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本报记者秦海峰

图为肉眼可见的高性能空心玻璃微珠。

图为电子显微镜下的高性能空心玻璃微珠。

　　靠墙处，一排废弃设备整齐排列，有的已锈迹斑斑，有的仍锃亮如新。

　　“这些是我们研发路上‘失败的杰作’。”日前，在位于山西省晋城市高平马村工业园区的山西海诺厂区，山西海诺董事长申鹏展指着这些设备介绍说，“每台都对应着一次试验碰壁，也对应着一次方案调整，更对应着一次研制成功。”正是从这些“废铁”中，该企业发现了一条战略性新材料的国产化突围之路。

　　“我们是国内首家拥有自主知识产权、实现高性能空心玻璃微珠（以下简称‘空心微珠’）工业化生产的企业。”申鹏展表示，该企业创新运用独创的制备工艺突破国际垄断，实现空心微珠的国产化替代。

　　凭借一系列突破，该企业近年来屡获殊荣：2024年，获得第25届中国专利奖优秀奖；2025年，空心微珠产品获得“山西精品”认证；2026年，国家知识产权局公示2025—2027年国家知识产权示范企业创建对象名单，山西海诺位列其中。

“让中国企业用上世界最好的”

　　在山西海诺展厅，电子显微镜中呈现着“魔粉”的“真容”——放大数百倍后，一颗颗空心微珠晶莹剔透，外壁极薄，内部中空。正是这种材料，让“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟万米深处完成作业后，能无动力上浮至海面。

　　3800万粒“魔粉”重量仅1克，最小粒径只有头发丝的1/30，却能抗压超180兆帕。“空心微珠被誉为‘魔粉’，是当之无愧的战略性新材料。”申鹏展介绍说，该材料既可单独使用，也可作为轻质填料制备复合材料，广泛应用于航天、海洋、油田、电子等领域。

　　长期以来，该材料的生产技术一直被美国公司垄断。国内应用几乎完全依靠高价进口，外国公司不仅严苛技术封锁，还监控产品使用过程，强制回收未用完材料及边角料。

　　2008年，已在煤炭领域打拼多年的申鹏展第一次接触空心微珠，在了解相关情况后，同年，他做了一个在当时看来颇为大胆的决定——出资组建研发团队，从零起步攻关产业化技术。

　　“我给公司取名‘海诺’，意为‘海纳百川、一诺千金’。”申鹏展表示，他在心底许下承诺，要让中国的企业用上世界上最好的高性能空心微珠。

“从论文到生产线，难如西天取经”

　　在山西海诺的库房里，实验数据本一摞摞堆放着，泛黄的纸页上密密麻麻记录着数据，无声诉说着成果转化的艰辛。

　　该企业研发团队从5公斤小试入手。在太行山上的厂房里，高温成球炉首次点燃，大家满怀期待。然而，冷却后的产物浇灭了一腔热情——要么变成实心玻璃球，要么黏成一团。

　　调整原料比例、增加磨浆细腻度、优化烧结温度……几百次试验下来，数据记录本摞得老高，成功仍遥不可及。一堆堆残次品让人心情沉重，研发成本像无底洞。

　　“从论文到生产线，成果转化一点不比理论研发容易。”申鹏展感慨道，“原料比例稍有偏差，成品就大不相同，烧结温度多几度，空心结构就可能坍塌。我经常因为这些状况整夜失眠。”

　　2010年起，申鹏展和团队干脆吃住在实验室，紧盯每一道工序。反复配比、调整数值、不断实验……在不懈努力下，他们探明了原料配方、研磨细度、均质化程度、烧结温度等关键数据，迈出了工业化制备的重要一步。

　　从小试到中试，经过5公斤、50公斤、100公斤、500公斤递进式试验和上万次摸索，2012年，研发团队终于研发出能耗小、成球率高的微珠生产工艺。次年，该工艺获得发明专利。

“每台设备都是自己摸索出来的”

　　空心微珠粒径不到100微米，壁厚仅1~2微米，对生产设备要求极高，市场上根本买不到现成设备。而这并未困住山西海诺进取的脚步。“这些都是我们自主研制的。”申鹏展指着一条生产线所需的几十台大大小小的设备表示，从第一道工序到最后一道，每台设备都是靠研发团队自己摸索出来的。

　　研发烘干设备时，研发团队成员辗转找到江苏一家企业。对方听了需求后连连摇头表示没生产过。一位成员赶忙问：“你们生产过洗煤厂烘干设备吧？”得到肯定答复后，他随即建议“照着样子改”。修改六七次后，合格的烘干设备终于制造出来了。

　　最核心的高温成球炉，要在600℃至1000℃不同温度曲线的高温火焰中实现微珠过火强化。团队成员设计图纸，指导南方几家企业加工，折腾好几年，才制造出既能调节火焰温度、又保证过火均匀、还能自动控制风力、便于顶部收集微珠的炉子。山西海诺副总经理赵慧龙骄傲地说：“这个炉子已获得实用新型专利。”

　　从除尘设备、反应釜到成球炉、分级设备，再到收集装置、烘干装置、包装机，全流程设备都烙着自主研发印记。目前，该企业拥有发明专利6项，实用新型专利13项。

“质量是打开市场的唯一钥匙”

　　2015年，山西海诺建成国内首条拥有自主知识产权的微珠工业化生产线；2021年，该企业建成国内唯一的万吨级智能生产线。

　　生产上来了，但标准没跟上——由于空心微珠实现国产化时间尚短，当时没有国家标准，也没有地标、团标。2017年起，山西海诺对标国际领先企业产品标准，先后4次修订企业标准，在多个核心指标上严于国际标杆。目前，该企业作为主编单位参与制定的行业标准《空心玻璃微珠》（JC/T 3034—2026）正在公示，不久后将正式出台。

　　在质量管理上，山西海诺同样下足了功夫。2020年，该企业通过ISO 9001质量管理体系、ISO 14001环境管理体系、ISO 45001职业健康安全管理体系认证。2024年，该企业通过ISO 50001能源管理体系认证，并正式推行首席质量官制度。“我们始终严格要求自己，对标国际最高水平，对每一批产品的检验都提出了高于国内市场甚至严于客户要求的检验标准。”山西海诺首席质量官吴迪说。

　　过硬的质量，赢得了市场认可。从2015年首次供应80吨试用，到如今实现100%供应，山西海诺累计向中海油供应空心微珠超万吨。“我们生产的空心微珠性能媲美国外产品，价格仅为进口的1/3。”申鹏展说。

　　目前，该企业的产品已广泛应用于油田固井、改性塑料、胶粘剂、涂料、橡胶等领域，直接配套比亚迪、航天科工集团等客户，间接服务华为、宁德时代等企业。在出口方面，该企业的产品已远销欧洲、中东、非洲。

　　2026年，山西海诺投资7.5亿元建设高性能空心微珠新材料产业园，设计产能3万吨。“建成后，这个产业园会成为全球最大的空心微珠智能生产基地，不仅能提升国产微珠在国内细分市场的占有率，更能强化国产替代地位。”赵慧龙说。

　　立足新的布局，山西海诺迈向更高目标的新征程已然开启。展望未来，申鹏展动情地表示，该企业将在空心微珠新材料领域持续深耕，为国家战略产业安全筑牢新材料根基。