中科院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网 Advanced Manufacturing & Materials Information Network, Chinese Academy of Sciences

微信公众号

  • 顶刊封面: 5月材料领域优秀成果十大精选
  • 深圳先进院在放疗增敏纳米药物研发领域取得新进展
  • 俄罗斯研发出热电转换用途新材料
  • 长跨度碳纤维建筑材料的新型生产工艺即将诞生
  • AI持续升温 英特尔/英伟达/谷歌谁会是最终赢家?
  • IBM-Science:造出世界上最小的碳纳米管晶体管
  • 王中林院士Nature Communications:超高摩擦电荷密度刷新摩擦纳米发电机性能记录 – 材料牛
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7

光威复材发起成立山东先进复合材料创新共同体

5月12日,威海光威复合材料股份有限公司等13家发起单位在济南召开会议,签订《山东先进复合材料创新共同体合作协议》,成立山东先进复合材料创新共同体。 " 中国兵器工业集团首席科学家、中国兵器工业集团第五三研究所总工程师魏化震,山东省科学院新材料研究所党委书记张新恩,山东金属学会主任卢勇,威海光威复合材料股份有限公司副总经理王壮志,德州空调复合材料行业协会秘书长于红晶,武城县复合材料协会会长吴立庆,安丘市玻璃钢工业协会秘书长董鹤群等先后发言。大家一致认为成立共同体非常有必要,有利于打造复合材料领域协同创新、联合攻关、资源共享、共谋发展的大平台,有利于优化先进材料产业格局,促进材料科技成果的转化落地。 会议进一步明确了共同体的性质——由山东复合材料领域企(事)业单位、大专院校、科研院所、行业组织等相关单位自愿联合组成的松散组织,是一个合作平台。其宗旨是以市场为导向,致力于搭建政产研学用的合作平台,聚集各方力量,联合开展材料技术标准和政策研究,建立完善复合材料产业相关标准,制定检测规范,构建能效评估体系,服务政府决策,助力山东新旧动能转换重大工程。 会议研究明确了共同体下一步工作:按照山东新旧动能转换的有关要求,向创新创业实体延伸。通过科技合作,催生实体,助力各地建设一批以研究院或公司为主体的创新创业共同体,推动山东先进复合材料产业跨地区联动发展。要面向材料产业提供多元化服务,共同探索“互联网+材料”新模式,承接政府购买服务,加强共同体成员单位间的交流合作,积极支持共同体成员单位联合开展重大科研项目攻关。推进技术研发、产业创新和应用推广,打造智慧材料新业态。 会议确定进一步扩大共同体发起单位范围,吸收本行业影响力大且愿意积极参与共同体的企事业单位,作为共同体发起单位加入,并根据工作开展情况,发展共同体成员单位,扩大共同体覆盖范围。同时,共同体将从山东复合材料产业实际出发,研究确定发展模式,进一步明确定位~能、运作机制、组织架构、工作内容等,制定工作计划,组织召开相关专业会议,有目标、有重点地开展工作。 据悉,山东省政府《关于打造“政产学研金服用”创新创业共同体的实施意见》要求用5年左右的时间,以山东产业技术研究院为示范样板,培育30个以上省级创新创业共同体,同时带动各地建设一批不同主体、不同模式、不同路径、不同方向的创新创业共同体,形成“1+30+N”的创新体系。

2020-05-21  (点击量:5)

立志“材料报国”,他要解决合金粉末诸多“卡脖子”难题

于军师从我国著名金属材料及先进陶瓷专家葛昌纯院士,2014年成为南阳裕泰隆粉体材料有限公司(以下简称“裕泰隆”)的掌舵人,并用5年时间将其带进国内合金粉末规模化生产第一梯队。 成~的企业家面对采访可以有多种反应,而于军给人的印象和感觉,则是低调和儒雅。 在接受《大国之材》采访时,于军思路清晰,语速平缓,即使谈到志得意满的内容,情绪也没有太多波动,他的言谈举止很像一位学养深厚的大学教授。不过,谈到“材料报国”时,于军的语调显然高了不少。 粉末冶金正逐渐成为支撑一个国家高端制造的上游核心技术,合金粉末是基石。 但是目前,我国合金粉末产品品种依然不足,中低端产品产能过剩和高端、高品位金属粉末依赖进口的矛盾日渐突出。尤其是粉末高温合金和粉末高速钢,目前应用于现代航空发动机、航天器和火箭发动机以及舰船和工业燃气轮机的关键热端部件材料(如涡轮叶片、导向器叶片、涡轮盘、燃烧室等)基本依赖进口,“卡脖子”问题日益突出。 于军希望,能为解决合金粉末诸多“卡脖子”难题不断“实干”。 如果不是获得“2019全国创新创业大赛新材料行业总决赛成长组企业三等奖”,裕泰隆依然不会被人注意到。 这家坐落在河南省南阳市方城县的企业,很少被人关注。但就是如此“不起眼”的一家公司,却占据国内中高端触媒粉70%的市场份额,培育宝石级钻石触媒粉国内市占率更是高达100%,是国内合金粉末材料细分领域——金刚石触媒粉行业名副其实的“隐形冠军”。 据介绍,金刚石是一种超硬多~能材料,具有较高的硬度和热导率,较宽的透光波段,耐辐射、耐强酸碱腐蚀等优异的物理化学特性,在电子器件、国防、通讯、航空航天等高科技领域有极大的应用潜能。 人造金刚石的合成主要是以高温高压触媒法为主。触媒材料不仅可以降低石墨向金刚石转化的温度、压力,而且对所生成的金刚石晶体的力学、电学和光学等也有影响。 在没有触媒参与的情况下,石墨转化为金刚石需要13GPa的高压和2700℃以上的高温。采用触媒,可使金刚石的合成压力与温度分别降至5~6GPa和1200~1400℃,从而使工业生产金刚石成为可能。同时,大型化合成压机是合成金刚石的核心设备,要创造一个高温、高压的合成腔体,依碳元素平衡相图,在这个腔体内,使碳原子形成稳定的金刚石晶体。 然而,由于金刚石巨大的商业价值,触媒材料和高品级金刚石的合成技术情报以及核心设备一直处于高度依赖进口或严格保密状态。 直到2014年裕泰隆异军突起,以震惊业界的速度先后掌握触媒材料、合成技术以及核心设备设计制作,逐步打破国外对人造金刚石和宝石级钻石触媒粉的垄断。 根据戴比尔斯发布的《2018年钻石行业洞察报告》,2017年全球钻石珠宝消费需求量高达820亿美元,我国是全球第二大钻石珠宝消费市场,按美元计算2017年全年消费需求量达100亿美元。 然而,全球天然钻石毛坯年产量一直稳定于1.2~1.5亿克拉左右,供需趋势的落差促使美国联邦贸易委员会在2018年7月发布的新版珠宝指南中修改了钻石的定义,钻石不再限定于“天然的”,标志着官方机构对于培育钻石一定程度上的认可。 下半场竞逐的枪声响起,人造“大克拉”时代来临。如戴比尔斯2018年5月宣布通过旗下的Lightbox Jewelry品牌开展培育钻石饰品的销售业务,施华洛世奇调整优化培育钻石品牌Diama的布局等。 就在这样严峻的形势下,裕泰隆是如何在短短5年间成~登顶,成为人造钻石之王呢? “隐形冠军”登顶之路 相关资料显示,我国是世界人造金刚石的主要生产国,占全球金刚石总量的90%以上,而河南省作为我国超硬材料的发源地,其人造金刚石产量占全国总产量的90%以上。 虽然生产高度集中,但金刚石触媒粉却高度依赖进口,这是国内粉末冶金产业的普遍痛点。为了改变这一现状,2014年,河南省通过人才引进迎来了一位产业核心技术掌握者——于军博士。 于军,2009年毕业于北京科技大学材料学专业,主攻粉末高温合金制备新技术及装备的研究,其中2台制粉设备获得国家自然科学基金的支持。 作为国内合金粉末产业领军人物,2014年,于军被“挖”到河南成立了裕泰隆,专注以金刚石触媒粉为主的合金粉末研发生产。 “我们当时花了大概1~2个月的时间去研究金刚石的合成原理。”这一研究,于军有了惊人的发现,“国外发布的金刚石合成原理的理论模型是错的,而国内做的东西基本上是在错误的模型上进行的推演。当我们做出正确的金刚石合成原理模型,然后用这个模型推演触媒后,仅第一次小试阶段,就将金刚石触媒粉优品率从原来的70%提升至了85%~90%。” 此外,从成分体系来看,国外金刚石触媒粉生产厂家通常使用贵重金属作为原料,而于军大胆假设,成~改变金刚石触媒粉常用的成分体系,用部分铁代替了贵重金属钴,这使得原材料成本降至原来的三分之一。 极高的优品率和性价比,让裕泰隆一举成名,逐渐成为国内人造金刚石领域触媒粉垄断性供应商。初尝甜头后,于军以此为突破口,又啃下了宝石级钻石触媒粉的研发生产。 “2015年之前,宝石级钻石触媒是一个行业机密。”于军在接受《大国之材》采访时表示,包括原天然钻石的垄断者、培育钻石的发明人戴比尔斯,以及第一例培育钻石的生产厂家GE公司,都因为成本高昂而放弃批量化生产。 就在那一年,于军仅仅花了1周时间就实现了技术突破,3个月便批量到1000台压机,成为世界第一家批量化生产宝石级钻石触媒粉的企业,打破了戴比尔斯等国际巨头的垄断,将培育钻石打造成了中国制造的一张名片。 然而,金刚石触媒粉这一细分领域的成~,并未让于军止步于此,他为裕泰隆规划了下一个“五年计划”。 中国逐步从原材料大国走向制造强国,始终离不开一代又一代材料人的前赴后继、奋斗不息。前有中国高温合金之父师昌绪排除万难,发展出中国第一个铁基高温合金,领导开发中国第一代空心气冷铸造镍基高温合金涡轮叶片;后有于军等年青一辈接过中国“粉末高温合金梦”的大旗,紧跟国家需求,计划在下一个五年内解决涡轮盘粉末高温合金这一难题,填补粉末高速钢依赖进口这一行业现状。 粉末高温合金,是现代高性能航空发动机涡轮盘等关键部件的必选材料。与美欧、俄罗斯等航空强国相比,我国的民用航发刚起步,军用航发勉强交付。国内制备涡轮盘寿命在400小时(国际上寿命最高达20000小时),中外技术差距甚远。 “粉末高温合金这个行业还维持在09年我刚毕业时的寿命水平,甚至还有些退步,”于军认为其根本原因在原材料。对于企业来说,做原料的周期长、见效慢、变量大,因此国内厂商多数只喜欢做容易出成绩的制品,“我是专业出身,还是希望能够在原材料上做一些工作,毕竟有好的原料才能做出好的制品。” 空有“材料报国”之志是不够的,还得通过技术封锁的难关。国际上的粉末高温合金从设备到技术等对中国严格封锁,无法进口。于是,裕泰隆主要通过自主研发的非标设备,改变了传统粉末制备原理。 自动化操作平台 如今,“我们有批量化生产粉末的能力,但是粉末的品质需要客户去认证”,于军表示,裕泰隆已布局了3条生产线,估计在2020年3月份能够批量化生产,年产100吨。如果以1吨200万~300万的价格算,销售额最高可达3亿元人民币。 对于粉末高速钢,其良好的组织均匀性和碳化物无偏析特点,弥补了普通高速钢的先天缺陷,使钢材质量和性能得以全面提升。然而目前国内没有大批量供规模化生产的企业和研发人员,每年进口量约2万吨。 对此,于军向《大国之材》透露,裕泰隆计划2020年生产100吨,然后每年翻一番,争取在15年内达到一个钢厂的体量。 “100吨算是中试规模的一个量级吧,虽然比起2万吨的缺口来说价值不大,但如果我们这种微小的力量能够推动整个行业往前发展,也是学习这个东西的意义。”凭借打破技术封锁,实现国产代替进口,一雪多年来国内高端粉末合金行业踟蹰不前的“耻辱”,于军和裕泰隆,终于做好了准备直面未来。 “一花独放不是春,百花齐放春满园”。粉末冶金作为支撑一国高端制造的上游核心材料,若要解决“卡脖子”难题,需要全产业链协同破局。

2020-05-15  (点击量:11)

深汕合作区昌茂新材料研发生产基地多措并举实现产能快速攀升

2020年是深圳市深汕特别合作区(简称“深汕合作区”)的“全面履职提升年”,全区将聚焦产业项目建设,坚定做强实体经济,重点发展先进制造业。近日,记者了解到,年初已实现试投产的昌茂新材料研发生产基地正通过车间分区管理、提高仓库使用率、加大研发投入等措施提高生产效率,实现企业试投产后的产能快速攀升。 深汕合作区昌茂新材料研发生产基地位于鹅埠先进制造集聚区内,是国家高新技术企业——深圳昌茂粘胶新材料有限公司在华南地区的生产基地,以“深圳总部+深汕基地”为发展模式。企业专注于不干胶新材料的研发、生产和销售,在智能手机模组新材料、高端智能电子设备标识、计算机智能标识、玩具标签等领域均实现稳步发展。 目前,试投产阶段的昌茂新材料研发生产基地的厂区共有三个生产车间,包括高速精密涂布车间、常规材料涂布车间和自动分切车间;截至目前,已有5条生产线实现试投产。 昌茂新材料研发生产基地于2月上旬复工复产以来,在疫情防控最吃劲的关键阶段,努力发挥企业的社会责任担当,为深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司提供X射线成像系统、呼吸机、监护仪、输液泵等防疫医疗物资的标签标识原材料,同时也为宝洁等公司提供洗手液、消毒液的标签原材料。 昌茂新材料研发生产基地副总经理王益刚说:“我们的产能已达60%,并且这一数据正在加快攀升中,目前,还有用于多个国内知名品牌手机、5G通讯设备、锂电池行业的标签材料、双面胶带材料正等待排产,月产量约为300至400万平方米。” 为最大化利用空间、节省人力成本、提高工作效率,昌茂新材料研发生产基地搭建了一个智能信息化平台,建立了自动立体仓库。王益刚说:“以后我们会把原材料都存放到自动立体仓库里,存取操作都是全自动的。这个自动立体仓库实现了高层利用化、存取自动化和操作简便化,大大提升了工厂的空间利用率,也大幅度节省了人力。” 据悉,昌茂新材料研发生产基地正继续扩大生产规模,加大力度改进各种生产工艺和配方、研发新材料,向本年度既定的企业目标稳步迈进,为深圳乃至粤港澳大湾区各种产品的市场流通“身份证”提供更优质的原材料。

2020-05-21  (点击量:5)

我国创新型国家建设取得新进展

今年是我国迈入创新型国家行列之年,也是“十三五”规划的收官之年。目前,创新型国家建设进展怎样,是否能达到预期目标?下一个5年,科技创新又该如何布局谋篇?   5月19日,国新办就“加快建设创新型国家支撑引领高质量发展”举办新闻发布会,针对公众关心的热点话题,科技部部长王志刚逐一回应。   数据亮出创新型国家建设新进展   2019年全社会研发支出达2.17万亿元,占GDP比重为2.19%;科技进步贡献率达到59.5%;世界知识产权组织评估显示,我国创新指数位居世界第14位……   王志刚说,过去一年,在以习近平同志为核心的党中央坚强领导下,全国科技界深入实施创新驱动发展战略,加强研发攻关,加快成果转化应用。不仅是主要指标稳步提升,整体创新能力也大幅提升,创新型国家建设取得新进展。   “过去一年,科技工作取得了新进展,在支撑高质量发展、改善民生福祉、保障国家安全等方面发挥重要作用。”王志刚举例说,基础研究和关键核心技术攻关取得新突破,涌现一批创新成果,包括首次观测到三维量子霍尔效应、嫦娥四号成~登陆月球背面、时速600公里高速磁悬浮试验样车下线。   同时,科技创新更加贴近生活、不断增进民生福祉,科技体制改革和创新生态建设加快推进,科技开放合作迈出新步伐。   值得关注的是,科技创新为高质量发展增添新动能。科技重大专项持续攻关,在培育战略性新兴产业方面发挥重要作用,集成电路实现14纳米工艺产业化,5G研发应用和产业化全面推进。国家自创区和高新区成为培育高新技术产业的核心载体,169个高新区生产总值达12万亿元,经济总量占全国十分之一以上。全国高新技术企业达到22.5万家,科技型中小企业超过15.1万家。   创新型国家怎么衡量   那么,目前创新型国家建设进展如何?王志刚从创新能力指数、综合性指标和高新技术产业三个方面摆出了案例和数据。   王志刚说,一般而言,创新能力指数进入世界前15位的国家可被称为创新型国家。今年,世界知识产权组织评估,我国创新指数位居世界第14位,这是进入创新型国家的一个重要标志。   与此同时,综合性指标基本完成规划任务,2019年发明专利授权量居世界首位,国际科学论文被引用数位居世界第二。科技进步贡献率达到59.5%,有望在今年实现60%的目标。此外,一些高新技术产业进入世界前列,比如高铁、5G移动通信、新能源等。   王志刚透露,科技部正在组织编制面向未来15年的科技发展规划和“十四五”科技创新规划,围绕基本实现社会主义现代化的科技需求,加强科技体制改革发展的顶层设计。主要思路为:一是坚持“三个面向”,面向世界科技前沿,面向我国重大战略需求,面向经济社会发展主战场;二是要紧跟研判当今世界科技发展的特征,研判新阶段的特点,要坚持中国特色,制定好中长期科技发展规划和“十四五”科技创新规划,重点依靠科技人员,围绕他们做好服务,让他们能够投身并安心做好科研,在科技领域作出一番事业;三是加强基础和前沿研究,为世界科技发展作出中国贡献。   科技体制改革要面向新时代新要求   十八大以来,我国的科技体制改革全方位推进,取得了明显成效,但也存在改革措施不到位、任务落实不均衡的问题,今后在深化科技体制改革方面还有哪些考虑?   针对记者提问,王志刚回应说,深化科技体制改革是党的十八届三中全会明确的任务要求。如何调动科技人员的积极性、创造性,有更好的政策环境,能让他们在科技创新的平台上、岗位上体现自身价值、得到社会的尊重、体面地生活,是推动科技体制改革的重点任务。   不仅如此,围绕促进科技和经济深度融合,也是推动科技体制改革的一个重点。此外,搭建好的平台、营造好的环境,让来自大学、科研院所、企业以及其他一切愿意参加到科研活动中的人,都能够依靠机会公平、权利公平、规则公平参与其中。   王志刚表示,科技体制改革要面向新时代新要求,与高质量发展等重大需求结合在一起。“坚持‘三个面向’的战略方向,把准世界科技前沿、国家重大需求和经济社会主战场当中一些需要科技解决的问题,这是我们的主要任务。”他强调,要发挥好科技的颠覆性、扩散性、渗透性作用,更好地为经济社会发展和老百姓生活改善作出贡献。

2020-05-21  (点击量:9)

纳米碳材料高效催化过氧化氢电合成研究取得新进展

过氧化氢(H 2O 2)是一种绿色、可再生、环境友好的氧化剂,被广泛应用于环境修复、精细化工、电子工业等领域,被列为全球一百种最重要的化学物质之一。H 2O 2的工业生产主要依赖以氢气和氧气为原料的“蒽醌法”,然而该方法存在能耗高、原料和产物转移和储存困难、安全隐患严重等问题。通过电化学氧还原途径制备过氧化氢的新方法作为一种潜在的替代路径受到重视。目前电化学氧还原制备过氧化氢过程使用的催化剂主要是贵金属材料(Pd、Au、Ag、Pt-Hg等),因其储量有限、价格高昂,难以满足现代化工对绿色、环保和可持续发展的需求。而纳米碳材料有望作为贵金属催化剂的替代材料应用于电化学氧还原反应中。 中科院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心联合研究部能源催化材料课题组一直致力于碳催化反应过程和新颖碳催化反应体系的研发,近期在纳米碳材料高效催化过氧化氢电合成领域取得重要进展。首先通过关联典型碳材料表面化学结构与其催化氧气电化学还原生成过氧化氢的反应活性可以发现:二电子氧还原反应的选择性与碳材料表面的羰基和羧基含量呈线性正相关关系,羧基的本征活性是羰基官能团的5倍以上。碳材料表面的羧基官能团是氧气电化学还原制备过氧化氢的主要活性中心。上述碳催化氧气电化学还原反应活性中心和反应动力学的研究结果同时还表明:氧还原反应的选择性主要取决于过氧化氢与羧基官能团之间的结合能力。碳材料表面的羧基活性位点上二电子氧还原过程生成的H 2O 2若不能及时地脱附,极易被进一步还原发生四电子反应生成水,因此如何保证H 2O 2在活性中心上及时脱附是提高其选择性和产率的关键。基于上述反应过程和机理分析结论,源催化材料课题组齐伟博士与北京大学郭少军教授和福州大学谢在来课题组开展合作,成~实现利用界面工程手段和反应动力学思想来调控碳催化电化学氧还原反应选择性的创新研究思路。具体做法是利用阳离子表面活性剂(如:三甲基十六烷基溴化铵)与羧基基团的静电相互作用降低碳材料表面羧基官能团与二电子氧还原产物HO 2-的相互作用,阻止其被进一步还原,成~实现了高选择性电合成H 2O 2的过程。这种碳/表面活性剂复合催化材料体系展现出目前已知报道最高的H 2O 2选择性(>96%)、最宽的过电位窗口(>0.8 V)和可观的稳定性(>10h)。鉴于纳米碳/表面活性剂复合电极材料在过氧化氢电合成反应中的优异催化表现,整个反应体系能耗低、绿色、可持续、稳定性好的特点,尤其是对该体系结构-~能关系的深刻理解,这项研究工作对未来设计开发具有实际应用前景的高产率、高稳定性和低成本的电合成过氧化氢化合物体系具有重要的指导意义。上述两部分系统工作分别以全文形式发表在Journal of Colloid and Interface Science(活性中心定性与定量)和Chem(反应动力学以及表面活性剂的促进作用)杂志,论文的第一作者分别为联合研究部能源催化材料课题组的卢星宇同学和吴光栩博士。相关工作获得了国家自然科学基金、中科院青促会项目、辽宁省自然科学基金和沈阳材料科学国家研究中心的资助,论文作者对上述项目支持表示由衷的感谢。 论文全文链接:  Xingyu Lu,Dan Wang,Kuang-Hsu Wu,Xiaoling Guo,Wei Qi,“Oxygen Reduction to Hydrogen Peroxide on Oxidized Nanocarbon:Identification and Quantification of Active Sites”Journal of Colloid&Interface Science 2020,573,376-383.  Kuang-Hsu Wu,Dan Wang,Xingyu Lu,Xuefei Zhang,Zailai Xie,Yuefeng Liu,Bing-Jian Su,Jin-Ming Chen,Dang-Sheng Su,Wei Qi,Shaojun Guo,“Highly Selective Hydrogen Peroxide Electrosynthesis on Carbon:In-Situ Interface Engineering with Surfactants”Chem 2020,DOI:10.1016/j.chempr.2020.04.002.  

2020-05-21  (点击量:6)

中科院宁波材料所杭州湾研究院成~研发可“变形”太阳能电池

从中科院宁波材料所杭州湾研究院获悉,隶属该研究院的柔性光电材料团队通过器件结构设计结合柔性替代材料的办法,成~制备了具有高度稳定性的可折叠和可拉伸纸基太阳能电池,未来有望在便携可穿戴、柔性自供电电子系统等领域得到产业化应用。柔性太阳能电池具有低成本、高~率质量比、可变形等优点。但是,开发具有高度稳定性的可折叠、可拉伸太阳能电池是个巨大的挑战。“相比弯曲时受到毫米曲率半径下弯折,折叠时器件经历的是亚毫米极端曲率半径下弯折,器件内应力急剧增加,极易导致电池失效。”团队相关负责人介绍,通过采用超薄衬底降低器件在折叠时受到的应力,并结合采用氧化物/超薄银金属/氧化物可折叠透明电极代替氧化铟锡脆性电极,实现了可折叠有机、钙钛矿电池。受中国古代剪纸艺术启发,该团队与苏州协鑫纳米科技有限公司和浙江大学合作,采用剪纸结构设计使得整个器件在大拉伸应变下受到的应力指数级降低,从而实现了耐200%拉伸应变,同时150%应变下可稳定拉伸1000次的钙钛矿电池。此外,基于剪纸结构的钙钛矿电池还具有扭曲、弯折等变形能力。这类基于剪纸结构的钙钛矿电池具有变形能力强和制造工艺简单等优势。据了解,可以变形的太阳能电池拥有广泛应用前景。“比如可以贴在建筑、交通设施或可穿戴设备的表面,赋予传统产品新~能,也可以作为柔性~率源与其他柔性光电器件集成,形成自供电的柔性电子系统。”该负责人介绍。

2020-05-13  (点击量:12)

全国人大代表郑月明:持续为生物可降解材料发声

 在新材料领域探索多年,联泓新材料科技股份有限公司董事长郑月明对我国新材料产业的发展有着深入的思考和理解。自2018年当选为第十三届全国人大代表以来,郑月明积极建言献策,提出了促进科技成果转化、开发环保型柴油添加剂、推广高等院校“双元制”教育模式、改进12306网络购票系统等与行业发展和国计民生密切相关的建议。其中,推动生物可降解材料产业发展成为他的重要课题之一。记者采访了解到,在今年的全国两会上,郑月明将继续围绕推动生物可降解材料产业发展提出建议,这也是对他去年两会提出的《关于加大力度推广使用生物可降解材料替代塑料的建议》的延续。 微信图片_20200519093807.jpg 全国人大代表、联泓新材料科技股份有限公司董事长郑月明 生物可降解材料,一个公众并不陌生的概念。在特定的工业堆肥环境下,生物可降解材料可以通过微生物降解为二氧化碳和水,对生态环境不会形成压力。在我国治理“白色污染”的进程中,这种新型环保材料被寄予厚望。在许多发达国家,生物可降解材料也已经得到大力推广和使用。 提起有关生物可降解材料建议的初衷,郑月明表示:“‘白色污染’,尤其是一次性塑料制品废弃物对自然环境和人类健康构成了重大威胁,已成为全人类共同关注的问题。生物可降解材料是个很好的解决路径,能为‘白色污染’提供一种绿色方案,应当得到更多推广。” 尽管生物可降解材料自带“环保光环”,但因其工业化发展不成熟,相对传统塑料成本较高,近年来市场推广情况并不完全尽如人意,表观消费量仍然较小。为了找到背后的深层次原因和解决方法,郑月明多次走访调研行业协会、生产企业和科研院校,并与该领域的专家学者深入沟通交流,围绕生物可降解材料产业发展现状、市场推广问题、国内外发展趋势,以及PLA、PBAT、PBS等主要产品技术研发和工业化情况等广泛征求意见。 2019年全国两会期间,他将这份汇集了行业心声和对产业发展思考的建议带到了北京,提出:制定国家层面法规,鼓励从业者和消费者使用“绿色环保”的生物可降解材料,限制一次性塑料包装、购物袋、食品包装、农用地膜等领域使用不可降解塑料,扶持生物可降解材料龙头企业,增强产品竞争力,完善标准体系,加强市场引导和宣传。 郑月明告诉记者,国家相关部委对这些建议给予了认真答复。今年,他的建议还是围绕生物可降解材料的,但却与去年不同。 “2020年,国家出台了《关于进一步加强塑料污染治理的意见》,修订通过了《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》,一系列政策和法律文件都明确提出了支持推广可降解材料,有序禁止、限制部分塑料制品的生产、销售和使用,积极推广可降解的替代产品。”郑月明表示,随着支持政策的出台,生物可降解材料中对传统塑料最具替代优势的生物可降解塑料产能快速增长,产业迎来了新的重大发展契机。有关数据表明,2019年国内生物可降解塑料产能约为52万吨,同比增长15.6%,到2021年生物降解塑料产能有望实现翻番。但目前,生物可降解材料产业仍面临不少瓶颈问题,比如生产技术不够成熟,国内推行试点城市较少等。 “所以,我今年的建议是围绕推动生物可降解材料产业发展的,希望国家能进一步出台鼓励政策,支持产业发展。”郑月明透露。

2020-05-21  (点击量:0)

我国应高度重视镁合金产业的战略地位

镁合金被称为“21世纪的绿色环保结构材料”,有非常优良的应用性能,是目前质量最轻的金属结构材料,具有比强度高、比刚度大、消震性好、承受冲击载荷能力大、电磁屏蔽性能优异、无生物毒性、耐有机物和碱的腐蚀性能好、资源十分丰富等优点。随着加工技术水平的不断提高,镁合金应用范围迅速扩展,市场需求不断增长。迅速发展壮大镁合金战略产业,对于发展我国国民经济与国防科技工业具有十分重要的意义。 我国镁陆地资源约占世界总探明储量的35%以上,居世界第一位。其中,菱镁矿资源总量31.45亿吨,符合炼镁要求的一、二级矿占78%;白云石资源探明储量在40亿吨以上。2019年,全球原镁产销量100万吨,我国为84.48万吨,占到全球的85%,其余为俄罗斯、以色列等有少量产出。国内产量主要分布在陕西、山西、宁夏等地,其中,陕西51.76万吨、山西11.71万吨、宁夏5.85万吨。目前,全球原镁约有45%用于生产镁合金,这里面又有70%用于汽车行业,其余20%和10%分别用于3C和军工、建筑材料以及飞行航空器等领域。 市场前景广阔 在交通运输装备领域:一是在汽车应用方面,在采用相同动力和传动系统的前提下,汽车轮毂、覆盖件、发动机箱、电池舱等零部件的轻量化,是镁合金最大的增量市场。德国大众汽车统计,汽车自重每减轻10%,即可节约燃料5%,每使用10公斤镁合金,汽车可减重4公斤左右;自重每降低100公斤,每百公里油耗可减少0.7升;每节约1升燃料可减少二氧化碳排放2.5克,年排放量减少30%以上。国外汽车已有60多个零部件改用镁合金,如欧洲帕萨特和奥迪A4,每辆车上已达到14公斤以上,北美地区和日本的部分车分别达到3.8公斤和9.3公斤,有的甚至超过28公斤。根据我国汽车轻量化路线图,到2020年、2025年和2030年,单车用镁合金要分别达到15公斤、25公斤和45公斤。以2025年生产3500万辆、单车消耗25公斤镁合金测算,需求量为87.5万吨。以2030年单车用量45公斤计算,则需要172万吨。2019年,我国生产纯电汽车130万辆,小型乘用车3000万辆,如果仅把每辆车的覆盖件改为65公斤的镁合金板材,就需要203万吨。长春一汽、上汽大众、重庆长安汽车等车企都已开始批量使用镁合金。展望未来,汽车用镁合金用量或将迎来井喷式增长。 二是在轨道交通方面,轨道交通只要减轻车体重量,就能使列车增加有效载荷,运行速度更快。现在一列八节车厢组成的高速列车,牵引力要高达5500~8800千瓦,而用镁合金降重则可大幅降低动力成本。国外轨道客车镁合金的应用远超我国,法国高速列车镁合金铸件和板材使用超过4.5万个,日本、韩国的高速列车也都采用了镁合金铸件和板材,成本降低8%~10%。我国规定常住人口300万以上、财政预算100亿元以上的城市,可以发展轨道交通。全国已有43个城市开通了地铁或轻轨列车运营,另有15个城市制定了地铁或轻轨规划,2020年市内轨道交通里程将达4500公里以上,各大城市都在修订增大城市轨道交通计划,仅成都市规划的2035年度市域内轨道交通里程就将达4500公里。成都天智轻量化科技有限公司已经批量供应地铁列车镁合金轻量化产品。轨道客车大量使用镁合金材料也将成为必然。 在3C电子产品和军工、建筑材料领域:镁板带材已开始用于中高档超薄型、或尺寸较小的笔记本外壳,工程塑料以及碳纤维所无法与此相比,镁合金材料现为便携式笔记本电脑外壳的首选。此外,还有电子产品的屏蔽层,超薄金属镁板(箔)也趋向使用镁合金。新一代移动通讯产品大量使用挖空镁合金框架,在4G和5G通讯基站散热器方面,仅国内至少有500多亿元的市场需求量。在军工领域,镁合金也已批量使用在可移动便携式通讯装备、轻便武器系统单兵武器和智能化头盔、军车悬挂式外装甲板以及肩扛式导弹、火箭弹壳体上。在墙面装饰领域,特别是高层、超高层建筑中,轻量化镁合金模板也开始广泛使用。 在飞行航空器等领域:飞机结构中除了内部支架框架以外,蒙皮、地板、舱板等最适合使用宽幅镁合金薄板。有试验结果表明,飞机减重1磅所带来的经济效益,商用机为300美元,战斗机为3000美元,航天器为3万美元,综合减重效果比铝合金高出25%~35%。欧洲空客公司早在上世纪就开发了镁合金板,比使用铝合金减重近10吨。我国的西飞、成飞很早就在机体内使用了镁合金锻件、铸件和板材。民航、通用航空、商业航天领域,将来更是镁合金大显身手的领域。 中国沦为原镁生产“巨人”镁合金制造“矮子” 目前,世界镁工业的走向是:西方国家对原镁减产殆尽,但中国在持续增产。美国、德国、韩国、澳大利亚和日本等已经把镁作为21世纪的重要战略材料,相继制定了各自的镁和镁合金产业化规划。美国正在重点研究镁合金的高端制造工艺,现拥有世界唯一的工业化宽幅板带生产线;德国政府出巨资重点研究压铸镁合金、快速还原化与工具制造等尖端技术;韩国制定了由三星、浦项、现代三巨头联合投资超过500亿美元的东海岸三大镁合金国家产业园计划,2016年~2018年已经招商引资超过100亿美元,计划到2025年在镁合金深加工和高价值产品领域要达到世界领先水平。镁合金高端产业已形成了从基础研究到应用研究,再到产品开发和终端应用的完整体系,像高性能宽幅镁合金板带材、高性能镁合金挤压型材和精密锻造件等尖端加工技术,已基本被全部垄断,攫取了镁终端产品85%以上的附加值。就连年产仅有2万多吨原镁的乌克兰,在航空、航天等关键零部件的精密压铸方面也走在了世界前列,年创造产值达42亿美元。 虽然我国有丰富的资源和低成本的优势,2003年以来已连续18年成为世界最大的原镁产地和输出地,但却是典型的原镁材料生产“巨人”、镁合金制造“矮子”。2019年,我国出口原镁和镁制品45.16万吨,金额553.6亿元,均价12.25万元/吨,出口量占全球总产量的53%,主要出口荷兰、加拿大、美国、日本等国。全国进口镁制品41.09万吨,金额701.9亿元,均价17.08万元/吨。 镁产品出口-进口一圈后,国家净损失148.3亿元。在镁精密铸造和成形方面,虽然已成~开发出了高速列车“复兴号”挤压侧墙型材、地板导槽型材等产品,并进入批量装车应用,但在镁合金板材生产、应用方面远远满足不了市场需求。在运输装备制造中,镁合金板带材的消耗量占到70%以上,尽管山西闻喜银光镁业(集团)有限公司现为全国规模最大、品种最全的镁合金企业,但年产板带也不足3000吨;中铝洛阳公司和山东临沂曙光铸造有限公司的镁合金板材数量也十分有限,而且技术水平低、装备落后;河南鹤壁市高性能镁合金材料年产值也只有50多亿元;此外,宁夏太阳、山西长治、山东南山、重庆博奥、广东庆镁、福建坤孚等在加工方面虽有提升,但宽度大于1220毫米以上的镁合金薄板材,仍然属于空白。这些板材的采购价格极其昂贵,如汽车用高强度板材28万~35万元/吨,飞机制造和国防工业用板材38万~45万/吨,最高价是出口原镁30多倍。A股与汽车轻量化材料(镁合金)相关度较高的上市公司,只有云海金属和万丰奥威。 整体上看,我国规模化镁合金深加工和高端制造水平还很低,现有规模以上原镁冶炼企业83家,前10大企业产量占比37.7%,产能大于3万吨的只有13家,剩余的都是微小型企业,行业集中度差、装备自动化程度低,远未形成技术的引领和产业的集聚。 我国原镁产品以白菜价出口,然后再花巨资从国外进口的局面应尽快改变;中国的镁合金需要战略级别的镁合金产业规划和短期、中期、长期的技术布局。要充分利用我国原镁产量在世界范围内的绝对优势,高起点规划原镁冶炼和镁合金高端产品加工产业的整体布局,抓紧引进国外镁合金高端产业化技术和先进加工装备,立足陕西原镁就地取材,尽快实现本土镁合金应用端产业升级,替代进口,力争在较短时间内打造出我国的镁合金战略性产业基地。 全力以赴做大做强镁合金产业 近年来,陕西的府谷、神木两地利用兰炭副产的荒煤气作燃料生产原镁,形成了独具优势的金属镁冶炼低成本洼地,构建了煤化工与金属镁生产有机结合的循环经济产业链模式,原镁产量和出口量连年增加,稳居全国第一、全球第一。其中,2019年府谷产量43.33万吨,神木8.43万吨,总产量占到全国的62%,全球的52%。去年,镁在国内的销售比例已达49%,未来10年国内镁消费年均增幅将在20%以上。我国作为原镁产量世界第一大国,应紧紧抓住全球镁合金应用正在兴起的战略机遇,全力以赴做大做强镁合金产业。为此建议如下。 一是在产业目录中鼓励高性能镁合金的生产和加工,把镁资源、原镁锭和镁合金纳入国家重要的资源战略、材料战略和产业战略,加快、加大投入镁合金研发,扩大镁合金应用,全力发展镁合金产业。进一步加快在交通运输装备、3C电子产品和军工、建筑材料以及飞行航空器等领域镁合金轻量化材料的应用步伐,尽快改变镁合金生产加工受制于人的被动状况。 二是要站在全球格局的高度看待发展我国镁战略产业的紧迫性和重要性。应把目前陕西、山西等尚有一定污染、且产能仍然比较低的一些原镁冶炼项目继续列入鼓励类。力争提供所需技术和资金,特别是在环保执法上不宜“一刀切”和“生硬冷”,防止间接抽空这一战略性新型产业的发展基石。 三是支持陕西创建世界一流的镁产业园,有关部门共同做好这一战略产业的规划和建设等工作。应支持和帮助组建具有产业链条完整、加工配套齐全、产品优势突出、产能规模领先国际的镁产业集团,加快引进国内外先进镁合金加工生产设备,占领镁合金高端深加工技术的制高点,带头领跑镁合金产业向世界水平进发。 四是镁合金工业深加工技术装备属于重资产项目且投资巨大,利润周期长,需要国家有关部门和陕西省共同主导强力推进,全面整合国内镁合金科研机构和相关技术资源,构建“国家镁及镁合金技术研发与产品制造中心”,将陕西打造成为国家级规模化高端镁合金生产基地和应用推广示范基地。推动我国全面掌握国内外金属镁市场的定价权,由高端镁合金产品进口国变为出口国。(作者单位:陕西省政府办公厅)

2020-05-21  (点击量:1)

专题情报

查看更多

版权所有@2017中国科学院文献情报中心

制作维护:中国科学院文献情报中心信息系统部地址:北京中关村北四环西路33号邮政编号:100190