城乡统筹发展网讯 只需在金属表面“雕刻”一层肉眼不可见的梯度结构,就能让生产线上矫直辊的单次在机寿命提升4倍以上,同时彻底告别有毒的镀铬工艺。这不是科幻小说,而是正在重庆明月湖畔发生的技术革命。
▲明月湖俯瞰图。
2025年6月16日上午10时,两江协同创新区-创新工坊的C2-1-4厂区内,装饰工人正两人一组铺设电缆、安装滑轨钢丝缆绳。这片近2100平方米的空间,将承载起一项颠覆性技术的产业化布局——明月湖·梯度纳米中试平台正式开建。它的背后,是中国科学院院士卢柯团队原创的梯度纳米技术(GNT):让金属材料“表层细纳米晶、芯部粗晶”,如同打造一副既坚硬无比又韧性十足的“金甲”。
这副“金甲”瞄准的是国防装备、航空航天、重大工程等领域关键部件的性能瓶颈。而在重庆纳米金属研究院的工程师们眼中,它首先化作了一根根用于轧制板材的轧辊。
从实验室到生产线:跨越“死亡之谷”的280天
对于重庆纳米金属研究院材料工程师黄椿森而言,2024年底是值得铭记的日子。他和团队有近三分之一的时间泡在工厂车间,只为攻克一个看似简单却困扰行业多年的难题:如何让轧辊在无镀铬层的情况下,表面硬度、耐磨性和抗疲劳性能达到工业应用要求?
▲黄椿森对梯度纳米轧辊开展性能测试。
这背后是被称为“死亡之谷”的科技成果转化鸿沟。幸运的是,明月湖·梯度纳米中试平台的开工建设,为这道鸿沟架起了桥梁。平台由研究院孵化的产业化公司重庆新纳金甲科技有限公司投资建设,一期于2025年7月建成投运后迅速释放能量。
截至2026年2月,平台已联合宝武、中铝等30余家企业,开展了一百多个轧辊场景下的梯度纳米化工艺研究和样品制备服务,涵盖矫直辊、工作辊、中间辊、张力辊、偏导辊、轧机轴承等不同品类,实现技术服务、设备定制等收入累计约500万元。更重要的是,其服务能力已从直径不大于400mm扩展到600mm,基本覆盖金属加工冷轧生产线的主要轧辊尺寸范围。
在某铝加工企业的生产线上,梯度纳米辊已经进入常态化使用阶段,在这里,表面梯度纳米技术及材料素化原理已经正式走通工业生产之路,以“近净成型”方式减少稀、贵、毒金属元素的使用,为绿色制造提供了可行路径。
构建“朋友圈”:技术迭代与产业协同的双向奔赴
一项颠覆性技术能否真正落地,不仅取决于实验室的突破,更依赖于产业生态的深度协同。
2025年8月,一项重要合作在明月湖落地:重庆纳米金属研究院与全球领先的锻钢辊轴产品制造企业——宝钢轧辊科技有限责任公司,联手共建“新一代表面处理应用技术联合研发中心”。
宝钢轧辊,一家前身可追溯至1960年的国家级标杆企业,正是锻钢冷轧辊通用技术条件国家标准的制定者。双方的携手,意味着梯度纳米技术从“研究院的专利”迈向“行业的通用规范”。
联合研发中心的任务清单清晰而务实:补齐原始技术短板,通过“技术改进-试验-企业试用-反馈-再改进”的循环,制定操作规程,完善技术体系。这正是重庆纳米金属研究院的现行策略——不追求实验室里的“孤芳自赏”,而是在轧辊的贮存、安装、修磨等每一个细节中打磨技术的稳定性。
与此同时,一个更具战略性的布局也在展开:2026年1月,纳米金属材料数据库(一期)项目通过验收。该数据库不仅实现了对常规及纳米金属材料从成分、工艺到性能、应用的系统化描述,更将为金属材料的智能研发提供实验大数据支持,助力材料研发模式向数智化转型。
数据库项目负责人表示,当数据成为新的生产资料,梯度纳米技术的迭代速度将被重新定义。
制度破冰:“拨投结合”浇灌“金种子”
硬科技创业的早期阶段,往往因技术风险高而难以获得资本青睐。明月湖给出的解决方案是“拨投结合”。
2025年3月26日,梯度纳米技术(GNT)产业化项目成功通过“拨投结合”项目终审,成为明月湖首批获得该项支持的项目。这项机制将财政扶持资金分为运营资金和产业资金:运营资金保障研究院日常运转,产业资金则以直投、基金等方式支持创新项目孵化。当项目成功时,前期财政资金按估值转股。
明月湖推出“耐心资本”的陪跑模式,得以让更多的科研人员敢于闯荡科产融合的“无人区”。数据显示,仅2025年就新增横向课题250项,累计完成成果转化800余项。
2024年2月,“梯度纳米轧辊”项目脱颖而出,获得“明月湖‘金种子’项目”称号。从“金点子”到“金种子”再到“金果子”,依托“耐心资本”,一条完整的科技成果转化链正在明月湖加速运转。
值得关注的是,梯度纳米中试平台已被纳入国家工信部储备中试平台,并正与辽宁材料实验室在沈阳联合共建梯度纳米中试示范线,预计2026年4月正式启动。这意味着,发轫于明月湖的这场“表面革命”,正在向更广阔的制造腹地蔓延。
▲梯度纳米中试平台建设现场。
在重庆纳米金属研究院的愿景中,梯度纳米技术不仅属于轧辊。随着中试平台二期、三期规划的推进,轴承专机、复杂曲面零件乃至大型盘类零件都将纳入技术版图。从军工到航天,从能源到交通,更多关键部件的寿命与性能,将因神奇的梯度纳米结构而重塑。
文/孙建和 审核/刘辉