原標題：小小錨杆從此「頂天立地」何滿潮院士團隊NPR新材料項目加快成為「產業航母」
我們平常所見的地鐵，可不僅僅是在地底下挖個洞那麼簡單。洞穴承受著上部巨大的壓力，需要在洞穴兩側和頂部加入支架，才能夠有足夠的支撐力量，保證洞穴不會塌方。
而負責支撐洞穴的，則是一根根錨杆。小小的錨杆，蘊含著巨大的科技含量。隨著何滿潮院士團隊NPR(負泊松比效應)新材料一期3條生產線在青島耐火材料廠全部啟用，一個全自動化無人操作的智慧工廠誕生。日前，何滿潮院士團隊到青島地鐵6號線海港路站1號風道進行了NPR錨杆的現場試驗。
能源與環境(青島)國際聯合實驗室辦公室主任張瑾說，從現場試驗結果來看，採用NPR錨杆後，樹脂錨固劑平均凝固時間只需20秒，大大縮短了水泥砂漿錨杆施工後等待凝固的時間，為錨杆施加預緊力、及時支護圍巖，贏得了寶貴時間，可大大提高施工安全性和施工效率。
「普通鋼材在拉伸時具有明顯的頸縮現象，容易引起應力集中，而NPR材料受力後，在橫向上不是變細，而是呈現一種負泊松比現象。」張瑾告訴筆者，在青島地鐵6號線地鐵現場試驗中，對於直徑18mmNPR錨杆，其極限拉拔力平均值為240kN，完全符合設計值；延伸率通過現場標距測定，達到20%，現場工作性能符合實驗室試驗結果。對非爆破及爆破期間NPR錨杆預緊力進行監測，試驗結果完全達到預期目標，可應用於地鐵現場。
筆者了解到，我國作為礦業大國，由於礦山開採引發的巖體大變形災害始終高居不下，造成大量的生命、財產損失，嚴重製約礦產資源的安全高效開發。研究表明，大多巖體災害都是由小變形發展到非線性大變形，進而導致災害發生。一般來說，強和韌兩個特性像蹺蹺板的兩端難以實現均衡，何滿潮院士團隊研製了具有負泊松比效應的恆阻大變形錨杆/索，利用變粗特性，使其與巖體緊密接觸，吸收周圍巖體的能量，進而將巖體大變形過程終止，有效解決了巖爆、動壓巷道和滑坡等重大災害控制的科學難題。
在今年10月份舉辦的「青島地鐵6號線一期工程大跨暗挖地鐵車站主動支護設計方案論證會」上，專家組對青島地鐵6號線關於大跨暗挖地鐵車站主動支護理論上的研究與探索給予肯定。一致認為，該方案採用「主動支護、變形控制」設計理念，通過預應力錨杆充分發揮圍巖自承能力，方案總體可行。
在進一步優化中，專家組建議綜合考慮圍巖等級、初期支護、永久支護和錨杆的耐久性等因素，加強開挖前後圍巖應力場變化和支護結構穩定性監測與反饋分析，為設計優化提供依據。據悉，此次優化方案以應用NPR預應力錨杆為基礎進行設計，充分發揮錨杆的主動支護能力和圍巖的自承載能力，對推動微觀NPR錨杆在青島地鐵的應用奠定基礎。
在NPR新材料智能生產線現場，技術人員拿了兩根長度40釐米的普通鋼材和NPR鋼材，模擬深部軟巖與巖石邊坡中的災害本質——大變形問題，做了極限拉拔對比試驗。監測數據顯示，NPR鋼的極限抗拉強度可以達到1000多MPa，屈服強度是市面普通鋼材的2倍多，延伸率也遠遠優於普通鋼材，應力應變曲線呈現理想塑性化特徵。
筆者了解到，何滿潮院士團隊從上世紀90年代至今，一直在開展NPR錨杆/索研究，並形成具有自主知識產權的NPR恆阻大變形錨杆/索，這是一種具有恆定阻力、大變形量和監測功能的錨杆/索，在巖體大變形災害控制及預測技術方面取得跨越式發展，解決了現有普通材料因不適應致災巖體的大變形特性而破斷和功能失效的問題。
為促進產業化落地，何滿潮院士在青島國際院士港成立了能源與環境(青島)國際聯合實驗室。實驗室從國內外成員單位中，篩選具有市場前景的高科技項目，在實驗室進行重點展示，進行以市場轉化為導向的強化和完善研究，並對進入市場的項目進行長期技術跟蹤，助推項目在市場中持續健康發展。日前，何滿潮院士的NPR鋼新材料獲評第二十一屆中國專利金獎，基於其抗磁化、耐腐蝕、高強度、高韌性特性，專利已被200餘家地災防治中心、地震局、文物保護管委會和礦業集團在礦山、西氣東輸、高速公路、水利、文物遺址保護等工程中大量採用。
除了能源工程、抗震建築等傳統領域，目前，何滿潮院士團隊在汽車製造、航天領域也有很大的突破。已經與一汽集團籤訂合作協議，進行NPR新材料替換汽車高強鋼零件的合作研發，打造中國一汽「紅旗NPR」品牌；已經與中國航天科技集團有限公司科技委籤訂合作協議，圍繞NPR材料在航天錨固件、連接件、發射架、複合NPR新材料等領域的研發與應用開展全面合作。
「我很佩服青島引進院士、布局科技的眼光和魄力，更感謝青島國際院士港把該項新材料技術轉化為產業。」何滿潮說，NPR新材料項目的順利推廣，離不開李滄區提供的「媽媽式」服務，政府撲下身子做服務，保證了院士把更多的精力投入到科研和項目產業化當中，才讓更多院士團隊選擇青島、選擇李滄。
在距離何滿潮院士NPR鋼專利產品項目正式投產不到兩周的時候，雖然經過緊鑼密鼓的籌備，但受制於電力保障，院士項目的工作人員還在擔心廠區供電不能滿足生產需要。得知這個情況後，李滄區委主要領導立即現場辦公，成立工作專班，現場組建指揮部實時督戰，要求落實到人、落實到時間節點、落實到具體操作辦法，保證項目儘快投產運營。現場會後，院士港綜管辦立即協調電力等部門，到第一條生產線啟用前，電力問題得到妥善解決。
據悉，何滿潮院士團隊NPR新材料一期3條生產線產能7.5萬噸、產值15億元。二期擬按照一期模式複製，規劃布局7條生產線，投產後10條生產線預估年產值50億元。NPR新材料項目有望成為未來的「產業航母」。何滿潮院士團隊力爭5年內將國際聯合實驗室打造成國家級重點實驗室或國家級工程中心。
李滄區按照「9+3+1」基本架構，堅定不移地抓好青島國際院士港這個高質量發展基因工程的建設，院士項目呈現出欣欣向榮之勢。截至目前，青島國際院士港已建成運營能源與環境(青島)國際聯合實驗室等10個規範性院士實驗室，有18個院士項目產出117種產品，獲授權專利827項。
（文章來源：大眾日報）
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