“新材耀齐鲁”｜第三期：重大工程与基础设施建设中的山东新材料

前言

山东路德新材料股份有限公司2014年于泰安成立，注册资本2亿元，年产能超3亿平方米，主营高性能纤维复合材料土工合成材料研发生产，是国家级制造业单项冠军示范企业。搭建了“2个国家级+10个省部级”科研平台，突破10余项“卡脖子”技术，拥有专利180余项，牵头或参与制定国家及行业标准60余项，获中国工业大奖等30余项奖项。获评国家技术创新示范企业等多项国家级荣誉，建成国家级首批卓越级智能工厂、绿色工厂，综合实力位居行业前列。产品广泛应用于南水北调、川藏铁路等上千项国家重点工程，为重大基础设施建设提供重要支撑。

高性能碳纤维复合格栅具有高强度、轻量化、耐腐蚀、实时监测预警等多重防灾减灾功能，产品整体抗拉强度可达1100kN/m，定位精度≤0.8m，综合性能达到国际先进水平，可一次性解决桥梁轻量化加筋、冬季路基加筋及工程结构实时安全监测预警问题。主要用于交通、水利水电等国家重大基础设施建设工程，实现隐患提前预警，对工程形成“防护屏障”，保障国家重大工程稳定运行及人民出行安全，满足国家应急防疫防护工程及重大基础设施建设需求。

图 碳纤维格栅生产设备

川藏铁路作为我国高原铁路建设的标志性工程，穿越横断山区核心地带，关键区段海拔超4000米，不仅处于地震带核心区域，还存在季节性冻融循环、高寒草甸生态敏感等多重世界级工程难题。该区域路基长期面临沉降变形、边坡滑塌等风险，传统土工格栅普遍存在抗老化性能差、低温易脆裂、功能单一等短板，无法同时满足路基加固与结构监测的一体化需求。

山东路德针对工程痛点，研发定制高性能纤维复合格栅产品，全面应用于该路段路基加筋及结构智能监测一体化工程。该产品凭借超高抗拉强度，构建起稳固的“填料-格栅”复合承载体系，有效分散冻融循环产生的应力，经3个月连续冻融循环测试，路基累计沉降量仅1.2厘米，远低于行业规范限值。产品内置的光纤传感智能监测，可实时捕捉路基结构细微变形数据，实现隐患提前预警，为工程运维提供科学依据。施工过程中，产品轻量化特性大幅降低路基附加荷载，柔性特质较好适配高原复杂地形的铺设需求，不仅减少了大型施工机械的使用频次，降低了对高寒草甸的生态扰动，还显著提升了施工效率，缩短了关键路段建设工期。

图 碳纤维格栅产品及应用

该应用成功攻克了高海拔、强地震、生态敏感区路基加固的世界级技术难题，实现了工程建设与生态保护的有机双赢。产品综合性能达到国际先进水平，打破了高端工程加固材料的进口依赖，为川藏铁路等国家重大基础设施建设提供了可靠的国产化解决方案。

烟台万隆真空冶金股份有限公司成立于2002年，位于山东烟台，占地7万平方米，营收超5亿元，主营业务为用独创的特殊工艺和装备研发生产高性能特种铜合金材料及制品。独创了“真空熔铸+”核心技术，实现了国内最大单重20吨铜合金锭的真空熔铸，产品主要应用于轨道交通、航天海工、核电及核聚变、高端装备制造等领域，是国内特种铜合金真空熔铸领域领航者、国家首批重点支持的专精特新“小巨人”企业、山东省先进铜合金产业链链主企业。

1.高铁铜铬锆接触线。万隆真空自主研发核心工艺和装备，建成了具有自主知识产权的全球首条高铁铜铬锆接触线批量生产线，产品具有更高抗拉强度、电导率、软化温度和耐磨性能，可满足高铁时速500km安全运行，助力高铁提速与节能降碳，技术水平国际领先。成果入选山东省重大科技成果征集库，获山东省科技进步奖二等奖和山东省新材料产业创新创业大赛一等奖。

图 高铁铜铬锆接触线实物图

2.核聚变托卡马克环向场装置用大型异形厚铜板。通过工艺及装备创新，帮助用户改进了材质、减少了焊缝、提升了性能，使装置放电性能由原计划的2兆安培提升到3兆安培，技术水平国际先进。

图 核聚变托卡马克环向场装置用大型异形厚铜板

1.先进轨道交通领域助力交通强国建设

万隆真空研制的电气化铁路铜铬锆接触线及承力索，通过了由电力行业输配电技术协作网组织的国家级新（技术）产品评估，经在神朔铁路分公司河西运输段黄羊城供电段挂线试运行六年多，运行正常。该路段属于重载货运线路，位于山区上行、拐弯、两个变电区间交界的位置路段，重载车辆在该处运行时受电弓与接触线之间拉弧打火现象非常严重，运行环境恶劣，多种材质的接触线均难以满足运行要求，气象条件不好时经常无征兆断线，严重影响正常运行和安全生产。自更换使用铜铬锆接触线后，耐热烧蚀性能及耐磨损性能明显提高，解决了复杂路段运行难题。

图 高铁铜铬锆接触线挂线现场

2.核聚变领域助力建设新一代“人造太阳”

2023年以来，国务院国资委启动实施未来产业启航行动，明确可控核聚变领域为未来能源的唯一方向。烟台万隆真空为核工业西南物理研究院研制了中国环流器二号M装置（HL-2M）托卡马克环向场装置用大型异形厚铜板，通过工艺及装备创新，帮助用户改进了材质、减少了焊缝、提升了性能，使该装置放电性能由原计划的2兆安培提升到3兆安培，2023年该装置更名为“中国环流三号（HL-3）”，助力建设我国最大、最先进的“人造太阳”。

图 HL-2M装置核心部件由烟台万隆研制

宏祥新材料股份有限公司建于1987年，占地26万平方米，注册资本15300万元，主要开展土工合成材料的研发、生产、销售和售后服务，提供一站式采购和整体解决方案，拥有土工合成材料生产的全套技术和国际先进的生产检测设备。产品涵盖土工织物、土工膜、土工特种材料和土工复合材料四大类十二大系列180多个品种，可满足水利水电、交通工程、环保工程、市政工程等各个工程领域的建设需求。是山东省高新技术企业、山东省制造业单项冠军企业，拥有“宏祥新材—东华大学联合研发中心”“山东省企业技术中心”“山东省土工合成材料工程实验室”，主持或参与标准制定25项，获得省部级科学技术奖一等奖1项，省部级科学技术奖进步奖一等奖1项、二等奖2项、三等奖1项，有效专利授权63项。

高分子防护排水异型片自粘土工布是一种通过自粘扣带牢固地将自锁粘扣垫层和高分子防护排水异型片粘接在一起的复合材料产品。采用超声高频震荡固结核心技术应用于针刺土工织物的再加工，使单根纤维有序熔接，达到固定成型，增加纤维长度，提高产品强力，控制产品伸长率，是传统土工无纺织物的新型升级产品，可满足现代高端工程的不同需求。该技术提高了产品握持强度，便于机械施工，在机械施工铺设中，耐抓取力强，产品不变形，克重稳定，加快了施工进度。

图 高分子防护排水异型片自粘土工布产品

京沈高铁作为国家“八纵八横”高速铁路网的重要组成部分，途经辽宁、河北、北京三省市，线路全长698公里，其中隧道工程占比达35%，穿越多条地质断裂带，围岩破碎、地下水丰富，防水工程面临极高挑战。传统防水卷材存在搭接缝多、施工效率低、易受地质沉降影响出现渗漏等问题，一旦发生渗漏将严重威胁轨道结构安全，增加后期维护成本。

宏祥新材料凭借技术优势，提供了高分子防护排水异型片自粘土工布产品及整体防水解决方案。针对工程难点，该产品通过“凸壳嵌扣+胶粘密封”的创新搭接方式，将传统卷材的多缝搭接转化为连续密封结构，有效降低渗漏风险；超声高频震荡固结技术提升了产品抗拉强度，降低了延伸率，使其能适应隧道围岩的微量沉降，避免材料撕裂；自粘式施工设计无需明火烘烤，在狭窄隧道空间内实现高效铺设，施工效率较传统材料提升40%，缩短了隧道施工周期。

图 隧道施工现场

该产品的应用为京沈高铁隧道工程带来重要价值：一是保障了工程质量，项目通车5年来，相关防水区域未出现渗漏问题，轨道结构稳定性得到有效保障；二是降低全生命周期成本，相比传统防水方案，后期维护费用减少60%以上；三是产生良好社会经济效益，助力京沈高铁提前半年通车。该案例推动了行业技术升级与标准提升，成为土工合成材料在重大交通工程中实现长效、可靠防护的典范。

兴合环保科技 (山东) 有限公司于2019年在泰安成立，专注于海绵型建筑与小区雨水排放收集系统，业务涵盖研发、制造、施工、服务，是国内海绵城市系统解决方案服务商之一。拥有7.2万㎡生产基地、30余条数字化生产线，通过5项管理体系及绿色建材三星级、碳足迹认证，拥有120余项专利及多项标准编制成果，是高新技术企业、山东省制造业单项冠军企业。

防塌式高分子防护排水异型片创新添加低压注塑料优化配方，内置加强筋与五点位支撑，国内首创布、网、片三层一体在线复合技术。膜厚1.0mm时抗压强度达900Kpa，超国标要求值一倍；抗压力提升3倍，排蓄水能力提高20%，防塌陷、高渗透。性能超《GB/T18173.1 高分子防水材料：片材》标准，解决传统产品防塌陷易堵塞等痛点，技术水平国内先进。适配海绵城市建设、住宅小区、大型公共建筑等排水场景，高效排水并保证排水截面积，配合相关装置实现雨水回收利用。

图 防塌式高分子防护排水异型片生产线

2022年北京冬奥会首钢滑雪大跳台在建设中，应用了由兴合环保科技研发的防塌式高分子防护排水异型片。该材料通过卓越的防塌陷与高效导排水性能，成功破解了赛道结构渗水、积雪滑移及静水压累积等行业难题。产品作为一层“柔性疏水垫”，在严苛的赛事环境下稳定发挥功能，既保障了赛道雪面稳固，又实现了渗水的快速疏导，圆满通过奥运级别检验。其结构设计更适配该场馆“48小时赛道转换”的全球首创技术，在不改动排水系统的前提下，支持滑雪、滑水、滑草等多功能场景快速切换，显著提升了场馆赛后利用效率和可持续运营能力。这一成功应用，不仅为首钢工业遗址的活化更新提供了可靠的材料支撑，也为绿色奥运与大型场馆的可持续建设贡献了创新性的材料解决方案。

图 2022年北京冬奥会首钢大跳台应用案例