Hari ini, mikrosfer kaca berongga berkinerja tinggi dari Hainuo Technology kembali ditampilkan di *Science and Technology Daily* sebagai “Inovasi Tiongkok · Produk Baru Unggulan”!
Sebagai perusahaan pertama di Tiongkok yang memiliki hak kekayaan intelektual independen dan mencapai produksi skala industri, proses manufaktur milik Hainuo Technology telah berhasil memecahkan monopoli internasional, mempercepat laju substitusi domestik.
Seluruh isi laporan disediakan di bawah ini, mengundang Anda untuk menyaksikan kemampuan tangguh dari perusahaan “material ringan Tiongkok” ini.
Baru-baru ini, Administrasi Kekayaan Intelektual Nasional Tiongkok menerbitkan “Daftar Kandidat Perusahaan Demonstrasi Kekayaan Intelektual Nasional (2025–2027)”, dengan Shanxi Hainuo Technology Co., Ltd. (selanjutnya disebut “Shanxi Hainuo”) masuk dalam daftar tersebut. Sebagai perusahaan domestik pertama yang memiliki hak kekayaan intelektual independen dan mencapai produksi skala industri mikrosfer kaca berongga berkinerja tinggi (selanjutnya disebut “mikrosfer berongga”), proses manufaktur milik Shanxi Hainuo telah menembus monopoli internasional.
“Setelah lebih dari satu dekade penelitian dan pengembangan intensif, kami telah berhasil mengembangkan proses produksi untuk mikrosfer berongga,” jelas Shen Pengzhan, ketua perusahaan. “Kinerja komprehensif mikrosfer berongga yang diproduksi menggunakan proses ini telah mencapai tingkat canggih internasional, dengan model tertentu memimpin dunia dalam indikator inti seperti kekuatan tekan dan distribusi ukuran partikel.”
Mikrosfer berongga adalah bola berongga berukuran mikron yang terbuat dari kaca borosilikat alkali-kapur; mereka diisi dengan gas inert, memiliki dinding luar yang sangat tipis, dan sangat ringan namun sangat tahan tekan. Tiga puluh delapan juta mikrosfer berongga hanya berbobot 1 gram, dengan kekuatan tekan maksimum melebihi 180 megapaskal. Berkat karakteristik intinya yang ringan namun berkekuatan tinggi, insulasi termal, tahan korosi, dan memiliki konstanta dielektrik rendah, mikrosfer berongga telah menjadi material kunci yang sangat diperlukan dalam rantai industri material komposit canggih, dengan berbagai macam aplikasi.
Material khusus penting untuk ekstraksi minyak lepas pantai
Baru-baru ini, di pangkalan operasional China National Offshore Oil Corporation (CNOOC) di Laut Cina Selatan bagian timur, pipa bor maju ke kedalaman lebih dari satu kilometer. Operator di lokasi menjelaskan bahwa, setelah pengeboran selesai, lumpur semen yang mengandung mikrosfer berongga akan disuntikkan ke dalam ruang annular antara lubang sumur dan formasi batuan di sekitarnya, membentuk cincin semen berdensitas rendah dan berkekuatan tekan tinggi yang meningkatkan kualitas pengikatan dan memastikan keamanan pengembangan minyak dan gas.
“Ini adalah tahap krusial dalam eksplorasi dan pengembangan minyak dan gas laut dalam. Dalam pengikatan air dalam, penggunaan lumpur semen berdensitas tinggi konvensional dapat dengan mudah memecahkan formasi dasar laut yang rapuh, menyebabkan kehilangan fluida pengeboran,” kata Shen Pengzhan. “Menambahkan proporsi mikrosfer berongga tertentu ke dalam lumpur semen memberikannya densitas rendah dan kekuatan tekan tinggi, memenuhi persyaratan teknis untuk pengikatan sumur lepas pantai laut dalam.”
Untuk waktu yang lama, mikrosfer berongga yang digunakan dalam ekstraksi minyak Tiongkok harus diimpor dari luar negeri. “Lebih dari 75 persen pangsa pasar domestik dimonopoli oleh produk asing, dan perusahaan asing memberlakukan embargo teknologi yang ketat, memantau penggunaan produk mereka dan memaksa pengembalian bahan yang tidak terpakai dan potongan,” aku Zhao Huilong, Sekretaris Dewan Shanxi Hainuo.
Pada tahun 2015, Shanxi Hainuo mencapai terobosan dalam produksi massal mikrosfer berongga, yang segera dipasok ke pangkalan operasi minyak lepas pantai China National Offshore Oil Corporation (CNOOC) di perairan dangkal. Volume pasokan meningkat dari tahun ke tahun dari 80 ton selama fase uji coba menjadi ratusan dan kemudian ribuan ton, meluas untuk mencakup semua rentang operasional kedalaman air. Hingga saat ini, Shanxi Hainuo telah memasok lebih dari 10.000 ton mikrosfer berongga, mencapai pasokan 100 persen mikrosfer kaca berongga khusus CNOOC untuk operasi pengikatan.
“Mikrosfer berongga yang kami produksi setara dengan produk asing dalam hal kinerja, tetapi harganya hanya sepertiga dari harga impor,” kata Shen Pengzhan. “Yang lebih penting, kami telah mencapai kontrol independen atas teknologi utama di bidang material pengikatan minyak lepas pantai.”
Puluhan ribu eksperimen untuk memecahkan tantangan industri
Pada Oktober 2023, China National Petroleum and Chemical Industry Federation menyatakan bahwa ‘Teknik dan Aplikasi Mikrosfer Kaca Berongga untuk Pengikatan Minyak Lepas Pantai’ Shanxi Haino telah mencapai tingkat terkemuka internasional.
Sebagai material berkinerja tinggi untuk pengikatan minyak lepas pantai, produksi skala industri mikrosfer kaca berongga bukanlah hal yang mudah. “Ketika kami memasuki bidang ini, kami menghadapi dilema embargo teknologi asing dan kurangnya preseden domestik untuk industrialisasi; kami menemukan diri kami dalam situasi ‘tiga tidak’: tidak ada gambar teknis, tidak ada peralatan siap pakai, dan tidak ada talenta spesialis,” kenang Shen Pengzhan. Dia mendanai pembentukan tim penelitian dan pengembangan, dimulai dengan uji coba 5 kilogram untuk menyelesaikan proses produksi industri.
Pada tahun 2009, di pabrik Shanxi Hainuo yang terletak jauh di Pegunungan Taihang, tim R&D mencampur bahan baku seperti silikon dioksida menjadi bubur dan, setelah melalui proses termasuk penggilingan, homogenisasi, dan pembakaran, menunggu terciptanya mikrosfer berongga. Ketika tungku sferisasi suhu tinggi pertama kali dinyalakan dan kemudian didinginkan, hasilnya adalah tumpukan mikrosfer kaca padat atau menggumpal. “Bergerak dari eksperimen ke produksi industri, menerjemahkan penelitian menjadi hasil praktis tidak lebih mudah daripada penelitian teoretis,” kata Shen Pengzhan. “Bahkan penyimpangan terkecil dalam rasio bahan baku untuk mikrosfer berongga dapat menghasilkan produk akhir yang sangat berbeda; jika suhu sintering hanya beberapa derajat Celcius lebih tinggi, struktur berongga dapat runtuh.”
Tumpukan buku catatan menguning berisi data eksperimental menjulang tinggi, sementara tumpukan produk cacat membebani semangat mereka. Melalui percobaan berulang dan penyesuaian parameter—maju dari uji coba skala kecil ke skala besar dan puluhan ribu upaya coba-coba—tim R&D, melalui kerja keras semata, mengidentifikasi semua data dan proses kunci yang diperlukan untuk produksi industri mikrosfer berongga pada tahun 2012: menyiapkan bubur bahan baku multi-komponen, membentuk badan hijau melalui granulasi semprot presisi, dan kemudian memperkuatnya secara instan menjadi manik-manik menggunakan nyala api suhu tinggi.
Namun, terobosan dalam proses produksi hanyalah langkah pertama. Puluhan peralatan khusus yang diperlukan untuk produksi mikrobead berongga tidak tersedia di Tiongkok pada saat itu; semuanya mulai dari peralatan pengering hingga tungku pelet inti harus dikembangkan sendiri. Untuk satu pengering yang dibuat khusus, tim R&D melakukan perjalanan jauh ke Jiangsu, bekerja dengan teknisi produsen untuk menyempurnakan prototipe enam atau tujuh kali sebelum berhasil. “Sebagai peralatan inti, tungku pelet harus mampu mengontrol nyala api secara tepat dalam kisaran 600–1.000 °C untuk memastikan mikrobead berongga melewati nyala api secara seragam,” kata Zhao Huilong. “Kami membuat cetak biru desain dan membimbing produsen di selatan melalui proses produksi; dibutuhkan puluhan putaran revisi sebelum kami akhirnya memproduksi tungku yang memenuhi spesifikasi kami.”
Dimulai dari nol dan ditingkatkan secara bertahap, Shanxi Haino berkembang dari uji coba 5 kilogram ke uji coba skala kecil yang melibatkan ratusan kilogram, dan kemudian ke uji coba percontohan skala ton, mengadopsi pendekatan ‘peningkatan bertahap’ untuk mengatasi tantangan seperti mengadaptasi peralatan untuk mikrosfer berongga dan menstabilkan proses satu per satu. Pada tahun 2015, Shanxi Haino mendirikan lini produksi industri pertama di Tiongkok, dan pada tahun 2023, ia menyelesaikan lini produksi skala 10.000 metrik ton satu-satunya di negara itu.
Maju ke Laut Biru Aplikasi Mikrosfer Berongga
“Taman Industri Material Baru Mikrosfer Berongga Berkinerja Tinggi Hainuo yang kami bangun di Zona Pengembangan Ekonomi Gaoping, Shanxi, telah dimasukkan dalam daftar proyek tingkat provinsi utama Shanxi tahun ini. Dengan bantuan otoritas terkait, lahan untuk proyek telah diamankan. Kami saat ini sedang menyelesaikan prosedur awal, seperti penilaian dampak lingkungan dan evaluasi efisiensi energi, dan konstruksi akan segera dimulai,” kata Zhao Huilong.
Tahun ini, Shanxi Hainuo menginvestasikan 750 juta yuan dalam pembangunan taman industri, yang memiliki kapasitas produksi yang dirancang sebesar 30.000 ton dan diharapkan selesai dan beroperasi tahun depan. “Kapasitas produksi tahunan kami saat ini adalah 15.000 ton; dengan penambahan 30.000 ton ini, taman industri akan menjadi basis produksi pintar mikrosfer terbesar di dunia,” kata Zhao Huilong. Dia menambahkan bahwa setelah taman industri selesai, mikrosfer berongga tidak hanya akan digunakan dalam ekstraksi minyak tetapi juga diharapkan menemukan aplikasi di sektor-sektor seperti kedirgantaraan dan elektronik.
Untuk tujuan ini, Shanxi Hainuo telah membentuk kerangka kerja penelitian dan pengembangan yang terdiri dari “aliansi – institut penelitian – pusat teknik – stasiun kerja”, membentuk matriks industri-akademisi-penelitian-aplikasi yang komprehensif yang mencakup penelitian fundamental, transformasi teknik, dan dukungan industri, sehingga terus memajukan inovasi dalam penelitian dan pengembangan mikrosfer berongga.
Mikrosfer berongga Shanxi Hainuo berkembang ke bidang-bidang seperti kecerdasan buatan, semikonduktor, ekonomi ketinggian rendah, dan konstruksi modern. “Kami juga telah mengembangkan sembilan produk baru yang debut di pasar, termasuk material apung padat mikrosfer berongga, material komposit seperti kayu poliuretan yang dapat dikerjakan, dan mikrosfer kaca berongga berkinerja tinggi dengan ukuran partikel rendah dan konstanta dielektrik rendah yang dirancang khusus untuk aplikasi 5G,” kata Shen Pengzhan. Dia menambahkan bahwa beberapa produk telah divalidasi untuk aplikasi skala besar oleh perusahaan terkemuka di berbagai sektor, secara langsung melayani klien seperti BYD dan China Aerospace Science and Industry Corporation.
Shanxi Haino adalah perusahaan ‘Raksasa Kecil’ tingkat negara bagian ‘Spesialis, Halus, Unik, dan Inovatif’ (SRUI) yang berspesialisasi dalam produksi mikrosfer berongga, dengan tujuan ‘menjadi perusahaan terkemuka dunia dalam material baru mikrosfer’. Shen Pengzhan menyatakan: ‘Kami bermaksud untuk terus memperdalam keahlian kami di bidang material baru mikrosfer berongga, sehingga meletakkan dasar yang kuat dari material baru untuk keamanan industri strategis negara!’
Sumber: Science and Technology Daily
Pesan Anda harus antara 20-3.000 karakter!