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  • 新型二维铁电材料铁电畴结构的调控研究获进展
    铁电材料因具有稳定的自发极化,且在外加电场下具有可切换的极化特性,在非易失性存储器、传感器、场效应晶体管以及光学器件等方面具有广阔的应用前景。与传统的三维铁电材料不同,二维范德华层状铁电材料表面没有悬空键,这可降低表面能,有助于实现更小的器件尺寸。此外,传统三维铁电薄膜的外延生长需要合适的具有小的晶格失配的基材,而在二维层状材料中,许多具有不同结构特性的层可以被堆叠并用于铁电异质结构器件,不受基底的限制,从而提供了广泛的铁电特性可调性。某些二维层状材料已在实验或理论上被报道为铁电材料,包括薄层SnTe、In2Se3、CuInP2S6、1T单层MoS2、双层或三层WTe2、铋氧氯化物和化学功能化的二维材料等。然而,目前对二维材料铁电畴结构的调控及铁电-反铁电相变等方面缺乏系统性研究,在范德华层状材料中实现连续的铁电域可调性和铁电-反铁电相转变仍是挑战。   近日,中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员康黎星团队与中国人民大学教授季威团队、南方科技大学副教授林君浩团队、松山湖材料实验室副研究员韩梦娇合作,在新型二维铁电材料铁电畴结构的调控方面取得进展。该团队发现了一种具有室温本征面内铁电极化的新型二维材料Bi2TeO5,并观测到由插层铁电畴壁诱导的铁电畴大小、形状调控机制以及由此产生的铁电相到反铁电相的转变。科研人员采用CVD法合成新型的超薄室温二维铁电材料Bi2TeO5,通过压电力显微测(PFM)证实该材料存在面内的铁电畴结构,结合电子衍射及原子尺度的能谱分析和第一性原理计算结果对其结构进行解析,结合像差校正透射电镜对亚埃尺度的离子位移进行分析(图1)。对Bi2TeO5中畴结构的进一步研究发现,样品中存在大量的条状畴结构。原子尺度结构分析和计算结果表明,由于Bi/Te插层的存在,有效降低了畴壁的应变能,从而使得180°畴壁的条状畴能够稳定(图2)。研究表明,通过调控前驱体中Bi2O3和Te的比例可以有效实现180°铁电畴宽度的调控及实现铁电-反铁电相的反转(图3、图4)。此外,Bi/Te插层的引入除了能够改变铁电畴的大小,同时可以对畴壁的方向进行调控(图5)。   本研究对Bi2TeO5室温面内铁电性的报道丰富了本征二维铁电材料体系。原子插层作为新的调控单元对铁电畴大小及方向的调控,以及由此产生的铁电-反铁电相变,为二维铁电材料畴结构及相结构的调控提供了新思路,并为在未来纳米器件领域的应用奠定了新的材料基础。相关研究成果以Continuously tunable ferroelectric domain width down to the single-atomic limit in bismuth tellurite为题,发表在《自然-通讯》(Nature Communications)上。图1.二维层状铁电材料Bi2TeO5的CVD生长及结构表征。a、二维层状Bi2TeO5的光镜图;b-c、样品的表面形貌及对应的面内PFM图像;d-f、不同方向Bi2TeO5的结构模型以及铁电极化的产生;g-I、Bi2TeO5的原子尺度结构表征及对应的极化分布。图2.Bi/Te插层诱导的180°铁电畴的形成。a、Bi2TeO5中典型条状180°铁电畴的面内PFM;b、180°铁电畴壁的原子尺度HAADF-STEM图;c-e、180°铁电畴壁处铁电离子位移(DBi)及晶格畸变(晶格转角θ)的原子尺度分析;f、弛豫后180°铁电畴的结构模型。图3.插层对畴宽度的调控及铁电相到反铁电相的转变。a-d、具有不同周期的180°畴HAADF-STEM图像;e-h、分别为对应图a-d中的离子位移分布。图4.插层诱导的反铁电相。a、具有反铁电性样品的PFM;b-d、反铁电样品中的原子尺度极化分布及晶格畸变分析;e、弛豫后的反铁电相结构模型。图5.畴壁台阶的形成及插层对畴壁取向的影响。a-b、样品中扇形铁电畴的面内PFM图像;c、扇形铁电畴边缘处大量台阶形成的倾斜畴壁面;d-e、畴壁台阶的原子尺度HAADF-STEM图像及对应的离子位移分析;f、弛豫后的畴壁台阶结构模型;g、Te和O浓度对畴壁台阶形成焓的影响。
  • 我国首个钢铁共性技术协同创新中心成立
    日前,以东北大学和北京科技大学为依托,联合上海大学等高校,钢铁研究总院、中国科学院金属研究所等研究院所,鞍钢集团公司、宝钢集团有限公司、武汉钢铁(集团)公司、首钢总公司等大型生产企业共同组建的我国第一个钢铁共性技术协同创新中心在京成立。  钢铁共性技术协同创新中心是围绕我国实现从钢铁大国到钢铁强国转变的战略目标,解决钢铁产业结构调整和技术升级两大行业需求,以钢铁共性技术为协同创新方向,按照“强强联合、优势互补、分工协同”的原则组建的协同创新体。协同创新中心管理委员会是该中心的最高决策机构,主任由东北大学校长丁烈云担任。协同创新中心专家委员会是该中心的学术咨询和指导机构,主任由中国工程院名誉院长徐匡迪院士担任。协同创新中心主任由北京科技大学校长徐金梧担任。  据东北大学校长丁烈云介绍,协同创新中心下设“高性能钢铁材料品种开发创新平台”和“钢铁共性关键工艺技术与装备研发创新平台”,重点开展海洋工程用钢、先进能源用钢、现代交通用钢等高性能钢铁材料品种的开发,开展洁净钢冶炼、新一代控轧控冷、生产过程精确控制、质量在线监检测等先进工艺技术和装备的研发。
  • 2023年度江苏省重点研发计划:支持色谱、质谱、电镜等高端仪器研发
    近日,江苏省科学技术厅、江苏省财政厅发布关于印发《2023年度省科技计划专项资金(重点研发计划产业前瞻与关键核心技术)项目指南》及组织申报项目的通知。2023年度江苏省重点研发计划(产业前瞻与关键核心技术)分为重点项目和竞争项目两类组织实施。其中,重点项目只面向指南揭榜挂帅项目和产业前瞻技术研发项目,每个揭榜挂帅项目省资助经费不超过1500万元,其他重点项目课题省资助经费一般不超过300万元;竞争项目省资助经费一般不超过200万元。2023年度江苏省科技计划专项资金(重点研发计划产业前瞻与关键核心技术)项目指南支持方向提到核心电子元器件研发,即围绕先进制造和信息产业对核心电子元器件、精密计量仪器等关键技术和产品需要,重点开展(1)智能传感器、微型射频滤波器、高精度频率元器件、工业级插件和连接器、嵌入式电阻等关键电子元器件研发;(2)高端数字测量、 图像识别测量、复杂几何量测量等精密测量技术与仪器、色谱仪、质谱仪、扫描电子显微镜、在线分析仪表等高端通用仪器关键技术研发。2023年度江苏省科技计划专项资金(重点研发计划产业前瞻与关键核心技术)项目指南支持方向汇总表支持方向/领域需求目标/研发内容一、数字技术专题(一)揭榜挂帅项目1011 面向增强现实(AR)的 Micro-LED微型显示芯片关键技术研发研究低缺陷密度和高波长均匀性的Micro-LED外延生长技术;研究大尺寸晶圆键合技术,实现单片集成和高键合良率;开发垂直型Micro-LED阵列结构;开发满足高色域显示、高蓝光吸收和高耐光性的量子点光刻胶配方,实现全彩像素阵列;开发支持单色与彩色的Micro-LED像素驱动电路及算法;开发全彩色Micro-LED微显示器件。1012 超大规模网络流量态势感知关键技术研发针对从网络流量数据中挖掘复杂网络威胁行为面临的诸多挑战,研究Tbps级超大规模全流量处理技术,解决网络流量日益递增导致的全流量实时采集难问题;研究海量流量大数据异常行为检测技术,解决海量流量隐藏的高聚集可疑行为发现研判难的问题;研究基于人工智能的加密流量分析技术,解决互联网加密流量中隐蔽的威胁行为识别困难问题;研究融合时空数据与知识图谱态势感知技术,深度挖掘隐蔽关系,解决网络威胁高效关联分析、追踪溯源、态势感知等难题。(二)产业前瞻技术研发1021人工智能针对新一代人工智能发展需要,加强模型算法、系统平台、专用硬件、高端应用等协同创新,加快构筑人工智能先发优势,重点开展(1)深度学习、强化学习等核心算法研发;(2)计算机视觉、自然语言处理、自主无人系统等应用技术研发;(3)高能效神经网络处理器(NPU)芯片、AI 训练推理芯片等专用硬件技术研发;(4)智能脑机接口、人机协同增强、智能可穿戴设备等智能终端关键技术研发。1022 昇腾人工智能生态围绕构建自主可控人工智能产业创新生态,重点开展(1)基于昇腾全栈技术的基础模型和通用人工智能平台关键技术研发;(2)面向智能制造、集成电路、智能电网等领域研发基于昇腾全栈技术的人工智能创新解决方案;(3)面向自动驾驶、人机交互、自主无人系统等未来产业研发基于昇腾全栈技术的人工智能应用方案;(4)基于昇腾 AI 处理器训练推理芯片及Atlas 系列硬件的 AI 专用硬件、模组和一体机研发。1023 区块链围绕打造区块链自主创新核心能力,重点开展(1)智能合约、共识算法、非对称加密、分布式系统等底层算法技术研发;(2)高性能跨链互通与数据协同、非同质化资产凭证(NFT)及编组等区块链应用技术研发;(3)多方安全计算、可信数据网络、零知识证明、跨CA互通机制等区块链身份认证及隐私保护技术研发;(4)区块链可信碳交易、区块链金融、区块链政务、区块链交通物流等溯源共享关键技术研发。1024 量子科技紧跟国内外量子科技发展趋势,重点开展(1)量子密钥分发、量子隐形传态、量子信道共纤复用、量子物联网融合等量子通信技术研发及量子网络构建;(2)实用化量子模拟器、量子计算原型机、量子芯片等量子计算关键技术研发;(3)微波量子计量、量子传感器、量子系统人工精准调控等量子精密测量关键技术研发;(4)量子随机数发生器、单光子探测器、超低损耗光纤、极低温微波链路等核心器件关键技术研发。1025 大数据与云计算针对经济社会发展对大数据安全管理和先进计算的创新需求,重点开展(1)高性能数据采集、超低功耗海量容错存储、跨网数据交换、异构数据融合、数据可视化等大数据平台技术研发;(2)云操作系统和软件、大规模分布式存储、弹性计算、数据虚拟隔离等云计算关键技术研发;(3)新一代E级超算、类脑计算、存算一体、图计算、拟态计算等新型计算技术研发;(4)多方安全计算、可信执行环境、差分隐私、数据脱敏等数据安全技术研发。1026 未来网络与通信围绕打造未来网络与通信产业的核心竞争力,重点开展(1)确定性网络、新型算力网络、6G移动通信、太赫兹无线通信、卫星互联网等前沿网络通信技术研发;(2)IPv6+、网络切片、高精度定位、工业互联网标识解析等网络应用技术研发;(3)全光交换、高速全光网络、可见光通信、智能光通信、薄膜铌酸锂器件等光通信技术与器件研发;(4)主动防御、内生安全、态势感知、加密流量监测、零信任等网络安全技术与设备研发。(三)关键核心技术攻关1031 高端软件聚焦基础软件、工业软件、新一代工业软件平台领域,重点开展(1)与国产CPU、存储、整机等硬件高度适配的高性能操作系统、数据库、中间件、办公软件等基础软件研发;(2)产品研发设计、制造运营管理、产品生命周期管理等核心工业软件研发;(3)工业互联网操作系统、嵌入式工控系统、智能工厂系统等新一代工业软件平台技术研发。1032 核心电子元器件围绕先进制造和信息产业对核心电子元器件、精密计量仪器等关键技术和产品需要,重点开展(1)智能传感器、微型射频滤波器、高精度频率元器件、工业级插件和连接器、嵌入式电阻等关键电子元器件研发;(2)高端数字测量、图像识别测量、复杂几何量测量等精密测量技术与仪器、色谱仪、质谱仪、扫描电子显微镜、在线分析仪表等高端通用仪器关键技术研发。1033 数字文化科技面向文化科技发展新趋势、服务消费升级新需求和服务场景创新新特征,重点开展虚拟现实、增强现实、混合现实、数字融媒体、Web3.0、元宇宙等先进数字文化科技关键技术研发。二、集成电路专题(一)揭榜挂帅项目2011集成电路超精密光刻工艺的套刻误差测量关键技术研发面向28nm工艺节点集成电路制造中套刻误差测量需求,研发宽光谱微光斑散射测量系统和智能成像系统,解决低信噪比弱光电信号散射测量问题和亚波长尺度套刻误差成像测量问题,实现套刻标记的超高精度测量;开展套刻误差测量信号的智能分析,解决非理想条件下套刻误差的高可信度提取与多模式测量融合问题,实现散射/成像融合量测;开展纳米光学建模与设计优化,提高测量系统鲁棒性,实现套刻标记的快速逆向设计与测量系统的在线配置优化。2012 高精度工业测量与控制芯片组关键技术研发面向高精度工业测量与控制应用,研发微信号检测数模混合电路新架构及芯片组,集成高性能的运算放大器、ADC转换器、高精度电流源和电压基准、模拟开关和模拟比较器、微处理器、存储器、通信接口等,实现对电流、电压、电阻、电容、温度等物理量的高精度测量,支持复杂工业环境下的各类温度、压力、流量等多类型传感器信号的感知处理。2013 面向边缘侧的高算力存内计算AI芯片关键技术研发基于自主工艺开展存内计算器件设计与工艺协同优化、高能效存内计算IP设计、可重构AI加速器架构设计与实现、高算力存内计算AI芯片系统集成等方面研究,突破存内计算单元结构设计与高精度权重编程、低功耗存算一体AD转换、神经网络模型压缩与量化、存算一体架构特征感知的模型映射算法、存内计算编译工具链等关键技术,实现面向边缘侧的高算力存内计算AI芯片研发及应用验证。2014面向人工智能的高性能光电混合计算芯片关键技术研发研发用于数据中心的高性能光电混合计算芯片;开展先进三维光电混合芯片封装技术研究,完成大尺寸光电异构芯片集成;开展大规模硅光芯片设计,以及与III-V 族激光器芯片的设计优化与集成,实现大规模光计算阵列器件与链路的分析与迭代;研究噪声、器件指标与非线性效应对光芯片信号完整性与计算精度的影响;研发适配的软件栈,实现板卡和服务器的适配;完成高带宽低延迟低功耗的光计算系统的研发,并在数据中心高性能计算等领域实现典型应用示范。(二)产业前瞻技术研发2021 高端芯片面向我省集成电路创新发展需要,重点开展(1)基于 RISC-V 等开源自主架构的处理器芯片,高性能 FPGA、DSP 芯片等通用处理器芯片关键技术研发;(2)高性能图形处理器(GPU)、数据处理器(DPU)芯片、光电混合、存内计算等新型算力芯片关键技术研发;(3)新型存储芯片、极低功耗 SoC 芯片、高性能模拟芯片等高性能芯片关键技术研发。2022 集成电路设计自动化(EDA)软件针对后摩尔时代新型应用及工艺需要,重点开展智能化数字电路布局布线、时序分析、功耗分析、良率仿真及分析、数字仿真验证、工艺器件仿真、逻辑综合、可测性设计和测试向量生成等 EDA工具软件关键技术研发。2023 先进封测与制造巩固提升我省集成电路制造工艺能力,重点开展(1)环绕栅极场效应晶体管(GAAFET)、多桥通道场效应电晶体(MBCFET)先进工艺、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等特色工艺研发;(2)多芯粒(Chiplet)集成封装、多芯片系统集成(SiP)封装、多维异构封装、光电合封、光芯合封等先进封装及可靠性测试关键技术研发。2024 集成电路材料围绕提升集成电路关键材料自主保障能力,重点开展大尺寸低缺陷单晶硅片、电子级多晶硅、高端光刻胶、高纯度化学试剂、高精度掩模版、前驱体材料、抛光液、高纯靶材等集成电路关键材料制备关键技术研发。2025 集成电路装备着眼集成电路装备自主创新和迭代升级,重点开展 光刻机、刻蚀机、离子扩散及注入设备、真空蒸镀机、化学气相沉 积(CVD)、工艺检测设备、组装与封测设备等集成电路专用装备 及部件关键技术研发。三、前沿新材料专题(一)揭榜挂帅项目3011 第三代半导体紫外光电子材料与器件关键技术研究大尺寸、高质量 AlN 单晶衬底和模板材料制备及同质外延技术;研究宽禁带深紫外光电材料外延生长的缺陷抑制、应力控制、高电导率 p 型掺杂和高光效量子阱生长技术;研究高出光效率、大功率深紫外 LED 芯片关键制备技术;研究高探测效率日盲紫外探测器、极紫外探测器及紫外雪崩光3012 超高韧碳纤维复合材料及短程自动铺放关键技术面向新一代国产航空发动机叶片结构轻量化需求,开发超高韧碳纤维复合材料,材料性能与国外同类材料相当;开发适用于复杂结构件的自动铺放工艺及装备;突破复杂结构的固化变形仿真与控制、大厚度变截面原位高精度快速成像检测等关键技术;完成全尺寸典型件结构件的制造与疲劳、抗鸟撞和强度等综合性能试验验证,建立材料标准与工艺规范。(二)产业前瞻技术研发3021 纳米新材料面向信息电子、能源转换与存储等重点应用方向,开展纳米发光材料、大尺寸柔性纳米触控膜、纳米探测与传感器、高转化率纳米催化材料、纳米改性金属、纳米微球等新型纳米材料制备与应用关键技术研发。3022 第三代半导体抢抓第三代半导体材料技术加速兴起的重要机遇,重点开展氮化镓、碳化硅、氮化铝等宽禁带半导体,金刚石、氧化镓、砷化硼等超宽禁带半导体材料制备、典型器件应用和生产装备关键技术研发。3023 先进碳材料面向航空航天、轨道交通、能源装备、电子信息等高端应用场景,重点开展(1)高强高模高韧碳纤维制备、高通量碳纤维制备、碳纤维复合材料成型等关键技术和工艺开发;(2)石墨烯电子材料、石墨烯集流体、碳纳米管、碳碳复合材料、富勒烯等新型碳材料制备与应用关键技术研发。3024 先进材料及应用以提升材料研发效率,满足重大工程和装备需要为目标,重点开展(1)轻质耐热高温结构材料、特种与前沿功能材料制备等先进材料应用关键技术研发;(2)基于高通量材料计算、高通量制备与表征评价等材料基因工程的新材料研发关键技术。(三)关键核心技术攻关3031 金属材料面向高端装备和重大工程需要,重点开展基础零部件用钢、高性能海工钢、新型高强韧汽车钢、特种设备用超高强度不锈钢、轻质高强金属、高温合金与特种合金等先进金属材料关键技术研发。3032 无机非金属材料聚焦材料高性能化、多功能化、绿色化发展趋势,重点开展特种高分子材料、新型结构陶瓷、高性能稀土材料、高性能膜材料、金属有机框架(MOF)等无机非金属材料和高端功能材料关键技术研发。四、智能制造专题(一)产业前瞻技术研发4021 智能机器人面向产业转型和消费升级需求,以高端化智能化发展为导向,重点开展(1)多模态人机自然交互、机器人操作系统、多机器人协同作业等关键技术研发;(2)超小型电液伺服驱动系统、三维视觉传感器、智能末端执行器、高功率密度一体化关节、高精度编码器等关键部件研发;(3)多臂协同高精度手术机器人、软体机器人、康复训练机器人、电液足式行走机器人等高端机器人研发;(4)电液驱动仿人机器人、深水自航行、深海矿产资源开发等特种作业机器人技术研发。4022 增材制造围绕提升增材制造全产业链创新能力,重点开展(1)功能合金、金属间化合物、低缺陷金属粉末、高性能聚合物、陶瓷材料等关键材料研发;(2)高可靠大功率激光器、高精度阵列式打印头、新型 3D 数据采集系统等核心功能部件研发;(3)4D 激光投影、复合打印、液态金属打印、固相增材制造等先进工艺及装备研发;(4)面向高技术领域的高效率、 高精度、低成本、批量化增减材制造技术与软件系统研发。4023 智能网联汽车顺应未来交通智能化、一体化发展趋势,坚持网联赋能与单车智能协同,重点开展(1)车载操作系统、智慧座舱、域控制器、车规级芯片、车物互联(V2X)底层通信等汽车智能化技术研发;(2)激光雷达、毫米波雷达、雷达视频融合、高精度组合导航、视觉深度认知、车路协同等自动驾驶关键技术研发;(3)线控制动、线控转向、线控底盘、高比转速驱动电机等汽车执行与控制技术研发;(4)汽车整车集成及轻量化设计、新型电子电气架构、汽车网络安全、智能网联测试工具与平台等关键技术研发。(二)关键核心技术攻关4031 基础零部件和先进工艺聚焦制造业创新发展对基础零部件配套能力,先进制造工艺的紧迫需求,重点开展(1)磁悬浮轴承、高压高速轴向柱塞泵、高强度紧固件、高性能密封件、微小型液压件、高性能减速器、高性能伺服驱动系统等高端精密基础件关键技术研发;(2)机密及超精密加工、高速高精切削磨削、微纳跨尺度制造、多工艺复合加工、高精度光学器件加工、增压燃烧(PGC)等先进制造工艺及装备关键技术研发。4032 高端装备制造围绕提升高端制造装备供给能力,构建自主可控智能制造系统和装备创新体系,重点开展(1)高端数控机床、大吨位智能化工程机械、大型海工装备及高技术船舶、轨道交通装备、航空发动机等大型整机装备设计、控制及系统集成技术研发;(2)网络协同制造、智能运维、数字孪生及虚拟制造、柔性生产与制造等智能制造关键技术研发。五、其他领域(本领域仅支持申报竞争项目)5031 纺织服装围绕推动我省纺织服装产业高质量发展,重点开展生物基化学纤维、聚酯纤维、超高分子量聚乙烯纤维、芳纶纤维、聚酰亚胺纤维等新型纤维制备、无水印染、高速数码印花、数字化高速无梭织机等纺织品清洁生产关键技术研发。5032 安全生产围绕提升本质安全生产水平,重点开展(1)安全生产信息化、灾害事故监测预警、危险气体泄漏检测及精准定位、太赫兹探测等灾害预警侦测关键技术研发;(2)危险环境作业机器人、安全巡检机器人、应急救援消防机器人、高机动救援成套化装备等安全生产智能装备关键技术研发。5033 应急处置围绕提升安全生产应急处置能力,重点开展(1)便携式自组网通信、先进遥感、远距离透地通信及人员精准定位、水下通信等应急救援通信关键技术研发;(2)危化品贮槽应急堵漏、危险气体泄漏安全环保处置、险恶环境灭火救援等灾害应急处置关键技术研发。5034 非规划创新项目除上述所列技术方向外,落实省委省政府有关重点工作部署(含对口支援),以及其他满足我省经济社会重大需求且技术创新性高、突破性强、带动性大的非规划创新关键核心技术。附件:江苏省科学技术厅 江苏省财政厅关于印发《2023年度省科技计划专项资金(重点研发计划产业前瞻与关键核心技术)项目指南》及组织申报项目的通知.pdf
  • 瑞绅葆协办“第二届全国钢铁及有色金属材料分析测试学术交流会”成功召开
    2018年5月24日,第二届全国钢铁及有色金属材料分析测试学术交流会在苏州维也纳国际酒店苏州大学城店会议大厅隆重召开,会议由中国设备管理协会举办,thermo fisher和瑞绅葆分析技术(上海)有限公司协办。会议吸引大批国内外钢铁及有色金属材料领域的专家、学者、技术人员参加。会议开始,中国设备管理协会副会长兼副秘书长魏景林致老师致开幕辞,欢迎前来参会的老师及专家,并预祝本次会议圆满成功。随后会议的各个专题报告展示国内外钢铁及有色金属材料领域分析方法及测试技术的最新进展,并就以下内容进行了探讨:1.钢铁及有色金属产品过程控制的监测和检测技术及应用;2. 材料分析和测试技术的进展及方法的研究与应用;3. 金相分析方法在工业生产中的应用;4. 金属材料持久蠕变试验能力验证工作的开展与应用;5. 钢铁及有色金属材料中多元素含量测定;6. X射线荧光光谱在刚特及有色金属行业的应用实践;7. 取样和制样制备技术;8. 冷轧薄板塑性应变比测量的影响因素分析;9. 质量控制和实验室管理等。会议还以多种方式交流分析在钢铁及有色金属分析、无损检测、微观组织与结构分析及力学测试等专业的国内外相关学术论文,共同推进材钢铁及有色金属材料分析测试技术的发展。第二届全国钢铁及有色金属材料分析测试学术交流会的成功举办,充分交流冶金及材料分析测试经验,为冶金及材料分析测试相关的最新技术动向及其在生产中应用指明了方向。 关于瑞绅葆:瑞绅葆分析技术(上海)有限公司(简称“瑞绅葆”)是为XRF等高端分析设备配套全套样品前处理设备的定制生产型企业。以客户有效需求为中心,组建了专业的研发,设计、生产、交付和服务团队。以服务赢口碑,以口碑图发展。凭借着专业的团队和对行业的理解,本着以客户有效需求为中心,技术为本,服务至上的理念,瑞绅葆已逐渐赢得了业内人士和众多客户的一致好评和广泛信赖,成为国内多家著名检测机构和专业院校及科研单位合作伙伴。瑞绅葆主要产品:UHPS超高压压样机电热/高频/燃气型熔样机盘式振动/球磨/低温式研磨机
  • 珀金埃尔默加速渗透中国等高增长食品检测市场
    珀金埃尔默(PerkinElmer)今天宣布,其已完成了对瑞典波通仪器(Perten)的2.66亿美元收购案。上个月24日,珀金埃尔默就收购波通仪器签订了最终协议。  波通仪器是全球领先的食品、谷物、面粉和饲料质量控制分析仪器的供应商,年收入约为6500万美元,此举将显著扩大珀金埃尔默在快速增长的食品检测领域中的份额。  在收购波通仪器后,珀金埃尔默计划将整合其目前创新分析仪器产品组合的独特功能,以获得进一步渗透到全球食品检测市场,如中国等高速增长地区的长期机会。  该收购的完成预计将不会对珀金埃尔默2014年第四季度财报产生实质性影响。该交易目前预计将对珀金埃尔默2015年调整后的每股收益增加约4美分。不过,正式的2015财年指导将会在2015年1月发布。翻译:刘玉兰
  • 新材料十二五规划将出炉 高端钢铁产业获发展良机
    新材料“十二五”规划即将推出,涉及了包括高强轻质合金、高性能钢材、功能膜材料在内的6类新型材料。其中,高性能钢铁将分别受益于未来大飞机、新能源汽车和高端装备制造业的高速发展,需求提升潜力巨大,还将获得数千亿的资金支持,抚顺钢铁、西宁特钢、太钢不锈等上市公司值得重点关注。  《新材料产业“十二五”发展规划》即将推出,其中,高性能钢铁是新材料“十二五”规划中获得政策重点支持的品种之一,国家将通过税收减免、补贴、重大项目支持等形式支持企业的研发、研究成果产业化和发展相关配套设施,资金由企业和政府共同承担,保守估计达数千亿元。  当传统的钢铁产能面临着高耗能瓶颈,即将遭到大规模淘汰的时候,高性能钢铁产品有望成为突破能耗、资源和环境瓶颈的领头羊。同时,“十二五”高端装备制造业的发展将是这类产品需求提升的主要推动力。  据悉,中国目前需要淘汰的螺纹钢、热轧带钢、热轧硅钢产能分别达到7,800万吨、4,541万吨、58.5万吨。传统的低端钢铁产品逐步淘汰后,将为高端钢铁产品提供广阔的市场空间。  上半年出台的《钢铁行业“十二五”规划(草案)》指明的特种钢铁重点方向是:高速铁路、城市轨道交通、海洋工程和海上石油开采、大型和特殊性能船舶和舰艇、节能环保汽车、特高压电网等高端装备制造领域,预计大飞机、高铁、海工、能源等高端装备制造领域“十二五”投资规模有望达到10万亿元。  资料显示,钢铁分为22个大类,每一类都包含高性能钢铁,我国高性能钢铁总体占比不高,远低于发达国家水平。专家称,我国有的高性能钢铁技术水平相对较领先,如第三代汽车用钢、机械制造用钢、管线用钢等。业内人士表示,国内高性能钢铁部分技术还停留在实验室层面,科研成果产业化还需要继续努力。  特钢可以分为高、中、低三个层次:一是以优质碳素结构钢为主的低端特钢 二是以合金钢为代表的中端特钢 三是以不锈钢、工具钢、模具钢和高速钢为代表的高端特钢。数据显示,2010年我国特殊钢产量约为4.800万吨,仅占钢产量的8%左右,特钢占比远低于发达国家。目前我国特钢的发展以中低端产品为主,高端特钢占比不到7%,远低于日本30%的水平,未来高端特钢的市场前景广阔。  中国的特钢行业集中度是比较高的,前10大特钢企业市场占有率超过了50%,已形成了四大特钢集团,分别是:东北特钢集团、宝钢集团、中信泰富特钢和西宁特钢,目前主要的技术储备和订单都来自于这四大特钢集团。  东北特钢旗下的抚顺特钢是我国国防军工产业配套材料最重要的生产科研试制基地,为我国国防工程提供大批关键的新型钢材料,在模具钢、汽车用齿轮钢、高温合金轴承钢国内市场占有率分别为40%、35%、40%。宝钢股份作为中国钢铁的龙头企业,主要生产特钢和不锈钢,主要用于汽车和造船,其产品具有高技术含量、高附加值的特点,具有很强的定价能力。  西宁特钢的主要优势来自于其完整的“煤铁钢”一体化产业链,并形成了“高炉-转炉-精炼-连铸-连轧”优特钢生产线。  而在不锈钢方面,太钢不锈是这一子行业当仁不让的领头羊,该公司已经成为核电最全钢材供应商,目前在特种硅钢领域获得技术突破,未来发展潜力巨大。  除高性能钢铁外,新材料“十二五”规划将优先支持一些影响相对更大的先导性和更为基础的用量较大的材料,比如复合材料、高强轻型合金、稀土功能材料等。工业和信息化部部长苗圩表示,新材料是七大战略性新兴产业之一,对于支撑整个战略性新兴产业发展,促进传统产业转型升级,保障国家重大工程建设,具有重要战略意义。我国将大力发展新材料和先进制造技术,加快推进材料产业结构调整,积极发展先进结构材料、功能材料和复合材料 将加大新材料推广应用和市场培育,加快发展科技含量高、产业基础好、市场潜力大的关键新材料,选择最有可能率先突破和做大做强的领域予以重点推进,支持有条件的地区率先发展。  据估计,近几年中国新材料市场需求平均年增长高达20%左右,截至2010年产业规模已经超过1,000亿元。新材料产业具有基础性产业的特点,其产业规模的扩大对于扩大其他产业的规模具有乘数效应。未来,该产业的市场空间将更加广阔。
  • 宁波材料所以“微交联法”创制高弹性铁电材料
    8月4日,中国科学院宁波材料技术与工程研究所柔性磁电功能材料与器件团队在《科学》(Science)上,发表了题为Intrinsically elastic polymer ferroelectric by precise slight crosslinking的研究文章。该研究提出了铁电材料的本征弹性化方法,即采用微交联法使铁电聚合物从线性结构转变为网络状结构,通过精准调控交联密度在实现弹性化的同时,降低结构改变对材料结晶性能的影响,开创性地同时将弹性与铁电性赋予同一材料。基于此,该研究创制了一种兼具弹性与铁电性,且具有较好的耐机械疲劳和铁电疲劳性能的弹性铁电聚合物。铁电材料是功能材料,通常是指在一定温度范围内具有自发极化且极化方向可随外加电场改变进行翻转或重新定向的晶体材料,其核心为自发极化。极化是极性矢量,由于晶胞中原子构型使得正负电荷重心沿该方向发生相对位移,形成电偶极矩,使得整个晶体在该方向上呈现极性,这个方向称为特殊极性方向。这对晶体的点群对称性施加了限制,在32个晶体点群中只有10个具有特殊极性方向,即1(C1)、2(C2)、m(Cs)、mm2(C2v)、4(C4)、4mm(C4v)、3(C3)、3m(C3v)、6(C6)、6mm(C6v)。只有属于这些点群的晶体才具有自发极化,即铁电材料必为晶体材料。这种特殊的晶体点群赋予了铁电材料诸多性能,使其在数据存储和处理、传感和能量转换以及非线性光学和光电器件等方面有诸多应用。而晶体在受到应力时能够产生的弹性回复是极小的,通常小于2%,这是传统铁电材料多表现为脆性(无机)或塑性(有机)的原因。可穿戴设备、柔弹性电子和智能感知等领域的快速发展,对于使用的材料提出了越来越高的要求即需要在复杂形变下依旧保持稳定的性能。电子器件使用的材料根据导电性可分为导体、半导体和绝缘材料,而导体和半导体目前已实现弹性化。而铁电材料作为绝缘材料中性能最丰富的功能材料之一,目前尚未实现弹性化,这限制了铁电材料在柔弹性电子等领域的应用。铁电材料的铁电性主要来源于其结晶区,但晶体本身几乎不具备弹性,因而铁电性和弹性难以在同一种材料中兼顾。铁电材料的弹性化方法通常有三种——结构工程、共混和本征弹性化。通过结构工程制备的样品只能在预应变值范围内进行形变,需要复杂的制造技术且难以降低器件尺寸。在采用无机铁电材料与弹性体共混方式制备的复合材料中,无机铁电材料的铁电畴杂乱无章,需要经过有效极化后才能表现出铁电性。由于无机铁电与弹性体的电阻率相差较大,在极化过程中电场主要施加在电阻率更大的弹性体中,导致弹性体相的电击穿和电机械击穿。因此,本征弹性化可能是铁电材料弹性化的唯一途径。本征弹性化能够促进材料的发展,使其具备可大规模溶液制备的能力、提高设备密度和材料的耐疲劳性等。有机铁电材料包括有机小分子铁电材料和以PVDF(聚偏氟乙烯)为代表的聚合物铁电材料。铁电聚合物的铁电性主要来源于分子链两侧由极性相差较大的原子或基团形成由一侧指向另一侧的偶极子。铁电聚合物的特点是具有高柔韧性、易于制造成复杂形状、机械坚固性和极性活性。聚合物中的铁电性是20世纪70年代在聚偏氟乙烯中发现的,是电能、机械能和热能之间有效交叉耦合的平台。因此,兼具铁电性和柔韧性的铁电聚合物可能是铁电弹性化的最佳候选对象。在过去几年,化学交联法在导体和半导体的本征弹性化过程中取得了显著进展。由于强的铁电响应需要高的结晶度,而好的弹性回复需要低的结晶度,因此传统的化学交联方法很难同时兼顾铁电响应和弹性回复。为此,该团队提出了“弹性铁电材料”的概念,设计了精确的“微交联法”在铁电聚合物中建立网络结构。选择聚(偏氟乙烯-三氟乙烯)(P(VDF-TrFE),55/45mol%)作为反应基体材料,选择带有软而长链的聚氧化乙烯二胺(PEG-diamine)作为交联剂材料,使用低交联密度(1%~2%)赋予线性铁电聚合材料弹性的同时保持较高的结晶度。研究表明,交联后的铁电薄膜结晶相以β相为主,结晶均匀分散在聚合物交联网络中。在受力时,网络状结构能够均匀地将外力分散并且更多地承受应力,避免结晶区受到破坏。实验结果显示,交联后铁电薄膜在70%的应变下依旧具有较好的铁电响应,剩余极化约4.5μC/cm2并在拉伸过程中能够保持稳定,且具有较好的耐机械和铁电翻转疲劳性,提高了可靠性和使用寿命,拓展了使用范围。可见,“微交联法”是实现铁电弹性化行之有效的方法。该方法利用简单的化学反应实现了铁电性与弹性的良好匹配,为铁电材料弹性化提供了新思路。未来,研究团队将扩展此类方法,探索微交联法对于材料弹性化研究的普适性,并对制备的弹性铁电材料在可穿戴电子设备以及能量转换和存储、介电驱动等方面的应用进行探索。研究工作得到卢嘉锡国际合作团队项目、国家自然科学基金、浙江省钱江人才计划和浙江省尖兵领雁项目等的支持。铁电材料专家、东南大学教授熊仁根受邀在同期《科学》PERSPECTIVE专栏发表评论文章,认为这是突破性的工作,开辟了“弹性铁电”这一全新学科,并展望了弹性铁电材料可能的应用场景和未来的发展方向。图1. 弹性铁电的概念和合成策略示意图图2. 应变下弹性铁电的铁电响应。A为全弹性器件;B、C为全弹性器件在0%和70%的应变;D为在1kHz下0~70%应变下的P-E回滞曲线;E为不同应变下的名义Pmax、Pr和Ec和校正后的真实Pr。实验表明交联铁电薄膜在不同拉伸应变下均具有稳定的铁电响应。
  • 科学仪器助力氧化铪基铁电存储材料研究取得进展
    互联网、人工智能等信息技术的快速发展,对存储器的存储密度、访问速度以及操作次数都提出了更高的要求。氧化铪基铁电存储器具有低功耗、高速、高可靠性等优势,被认为是下一代非易失性存储器技术的潜在解决方案。现在普遍研究的正交相(orthorhombic phase,简称“o相”)HfO2基铁电材料由于自身高铁电翻转势垒和“独立翻转”的偶极子翻转模式,使基于该铁电材料的器件具有高矫顽场,导致器件工作电压与先进技术节点不兼容、擦写次数受限等问题。这一问题是基于o相HfO2基铁电材料的本征特性,难以通过传统的优化工艺加以解决。因此,探寻结构稳定且具有低翻转势垒的HfO2基铁电材料是亟待解决的难题。 中国科学院微电子研究所微电子器件与集成技术重点实验室刘明院士团队与物理研究所研究员杜世萱团队合作,发现了稳定的铁电三方相Hf(Zr)1+xO2材料结构。这种结构降低了HfO2基铁电材料中铁电偶极子的翻转势垒。研究通过基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算发现,当Hf(Zr)1+xO2材料中,Hf(Zr)与氧的比例大于1.079:2时,三方相的形成能低于铁电o相和单斜相(m相)的形成能。扫描透射电子显微镜(STEM)实验清晰显现了过量Hf(Zr)原子嵌入在铁电三方相晶格的晶体结构,证实了理论计算的结果。嵌入的Hf(Zr)原子扩展了晶格,增加了其面内和面外应力,起到了稳定Hf(Zr)1+xO2材料结构和降低其铁电翻转势垒的作用。基于Hf(Zr)1+xO2薄膜的铁电器件展示了超低矫顽场(~0.65MV/cm)、高剩余极化(Pr)值(22μC/cm2的)、小的饱和极化电场(1.25MV/cm)、和大的击穿电场(4.16MV/cm),并在饱和极化下实现了1012次循环的耐久性。这一研究结果为低功耗、低成本、长寿命的存储器芯片提供了一种有效的解决方案。   研究工作得到科学技术部、国家自然科学基金、北京市自然科学基金、中国科学院的支持。近期,相关研究成果发表在《科学家》(Science)上。中国科学院大学的科研人员参与研究。图1. 平面铁电电容器的基本特性及Hf(Zr)1+xO2薄膜的结构表征图2. 富含Hf(Zr)原子的菱面体Hf(Zr)1+xO2薄膜的原子尺度STEM分析图3. 基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算图4. 基于Hf(Zr)1+xO2薄膜的铁电电容器的性能
  • 马秀良研究员就铁电拓扑结构研究接受Nature Index专访
    钙钛矿型铁电氧化物具有外场可控的极化,可作为信息存储和逻辑器件。拓扑极化结构自身的拓扑保护性,使其在信息处理、传输、存储等方面具有重要的应用价值。然而,铁电材料中的极化拓扑结构一般都包含本体对称性不允许的连续极化旋转。如何突破铁电极化与晶格应变的相互制约,实现极化反转与晶格应变的有效调控,获得有望用于超高密度信息存储的结构单元,是当今铁电材料领域面临的一个基础性科学难题。  2015年,马秀良研究团队利用具有亚埃尺度分辨能力的像差校正电子显微术,在超薄PbTiO3铁电薄膜中不仅发现通量全闭合畴结构及其新奇的原子构型图谱,而且观察到由顺时针和逆时针闭合结构交替排列所构成的大尺度周期性阵列(Science 2015)。在此基础上,美国伯克利国家实验室Ramesh院士领导的课题组发现了具有涡旋特征的通量全闭合结构(Nature 2016)以及与唐云龙博士合作发现了斯格明子晶格(Nature 2019)。最近,马秀良研究团队又相继在铁电材料中发现半子及半子晶格(Nature Materials 2020)以及周期性电极化波(Science Advances 2021)。  针对铁电拓扑结构目前的研究现状、未来发展方向、科学研究的原动力、电子显微技术的作用、物质结构的再认识、新材料的探索等诸多话题,2021年5月,马秀良研究员和Ramesh院士同时接受了自然指数(Nature Index)的视频专访。该访谈的简要内容于2021年7月1日刊登在《自然》(Nature)上。  2014年11月开始发布的自然指数(Nature Index)是依托于具有重要影响力的国际学术期刊,统计各高校、科研院所(国家)在国际上最具影响力的研究型学术期刊上发表论文信息的数据库。自然指数现已发展成为国际公认的,能够衡量机构、国家和地区在科学领域的高质量研究产出与合作情况的重要指标,在全球范围内具有一定的影响力。(a) 斯格明子中的三维极化示意图;(b)会聚型和发散型半子交替排列所形成的周期性半子晶格示意图。
  • 朱永元课题组在无规铁电畴结构倍频成像研究方面取得进展
    p  最近,南京大学物理学院朱永元教授课题组和现代工程与应用科学学院秦亦强教授、张超副教授团队通力合作在非线性光学成像领域取得了进展,提出了一种利用二次谐波直接观测无规铁电畴结构的新型方法,并在理论和实验上得到了验证。该研究工作已被Physical Review Letters接收发表。https://journals.aps.org/prl/accepted /0d078Y9fQbc1326161359af1b887f1ccd67a15544/pp  铁电材料由于其压电、热电和光电方面的特殊性质而在许多研究领域中有着广泛的应用。微观结构决定宏观功能,因此对铁电畴结构的表征技术逐渐成为一个热点课题。经过几十年的发展,包括电子显微镜、线性光学成像和非线性光学成像等方法,已经广泛地运用于观测畴结构。然而这些方法在实际研究和应用中仍存在一定局限性,比如说线性光学方法由于正负畴的折射率相同,需要先对样品腐蚀来改变畴壁周围的相关特性,这就对会样品造成损伤 再比如基于Talbot和Cherenkov效应的一些非线性光学方法,只适用于周期结构或者是需要配合焦点扫描的手段才能成像,无法直接对一般的无规畴结构进行观测。/pp  利用铁电畴畴壁在非线性成像过程中的特殊衍射性质,研究人员提出了一种简单的非线性成像方法,能够直接并实时地观测二维无规铁电畴结构。该工作主要分为理论和实验两部分。理论上主要从衍射方程出发,对铁电畴畴壁的二次谐波衍射特性进行了理论分析,给出了一对正负畴的倍频传输场强分布的解析解,发现畴壁处的倍频像始终呈暗场。通过进一步的理论分析,发现畴壁的倍频像线宽在一定区域内与传播距离的平方根成正比,与正常的远场衍射过程(一次方)相比畴壁像的展宽得到了极大的抑制,为直接成像提供了可能性。在此基础上,将单一畴结构推广到复杂的无规则畴结构,进一步通过数值仿真模拟二次谐波成像证实了传输过程中畴界的近似无衍射性质。该工作的实验部分主要以钽酸锂为例,用900nm的飞秒激光打到样品上,在CCD中可以直接收集到450nm的倍频畴结构像,其中畴界显示为暗场。结果表明,可以在百微米范围内连续观测到畴结构的清晰倍频像,其中衍射效应确实得到了很好的抑制。/pp style="text-align: center"img style="width: 450px height: 395px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/4b6fb467-d658-4138-87df-9c7fb65a66bb.jpg" title="1.jpg" height="395" hspace="0" border="0" vspace="0" width="450"//pp  这种基于二次谐波的观测方法不需要大型的显微镜设备,也不需要焦点扫描,可以用来无损地实时观测不规则畴结构,其成像质量还有望通过计算机后期数据处理进一步提升,为实现铁电畴的高分辨率成像提供了可能,具有很高的潜在应用价值。/pp  论文第一作者是现代工程与应用科学学院2014级直博生陆蓉儿,张超副教授和秦亦强教授为本文的共同通讯作者。朱永元教授给予本文精细的指导。南京大学是论文唯一署名单位。现代工程与应用科学学院张勇教授、物理学院洪煦昊工程师对实验提供了大力支持。感谢刘冬梅博士、魏敦钊博士生及刘昂博士生的帮助。该研究由国家重点研发计划 (2017YFA0303700)、国家自然科学基金、江苏省科学基金项目资助完成,同时感谢人工微结构科学与技术协同创新中心、江苏省高等教育机构优势学科等平台与项目的大力支持。/p
  • 天津:加强色谱仪、质谱仪等高端通用仪器研制
    近日,天津市市场监管局公开征求《天津市落实计量发展规划(2021_2035年)的实施意见(公开征求意见稿)》(以下简称《实施意见》)。《实施意见》明确了天津市2021-2025年全市计量发展目标如下,专栏1:2021-2025年全市计量发展目标序号指标名称2020年2025年属性1地方计量技术规范制修订数量(项)40140预期性2社会公用计量标准数量(项)598700预期性3国家级产业计量测试中心(个)---2预期性4市级产业计量测试中心(个)15预期性5市级现代先进测量实验室(个)---1预期性6市级计量数据建设应用基地(个)---1预期性7强检计量器具检定能力覆盖率(%)6690预期性8引导培育诚信计量示范单位(家)5002000预期性《实施意见》提出要服务高端仪器仪表和精密制造发展。立足本市仪器设备制造优势,加强高端仪器设备核心设计、核心器件、核心控制、核心算法和核心溯源技术研究,支撑我市仪器仪表产业技术创新和产品质量提升,推动新型传感器、新型仪表、计量测试设备的国产化进程。加强高精度计量标准自主研发应用,推进计量仪器设备国产化代替。加强色谱仪、质谱仪、高精度传感器、高精度综合性能检测仪器等高端通用仪器设备研制,加快面向智能制造、环境监测、生物医药、医疗卫生等领域专用测量仪器仪表的研制和推广使用。加快光纤传感器、4D光场传感器、小型化白光干涉测量传感器、气敏传感器、温度传感器、流量传感器、高精度隧道磁电阻效应电流传感器、高端图像传感器、高速光电传感器等的研制和应用。强化计量在仪器设备研发、设计、试验、生产和使用中的基础保障作用,促进仪器设备质量提升。加强仪器仪表计量测试和质量评价公共技术服务平台建设,助力仪器仪表产业发展集聚,培育和形成一批具有核心技术和核心竞争力的国产仪器仪表品牌。《实施意见》原文:天津市落实计量发展规划(2021_2035年)的实施意见(公开征求意见稿).docx
  • 赛恩思碳硫仪牵手磷酸铁锂企业七星光电
    近年来新能源产业发展迅猛,四川赛恩思仪器已与多家新能源企业开展合作。近日,又一台HCS-801型碳硫仪在一家磷酸铁锂厂家---攀枝花七星光电科技正式投入使用。我公司HCS-878和HCS-801两代产品服务于同一公司。攀枝花七星光电科技有限公司现已建成并投产5000吨/年磷酸铁锂生产线,为国内规模前列的磷酸铁锂生产线,占全国40%的市场份额,可向全球客户提供多规格碳酸锂、氢氧化锂、氯化锂、金属锂、锂辉石及相关衍生产品。赛恩思HCS-801高频红外碳硫仪可检测产品的原料及成品的碳、硫含量,协助客户把关其产品质量。 碳、硫含量的差异会对磷酸铁锂材料本身的性能造成巨大的影响。利用高频红外碳硫仪对其进行碳、硫含量的测定是一种高效、便捷的方法。四川赛恩思HCS-801型高频红外碳硫仪测试数据准确,操作便捷,每小时可测量60个以上样品。四川赛恩思仪器有限公司诚邀全国各地经销商和使用方来函、洽谈咨询;欢迎有识之士加入四川赛恩思仪器有限公司。
  • 小材料,大能量:最新Science探秘弛豫铁电的未来!
    【科学背景】弛豫铁电材料(RFE)是一类重要的介电材料,由于其高能量密度和优异的功率密度,广泛应用于能量存储和高功率电子系统中,因而成为研究热点。然而,现有RFE的能量密度普遍低于200 J/cm³ ,这限制了其在下一代能量存储设备中的应用潜力。当前,提升能量存储密度的主要挑战在于极化能力不足和击穿电场较低,导致其在实际应用中的可靠性受到影响。为了解决这一问题,7月11日,清华大学李敬锋教授,北京理工大学黄厚兵研究员和澳大利亚卧龙岗大学张树君教授合作在“Science”期刊上发表了题为“Partitioning polar-slush strategy in relaxors leads to large energy-storage capability”的最新文章。他们提出了通过化学异质性引入短程有序的极性纳米区域(PNRs)来增强RFE的性能。这一策略使得材料内部形成了极性簇,从而显著提升了可逆极化和击穿强度,进而实现了更高的能量存储能力。例如,Bi(Mg,Ti)O3-SrTiO3薄膜在这种设计理念的指导下,其能量密度达到了110 J/cm³ ,效率提升至80%。通过进一步优化PNRs的结构和分布,研究者们期望能够突破现有材料的性能瓶颈,推动RFE在能量存储领域的应用。【科学亮点】(1)实验首次实现了在弛豫铁电材料中应用分区极性泥状策略,成功得到具有独立极性簇的高性能Bi(Mg0.5Ti0.5)O3-SrTiO3薄膜。这一创新设计显著提高了材料的能量存储密度和效率。(2)实验通过相场模拟指导,抑制非极性立方基质并引入高绝缘网络,从而形成了动态的泥状极性簇。这一过程显著增强了可逆极化和击穿强度,使得材料的能量存储密度(Ue)达到202 J/cm³ ,效率高达约79%。(3)研究还表明,形成短程有序的极性纳米区域(PNRs)有效降低了极化切换障碍,进而减少了剩余极化(Pr),实现了更高的可恢复极化(ΔP)。(4)尽管已有研究在PNR结构上取得进展,但通过缩小PNRs以形成极性簇的方式仍面临挑战。该方法虽然能降低Pr,却可能削弱局部极化,影响最大极化(Pm)和ΔP。【科学图文】图1:采用隔离极性IPS策略设计具有增强储能性能的RFEs。图2:研究了三种基于BMT-ST的RFE薄膜的极化、电气和储能性能。图3:三种基于BMT-ST的RFE薄膜的结构表征。图4:储能性能的可靠性、稳定性和可扩展性测量。【科学启迪】本文的研究为弛豫铁电材料的发展提供了重要价值,尤其是在能量存储领域。首先,通过引入分区极性泥状策略,成功实现了极性簇的独立化,这不仅提高了材料的能量存储密度,也展示了在设计新型介电材料时灵活性的重要性。这种创新的设计理念强调了化学异质性对材料性能的关键作用,为进一步探索极性纳米区域(PNRs)提供了新的思路。其次,实验中所采用的相场模拟方法,不仅为材料设计提供了科学依据,也展示了计算与实验相结合的重要性。这种方法论的应用为未来新材料的快速开发奠定了基础,尤其是在解决材料内部结构和性能关系时,能够提供深刻的洞见。此外,研究还指出了在提升材料性能时需解决的技术挑战,如极化开关障碍和绝缘性能的权衡。这一发现提醒我们,在追求高性能的同时,必须综合考虑材料的多种物理特性,以实现最佳的应用效果。最后,本文的成果不仅推动了高能量密度电容器的技术进步,也为未来在电力电子、智能电网及电动汽车等领域的应用开辟了新的可能性。这种跨学科的研究模式和思路,将进一步促进材料科学与工程技术的融合,为新一代能量存储系统的发展奠定坚实基础。文献信息:Liang Shu&dagger , Xiaoming Shi, Xin Zhang, Ziqi Yang, Wei Li, Yunpeng Ma, Yi-Xuan Liu, Lisha Liu, Yue-Yu-Shan Cheng, Liyu Wei, Qian Li, Houbing Huang, Shujun Zhang, Jing-Feng Li,&thinsp Partitioning polar-slush strategy in relaxors leads to large energy-storage capability, Science, https://www.science.org/doi/10.1126/science.adn8721
  • “加快钢铁、水泥等非电重点行业脱硫脱硝进程”
    据世界卫生组织公布的全世界1082个城市2008&mdash 2010年可吸入颗粒物年均浓度分布,我国32个省会城市参与排名,最好的是海口市,排名第814位,其余均在890位以后,北京名列1035位。  今年以来,雾霾污染似乎更为严重。研究发现,大型燃煤锅炉、采暖供热燃油和燃煤锅炉、各种工业窑和炉、机动车尾气等是PM2.5的主要来源。  为减少污染,从2012年1月1日开始,火电行业执行烟尘30毫克/立方米的国家排放标准。但在国家对火电行业一再念起&ldquo 紧箍咒&rdquo 的同时,石化、化工、有色、水泥等行业似乎未见动静。  &ldquo 持续推进电力行业污染减排外,还要加快钢铁、水泥等非电重点行业脱硫脱硝进程,因地制宜开展燃煤锅炉烟气治理等。&rdquo 在中华环保联合会主办的&ldquo 2013年电力行业大气污染治理技术与经验交流会&rdquo 上,环境保护部污染防治司副司长汪健一再强调。  火电行业&ldquo 世界上最严格标准&rdquo 如何落地?  &ldquo 重点抓火电行业的减排没有错。&rdquo 在交流会上,国家发改委资源节约和环境保护司副司长赵鹏高说。  据统计,2012年,我国火电行业排放的二氧化硫、氮氧化物约占全国二氧化硫、氮氧化物排放总量的42%、40% 火电行业还排放了烟尘151万吨,约占工业排放量的20%到30%。  不过,赵鹏高也指出,从2012年1月1日开始执行的《火电厂大气污染物排放标准(GB 13223&mdash 2011)》,可以说是世界上最严格的标准之一。  赵鹏高把该标准与欧盟、日本、加拿大、澳大利亚等国标准做了比较,认为比发达国家都严格很多。如日本烟尘排放标准为50&mdash 100毫克/立方米,我国新标准要求30毫克/立方米 日本的二氧化硫、氮氧化物排放标准均为200毫克/立方米,我国是100毫克/立方米。  但要落实这&ldquo 世界上最严格标准&rdquo ,火电行业必须付出巨大的经济代价,还存在技术装备等方面的困难。以脱硫为例,标准从400毫克/立方米到30毫克/立方米,只用了5年左右时间,但是按照老标准建设的脱硫设备寿命一般都是15年,企业需要为执行新标准,或者让还在服役期的设备提前退休,或者额外增加新的补充设备,成本巨大。  赵鹏高解释说:&ldquo 从经济上来看,烟尘排放达30毫克/立方米的话需增加费用,目前的测算是,至少每度电要再加2厘钱,但电厂的发电价格是国家定的,如电价不调整,发电企业在经济上难以承受 从技术装备来看,达标排放还要增加电除尘器,问题是电厂还有没有空间来安装新增的除尘设备?&rdquo   &ldquo 我们在山西、内蒙古一些火电厂看见,不少30万、60万兆瓦发电机组烟尘排放都在100毫克/立方米以上,甚至高达数百毫克/立方米。&rdquo 重庆市环境科学研究院高工、中国环保产业协会副主任委员肖容绪认为,目前,对火电厂而言,关键是新排放标准的&ldquo 落地&rdquo 问题。  石化、化工、有色等行业减排&ldquo 跟上&rdquo 了吗?  &ldquo 在&lsquo 十五&rsquo 到&lsquo 十一五&rsquo 期间,国家对电力行业的污染控制超出任何一个行业,我们的减排力度也最大。&rdquo 在中国科协主办的&ldquo 第77期新观点新学说学术沙龙&rdquo 上,国电环境保护研究院环境科学研究所副所长王圣强调。  据环境保护部发布的《2012中国环境状况公报》,92%、27.6%的火电机组已分别安装了脱硫、脱硝装备。  &ldquo 火电行业排放强度持续下降,但实际上老百姓对环境的感受是越来越糟糕。&rdquo 王圣抱怨说,我国约48.2%的煤被用于发电,但以北京为例,北京还有很多分散的烧煤用户,这51.8%的&ldquo 散户&rdquo 才是导致目前空气质量恶化的重要因素。  &ldquo 我个人觉得,我国应综合考虑不同行业的煤炭消费和排放体系,而不是仅仅纠结于如何把某一个行业排放比例降下来。实践证明,这样做,环境质量效果不是那么好。&rdquo 王圣说。  对火电行业表现出的&ldquo 委屈&rdquo 情绪,清华大学研究生院常务副院长、环境学院教授贺克斌表示理解。他说,&ldquo 十五&rdquo 开始,我国就重点抓火电行业的污染控制,原因是多方面的。一是火电行业是排污大户,二是相对其它行业而言,火电技术装备更成熟一些,污染控制也相对容易一些 此外,&ldquo 火电行业的环保觉悟相对较高,当初国家跟各工业行业提出更高污染减排要求时,只有火电行业很快就接受了,其他行业都不愿意往自己头上套这个&lsquo 紧箍咒&rsquo &rdquo 。不过,就目前情况看,火电行业的排放标准已经没有&ldquo 潜力&rdquo 了,必须加大其他行业的减排力度。  只&ldquo 整&rdquo 火电行业的说法似乎被国家排放标准和要求所印证。据环保部《关于执行大气污染物特别排放限值》公告,在京津冀、长三角、珠三角等&ldquo 三区十群&rdquo 19个省(区、市)47个地级及以上城市,自2013年4月1日起,新受理的火电、钢铁环评项目执行大气污染物特别排放限值 石化、化工、有色、水泥行业及燃煤锅炉项目等目前没有特别排放限值的,待相应的排放标准修订完善并明确了特别排放限值后执行。  因此,肖容绪建议,钢铁、水泥、建材、有色冶金工业以及热力生产与供应业都应执行火电行业的30毫克/立方米的国家标准,垃圾焚烧应制订10毫克/立方米的国家排放标准。  污染控制,不能忽视小企业  据2010年公布的《第一次全国污染源普查公报》,除了电力外,非金属矿物制品业、黑色金属冶炼及压延加工业、化学原料及化学制品制造业、有色金属冶炼及压延加工业、石油加工炼焦及核燃料加工业都是二氧化硫排放大户。  上述几个行业也是烟尘、氮氧化物等污染物的主要排放源。&ldquo 火电行业是近些年才发展起来的,采用的技术都比较先进,企业规模较大。与之相比,化工、有色、水泥等行业还存在很多小企业,一些企业的工艺技术甚至是新中国成立之初的,它们想达到严格的排放标准,成本和技术要求更高,难度极大。&rdquo 贺克斌说。  贺克斌把对大火电厂的污染控制形容为&ldquo 空军&rdquo 作战。&ldquo 我们已经用空军轰炸过几遍了,现在,很多地方到了打&lsquo 巷战&rsquo 的时候了,要把小化工、小冶炼、小水泥,以及城市供暖小锅炉等小点源一个个收复过来。&rdquo
  • 西电周益春教授团队:在5d电子铪基铁电信息存储取得重要进展!
    存储器作为所有电子信息系统的核心与基石,其在现代信息技术中的重要作用不仅是大国竞争的焦点,更是制约国家安全的关键和核心技术。但是,我国存储器市场基本被美日韩企业所垄断,虽然市场规模约占全球的35%,但自给率不足5%。特别是随着人工智能、物联网和大数据等新信息技术的快速发展与普及,全球数据量呈现爆发式的增长,而市场主流存储器产品因存在物理极限、存储鸿沟和功耗高的问题,无法满足未来海量数据处理的要求。因此,发展新型非易失性存储器正成为世界强国竞争的制高点。铁电存储器是一种采用铁电材料的双稳态极化来存储信息的新型非易失性存储器,因具有极优异的抗辐照性能和长久的数据保存能力,近30年来备受国内外高度关注。然而,锆钛酸铅等传统铁电材料作为存储介质的最小薄膜厚度约为70 nm,不能突破物理极限,翻转速度约为100 ns,不能解决存储鸿沟,且面临组成元素污染集成电路工艺线的巨大难题。2011年意外发现具有铁电性的氧化铪,有望引领存储器同时突破物理极限、存储鸿沟和集成电路工艺兼容性问题。唤醒效应、疲劳失效、性能不均一是阻碍氧化铪基铁电存储器走向应用的瓶颈问题,根本原因在于对氧化铪的5d电子结构、畴结构、铁电相等反常铁电性科学本质认识不足。针对以上需求及挑战,西安电子科技大学先进材料与纳米科技学院周益春教授团队开展5d电子材料铁电性物理本质与存储器设计新理论研究,以构建电子、声子以及跨尺度畴变模型,揭示5d电子材料铁电性的物理本质及其介观响应规律,建立畴与场效应协同的复杂系统器件设计新理论,从而实现铁电相、薄膜、存储器的全链条研制。(1) 提出了场效应与畴结构耦合的器件设计理论,建立了源漏电流(存储窗口)与栅电压、极化、应变、应变梯度之间的关联,实现了铁电存储器的电路设计与仿真,首次研制出64 kbit 氧化铪基铁电存储器。图1. 64 kbit铁电存储器及其功能演示照片(2) 基于与主流集成电路工艺线兼容的原子层沉积工艺,提出硅衬底上制备氧化铪基铁电薄膜的化-力-电多场调控原理和晶态high-k层降低铁电相形成能的策略,实现了杂相(化)、界面(力)、畴(电、力)的协同调控,在国际上首次实现了氧化铪基铁电存储器的后栅极制备工艺和后端集成工艺,并通过了标准工艺线的验证。图2 (a)8英寸氧化铪基铁电薄膜照片 (b) 后栅极工艺制备的铁电存储单元照片(3) 基于贝利相位和能带理论,揭示出氧化铪的铁电相是极不稳定的亚稳相,并阐明掺杂离子-氧空位复合缺陷、应变和电场的协同作用能有效稳定亚稳相;构建了氧化铪基铁电薄膜带电畴壁-内建电场相场模型,从理论上预测了氧化铪尾对尾90°电畴结构的存在及其对氧化铪基铁电薄膜“唤醒”效应与疲劳失效的影响规律,并通过像差校正扫描透射电子显微镜(Cs-STEM)证实90°电畴结构是导致氧化铪基铁电薄膜出现“唤醒”效应的重要原因。图3 氧化铪薄膜在(a)唤醒前和(b)唤醒后的晶相、电畴结构
  • 基于垂直架构的新型二维半导体/铁电多值存储器研究获进展
    二维层状半导体材料得益于原子级薄的厚度,受到静电场屏蔽效应减弱,利用门电压可对其电学性能进行有效调控。利用二维层状半导体材料构建的多端忆阻晶体管(Memtransistor)可以模拟人脑中复杂的突触活动,有望应用于未来非冯架构的神经形态计算等。此外,相比于平面构型,二维纳米功能材料通常具有开放且洁净的界面,使其能够进行任意垂直组装,可实现硅基半导体工艺所不能兼容的多层向上集成范式,从而在单位面积内沿z轴获得更高密度集成。因此,基于垂直架构的二维纳米电子学器件,已成为当前延续摩尔定律的重要研究方向之一。迄今为止,针对铁电二维材料忆阻晶体管的研究仍然匮乏,尤其缺失具有垂直构型的门电压可调的忆阻器件的研究,主要原因在于传统基于隧穿架构的二维忆阻器难以在垂直方向兼具更高性能和有效栅极调控特性。   近日,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心与国内多家单位合作,设计二维半导体与二维铁电材料的特殊能带对齐方式,将金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)与非隧穿型的铁电忆阻器垂直组装,首次构筑了基于垂直架构的门电压可编程的二维铁电存储器。11月17日,相关研究成果以A gate programmable van der Waals metal-ferroelectric-semiconductor vertical heterojunction memory为题,在线发表在《先进材料》(Advanced Materials)上。   科研团队使用二维层状材料CuInP2S6作为铁电绝缘体层,利用二维层状半导体材料MoS2和多层石墨烯分别作为铁电忆阻器的上、下电极层,形成金属/铁电体/半导体(M-FE-S)架构的忆阻器;在顶部半导体层上方通过堆叠多层h-BN作为栅极介电层引入了MOSFET架构。底部M-FE-S忆阻器件开关比超过105,具有长期数据存储能力,且阻变行为与CuInP2S6层的铁电性存在较强耦合(图1)。此外,研究通过制备3×4的阵列结构展示了该型铁电忆阻器件应用于存储交叉阵列【crossbar array,实现随机存取存储器(RAM)的关键结构】的可行性(图2)。进一步,研究在上方MOSFET施加栅极电压,有效调控了二维半导体层MoS2的载流子浓度(或费米能级),从而对下方M-FE-S忆阻器的存储性能进行操控(图3)。基于上述成果,科研人员展示了该型器件的门电压可调多阻态的存储特性(图4)。   本研究展示的门电压可编程的铁电忆阻器有望在未来人工突触等神经形态计算系统中发挥重要作用,并或推动基于二维铁电材料制备多功能器件的开发。此外,该工作提出的MOSFET与忆阻器垂直集成的架构可进一步扩展到其他二维材料体系,从而获得性能更加优异的新型存储器。   研究工作得到国家重点研发计划“青年科学家项目”、国家自然科学基金青年科学基金项目/面上项目/联合基金项目、沈阳材料科学国家研究中心等的支持。图1.器件结构设计及两端铁电忆阻器的存储性能。a、器件结构示意图;b、器件的阻变行为;c、少层CuInP2S6的压电力显微镜相位和幅值图;d、器件在不同温度下的输运行为;e、存储器的数据保持能力测试;f、存储器开关比统计图。图2.铁电忆阻器存储阵列演示。a、二维铁电RAM结构示意图;b、CuInP2S6/MoS2界面的HAADF-STEM照片;c、3×4阵列的SEM图像;d、局部放大图;e、3×4阵列的光学照片;f-g、通过读取3×4阵列中每个交叉点的高阻态和低阻态编码的“I”“M”“R”的简化字母。图3.器件的可编程存储特性。a、器件结构示意图;b、MoS2层的转移特性曲线;c-d、异质结的能带结构图;e-f、通过施加门电压实现了对存储窗口从有到无的调控。图4.门电压可编程存储器的多阻态存储特性。a-d、器件在不同门电压下的存储窗口;e、器件的多阻态存储性能演示;f、栅极调控的耐疲劳特性。
  • 创新工作:多铁性六角铁氧体中的巨磁电耦合效应
    多铁性是指铁电性、铁磁性、铁弹性等多种有序的共存。多铁性材料与磁电耦合效应不仅蕴含着丰富的基础物理问题,而且具有重要的应用前景,是近年来凝聚态物理和材料科学的一个研究热点。多铁性材料分为复合材料和单相材料两大类,复合材料的磁电耦合是利用界面效应实现的间接耦合,单相材料的磁电耦合是一种本征的体效应。在过去的十多年里,人们已经发现了种类繁多的单相多铁性材料。然而,已知的单相多铁性材料的磁电耦合效应(磁场控制电化或者电场控制磁性)通常比较微弱,这大地限制了单相多铁性材料在未来磁电子学器件中的应用。如何大幅度提高单相材料的磁电耦合效应成为该领域面临的一个重大挑战。近期,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理实验室孙阳研究员(Quantum Design产品用户)、柴一晟副研究员和博士生翟昆等在一种Y-型六角铁氧体Ba0.4Sr1.6Mg2Fe12O22中实现了巨大的磁电耦合效应,获得了高达33000 ps/m的正磁电耦合系数和32000 ps/m的逆磁电耦合系数,创造了单相材料磁电耦合效应的新记录。图1. 六角铁氧体Ba2-xSrxMg2Fe12O22在 10 K下的正磁电耦合效应六角铁氧体是一类具有六角晶系的铁基氧化物,按照结构单元的不同,可进一步划分为M, W, X, Y, Z, 和U型六角铁氧体。由于存在多种磁性相互作用的竞争,在六角铁氧体中可以通过部分元素替换产生丰富的非共线螺旋磁结构。对于一些特定的螺旋磁结构,非共线的自旋之间可以通过逆Dzyaloshinskii-Moriya相互作用产生宏观电化,从而导致磁有序驱动的二类多铁性与磁电耦合效应。在以往的研究中,虽然人们已经在一些六角铁氧体中观察到较强的磁电耦合效应,但是,对于如何在六角铁氧体中进一步实现巨大的磁电耦合效应,还缺乏清晰的认识和思路。 图2. 六角铁氧体Ba2-xSrxMg2Fe12O22(x = 1.6)在 10 K下的逆磁电耦合效应为了理解Y-型六角铁氧体Ba0.4Sr1.6Mg2Fe12O22中巨磁电耦合效应的物理起源,博士生翟昆合成出Ba2-xSrxMg2Fe12O22 (0.0≤x≤1.6) 一系列单晶样品,系统研究了其宏观磁性和磁电耦合效应随Sr含量的变化关系。同时,孙阳研究组与美国橡树岭实验室曹慧波博士等合作,利用中子散射技术详细研究了这一系列单晶样品的磁结构,给出了Ba2-xSrxMg2Fe12O22体系中圆锥状螺旋磁结构随Sr含量及外加磁场变化的相图。图3. 六角铁氧体中自旋锥对称性与磁电耦合系数的关系研究结果发现,六角铁氧体中磁电耦合效应的强度与自旋锥的对称性密切相关:当自旋锥的对称性从四重对称性降低到二重对称性时,在外加磁场驱动下自旋锥可以发生180度翻转;同时,自旋结构产生的电化也会随之发生180度反向。通过元素替换调控磁各向异性使得这一相变发生在零磁场附近,就会导致巨大的磁电耦合系数。因此,该项研究不仅获得了迄今为止单相材料中大的正逆磁电耦合系数,也为如何提高多铁性六角铁氧体中的磁电耦合效应指明了方向。以上研究成果发表于Nature Communications 8,519(2017)。该工作得到了自然科学基金(11534015,11374347),科技部(2016YFA0300701)和中国科学院项目(XDB07030200)的支持。文章来源:(中国科学院物理研究所磁学重点实验室,终解释权归中国科学院物理研究所磁学重点实验室官网所有) 相关产品: SuperME 多铁材料磁电测量系统:http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C148929.htmTEGeta 多功能热电材料测量系统:http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C277658.htm完全无液氦综合物性测量系统 DynaCool:http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C18553.htmMPMS3-新一代磁学测量系统:http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C19330.htm
  • 全国建成PM2.5监测网 质谱等高端仪器广泛应用
    为了让数据“好看”一些,有城市在空气质量监测站点周围实施“精准治理”,如车辆禁限行、清扫车重点洒扫̷̷不久前曝出的多起弄虚作假事件,为监测数据的准确性蒙上了“阴影”。  雾霾监测数据到底准不准?“随着技术和设备进步,环境质量监测事权上归国家,监测数据准确性在不断提高。”日前,在科技部社会发展科技司与科技日报社联合召开的雾霾防治专家座谈会上,工程院院士、清华大学教授郝吉明说,我国已建成了全球最多的大气监测超级站,如江门超级站对广东空气监测、重污染预报和预防等起到了很好作用。  全国PM2.5监测网已布好  据公布的资料,“十二五”以来,我国大气环境监测单项技术取得重要突破,初步形成了满足常规监测业务需求的技术体系,发展了PM2.5、臭氧和挥发性有机物VOCs等在线监测技术,有效支撑了我国“十二五”空气质量新标准的实施。  其中,单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪等高端科研仪器开始得到应用,光谱定量检测灵敏度达国际先进水平 突破了污染面源VOCs遥测,大气成分、颗粒物和臭氧垂直探测等关键技术 实现了航空平台上对二氧化硫、二氧化氮等污染气体及气溶胶颗粒物分布的遥感监测等。  环境保护部部长陈吉宁说,全国PM2.5监测网已建成,监测站在京津冀布局得更密集。“其实我们更关心的是组分网,不仅测PM2.5浓度,还测到底有哪些成分?解释污染物是怎么产生的?这包括手工采样站、激光雷达站,通过航空平台看污染物在大气中怎么迁移,传输过程是什么样的。这是大尺度的实验,并非简单的实验室或理论模型计算的结果。”  随着国家环境监测网络建设及监管能力提升,不仅是大气环境监测技术研发水平快速增强,企业创新能力也得到发展。据统计,工业烟气排放在线监测仪器国产化率达80%以上,单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪等高端仪器在国内广泛应用并出口到美国等。  卫星遥感监测让数据无法修改  对于地面监测站被“精准治霾”的问题,工程院院士、清华大学教授贺克斌说,地面站数据有被“修改”的可能性,但天上卫星实时传输的环境数据无法修改,可与地面站数据相互印证。  目前,卫星环境遥感监测已在国内多领域应用。北京市环境监测中心李倩博士说,北京的环境遥感监测系统可实现对国内主流环境卫星的接收、数据处理和产品生成。  “我们建立了一个颗粒物遥感监测网络,分为卫星遥感和地基遥感两部分。卫星遥感是自上而下对颗粒物、灰雾等大气成分,污染过程进行监测 地基遥感激光雷达用的比较多,利用光学监测手段可看到污染层叠分布和污染输送。”李倩说,现在京津冀区域污染监测一体化,卫星看到的是区域、水平分布,雷达看到的是污染物垂直分布,形成了区域三维立体监测网络。  李倩强调,遥感不仅可做定性监测,结合气象模式等,还能发现不同风向下,外界与北京间的跨境传输,突发事件的环境影响。“在2015年天津港‘812’特大火灾爆炸事故中,我们利用静止卫星看到了爆炸产生的烟尘,看到它向东、向北扩散的过程。”  数据是预报预警系统的基础。在“十二五”科技支撑计划支持下,我国还建立系列雾—霾预报预警模式,2013年开始推广到京津冀及周边地区,已获得100%的区域重污染过程预报准确率、75%以上区域内城市预报准确率。  “十三五”期间站点将更密集  “未来环境遥感监测发展方向还体现在广度、深度和精度上。”李倩说,广度指监测范围越来越大,之前仅在京津冀范围,现已扩展到周边7省市 深度指新卫星不断投入应用,在监测时间和频率上将有更大优势 而精度,指随着遥感技术改进,遥感算法提高,反演精度也会提升。  一般来说,城市布设点位越多、越密集,越能客观反映城市空气质量状况。对此,环保部环境监测司副司长吴季友说,“十三五”期间,将对1436个空气质量监测国控网点进一步优化,更能客观反映空气质量情况 将建设16个空气背景站点、96个空气区域站点,建一些颗粒物组分站和光化学监测站点,通过超级站的建设更优化空气质量站点布设,更好发挥作用。  据悉,在大气科技项目设置上,2017年,我国将继续开展大气自由基及纳米颗粒物化学组分在线测量技术、影响区域排放与沉降响应的关键大气过程等研究,在污染源全过程控制技术方面,开展燃煤电站、冶金和建材行业多污染物协同控制技术、民用燃煤污染控制技术研发及应用示范等。
  • 大连化物所揭示单原子铁位点和铈-氧空位在CO还原NO反应中的协同作用
    近日,大连化物所节能与环境研究部能源环境工程研究中心(DNL0901)王树东研究员、王胜研究员、宗绪鹏助理研究员等在NO、CO协同催化净化研究中取得新进展。研究团队通过常规共沉淀法,构建了具有铁单原子和铈-氧空位的铁-铈-铝混合氧化物催化剂用于CO选择性还原NO反应,并揭示了铁单原子位点与铈-氧空位的协同机制。NO、CO是两种典型的大气污染物,普遍存在于燃煤烟气和移动源尾气中。多污染物协同催化控制技术的开发是实现大气污染物高效净化的关键,对于提升环境质量、保护人民身体健康具有重要意义。研究团队长期致力于大气污染物催化净化技术的应用基础研究、过程开发及系统集成,开发的单一污染物(VOCs、NOx等)催化净化技术已实现了大规模工业化应用。本工作中,研究团队基于NO、CO净化过程相近的温度区间、相似的氧化还原反应机理,进行CO选择性还原NO催化反应过程研究,揭示出催化剂中高价态铁单原子是反应的活性位点,而非铁氧化物位点。该铁单原子位点具有优异的CO选择性还原NO活性、N2选择性和稳定性,主要原因在于催化剂表面丰富的铈-氧空位与单原子铁位点的协同作用,强化了反应物NO分子和关键中间产物N2O的吸附,从而促进了催化剂表面吸附的N2O的继续还原生成N2。此外,该催化剂还表现出高的耐水(7% H2O)、耐硫(20pmm SO2),低浓度氧气(0.7% O2)耐受能力。相关成果以“Synergy of Single-Atom Fe1 and Ce-Ov Sites on Mesoporous CeO2-Al2O3 for Efficient Selective Catalytic Reduction of NO with CO”为题,于近日发表在ACS Catalysis上。该工作的第一作者是大连化物所DNL0901组博士后百玉婷。上述工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助。
  • 连续在Nature子刊等高水平期刊发表重要成果!超精准可调节温度控制模块邀您免费体验!
    德国INTERHERENCE公司开发的超精准可调节温度控制模块VAHEAT是一款用于光学显微镜的精密温度控制模块,技术来源于德国著名的马克斯-普朗克研究所(MPI),兼容市面上绝大多数的商用显微镜和物镜,可在高清成像的同时快速和精确地调节温度,加热速率可达100℃/s,最高温度可达200℃,稳定性0.01℃,是材料研究领域必备工具。该模块自2021年问世以来,已在《Journal of the American Chemical Society 》、《Small 》、《EMBO Journal 》、《Nature Communications 》、《Nature Methods 》、《Nature Nanotechnology 》等高水平期刊发表数篇文献。图1 VAHEAT实物图 图2 A: VAHEAT各部件名称B: VAHEAT配有容纳液体样品的智能基板,可安装在显微镜上C: VEAHEAT智能基板含有氧化铟锡(ITO)加热元件和温度探头 VAHEAT主要特点:☛ 温度稳定性高:0.01℃☛ 温控范围广:RT-200℃☛ 优越的成像质量☛ 快速且可靠,用于油浸物镜☛ 四种加热模式可根据用户需求进行不同的实验☛ 机械稳定性和设备兼容性☛ 便于携带和安装 VAHEAT兼容多种成像技术:☛ 全内反射显微镜 Total internal reflection microscopy (TIRM)☛ 原子力显微镜 Atomic force microscopy (AFM)☛ 共聚焦显微镜 Confocal microscopy☛ 超分辨显微镜 Super resolution methods (SIM, STORM, PALM, PAINT, STED)☛ 干涉散射显微镜 Interferometric scattering microscopy (iSCAT)☛ 宽场显微镜 Widefield microscopyVAHEAT样机体验:为了更好的为国内科研工作者提供专业技术支持和服务,Quantum Design中国北京样机实验室引进了VAHEAT超精准可调节温度控制模块,为您提供样品测试、样机体验等机会,期待与您的合作! VAHEAT典型案例: ■ 2D材料的光致发光动态相变 犹他大学的Connor Bischak实验室使用超精准可调节温度控制模块VAHEAT获得了从40°C升高到110°C再降低到40°C,速度为0.2°C/s的光致发光(PL)数据。 参考文献:Rand L. Kingsford …& Connor G. Bischakd. (2023) Controlling Phase Transitions in Two-Dimensional Perovskites through Organic Cation Alloying. Journal of the American Chemical Society, 145, 11773&minus 11780. ■ 纳米颗粒的iSCAT成像 马克斯普朗克光科学研究所的Vahid Sandoghdar实验室致力于研究干涉散射(iSCAT)显微技术,他们使用超精准可调节温度控制模块VAHEAT调整30 nm的金纳米颗粒的温度并检测扩散系数,所得测量结果与使用金纳米颗粒的流体力学直径(实线)计算出的扩散系数基本一致。 参考文献:Anna D. Kashkanova …& Vahid Sandoghdar. (2022) Precision size and refractive index analysis of weakly scattering nanoparticles in polydispersions. Nature Methods, 19, 586–593. ■ AlGaN温感发光研究 华东师范大学武鄂教授使用超精准可调节温度控制模块VAHEAT对单光子发射源(SPE)在AlGaN微柱中的温度依赖性进行了研究。文章针对SPE在不同温度下的PL光谱、PL强度、辐射寿命等参数,探究了AlGaN SPE在高温下线宽加宽的可能机制,有助于深入研究如何实现此材料在高温下工作的芯片集成应用。 参考文献:Yingxian Xue …& E Wu. Temperature-dependent photoluminescence properties of single defects in AlGaN micropillars. Nanotechnology, 34, 225201. ■ 高温条件下黑金薄膜的拉曼光谱 德国柏林亥姆霍兹中心(HZB)的Yan Lu教授和波茨坦大学的Sergio Kogikoski教授使用超精准可调节温度控制模块VAHEAT测量了从室温到122°C不同温度下黑金薄膜的拉曼光谱。本实验用低强度激光入射(100 μW)测量拉曼光谱,以通过温度而不是光照射来诱导反应。 参考文献:Radwan M. Sarhan …& Yan Lu. (2023) Colloidal Black Gold with Broadband Absorption for Plasmon-Induced Dimerization of 4-Nitrothiophenol and Cross-Linking of Thiolated Diazonium Compound. Journal of Physical Chemistry C, https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.3c00067. VAHEAT部分客户: VAHEAT部分发表文献:1. Rand L. Kingsford …& Connor G. Bischakd. (2023) Controlling Phase Transitions in Two-Dimensional Perovskites through Organic Cation Alloying. Journal of the American Chemical Society, 145, 11773&minus 11780.2. Fan Hong …& Peng Yin. (2023) Thermal-plex: fluidic-free, rapid sequential multiplexed imaging with DNA-encoded thermal channels. Nature Methods, Mai P. Tran …& Kerstin Gö pfrich. (2023) A DNA Segregation Module for Synthetic Cells. Small, 19, 2202711.3. Anna D. Kashkanova …& Vahid Sandoghdar. (2022) Precision size and refractive index analysis of weakly scattering nanoparticles in polydispersions. Nature Methods, 19, 586–593.4. Pierre Stö mmer …& Hendrik Dietz. (2021) A synthetic tubular molecular transport system. NATURE COMMUNICATIONS, 12, 4393.5. Bas W. A. Bö gels …& Tom F. A. de Greef. (2023) DNA storage in thermoresponsive microcapsules for repeated random multiplexed data access. Nature Nanotechnology, 18, 912–921.6. Tugce Oz …& Wolfgang Zachariae. (2022) The Spo13/Meikin pathway confines the onset of gamete differentiation to meiosis II in yeast. EMBO Journal, https://doi.org/10.15252/embj.2021109446.7. Valentina Mengoli …& Wolfgang Zachariae. (2021) Deprotection of centromeric cohesin at meiosis II requires APC/C activity but not kinetochore tension. EMBO Journal, https://doi.org/10.15252/embj.2020106812.8. Mariska Brüls …& Ilja K. Voets. (2023) Investigating the impact of exopolysaccharides on yogurt network mechanics and syneresis through quantitative microstructural analysis. Food Hydrocolloids, https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2023.109629.9. Yingxian Xue …& E Wu. Temperature-dependent photoluminescence properties of single defects in AlGaN micropillars. Nanotechnology, 34, 225201.10. https://doi.org/10.1038/s41592-023-02115-3.11. Radwan M. Sarhan …& Yan Lu. (2023) Colloidal Black Gold with Broadband Absorption for Plasmon-Induced Dimerization of 4-Nitrothiophenol and Cross-Linking of Thiolated Diazonium Compound. Journal of Physical Chemistry C, https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.3c00067.12. Maë lle Bénéfice …& Guillaume Baffou. (2023) Dry mass photometry of single bacteria using quantitative wavefront microscopy. Biophysical Journal, https://doi.org/10.1016/j.bpj.2023.06.02013. Jaroslav Icha, Daniel Bö ning, and Pierre Türschmann. (2022) Precise and Dynamic Temperature Control in High-Resolution Microscopy with VAHEAT. Microscopy Today, 30(1), 34–41.14. L. Birchall …& C.J. Tuck. (2022) An inkjet-printable fluorescent thermal sensor based on CdSe/ZnS quantum dots immobilised in a silicone matrix. Sensors and Actuators: A. Physical, 347, 113977.15. Rajyalakshmi Meduri …& David S. Gross. (2022) Phase-separation antagonists potently inhibit transcription and broadly increase nucleosome density. JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, 298(10), 102365.16. Marleen van Wolferen …& Sonja-Verena Albers. (2022) Progress and Challenges in Archaeal Cell Biology. Archaea. Methods in Molecular Biology, 2522, 365–371.17. Wei Liu …& Andreas Walther. (2022) Mechanistic Insights into the Phase Separation Behavior and Pathway-Directed Information Exchange in all-DNA Droplets. Angewandte Chemie, 134, e202208951.18. Céline Molinaro …& Guillaume Baffou. (2021) Are bacteria claustrophobic? The problem of micrometric spatial confinement for the culturing of micro-organisms. RSC Advances, 11, 12500–12506.19. SadmanShakib …& GuillaumeBa&fflig ou. (2021) Microscale Thermophoresis in Liquids Induced by Plasmonic Heating and Characterized by Phase and Fluorescence Microscopies. Journal of Physical Chemistry C, 125, 21533&minus 21542.
  • 助力降本增效:艾睿光电红外热像仪在钢铁行业的应用探索
    《关于促进钢铁工业高质量发展的指导意见》指出,我国钢铁行业未来的政策导向基础是高质量发展。红外热像仪作为钢铁行业新技术应用,在冶炼生产各个环节如仓储、动力、铸造、运维等应用广泛,有效帮助企业降本增效,维护生产安全。艾睿光电红外热像仪在原料仓储环节温度监控应用钢铁冶金行业中通常使用煤炭作为燃料,原料煤炭堆有时会出现自燃的情况。使用艾睿光电红外热像仪进行24小时监测,通过设置报警温度阈值,及时发现煤堆局部温度情况,防止阴燃现象的发生。在线式红外热像仪AT61P/AT61F• 可选镜头:适应各种场景应用。• 在线组网:终端可视化监控,一目了然。• 便于集成:提供SDK支持,支持多种协议,方便终端用户接入云台定制防护。艾睿光电红外热像仪在铸造和预热环节的应用钢、铁、铝等金属材料的高温热处理常常需要在1000°C以上的高温下进行,为了能够在正确的时机通过铸造和预热达到应有的硬度和抗拉性,必须对材料的温度进行精确测量。在铸造车间,通过艾睿光电红外热像仪精确地检测铸模温度和铸件温度,可以消除实验误差,增强产品质量。在线式超高温红外热像仪AT61U、手持式高级红外热像仪开阳T600• 测温范围广:1500℃(AT61U)/2000℃(T600)的温度范围,满足高温场景应用。• 开发支持:提供SDK支持,便于集成商二次开发,集成云台。• 图像清晰:640×512分辨率,同类产品中极具性价比。艾睿光电红外热像仪在涂层检测方面的应用艾睿光电红外热像仪还可以应用在热涂层应用过程和质量检查中。热喷涂是一种将金属和聚合物涂层以高速度喷射到表面的技术,通常需要控制合适的两相温度。在喷涂之前,使用红外热像仪,可以快速确定物料的表面状态,及时调整涂层设备,同时检查涂层零件的均匀性和整体完整度。百万像素级测温红外热像仪AT1280• 红外分辨率:1280×1024。• 130万红外热成像测温点,呈现清晰温度细节。• 强大温度分析能力。• 550℃宽测温范围,适用性广。艾睿光电红外热像仪在设备运维方面的应用钢铁行业各种设备都需要保持在合理的温度范围内,以确保有效的运行。涉及到高温、高压等危险环境,也需要保证人员的安全。艾睿光电红外热像仪能够实时监测不同设备的表面温度,发现异常并及时预警,避免事故的发生。天璇手持红外热像仪M620• 便于携带:手持设备,操作灵活。• 续航时间长:支持工程师长时间巡检。• 图像清晰:640×512像素,低至0.63mrad的空间分辨率,不错过细节。• 远程传输:支持云平台,实时联网上传终端。作为红外热成像领军者,艾睿光电拥有多行业、多领域完整的落地解决方案。红外热像仪在钢铁行业的积极应用探索,助力企业降本增效。为产业升级与发展注入新的活力与动能,是艾睿光电坚持不懈的追求。
  • 碳硫分析仪对燃烧碘量法测钢铁中硫准确度
    碳硫分析仪对燃烧碘量法测钢铁中硫准确度 燃烧碘量法测定钢铁中硫受炉温、溶剂及仪器设备等各方面因素影响:燃烧碘量法测钢铁中硫的含量因其操作简便,测定快速是目前工厂中测钢铁中硫含量应用最广的分析方法。但该法测定硫受炉温,助熔剂等各方面因素的影响,硫的回收率较低,一般小于 90%,有时仅 60~70%。因此掌握好分析条件事关重要。为了提高该法测定硫的准确度,查阅了有关资料,南京麒麟分析仪器有限公司专业生产的碳硫分析仪现场进行了对硫的试验。 实验:对于同一个标样(含硫为 0.033%)实验过程中发现滴定速度是非常关键的操作高硫试样尤其如此。为此进行了实验,结果表明通氧燃烧后不立即滴定会导致结果偏低。当等 30 秒后滴定,回收率会降低近 30%,而预置(预置一部分碘标准溶液)80%后立即滴定和不预置滴定结果相近。因此滴定速度开始时宜快为好,即使暂时过量也不致影响结果。1、燃烧温度时硫回收率的影响 硫在钢铁中存在的形态较稳定,需提高燃烧温度才能使硫化物分解氧化。资料介绍炉温在 1399℃时硫回收率可达 90-96%,在 1450~ 1510℃时约 98%。国外采用高频炉燃烧硫有较高的回收率。用管式炉燃烧时,炉温很难达 1350℃但应根据不同材料,燃烧时尽量提高炉温,一般铸铁 1250℃,普通钢,低合金 1300℃,高速钢,耐热钢 1300--1350℃,另外还必须确保一定高温持续时间,使硫充分氧化。由于目前我国采用管式炉较多,我们在管式炉实验中燃烧温度 1350℃比 1250℃的回收率要高 5%左右。2、通氧流量对硫回收率的影响 燃烧时通氧流量也是不可忽视的,氧气流量小试样燃烧不完全使结果偏低,氧气流量过大,使一部分 SO2 继续氧化为 SO3,而 SO3 不能被碘标液滴定也会使结果偏低。一般合金钢控制在1.5~3.0l/min,碳钢为 1.0~2.0l/min,所的得回收率较高。为了方便一般选用 1.5~2.0l/min 氧气流量为宜,在实际操作中应采用&ldquo 前大氧,后控气&rdquo 的供氧方式,它即可有效的提高试样的燃烧速度和温度,有利于硫的充分氧化,又可确保 SO2 的完全吸收,有利于滴定反应的顺利进行。2结论 燃烧碘量法测定钢铁中硫受炉温、溶剂及仪器设备等各方面因素影响。硫的转化率往往只是在某特定条件的一定回收率。因此只要掌握好分析条件,使标准钢样与未知试样在燃烧温度上尽量高且一致,选择的溶剂一致且加入量相同,滴定速度开始时宁快勿慢,氧气流量控制一致等因素掌握好,准确度会高,再现性会好的。南京麒麟分析仪器有限公司2012.06.18
  • 大连化物所揭示铁电效应提升太阳电池效率的新机制
    近日,大连化物所太阳能研究部(DNL16)李灿院士、秦炜博士和博士研究生Wajid Ali等在有机铅卤钙钛矿(MHP)太阳电池研究领域取得新进展,揭示了钙钛矿材料非辐射复合与晶格应变之间的关联,并通过调控铁弹应变使太阳电池开路电压接近热力学极限。   李灿团队在研究光(电)催化等太阳燃料合成同时,长期探索太阳电池的新材料和新机制,在有机太阳电池和钙钛矿太阳电池基础科学问题的研究方面也取得重要成果,提出了Dion-Jacobson二维相钙钛矿可以显著提升钙钛矿电池性能和稳定性。原理上,铁电材料的晶格电场可以显著提升光生载流子的分离。本工作利用了MHP相变过程与结晶过程的耦合,通过诱导各向异性的对称性破缺,制备了在室温下稳定存在的钙钛矿铁弹体。在外加电场下,离子晶体的电致伸缩性质会使MHP发生铁弹应变。该工作发现,铁弹应变下MHP中光生载流子的非辐射复合会被显著抑制。通过精细表征铁弹应变下的晶体结构,研究人员建立了MHP的铁弹应变与非辐射复合之间的关联。进一步,该研究结合理论计算揭示了铁弹应变会使畴壁晶胞发生铁电相变,在外电场作用下铁电晶格电场会对齐并形成稳定的电荷分离能力。通过诱导铁弹应变,铁电电场的电荷分离能力可以使得MHP太阳电池的开路电压提升约150 mV,达到1.26 V,接近该材料的热力学极限(1.32 eV)。上述结果为MHP材料的铁电电场形成机制提供了新的关键证据。   相关成果以“Suppressing non-radiative recombination in metal halide perovskite solar cells by synergistic effect of ferroelasticity”为题,发表在《自然—通讯》(Nature Communications)上。该工作的第一作者是大连化物所DNL16的助理研究员秦炜和博士研究生Wajid Ali,其中理论计算工作由北京航空航天大学王建峰博士合作完成。该工作得到国家自然科学基金、国家自然科学基金委“人工光合成”基础科学中心项目、大连化物所创新基金等项目的资助。
  • 2000亿仪器设备贴息利好,打造一个更加节能的实验!
    2022年9月,国家针对仪器设备大消费领域放出拉动消费“大招”。国务院常务会议决定,对部分领域设备更新改造贷款阶段性财政贴息和加大社会服务业信贷支持,促进消费发挥主拉动作用。 根据国务院常务会议部署,对制造业、服务业、社会服务领域和中小微企业、个体工商户等在第四季度更新改造设备,支持银 行以不高于3.2%利率投放中长期贷款。人民银 行设立2000亿元以上设备更新改造专项再贷款提供资金支持,中央财政为贷款主体提供贴息,贴息后的实际贷款利率不高于0.7%。此次专项再贷款政策支持领域为10大领域。教育、卫生健康、文旅体育、实训基地、充电桩、城市地下综合管廊、新型基础设施、产业数字化转型、重点领域节能降碳改造升级、废旧家电回收处理体系。据统计,绝大部分用于重点领域节能降碳改造升级领域的科研设备。因此,用于生物、制药、科研和基础教学研究的节能减排的实验室设备无疑也是机会最大的。为了建设一个干净、整齐、节能且赏心悦目的实验室环境,VACUUBRAND为您的科研实验室建设提供一个全新的选择——局域真空网络VACUULAN! 简单、高效且安静的实验室局域真空网络!VACUULAN真空网络通过一个紧凑型真空泵为多个工作点位提供真空。对于需要多个使用点的实验室来说,这是一种经济且节省空间的解决方案,同时消除了整个建筑物内“房屋”真空系统的弊端。模块化设计使网络易于安装,快速且廉价地进行安装或升级。目前在全球高校、研究所及医药企业广泛使用!例如英国University of Oxford、Liverpool University、辉瑞制药;美国的Colorado University;日本Seikei University;瑞士Swiss Institute of Technology、瑞士诺华制药等;包括我国的天津大学、厦门大学、南京工业大学等高等学府以及广东东阳光、龙沙、上药集团等制药企业。看到这样简洁高效的实验室是不是你也心动了?话不多说,小编再带你一饱眼福,看看国内那些已经在使用中的VACUULAN吧! 场景一:昆明植物所试验台VACUULAN 场景二:天津大学药学院通风橱VACUULAN 场景三:山东某制药公司智能化VACUULAN 场景四:鲁瑞化工复杂工下的VACUULANVACUULAN®, 适用于实验室的模块化局域真空网络优势!Ø 工作台上配置一台紧凑型真空泵,可支持多个真空端口Ø 节省宝贵的工作台空间Ø 特殊设计的真空模块内置单向止回阀,稳定的真空度可防止应用之间相互干扰和交叉污染Ø 高度灵活的模块化设计,易于扩展Ø 降低投资和运营成本
  • 钢研纳克获批设立钢铁新材料领域国家标准验证点
    近日,国家标准化管理委员会批准钢研纳克检测技术股份有限公司设立钢铁新材料领域标准验证点。标准在助推我国高质量发展转型过程中的基础性、战略性和引领性作用日益凸显,标准化在我国现代产业体系发展中的支撑和引领作用不言而喻,其中标准的质量至关重要。开展标准验证工作,对标准关键内容的科学性、合理性、先进性、正确性、适用性等进行评价,不仅可以提高标准的质量,为深化标准化工作改革提供技术支持,更有利于提升标准化对产业发展的科技支撑水平。标准验证点的设立正是集合特色领域的资源服务国家重大战略、重大工程、国民经济重要行业、新兴产业和重点项目的标准化发展。NCS CHINA随着材料发展进入数据驱动的高速阶段,钢铁新材料的新产品和新方法的大量涌现,带来标准质量的潜在风险,钢铁新材料领域的标准化需求日益旺盛。建立钢铁新材料领域标准验证点旨在钢铁新材料领域实现资源整合提升标准化科技支撑力量,未来将通过建立标准验证技术体系、建立协同高效工作机制、实施标准验证提升标准质量、融通验证资源创新市场服务、推动验证技术国际交流合作等工作规划推进待验证标准涉及到的产品研发、生产工艺、技术指标、服役应用的适用性和质量提升,实现其全产业链、全流程、全生命周期、全域的标准化技术路径,用标准化、可靠数据支撑新的标准验证体系,实现钢铁新材料领域标准的高质量发展,助力中国钢铁新材料领域与标准验证相关的科研创新成果的有效转化。
  • 嘉德利达鼎力赞助 | 第十五届中日铁电材料及其应用会议回顾
    8月13日-15日,由齐鲁工业大学(山东省科学院)和山东大学共同举办的“第十五届中日铁电材料及其应用会议”在山东泰安顺利召开。300余名来自国内外大学、研究院所的专家学者、研究生以及企业技术人员参加了会议。本会议邀请中日两国具有影响力的学者参加,围绕铁电材料的基础问题和应用技术进行广泛的学术交流,促进铁电材料基础研究和工业应用的协同发展。专家学者会前合影开幕报告大会主席:杨美红(齐鲁工业大学)大会副主席:姜海辉(齐鲁工业大学)、T.Karaki(富山县立大学)、柏利慧(山东大学)、李国荣(上海硅酸盐研究所)大会执行主席:欧阳俊(齐鲁工业大学)大会共同执行主席:张家良(山东大学)期间,与会专家围绕铁电材料的基础问题和应用技术进行了广泛的学术交流。河北大学杨晓兵教授应邀作了题为“A Robust Memristor Based on Epitaxial Vertically Aligned Nanostructured BaTiO3-CeO2 Films on Silicon”的大会报告;重庆大学孙杨教授应邀作了题为“Multiferroic Single Molecule Magnets”的大会报告;东京工业大学Hiroko Yokota教授应邀作了题为“Domain boundaries in Ferroics”的大会报告;中南大学胡海龙副教授应邀作了题为“Study on the energy storage performance at the interface engineered flexible ferroelectric composites”的大会报告。会议期间参会老师的汇报交流自2009年起,为了促进中、日两国专家学者在铁电材料及其应用领域的学术交流与合作,中日铁电材料及其应用国际会议在中国和日本轮流召开,现已成为本领域具有广泛影响力的国际学术交流平台。作为本次论坛受邀参展和赞助公司,北京嘉德利达科技有限公司安排工作人员入驻展会,并在展会现场准备了有关理学X射线衍射仪、X射线荧光仪等仪器的详实资料,为有关与会人员介绍和解相关问题。凭借着优异的仪器性能和参会人员专业的素养,会议期间吸引了众多专家学者与学生前来咨询。会议期间参会老师与我司工作人员互动交流1理学SmartLab SE 智能多功能X射线衍射仪全新智能X射线衍射仪SmartLab SE系列,是当今世界高性能的多功能的X射线衍射仪,它采用了理学独创的CBO交叉光学系统、自动识别所有光学组件、样品台、智能的测量分析软件SmartLab Studio II,一台仪器可以智能进行粉末测试、定量分析、晶粒尺寸、结晶度。技术参数方面,X射线发生器功率为3KW、测角仪为水平、高精度测角仪(双光学编码、直接轴上定位)另外测角仪配程序式可变狭缝并配备自动识别所有光学组件。2理学Supermini200精巧型波长色散X射线荧光光谱仪理学台式波长色散X射线荧光光谱仪,它很好的解决了能量色散难于分析的F,Na,Mg,Al,Si的定量分析,组分较为复杂的样品定性分析方面,发挥了极大的作用。具有WDX特有的良好波长分辨率.可轻易分开Al和Si元素的能谱峰,并对其实行定量分析。具有WDX特有的良好的轻元素的高灵敏度,分析元素范围从9F-92U。关于理学XRD SmartLab SE 智能多功能X射线衍射仪和理学Supermini200精巧型波长色散X射线荧光光谱仪的详细信息或应用需求请联系我们联系人:王经理,18612502188
  • 北京纳克公司参加瑞典钢铁学会化学分会学术会议
    近期北京纳克销售分公司总经理杨植岗、气体仪器车间主任王蓬、研发中心主任沈学静应瑞典钢铁学会化学分会的邀请出席其举办的两个学术会议:&ldquo 1st International Conference on Calibration,Validation and Certification when analyzing S,O,N and C &rdquo 和&ldquo 1 st Inernational Conference on Hydrogen Embrittlement and Determination of H Content in Steel and How to avoid it&rdquo 。并代表中国钢研科技集团北京纳克公司做了题为&ldquo 用脉冲熔融-飞行时间质谱法同时分析金属中的氧、氮、氢&rdquo 和&ldquo 金属中氢的存在状态及分析技术&rdquo 的学术报告,介绍了纳克的相关研究成果及仪器产品,受到欧洲同行的关注。 通过此次交流,了解到目前欧洲对于金属中氧氮碳硫氢总量及不同状态分量的测定方法、仪器及应用研究的最新进展,对纳克公司今后相关研究工作的开展、新方法和新仪器开发,具有很好的借鉴价值。
  • 国内冶金企业急需提高钢铁检测的仪器化
    国内冶金企业急需提高钢铁分析检测的仪器化  随着现代科学技术的发展,分析化学分支为化学分析和仪器分析。其中化学分析是以化学反应为基础的分析方法 仪器分析也称之为物理和物理化学分析法。所谓物理分析法,是指根据被测物质的某些物理性质,如吸收光度、波长、折光率和结晶形状等与组分间的关系,不经化学反应直接进行鉴定或测定物质组成的分析方法。所谓物理化学分析法,是指根据被测物质在化学变化过程中某些物理量,如电位、电量、电导和热量等变化与组成间的关系进行鉴定或测定物质组成的分析方法。由于物理和物理化学分析法一般都需要较精密、特殊的仪器设备,因此人们统称它为仪器分析。它包括定性、定量、结构和形貌分析等。  分析仪器至今大约经历九十年的发展史。上世纪60年代,随着电子技术、计算机技术、激光和等离子体等新技术的发展,分析化学在方法和实验技术等方面都发生了深刻的变化,大量新的仪器分析方法不断出现,一些老的仪器分析方法不断更新,甚至经典的化学分析方法也正在不断仪器化。仪器分析在与化学有关的领域里的应用日益广泛,从而使它在分析化学中的比重不断增长,并成为现代实验化学的重要支柱。从上世纪90年代开始,由于微电子技术和微型计算机软硬件技术的飞速发展,大型精密仪器的性价比有了突破性发展,开始在常规生产企业得以普及应用。  传统的钢铁分析检测过程,是以手工化学分析也就是人们常说的"湿法分析"方法为主的。这种分析方法过程长、强度高、功能单一、稳定性差、人为误差大。  国内大多数大型钢铁企业通过引进国外先进仪器迅速提高了分析检测装备水平。在企业钢铁主体生产体系,通常采用光电直读光谱仪(OES),X荧光光谱仪(XRF)这两类仪器,实施所谓的仪器化分析改进。这类仪器是一种利用物理电能激发,使试样中不同化学元素原子发生能级跃迁而产生不同光谱,并使其转换为电信号进行定量检测的大型精密仪器。  目前,光电直读光谱仪已成为钢样化学成分分析的首选仪器,X荧光光谱分析仪则是生铁和其它矿类样化学成分分析的首选仪器。由于这类仪器集光、机、电、算(计算机)等方面的最新技术于一体,配备相当精密的物理与几何光学系统,精密机械系统,电子传感测量系统,计算机控制与数据处理及人机界面系统。使其具有的选择性好、灵敏度、准确性、稳定性高的性能,又具快速化、自动化、智能化、多功能的特点。它在钢铁分析检测中的应用是很成功的。  多通道多元素同时分析检测的快速化特点  仪器分析可同时进行多元素分析。直读光谱法进行炉前分析时,在数分钟内可同时得出钢样中二、三十个元素的分析结果,有利于钢铁生产过程进行中间控制,加速炼钢。  仪器分析法的样品处理一般都比化学分析法简单,从而大大地提高了分析速度。仪器化分析方法在钢铁分析检测中的应用,简化了试样备制过程,钢铁试样的备制只需简单的表面抛光加工,取消了手工分析方法过程中的试样粉碎、酸溶加热分解、化学反应、比色分析、人工读数等繁杂流程。另外由于在仪器分析法中普遍采用了先进的电子技术和计算机技术,从而大大地提高了仪器操作的自动化程度(自动进样、自动校准、数据记录、报单打印、故障诊断等)和数据处理的速度。  多功能、自动化和智能化特点  分析仪器正向智能化方向发展,发展趋势主要表现是:基于微电子技术和计算机技术的应用实现分析仪器的自动化,通过计算机控制器和数字模型进行数据采集、运算、统计、处理,提高分析仪器数据处理能力,数字图像处理系统实现了分析仪器数字图像处理功能的发展 分析仪器的联用技术向测试速度高速化、分析试样微量化、分析仪器小型化的方向发展以及智能化发展。  传统的光学、热学、电化学、色谱、波谱类分析技术都已从经典的化学精密机械电子学结构、实验室内人工操作应用模式,转化为光、机、电、算(计算机)一体化、自动化的结构,并正向更名副其实的智能系统发展(带有自诊断、自控、自调、自行判断决策等高智能功能)。多用途可扩展的配置方式及多功能计算机软硬件技术通常包括的模块有:数据处理,曲线拟合,综合计算,数据分析,自动控制,自诊断与报警,通信,联网,定性分析、半定量分析等。大大地丰富了分析检测者的应用手段。  选择性好、灵敏度高特性  化学分析法通常适于常量分析,而仪器分析法中除X射线荧光分析等主要用于常量分析外,多数仪器分析方法适于微量、痕量分析。例如试样中含有ppm铁,用0.01NK2Cr2O7标准溶液滴定时,所消耗的标准液体积只有0.02ml(半滴),已知滴定管的滴定误差为0.02mL,这就无法用于容量分析测定此液中微量铁。但是用邻菲罗啉为显色剂很方便地对微量铁进行比色测定。因此最普通的比色法的相对灵敏度可达到ppm级(10-4%),原子吸收法、原子荧光法、气相色谱法、质谱法等分析方法可测ppb(10-7%),甚至可测ppt级(10-9%)的痕量物质。激光光谱法、菲火焰原子吸收法和电子探针法等绝对灵敏度可达10-12g以下。仪器分析法的试样用很少,例如红外光谱法的试样需数毫克,而质谱法的试样只需10-12g,尤其激光光谱法、电子探针法、离子探针法和电子显微镜法等可以进行表面、微区分析。  准确性、稳定性特点  光谱分析的相对误差一般为5-20%。当含量大于1%时,光谱法准确度较差 当含量在0.1-1%或更低时,其准确度优于化学分析。这种方法主要实用于微量及痕量分析。因此,光电直读光谱仪一般用于钢样化学成分分析。X荧光分析在较宽的浓度范围内都有较好的精确度和准确度,往往除较轻的元素外从常量至痕量都可以分析。因此,X荧光光谱分析仪常用于生铁和其它矿类样化学成分的分析。  需要进一步解决的问题  1.仪器设备大型复杂不易普及  目前多数分析仪器及其附属设备都比较精密贵重,大多数分析仪器都带有微处理机或微机系统,尤其一些联用机,例如色质谱仪是由色谱仪和质谱仪两种大型分析仪器连接使用,离子探针分析仪是由等离子体发生器和质谱仪连接使用,电子探针分析仪是由电子显微镜和X射线光谱仪连接使用等等。这些大型复杂精密仪器,每台需几十万元,不少仪器需用外汇从国外引进。各种分析仪器通常都需配备专业人员进行操作维护和管理等等。因此,有些大型精密分析仪器目前不易普及应用。  2.仪器分析法与化学分析法互相配合  化学分析法的相对误差一般都可以控制在0.2%以内,有些仪器分析法,如电重量法、库仑滴定法等也可以达到化学分析的准确度,但多数仪器分析的相对误差较大,一般在±1%~5%,有时甚至大于±105,但对微量、痕量分析来说,还是基本上符合要求的。例如样品中含杂质Cu20ppm,假设用比色法测定时的相对误差为±10%,则测得Cu的含量为18~22ppm,与实际含量只差±2ppm,即为2%,这样的分析结果一般认为是符合要求的。但是进行常量分析时,多数仪器分析方法由于其相对误差较大而不适于常量分析。  由于仪器分析是一种相对分析方法,多数仪器分析需用化学纯品作标样,而化学纯品的成分多半要用化学分析法来确定。多数仪器分析方法中的样品处理(溶样、干扰分离、试液配制等)需用化学分析法中常用的基本操作技术。在建立新的仪器分析方法时,往往需用化学分析法来验证。尤其对一些复杂物质分析时,常常需用仪器分析法和化学分析法进行综合分析,例如主含量用化学分析法、微量杂质用仪器分析法测定。因此,化学分析法和仪器分析法是相辅相成的,在应用时可根据具体情况,取长补短,互相配合。  3.技术支持队伍的建立  企业进行钢铁分析检测的仪器化改进的同时,应该注重保留或建设完善的技术支持队伍。  (1)一支精练的由化学分析专业技术人员和技师组成的队伍,作为方法研究和仪器分析在化学分析上的支持   (2)一支由经过专门培训的从事大型精密仪器维修、检验校准和设备管理的维修工程师队伍   (3)配备专业技术人员开展技术支持工作所需的专门仪器设备和实验室。如标样、控样制作和特殊试样所需的化验分析设备 仪器检修所需的常规测试仪器和必要的专门测试仪器 较高一档的分析仪器(ICP光谱仪器等,用于对日常分析仪器的及时校验、比对等)。  (4)充分利用技术支持的外部资源(如仪器厂商技术支持网,科研院校情报信息网等)。
  • 再 添 新 力 军 — 清华、北大等高校应届博士、硕士加入北京吉天
    在这个花木灿烂、生机盎然的四月,满怀对未来的憧憬和展望,几位即将毕业的清华、北大等高校的博士、硕士生齐聚北京吉天,将开始新的工作、学习和生活。4月21日下午,吉天公司召开了2015年度博士、硕士欢迎会,会议由人力资源部姜英主持,公司总经理彭华,副总经理裴晓华、陈红军、陈玲,产品总监赵富荣,生产部经理何立杰参加了欢迎会。 会上,总经理彭华代表公司对大家的到来表示欢迎。她向大家叙述了吉天的发展史,并重点介绍了吉天的现在与未来,她表示吉天现在是一个生产优秀国产仪器的厂家,在未来不仅要继续开发拥有自主知识产权的仪器和产品,更要发展成为提供全面实验室解决方案的平台;吉天需要更多的对自己有高要求的优秀人才,只有拥有更加优秀的团队,才能确保公司的创新能力得以延续,并支撑公司将来的蓬勃发展。 她提到在每个人的一生中,都要不断地面临各种选择,而职业方向的选择,是关系到每个人将来服务社会,实现人生价值的一件大事,她对于大家选择加入吉天这样一个实业型的公司表示认可,大家选择吉天,是对吉天的充分信任,吉天也一定会给未来的员工提供一个尽情发挥才能、实现自我价值的舞台。希望大家在吉天通过学习更多的知识,做出更好、更便捷的创新产品,为提高公司的研发水平做出努力,为整个行业和社会做贡献。 随后,与会的各位领导也分别就各自管理的领域对吉天的现在和未来做了针对性的介绍,希望大家与吉天一起,为用户提供更多的解决方案,解决用户的疑难问题和需求,与吉天共同发展、进步。 新员工们在听完各位领导的讲解后,也纷纷表达了自己的职业梦想,他们都表示,通过这次会议,对吉天有了更深入的认识,有了更大的信心和决心投入未来的工作;他们相信加入吉天团队后,通过学习和努力,一定会有良好的职业发展,可以为公司及整个社会做出更大的贡献。 吉天公司作为创新型高科技企业,一直以来都很注重研发团队的建设和培养,这次积极聘用充满朝气、高素质的优秀高校毕业生加入吉天公司研发团队,不仅可以帮助解决大学生就业难的问题,更为公司蓬勃发展吸纳源源不断的活力与动力。 在未来的发展中,吉天公司愿与广大客户共同努力,为建设创新型企业,发展我国的科学仪器事业贡献更大的力量!
  • 促进合作|得利特为钢铁行业再添开口闪点测定仪等油品分析仪器
    钢铁企业作为重工业能源冶金类工厂,会用到众多大型液压机械类设备,机械设备都离不开液压系统及润滑系统的动力或润滑维护,那么钢铁企业会用到哪些油品,而这些油品又需要怎样来保证清洁净化?润滑油类:1、超级油膜轴承油:广泛应用于轧钢厂的热轧厂、冷轧厂、线材厂的流体润滑。2、HM抗磨液压油:适用于21MPa以内的高抗磨液压系统。3、水乙二醇抗燃液压油:适用于压力在10MPa以内的有明火、高温环境下运行,需要防火的液压系统。4、酯型难燃液压油:广泛应用于压力在40MPa的钢铁行业连铸、高炉、拆炉机、热轧厂、铸造厂、钢包、烧结等要求抗燃的安全性设备的液压系统。5、重负荷工业齿轮油:广泛适用于滑动、震动轴承、齿轮、链条、钢缆等的润滑。6、重负荷开式齿轮油:适用于烧结机、大包回转台、行车变速箱、开式齿轮等的润滑。7、合成(空气)压缩机油:适用于螺杆压缩机、中高压往复式压缩机、大型回转压缩机的润滑。 为了筛查这些油是否达标以保证机器的正常运行,就需要对应的石油产品分析仪器。最近得利特与钢铁行业多个客户进行合作,也更进一步优化了一些分析仪器。 这次北京得利特油品分析仪得到江苏连云港钢铁行业客户顺利验收,江苏连云港钢铁行业客户新建实验室成功投入了使用。 近日,由北京得利特生产的一批油品检测设备顺利完成出厂检测,成功发往江苏连云港钢铁行业客户实验室。 据了解,此次发往设备较多,设备清单如下:A1031油液颗粒污染度检测仪、A1280机械杂质测定仪、A1060石油及合成液抗乳化测定仪、A1020开口闪点测定仪、A1011自动运动粘度测定仪、A1070微量水分测定仪。 合同签订后,得利特从材料采购、工艺、制造、装配等全过程进行严格监督,深入一线严把质量关;经常召开进度协调会,对各类问题事无巨细进行讨论决策。为了确保了该批检测设备交货进度风险可识别和可管控。 仪器发往客户实验室后,已经安排售后进行了安装调试,经过一台安装调试,实验室完成搭建!
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