Heute wurden die Hochleistungs-Hohlglas-Mikrosphären von Hainuo Technology erneut in der *Science and Technology Daily* als „Innovatives China · Schlüssel-Neues Produkt“ vorgestellt!
Als erstes Unternehmen in China mit unabhängigen Rechten an geistigem Eigentum und industrieller Produktion hat Hainuo Technology mit seinem proprietären Herstellungsverfahren das internationale Monopol gebrochen und die Geschwindigkeit der heimischen Substitution beschleunigt.
Der vollständige Text des Berichts ist unten aufgeführt und lädt Sie ein, die beeindruckenden Fähigkeiten dieses „chinesischen Leichtbaumaterialien“-Unternehmens zu erleben.
Kürzlich veröffentlichte die China National Intellectual Property Administration die „Liste der Kandidaten für nationale Demonstrationsunternehmen für geistiges Eigentum (2025–2027)“, auf der Shanxi Hainuo Technology Co., Ltd. (im Folgenden „Shanxi Hainuo“) aufgeführt ist. Als erstes heimisches Unternehmen mit unabhängigen Rechten an geistigem Eigentum und industrieller Produktion von Hochleistungs-Hohlglas-Mikrosphären (im Folgenden „Hohl-Mikrosphären“) hat Shanxi Hainuo mit seinem proprietären Herstellungsverfahren internationale Monopole durchbrochen.
„Nach mehr als einem Jahrzehnt intensiver Forschung und Entwicklung haben wir erfolgreich ein Produktionsverfahren für Hohl-Mikrosphären entwickelt“, erklärte Shen Pengzhan, der Vorstandsvorsitzende des Unternehmens. „Die Gesamtleistung der nach diesem Verfahren hergestellten Hohl-Mikrosphären hat international fortschrittliche Niveaus erreicht, wobei bestimmte Modelle in Kernindikatoren wie Druckfestigkeit und Partikelgrößenverteilung weltweit führend sind.“
Hohl-Mikrosphären sind mikrometergroße Hohlkugeln aus Alkali-Kalk-Borosilikatglas; sie sind mit einem Inertgas gefüllt, haben eine extrem dünne Außenwand und sind extrem leicht und dennoch hochdruckbeständig. Achtunddreißig Millionen Hohl-Mikrosphären wiegen nur 1 Gramm, mit einer maximalen Druckfestigkeit von über 180 Megapascal. Dank ihrer Kerneigenschaften, leicht und hochfest, wärmedämmend, korrosionsbeständig und mit geringer Dielektrizitätskonstante, sind Hohl-Mikrosphären zu einem unverzichtbaren Schlüsselmaterial in der fortschrittlichen Verbundwerkstoffindustrie geworden, mit einer breiten Palette von Anwendungen.
Spezialisierte Materialien für die Offshore-Ölgewinnung unerlässlich
Kürzlich drangen in einer Betriebsbasis der China National Offshore Oil Corporation (CNOOC) im östlichen Südchinesischen Meer Bohrgestänge in Tiefen von über einem Kilometer vor. Vor-Ort-Betreiber erklärten, dass nach Abschluss der Bohrung Zementschlämme, die Hohl-Mikrosphären enthalten, in den Ringraum zwischen Bohrloch und umgebender Gesteinsformation injiziert werden, wodurch ein Zementring mit geringer Dichte und hoher Druckfestigkeit entsteht, der die Qualität der Zementierung verbessert und die Sicherheit der Öl- und Gasentwicklung gewährleistet.
„Dies ist eine entscheidende Phase bei der Tiefsee-Öl- und Gasexploration und -förderung. Bei der Tiefseezementierung kann die Verwendung von herkömmlicher Zementschlämme mit hoher Dichte leicht zerbrechliche Meeresbodenformationen aufbrechen, was zu Bohrflüssigkeitsverlusten führt“, sagte Shen Pengzhan. „Das Hinzufügen eines bestimmten Anteils von Hohl-Mikrosphären zur Zementschlämme verleiht ihr geringe Dichte und hohe Druckfestigkeit und erfüllt die technischen Anforderungen für die Zementierung von Tiefsee-Offshore-Bohrungen.“
Lange Zeit mussten die in Chinas Ölförderung verwendeten Hohl-Mikrosphären aus dem Ausland importiert werden. „Über 75 Prozent des heimischen Marktanteils wurden von ausländischen Produkten monopolisiert, und ausländische Unternehmen verhängten strenge Technologieembargos, überwachten die Verwendung ihrer Produkte und zwangen zur Rückgabe von ungenutzten Materialien und Reststücken“, gab Zhao Huilong, Vorstandsassistent von Shanxi Hainuo, zu.
Im Jahr 2015 erzielte Shanxi Hainuo einen Durchbruch bei der Massenproduktion von Hohl-Mikrosphären, die sofort an die Offshore-Ölförderbasen der China National Offshore Oil Corporation (CNOOC) in flachen Gewässern geliefert wurden. Die Liefermengen stiegen von 80 Tonnen während der Testphase auf Hunderte und dann Tausende von Tonnen, die sich auf alle Wassertiefen ausdehnten. Bis heute hat Shanxi Hainuo über 10.000 Tonnen Hohl-Mikrosphären geliefert und eine 100-prozentige Versorgung von CNOOCs Spezial-Hohlglas-Mikrosphären für Zementierungsarbeiten erreicht.
„Die von uns produzierten Hohl-Mikrosphären sind in Bezug auf die Leistung mit ausländischen Produkten vergleichbar, kosten aber nur ein Drittel des Preises von Importen“, sagte Shen Pengzhan. „Wichtiger ist, dass wir die unabhängige Kontrolle über Schlüsseltechnologien im Bereich der Offshore-Ölzementierungsmaterialien erreicht haben.“
Zehntausende von Experimenten zur Lösung industrieller Herausforderungen
Im Oktober 2023 bescheinigte die China National Petroleum and Chemical Industry Federation, dass Shanxi Hainos „Ingenieurtechnologie und Anwendung von Hohlglas-Mikrosphären für die Offshore-Ölzementierung“ ein international führendes Niveau erreicht hatte.
Als Hochleistungsmaterial für die Offshore-Ölzementierung ist die industrielle Produktion von Hohlglas-Mikrosphären keine leichte Aufgabe. „Als wir in dieses Feld eintraten, standen wir vor dem Dilemma ausländischer Technologieembargos und dem Mangel an heimischen Präzedenzfällen für die Industrialisierung; wir befanden uns in einer „Drei-Nein“-Situation: keine technischen Zeichnungen, keine fertigen Geräte und kein Fachpersonal“, erinnerte sich Shen Pengzhan. Er finanzierte die Einrichtung eines Forschungs- und Entwicklungsteams, beginnend mit einem 5-Kilogramm-Test, um den industriellen Produktionsprozess zu entwickeln.
Im Jahr 2009 mischte das F&E-Team in der Fabrik von Shanxi Hainuo tief in den Taihang-Bergen Rohstoffe wie Siliziumdioxid zu einer Aufschlämmung und wartete nach Prozessen wie Mahlen, Homogenisieren und Brennen auf die Entstehung der Hohl-Mikrosphären. Als der Hochtemperatur-Sphäronisierungsofen zum ersten Mal angeheizt und dann abgekühlt wurde, war das Ergebnis ein Haufen fester oder agglomerierter Glas-Mikrosphären. „Der Übergang von der experimentellen zur industriellen Produktion, die Umsetzung von Forschung in praktische Ergebnisse, ist nicht einfacher als theoretische Forschung“, sagte Shen Pengzhan. „Selbst die geringste Abweichung im Verhältnis der Rohstoffe für die Hohl-Mikrosphären kann zu stark unterschiedlichen Endprodukten führen; wenn die Sintertemperatur nur wenige Grad Celsius höher ist, kann die Hohlstruktur kollabieren.“
Stapel vergilbter Notizbücher mit experimentellen Daten ragten hoch, während Haufen defekter Produkte schwer auf ihren Gemütern lasteten. Durch wiederholte Versuche und Parameteranpassungen – von kleinen bis zu großen Versuchen und zehntausenden von Trial-and-Error-Versuchen – identifizierte das F&E-Team durch reine harte Arbeit bis 2012 alle Schlüsseldaten und Prozesse, die für die industrielle Produktion von Hohl-Mikrosphären erforderlich sind: Herstellung einer mehrkomponentigen Rohstoffaufschlämmung, Bildung von Grünlingen durch Präzisions-Sprühgranulierung und anschließende sofortige Verfestigung zu Kügelchen mittels einer Hochtemperaturflamme.
Der Durchbruch im Produktionsverfahren war jedoch nur der erste Schritt. Die Dutzenden von Spezialgeräten, die für die Produktion von Hohl-Mikrokügelchen benötigt wurden, waren zu dieser Zeit in China nicht erhältlich; alles, von Trocknungsanlagen bis zum Kernpelletierofen, musste inhouse entwickelt werden. Für einen einzigen kundenspezifischen Trockner reiste das F&E-Team bis nach Jiangsu und arbeitete mit den Technikern des Herstellers zusammen, um den Prototyp sechs- oder siebenmal zu verfeinern, bevor er erfolgreich war. „Als Kernstück der Ausrüstung musste der Pelletierofen die Flamme im Bereich von 600–1.000 °C präzise steuern können, um sicherzustellen, dass die Hohl-Mikrokügelchen gleichmäßig durch die Flamme strömten“, sagte Zhao Huilong. „Wir erstellten die Konstruktionspläne und leiteten einen Hersteller im Süden durch den Produktionsprozess; es bedurfte Dutzender Überarbeitungsrunden, bevor wir schließlich einen Ofen produzierten, der unseren Spezifikationen entsprach.“
Shanxi Haino begann von Grund auf und skalierte schrittweise von 5-Kilogramm-Tests über Kleinserienversuche mit Hunderten von Kilogramm bis hin zu Tonnen-Maßstäben, wobei ein „schrittweiser Skalierungsansatz“ verfolgt wurde, um Herausforderungen wie die Anpassung von Geräten für Hohl-Mikrosphären und die Stabilisierung von Prozessen einzeln zu bewältigen. Im Jahr 2015 errichtete Shanxi Hainuo Chinas erste industrielle Produktionslinie und 2023 die einzige Produktionslinie im 10.000-Tonnen-Maßstab des Landes.
Vorstoß in das Blaue Meer der Hohl-Mikrosphären-Anwendungen
„Der Hainuo High-Performance Hollow Microspheres New Materials Industrial Park, den wir im Gaoping Economic Development Zone, Shanxi, bauen, wurde in die Liste der wichtigsten Provinzprojekte von Shanxi für dieses Jahr aufgenommen. Mit Unterstützung der zuständigen Behörden wurde das Land für das Projekt gesichert. Wir finalisieren derzeit die Vorverfahren wie die Umweltverträglichkeitsprüfung und die Energieeffizienzbewertung, und der Bau wird in Kürze beginnen“, sagte Zhao Huilong.
In diesem Jahr investiert Shanxi Hainuo 750 Millionen Yuan in den Bau des Industrieparks, der eine geplante Produktionskapazität von 30.000 Tonnen hat und voraussichtlich im nächsten Jahr fertiggestellt und in Betrieb genommen wird. „Unsere derzeitige jährliche Produktionskapazität beträgt 15.000 Tonnen; mit diesen zusätzlichen 30.000 Tonnen wird der Industriepark die weltweit größte intelligente Produktionsbasis für Hohl-Mikrosphären sein“, sagte Zhao Huilong. Er fügte hinzu, dass nach Fertigstellung des Industrieparks Hohl-Mikrosphären nicht nur in der Ölförderung eingesetzt werden, sondern voraussichtlich auch in Sektoren wie Luft- und Raumfahrt und Elektronik Anwendung finden werden.
Zu diesem Zweck hat Shanxi Hainuo ein Forschungs- und Entwicklungsgerüst aus „Allianzen – Forschungsinstituten – Ingenieurzentren – Arbeitsplätzen“ etabliert und eine umfassende Matrix aus Industrie-Akademie-Forschung-Anwendung gebildet, die Grundlagenforschung, Ingenieurtransformation und industrielle Unterstützung abdeckt, wodurch die Innovation in der Hohl-Mikrosphären-Forschung und -Entwicklung kontinuierlich vorangetrieben wird.
Die Hohl-Mikrosphären von Shanxi Hainuo expandieren in Bereiche wie künstliche Intelligenz, Halbleiter, die Niedrigflugwirtschaft und modernen Bau. „Wir haben auch neun neue Produkte entwickelt, die auf den Markt kommen, darunter Hohl-Mikrosphären-Feststoff-Auftriebsmaterialien, bearbeitbare Polyurethan-Holz-ähnliche Verbundwerkstoffe und Hochleistungs-Hohlglas-Mikrosphären mit geringer Partikelgröße und geringer Dielektrizitätskonstante, die speziell für 5G-Anwendungen entwickelt wurden“, sagte Shen Pengzhan. Er fügte hinzu, dass mehrere Produkte für die großtechnische Anwendung durch führende Unternehmen in verschiedenen Sektoren validiert wurden und direkt Kunden wie BYD und die China Aerospace Science and Industry Corporation beliefern.
Shanxi Haino ist ein staatliches „Specialised, Refined, Unique and Innovative“ (SRUI) „Little Giant“-Unternehmen, das sich auf die Produktion von Hohl-Mikrosphären spezialisiert hat, mit dem Ziel, „ein weltweit führendes Unternehmen für neue Mikrosphärenmaterialien zu werden“. Shen Pengzhan erklärte: „Wir beabsichtigen, unsere Expertise im Bereich der neuen Hohl-Mikrosphärenmaterialien weiter zu vertiefen und damit eine solide Grundlage neuer Materialien für die Sicherheit der strategischen Industrien der Nation zu schaffen!“
Quelle: Science and Technology Daily
Ihre Nachricht muss zwischen 20 und 3.000 Zeichen enthalten!