【精品PPT文档】XXX硅酸盐研究所可转化项目研究所发展历史.ppt

1,中国科学院上海硅酸盐研究所可转化项目,2,研究所发展历史 1928:中央研究院工程研究所 1953:中国科学院冶金陶瓷研究所 1959:中国科学院上海硅酸盐化学与工学研究所 1984:中国科学院上海硅酸盐研究所,3,长宁区,嘉定区,定西园区(13020平方米),嘉定园区 1(37530 平方米),嘉定园区 2(45840 平方米),7公里,30公里,园区分布,4,园区分布 人力资源与研究生教育 研究经费 出版论文 获奖情况 科研结构 研究领域,总数:562,人力资源,人力资源,5,园区分布 人力资源与研究生教育 研究经费 出版论文 获奖情况 科研结构 研究领域,获奖情况,科技成果：648项（累计）,国家技术发明奖：一等奖2项；二等奖6项；三等奖11项；四等奖6项；国家自然科学奖：三等奖4项；四等奖1项；国家科技进步奖：二等奖7项；三等奖6项；,6,园区分布 人力资源与研究生教育 研究经费 出版论文 获奖情况 科研结构 研究领域,科研结构,研究部门,结构陶瓷工程研究中心（复合材料研究中心）,高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室,特种无机涂层研究中心,信息功能材料与器件研究中心,支撑部门,生物材料与组织工程研究中心,能源材料研究中心,人工晶体研究中心,古陶瓷研究中心（工业陶瓷工程研究中心）,中试基地,无机材料分析测试中心,信息情报中心,7,无机材料的基础研究,结构陶瓷及其复合材料,信息陶瓷,人工晶体,无机涂层,特种玻璃,生物陶瓷与组织工程材料,环境与能源材料,空间材料与工程,陶瓷 玻璃 晶体 无机涂层 复合材料,无机材料分析与测试,研究领域,古陶瓷科学技术与工业陶瓷技术,8,用途:是一种多功能、高分辨率显微成像仪器。在金属材料、半导体材料、无机材料、复合材料以及功能器件等科研和生产领域获得了实际应用，广泛应用于大学、研究所和工业部门。,1、扫描电声显微技术介绍,特点：具有信息产生、信息检测和信息显示独特优点。获得了四项国家发明专利和一项国外发明专利，是国内外至今唯一实现商品化的电声显微镜，总体技术指标和功能处于国际先进水平。2005年获国家技术发明奖二等奖。在此基础上本所又发展了探针声成像技术，并在微、纳米材料和器件的无损分析方面显示了重要的应用前景。,9,2、汽车尾气催化净化用蜂窝陶瓷,应用：陶瓷催化剂载体广泛应用于废气处理、钢水过滤、热交换、催化和过滤等领域。堇青石蜂窝陶瓷载体作为汽车尾气净化器的三大单元之一(载体，催化剂，封装)，主要作用是催化剂负载的作用，并为在实际车辆使用过程中提供良好的尾气催化转化环境。特点：具有多孔性、高比表面、耐高温、化学性能稳定。蜂窝陶瓷产品的质量指标达到：膨胀系数10-1210-7/C；吸水率17-20%；蜂窝陶瓷壁厚小于0.165mm；容重0.45-0.50g/cm3；抗压强度大于12Mpa，能满足欧3欧4排放标准的汽车尾气处理用蜂窝陶瓷催化剂载体。,10,应用:碳化硅泡沫陶瓷过滤器可用于高温合金和钢水的过滤。特点:产品的实际使用温度不低于1600；常温抗折强度1.8MPa；通孔率为7585%；经1400至20水中急冷二次无裂，且残余强度保留50%。,3、碳化硅泡沫陶瓷,11,特点:自1998年始，上海硅酸盐所对人工髋关节用真空等离子喷涂钛和羟基磷灰石涂层进行研制，现已进入涂层生产阶段。科技成果获国家发明三等奖、上海市科学进步二等奖。2003年至今已完成人工髋臼、股骨柄涂层5000余件。经临床试验，真空等离子喷涂钛和羟基磷灰石涂层的主要性能指标满足使用要求。,4、人工关节生物涂层,12,上海硅酸盐研究所从八十年代末开始研究钛合金喷涂生物活性玻璃人工齿根，经过多年研究开发出了具有自主知识产权的工艺和配方并制备出性能优良的生物活性玻璃涂层人工牙根,并与上海市第六人民医院等单位合作开展临床实验，共进行了近500例临床植入实验，取得了良好的结果。,5、生物活性玻璃涂层人工牙根,13,6、二硅化钼发热体,应用:用于发热体和红外光源。特点:项目获得863支持。发热体成膜后的棒材强度大于300MPa，接合强度大于200MPa，其余各项性能与国际品牌瑞典的KANTHAL相当，而其价格却仅为同类产品的50%-70%左右。高温性能优、使用寿命长、价格适中。,14,应用：氮化硅在轴承上最直接的应用是制作混合轴承，球或滚子，作为混合轴承的球或其它滚子，氮化硅的应用市场越来越大。特点：氮化硅在磨损时表现出与轴承钢相似的特性，即发生剥落形成麻点，而不是完全破碎，摩擦阻力增加噪音增大，但轴承仍可运转。在贫润滑甚至干运转时，遇材质突然破坏时，也能运转，表现良好的应急状态。,7、氮化硅陶瓷轴承,15,8、高性能色料,我所开发的色料产品定位于中高档，产品质量与国外知名企业相媲美，研发重点是“包裹色料”和“速溶”色料。主要产品为高档釉用色料、印刷色料、纳米无机颜料。釉用色料：粒度325目，含水率0.5,每批次产品色差值0.5；滚筒印色料：粒度1200目，含水率0.5,每批次产品色差值0.5；以上产品发色性能达到或接近BASF、FERRO公司水平。,16,9、ZnO陶瓷变阻器,陶瓷变阻器是一种利用陶瓷材料的晶界半导体效应引起电阻率随电压非线性变化的电子元器件，可以用于大型机电设备和建筑物的过电压保护和控制，以及避免雷电袭击而引起的灾害，在铁路交通、电气化交通、城市轨道交通、城乡输电、城市电力、邮电安全、建筑大楼、汽车发动机的小型供电设备等领域获得了广泛的应用。,17,应用：用作大功率半导体器件的绝缘基片、大规模和超大规模集成电路的散热基片、锂电池内部的隔板材料、切削工具、封装材料、高温润滑剂、热散板及粘结剂等。特点：耐腐蚀性、高强度、高导热性和高温稳定性的综和性能。具有异常高的导热性(比氧化铝高35倍)、低的电导率、介电常数及介电损耗。氮化铝的热膨胀系数远比BeO与氧化铝的低，而与硅的热膨胀系数相近，由于热膨胀不匹配引起的器件损耗率很小。,10、氮化铝材料,18,11、金属载体催化净化器,应用：汽车尾气净化器是汽车排放达标的必不可少的关键装置。目前所有汽车使用的净化器均是“陶瓷芯体”的三元催化净化器，我们开发的“全金属三元催化净化器”是在成熟技术与成熟市场上全面升级换代的产品，是唯一能做到在发动机达标前提下的任何极限状态下达到有害气体零排放的新一代净化器。该产品不仅国内无生产，国外也无同类生产企业。特点：该产品主要技术指标达到国际“欧IV”标准。金属载体的净化器能使用到与汽车的“法定”寿命同步。我们自主研制的新材料配方和先进的加工工艺，以及高效低本的催化剂，从而使成本降低到现有陶瓷产品的三分之一；纳米催化剂的金属净化器，在不加载其他预热手段的常态下，在汽车启动后的秒开始工作。,19,12、红外探测器用热释电陶瓷材料,红外探测器是一种高科技产品，具有很高的性价比。除了军事应用外，在工业设备检测和监控、疾病早期诊断与医疗监控、消防和海上救援用头盔夜视仪、高速公路和银行夜间安全监视、森林火灾预警、仓库和重要物资的夜间监控与保卫、执法辑毒和生活小区防范等领域具有广阔的应用前景与巨大的市场潜力。未来20年红外探测器的需求量预计年增长率将达到20以上。,20,热释电材料（单晶、陶瓷和薄膜）是红外探测器的关键敏感元材料。20多年来，上海硅酸盐研究所在热释电陶瓷材料的研究和开发方面开展了大量的工作，已开发出一系列具有自主知识产权的热释电陶瓷材料产品，并拥有数项相关国家发明专利，曾向国内有关用户批量提供热释电陶瓷材料，有关器件水平达到日本同类产品的水平，部分材料性能参数甚至超过了日本的商用材料。,部分热释电陶瓷材料性能,21,13、B超探头用高性能压电陶瓷晶片,主要用途：高档医用B超探头材料性能：介电常数可高达5000、6000、7000系列,22,14、压电加速度计,航空航天发动机,核电站 石油化工 汽车工业,主要用途：发动机、汽车、石油化工、核电站等关键设备的振动监测,23,我所研制出了多种系列的压电加速度计,24,高温压电元件 常温压电加速度计,微型压电加速度计(5g)高温压电加速度计,25,15、氧化锆陶瓷,光纤连接器用套筒,光纤连接器用插芯,阀，泵，密封件,无磁工具,26,16、卤化银光纤CO2激光手术刀,应用：卤化银光纤手术刀使用于口腔、咽喉、妇科、肛肠科等部位的激光手术治疗。特点：卤化银光纤式激光手术刀输出功率10w，长度1.2-1.8m。关节式导光臂用卤化银光纤手术刀头输出功率12w，长度15mm。,27,17、氧化锆氧量分析仪,该仪器以氧化锆材料为敏感元件，检测器直接插入烟道内，对常氧量级（%）的氧量进行检测。氧化锆管是由共沉淀法制成的粉料等静压成型后高温烧结而成，具有致密度高、强度大、响应快和寿命长的特点，适用于以煤、油或气为燃料的各种加热炉、锅炉和窑炉的燃烧监测，应用于化工、电力、石化、冶金等部门。,28,18、金属卤化物灯管,应用范围：工业、商业、体育场馆等大面积照明，车灯。特点：光通量高，高显色指数，寿命长。光电性能一致性和稳定性好，陶瓷管壳允许更高电弧温度，灯的光效可提高10%20%。,29,19、纳米“防尘罩”,应用：用于中、高档汽车的玻璃与表面的处理，处理后玻璃表面为疏水状态，在风力作用下水珠迅速滚落。提高雨雪天气的行车安全性，而且，处理后的玻璃和油漆表面非常容易清洗干净。特点：可在玻璃、陶瓷和油漆等表面形成牢固结合的液体、无色透明。在室温条件下可以牢固成膜，所形成薄膜的表面能低，水在薄膜上的接触角可达110度。合作模式：技术入股投资规模：500万元,30,20、介孔纳米催化剂,应用：汽车尾气处理特点：1、成本低：以每升载体计算，贵金属用量约300500元，低于目前达到欧标准40所需贵金属1100元成本；2、老化性能衰减率低：经80000公里行车试验，性能衰减率5%；3、比表面高，分散性能好，涂覆容易，附着力强：催化剂粉体经500oC煅烧后比表面积高于100 m2/g,介孔孔径2030nm；孔容量大于0.2cm3/g；经过900oC老化处理后比表面积仍保持35m2/g以上，平均晶粒尺寸小于20nm。4、性能指标：装车工况排放满足欧和欧排放要求，主要指标检测结果：NOx,CO,HC.起燃温度，合作模式：技术入股、技术转让投资规模：500万元,31,20、陶瓷刀具,陶瓷刀具能在高速切削条件下保持高的强度、硬度、耐磨性以及化学稳定性能优良，并具有不易与金属产生粘接，使用寿命长、低摩擦系数、刀刃尖利、切削水果和鲜肉无氧化污染无磁、防静电、耐腐蚀的优点。,32,21、氧化物坩埚,氧化铝、氧化锆、氧化镁坩埚耐高温，抗腐蚀主要应用于冶金、陶瓷粉体煅烧、贵金属熔炼等领域,33,22、陶瓷水阀片,陶瓷由于具有优异的力学性能和耐磨性，因此在水龙头阀片上的应用，可以延长龙头寿命。,34,23、氧化铝纺织瓷件,陶瓷材料由于具有优异的耐磨性，并且表面光洁度高，因此在纺织机械领域，广泛用于导轮、导丝器、摩擦盘等部件。,35,24、泵和阀,陶瓷材料由于具有优异的耐磨性和抗腐蚀性，因此在化工、食品机械和石油开采等领域的泵阀方面有广泛的应用。主要类型有柱塞泵、球阀、泥浆泵等。,36,25、人造宝石,立方氧化锆是一种模仿钻石的人造宝石。为了保持在室温时稳定的立方相，通常添加氧化钇或者氧化铈作为稳定剂。主要性能：莫氏硬度8.25 to 8.5折射率2.15密度 5.65-5.95,37,美军士兵装甲和 直升机装甲,B4C 陶瓷装甲,25、BC陶瓷防护材料,38,26.高折射率透明陶瓷,The refractive index of transparent ceramics is 2.08(=587 nm).that of conventional optical glasses(between 1.5 to 1.8).,39,2004年美国和日本日本研制的Nd:YAG 透明陶瓷制成的固体热容激光器可以在27秒钟内烧穿2.5厘米厚的钢板,27、光功能陶瓷,医学成像,高能物理,闪烁陶瓷,40,削峰添谷，平衡昼夜、季节间的用电差异，保证市电供应；稳定可再生能源的输出，或将分散的可再生能源中心与电网并网，为可再生能源的推广应用奠定基础；用作大功率UPS，提供应急电源；,28、NAS储能电池,钠硫储能电池因容量大、体积小、能量储存和转换效率高、寿命长、不受地域限制等优点，非常适合电力储能使用，经综合对比分析，钠硫储能电池是最经济实用的储能方法，可在整个发、输、变、配、用电系统中发挥作用。,