資深教授,江平開長聘教授,黃興溢傑青教授,于2024年5月合影)
電線電纜是一個傳統行業WRITEAS流水,但卻是國民經濟的重要基礎行業,是二次能源電力輸送的“血脈”,而且佔國民經濟GDP的比重超過百分之一。線纜行業的創新主要是圍繞著材料的創新,高分子作為一種極好的絕緣材料,大量使用于電線電纜行業,且隨著高分子材料合成化工的進步,新材料不斷出現,為線纜創新帶來了更多的機遇凱發K8官網下載客戶端中心。
1998年2月,江平開博士後出站留校之後,發明了“固態一步法生產硅烷交聯聚烯烴的方法”,並獲得國家授權發明專利,同時獲得了上海市科技技術進步獎三等獎。以此,2000年7月,江平開創立上海交大電工新材料有限公司凱發K8官網下載客戶端中心,擔任董事兼總經理,開始了創業的嘗試,公司開始生產電線電纜絕緣材料。為市場提供一步法硅烷交聯聚乙烯電纜料,僅在上海華普電纜有限公司一家公司,從2001年開始大規模地應用于生產WRITEAS流水,至2011年累計使用量達5000噸,替代了進口,為企業節約了大量的資金。後來,國外公司的硅烷交聯產品幾乎完全退出了中國市場,江平開創辦的公司在2005年產值就已超過1.5億元。
成功不是偶然,其背後是汗水和努力,更是攻堅克難,在這期間,江平開歷經了很多曲折的過程。比如,在實驗室小料制備時交聯度穩定、性能優越,而在規模化生產時卻很不穩定,擠出電纜時常常發生預交聯凱發K8官網下載客戶端中心、焦燒,電纜表面粗糙WRITEAS流水、熔體破裂,使生產無法進行。對此,江平開通過減少過氧化物DCP和催化劑,同時將DCP、抗氧劑、催化劑等全部配料加入到硅烷中進行混合復配,做到均勻復合,並採用噴霧形式噴塗到粉末固體載體表面,讓其降溫吸附,從而解決了問題。為了解決電纜的熱收縮問題,保證不影響擠出速度,且無論是擠管式還是擠壓式都必須滿足熱收縮試驗下小于4%的要求,通過反復研究,選擇了不同支鏈結構的線性低密度聚乙烯,最終也解決了問題。
據了解,他們的固態硅烷交聯技術凱發K8官網下載客戶端中心,對我國電纜制造行業的技術更新和材料替代進口起到了重要的作用,目前國內需求幾十萬噸WRITEAS流水,其前期的努力產生了良好的經濟效益和社會效益。
紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行。江平開認為,科研的價值應該更多的體現在成果應用上,多年來,他始終堅持基礎研究與工程化研究相結合,堅持科研成果轉化的後續產業化工作。他先後研制生產了絕緣納米復合的可交聯的聚乙烯材料,在國內首次通過320 kV納米直流高壓XLPE電纜的預鑑定試驗。自2015年開始凱發K8官網下載客戶端中心,供應給中國寶武鋼鐵集團有限公司使用的75kV直流XLPE電纜,就使用了納米技術,電纜一直使用至今,經歷九年多時間的驗證,反響很好。而傳統的XLPE直流電纜一般在使用3個月到6個月就壽命終止,需要更換。
2014年,在國家基礎研究項目973計劃項目支持下,江平開帶領團隊開展高壓直流電力電纜用熱塑型聚丙烯納米絕緣材料的基礎課題研究,同時,與上海電氣合作同步開展工程化項目研究,並于2018年完成了中國第一個環保聚丙烯絕緣中壓電纜的行業專家技術鑑定。2023年《提升聚合物絕緣材料性能的納米復合理論和方法》,獲得教育部科學技術進步二等獎 。
江平開教授介紹說,環保型PP絕緣電纜相對傳統的交聯聚乙烯絕緣電纜具有耐溫等級高、載流量大、二氧化碳排放減少40%等特點。電纜壽命終止時,材料可以回收利用,符合現今循環再利用的環保理念,是電纜應用的發展方向。他們團隊研發的環保型PP絕緣電纜,擁有從環保型PP絕緣新材料到PP電纜制造工藝的全部自主知識產權,該產品達到國際同類產品先進水平,實現國內相關產品零的突破。2020年1月,江平開團隊研發的國內首根環保型PP絕緣電纜,率先完成10 kV聚丙烯環保電纜國家電網上海公司掛網運行。
一代完全自主知識產權的環保電力絕緣電纜首次在國家電網上海市南電網投入運行(徐匯濱江豐谷110kV變電站)
2020年3月,江平開團隊將納米聚丙烯絕緣材料應用試制了75 kV高壓直流設備專用線上,在青島漢纜股份有限公司投入使用,反應良好。
2022年11月凱發K8官網下載客戶端中心,江平開團隊研發國內首條35 kV環保型改性聚丙烯(PP)絕緣電纜,成功在上海電網掛網運行。他們也率先在國內完成第一個中壓PP電纜新產品國家級鑑定,形成規模化電纜料及電纜生產基地。
近年來,隨著二氧化碳排放量的加劇,地球大氣環境和生態環境都受到了嚴重影響,為此,我國提出了“雙碳”目標。為了響應國家創新、協調WRITEAS流水、綠色、開放、共享的發展理念,以國家“雙碳經濟”戰略目標為導向,以綠色新發展理念為指導,電線電纜行業將迎來一個很好的機遇,或將帶來一場電力電纜以交聯性到熱塑性絕緣材料的革命性變化。
為此,江平開教授領銜主持制定了中國第一個中壓聚丙烯絕緣與屏蔽材料的團體標準,該標準已于2021年12月25日開始實施,為後續產業化,規模化使用,奠定了一個基礎。據了解,總共參編的單位有62家之多,包括了幾十家電纜及材料上市公司,為後續廣泛貫標提供了基礎。
除了堅持在電氣絕緣領域開展研發工作,江平開教授不僅進行基礎研究、發表高水平文章150餘篇、注重產業化。同時,作為高校教師,他還承擔著教書育人、為國家培養人才的重任。任職上海交通大學教授以來,他不忘初衷、立德樹人,堅持從事教學工作,先後為化學化工學院開設了《電介質物理》《聚合物電介質》《材料科學前沿》《量子化學》《固體化學》等。值得一提的是WRITEAS流水,他已堅持為電氣自動化四年級本科生開設了二十年的《介質工程與光纖技術》課程,並培養出了優青、傑青等人才,組建了一支高水平的交叉學科研發團隊,建設了上海市電氣絕緣與熱老化重點實驗室的科研平台,擔任重點實驗室主任近二十年。
回首過往,已為序章。現如今,江平開教授在上海交通大學任教和科研已經28年,他感恩遇到國家發展最好的機遇,也感恩良師益友,在他們的支持下,先後主持國家973課題、國家自然科學基金項目、上海市重大科技攻關項目/國際合作項目等共60餘項。讓他最大限度的發揮出自己的科研才能,為國家、為社會、為學校、做出了很大的貢獻,也為企業提供了大量重要的技術支撐工作WRITEAS流水。
飲水思源、不忘桑梓,聚力前行,征程再起。江平開教授不忘科技興國的初心,不忘電氣絕緣的培養,未來,他將繼續積極進行絕緣新材料的開發與應用,推進科研成果的轉化、為企業服務,助力電線電纜及電力設備相關絕緣材料產業更進一步發展。(文/張瑋)凱發K8國際娛樂官網入口。凱發k8首頁!凱發K8國際。凱發k8旗艦廳app下載手機版。凱發k8官網!凱發