在溧水高新区永阳高标准厂房里，有一家成立于2018年的企业——南京同溧晶体材料研究院有限公司。这里的生产车间没有传统流水线的轰鸣声，却在持续制备一种高硬度材料：蓝宝石管。
它不是珠宝级蓝宝石，而是纯度达99.995%、能耐受近2000℃高温的人工晶体。“蓝宝石管号称工业界的‘钢筋铁骨’，硬度仅次于金刚石。”公司总经理助理朱鹏介绍道。
这种透明管材，目前已应用于半导体蚀刻、重油反应器、舰船装甲等领域，逐步推进相关材料的国产化替代进程。
“烧”出来的蓝宝石
一次成型的绝活
走进晶体生长车间，多台生长炉稳定运行。炉内温度约2100℃，原材料经熔融后，按晶体原子排列方式，一层层“长”成完整的蓝宝石管。
“我们采用自主改进的导模法，可实现一次成型，无需焊接，在标准检测条件下气密性良好。”现场技术员展示了一根长约1米、通体透明的蓝宝石管，“其耐高温性能可达1950℃，耐腐蚀性较传统石英材料提升3-5倍。”
在石化、半导体、能源等工业场景中，部分设备需在高温、强腐蚀环境下运行。过去，高端传感器护套、反应器内衬等部件曾长期依赖进口。“早期国内难以制备长尺寸蓝宝石管，主要因温场控制、模具设计、热场优化等技术有待突破。”朱鹏介绍，目前已实现定制化生产，可根据客户需求提供不同尺寸的管材。
从同济实验室
到溧水产业热土
这家研究院的故事要从2018年讲起。
那一年，溧水区政府与同济大学正式携手。溧水有产业空间和政策支持，同济大学材料学院在晶体材料领域有深厚积累，双方决定共建一个“新型研发机构”，以市场化方式推动技术落地。
研究院的作用，就是架桥。“政府给了我们场地、启动资金、人才等政策支持。同济大学输出核心技术和高水平团队。我们的团队里，博士、硕士等核心骨干近20人，研究院首席科学家徐军教授曾以《大尺寸优质蓝宝石晶体研制》获国家科技进步二等奖。”朱鹏说，这种“政府+高校+团队”的组合模式，可以让科研人员能安心做技术。
2020年，研究院被评为国家高新技术企业。2023年，又通过高企复审。截至目前，研究院已申请专利170件，拥有授权专利48件，其中2件PCT专利在南非获得授权，孵化科技型中小企业3家。
一块蓝宝石板
能挡得住子弹
除了工业用蓝宝石管，透明装甲是研究院的另一个重点方向。2023年，研究院联合江苏师范大学等单位，攻关新型透明装甲技术。
“简单说，就是防弹玻璃的升级版。”研发人员介绍，“蓝宝石硬度远超玻璃。我们用导模法长出大尺寸板材，再通过复合工艺做成透明装甲，透光率高，防弹效果出色。”该板材已入选江苏省重点推广应用的新技术新产品目录。
目前，研究院掌握导模法、热交换法、提拉法三种晶体生长技术，可实现从原料到成品的全流程自主制备。
“我们聚焦于大尺寸蓝宝石管材、板材等国产化需求较高的材料研发。”朱鹏表示，高端蓝宝石制品曾长期被国外企业主导，进口替代市场空间较大。下一步，研究院计划深化与本地企业合作，联合产业基金推动技术产业化。
在研究院车间，刚制备完成的蓝宝石管正等待检测。这些材料未来有望应用于国产高端设备或半导体产线，助力产业链自主可控。
记者 | 陶燕燕
素材来源 | 溧水高新区
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