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纤维材料相关的资讯

  • 复合纤维材料开启高端微波化学仪器的新时空
    复合材料一般泛指由两种或两种以上不同物质以不同方式组合而成的材料,在性能上互相取长补短,产生协同效应,使材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合纤维材料的出现堪称材料史上的一次革命。由于复合纤维材料具有高强质轻、耐高温、耐疲劳、优良的减振性、耐化学腐蚀和热膨胀系数小等特点,广泛应用于航空航天、现代工业、体育器材等领域,如神舟7号、嫦娥探月工程以及C919大飞机等重大项目中均见其身影。 目前,微波化学仪器已成为分析化学、材料科学等应用领域中一种高效的样品前处理和制备设备,然而反应容器的材质直接决定仪器承受高温、高压的性能。市场上流行的微波消解仪通常采用PTFE、PFA以及TFM加工成消解内罐,高端产品更青睐于TFM材质用作消解内罐(最高耐温315℃,最大承受压力12MPa),因此消解外罐的各项性能成为仪器发展和技术创新的&ldquo 瓶颈&rdquo 。早期的聚砜(PSF)或聚苯硫醚(PPS)消解外罐普遍用在普及型和低端微波消解仪上,但在使用过程中因反应条件或机械损伤很容易造成消解罐发生酸腐蚀、变形、产生裂缝,甚至爆裂,现在中高端微波消解仪中已很难见到了。大约在2005年初,国内一代微波消解系统逐渐采用耐高温、高压,尺寸稳定性以及良好耐化学性的聚醚醚酮(PEEK)设计制造压力反应罐外罐,其使用寿命和安全性得到大幅提高。随着用户对微波反应的要求越高(反应温度高于250℃,反应压力高达4MPa,反应罐体耐压能力超过6MPa),PEEK材料的外罐存在如此高温下易熔易燃,且易受高压损伤等缺陷;特别是高温硫酸蒸汽对其的影响而导致罐体开裂,从而大大降低了仪器设备的安全性能和提升了运行维护的成本。 上海新仪公司对目前市场上已有的国外高端产品经过长时间的市场调研和咨询国内先进材料专家,凝聚公司科研技术人员克服多重难关,引进并自主开发出全封闭防腐超强复合纤维材料,在2008奥运年一举攻克外罐材料的&ldquo 瓶颈&rdquo ,奠定开发高端微波化学仪器的技术基础。新型复合纤维材料外罐采用纤维一体化缠绕并外裹PFA材料工艺制作而成,强度高(80MPa)、耐高温(400℃)、质量轻巧和极低的热膨胀系数,耐受各种酸碱、有机溶剂,由于全封闭防腐技术的应用克服了国外同类现有产品的怕水或水蒸气浸蚀、不耐腐蚀等缺点。复合纤维材料的抗疲劳强度为其抗拉强度的60%左右,即使因疲劳断裂也是从基体开始,逐渐扩展到纤维和基体的界面上。因此,具备破坏前的预兆,可以及时检查发现,材料寿命比一般金属的长数倍。同时,复合纤维材料的基体中有成千上万根独立的纤维,当用这种材料制成的外罐即便因反应产生爆炸也能在极短时间内将载荷重新分配并传递到未破坏的纤维上,故整个外罐不至于在短时间内丧失承载能力,其安全性能超越目前已知的所有高分子工程塑料。经实际产品测验结果表明,爆不破炸不裂撕不碎的复合纤维材料外罐完全消除横向炸裂的可能,安全系数大大超过目前市场通用的有机改性PEEK材料,耐用性能为PEEK材质的20~100倍。 MDS-10高通量密闭微波消解· 萃取· 合成工作站和MASTER 40罐高通量密闭微波消解/萃取工作站均采用超高强度的复合纤维材料制成的外罐,同时配合专利的垂直爆破泄压结构,从真正意义上实现了&ldquo 垂直爆破&rdquo 理论,杜绝了由于反应罐的横向破裂造成仪器和人员伤害,极大限度地提高了操作人员的安全性,开启了微波化学超高温高压的新时空。有关仪器详情请浏览我公司网站:www.sineo.cn.
  • 三思聚焦碳纤维材料科学最前沿
    2016年4月15日,“第二届碳纤维及其复合材料技术与应用研讨会”在深圳召开,此次应用研讨会以“构建中国绿色碳纤维产业链”为主题,行业内近三百家企业将齐聚此次研讨会,共同讨论解决我国目前碳纤维发展问题及部分解决方案。 会议现场,国家973项目首席科学家、东华大学纤维材料改性国家重点实验室副主任余木火教授、碳纤维及复合材料研究所党部支书记赵冬林教授等人针对纤维行业发展、碳纤维复合材料在工业领域应用的产业化之路等问题进行了深刻的探讨。 作为中国领先的材料试验设备和材料,碳纤维行业内举足轻重的试验解决方案的服务商,三思纵横接受主办方邀请,携三思独家研创的新品“风暴”系列电子万能试验机和自主研发碳纤维专用夹具全力聚焦该会议,现场分享碳纤维及其复合材料测试方面的最前沿科技。三思纵横致力于为建立有中国特色的碳纤维制备及应用产业链结构,实现碳纤维在交通运输、能源、建筑、航天航空兵器核等领域的应用完全自主贡献一份民族试验机龙头企业的力量。 碳纤维材料是典型的高科技领域中的新型工业材料,是发展国防、军工与国民经济的重要战略物资,碳纤维复合材料具有轻而强、轻而刚、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、结构尺寸稳定性好以及设计性好、可大面积整体成型等特点,已在航空航天、国防军工和民用工业的各个领域得到广泛应用。在要求高温,物理稳定性高的场合,碳纤维复合材料具备不可替代的优势,碳纤维碳材料已在军事及民用工业的各个领域取得广泛应用。高性能碳纤维材料还是制造先进复合材料最重要的增强材料。 既坚如磐石,又韧如发丝。它是自古以来人类在材料领域孜孜以求的品质,也是三思在前进发展道路上追求的品格。
  • 中国高性能纤维要做到“领跑”就必须主动创新——访东华大学材料科学与工程学院院长朱美芳教授
    p  span style="font-family: 楷体,楷体_GB2312,SimKai "2017年7月,“中国材料大会2017暨银川国际材料周”在宁夏国际会堂隆重召开。大会盛况空前,参会人员近5500人。作为大会组织委员会主任之一及“先进纤维与纳米复合材料”分会场的分会主席,朱美芳教授在大会报告及分会场均作了发言致辞。会议期间,仪器信息网编辑有幸就大会概况与朱美芳教授进行了简单交流,受益良多,在时间有限的情况下,会后以电话及邮件形式,请朱美芳教授就本次大会、先进纤维与纳米复合材料领域最新的发展动态、该领域涉及的分析仪器及表征手段、即将牵头成立纤维材料二级学会等进行了详细介绍与解读。/span/pp style="text-align: center"img style="width: 300px height: 423px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/dbaf8a26-f3e7-435d-8ff0-fb7e77ae815d.jpg" title="" height="423" hspace="0" border="0" vspace="0" width="300"//pp style="text-align: center "span style="font-family: 楷体,楷体_GB2312,SimKai "/spanspan style="font-family: 宋体,SimSun "strong东华大学材料科学与工程学院院长朱美芳教授/strong/span/pp  span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong首次落地西北,带动地方经济;大众参与办会,激发青年学者责任感/strong/span/pp  以“新材料,新技术,新发展”为主题的“中国材料大会2017暨银川国际材料周”(以下简称大会)在银川宁夏国际会堂盛大开幕。本次大会由中国材料研究学会主办,宁夏旅游投资集团有限公司承办。大会得到了中国科协、中国科学技术部、中国科学院、中国工程院、国家自然科学基金委员会,宁夏回族自治区科协、经信委、科技厅等部门的大力支持。大会盛况空前,是中国材料研究学会组织的历年来规模最大的一届会议。会议在线注册人数5100余人,实际参会人数近5500人,共收到4000余篇论文摘要。/pp  大会落地银川市,是大会首次在我国西北地区举办,为地方经济发展注入活力和新的增长动力,对推广宁夏新材料、新技术、新工艺等“宁夏制造”具有重大意义。/pp  中国材料研究学会本着开放包容的办会理念,吸引和鼓励国内外优秀的材料科技工作者参与办会,通过办会,培养出了一大批具有社会责任感、长期活跃于国内外高端学术交流的中青年学者,激发了青年学生的创造力和对材料研究的热忱与责任感。本届大会从材料前沿交流到产业对接互动,都是一次内容丰硕,时间紧凑,富有成效的大会!/pp  “中国材料大会2017”设置有37个分会、1个材料教育专业论坛和2个国际分论坛:“2017中日韩纳米功能材料研讨会”和“一带一路材料论坛”。大会主题主要涵盖了能源材料、环境材料、先进结构材料、功能材料、材料基础研究等材料领域。共呈现2200余场口头报告,其中930人为邀请报告。/pp  span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong纤维是老百姓未来“智能生活”的保障,中国高性能纤维要 “领跑”就必须主动创新/strong/span/pp  提到纤维,人们首先想到的肯定是衣服、纺织品等。实际上,纤维是当今人类不可或缺的最重要的材料之一。从航天器、导弹、飞机、高铁、汽车等高精尖装备,到衣服、帽子、袜子、手套等日常生活物品无一离得开纤维。“strong全世界70%的纤维由中国产出,而全国70%的纤维由长三角地区产出。纤维是国家经济发展的基础材料,是老百姓未来‘智能生活’的保障/strong。”东华大学材料科学与工程学院院长朱美芳如是说。/pp  strong东华大学材料科学与工程学院源于1954年我国著名纤维科学家和教育家钱宝钧、方柏容先生创建的新中国第一个“化学纤维”专业/strong,历经化学纤维研究室、研究所及化学纤维系的建立和发展,于1994年成立,可谓为国内材料学院中的“老字号”。拥有我国首批博士学位授予点(1981年)、首批国家重点学科(1986年)、首个纤维材料领域国家重点实验室(1992年)。/pp  学院依托纤维材料改性国家重点实验室等13个国家和省部级基地,坚持产学研用结合,在国防军工急需的三大高性能纤维材料,关乎民生的功能共聚酯、纳米复合功能纤维、大容量聚酯熔体直纺等通用纤维领域取得了系列标志性成果 在民用航空及汽车轻量化复合材料和光、电、热等能量转换功能材料领域已形成新的增长点。研究成果和专利转化效益惠及年产值达万亿的纤维材料行业,材料学科获得国家技术发明奖和国家科技进步奖16项、省部级科技奖项170余项,为我国跃升世界纤维生产第一大国并向世界强国迈进做出重大贡献。/pp  中国的纤维产业从无到有、从小到大,现在到了从大到强的转变阶段。在功能性纤维方面,源于70%的产量和广阔的市场潜力,中国的实力比较强,质和量上处于“并跑”和“领跑”地位 在生物质纤维方面,与国外处于“齐头并进”初步发展阶段,而strong在高性能纤维方面,中国还处于“跟跑”和“并跑”阶段,将来要做到“领跑”就必须主动创新。/strong高性能纤维的研发能力如何,直接关系到国与国之间的竞争实力。从上世纪80年代起至今,strong东华一代又一代的材料人围绕国家对高性能纤维与复合材料的迫切需求,海、陆、空全面出击,持续系统展开科研攻关/strong。功能性纤维方面,“行业急需依托大容量工程基础,促进常规产品优质化,提升产品附加值,实现通用纤维高品质多重功能化。”朱美芳认为。/pp  目前,纤维新材料目前已远远超出传统化学纤维的范畴,纤维成分应由单一向复合、简单向多重构筑发展,纤维功能研究应由被动适应向主动创新设计直至智能化方向发展,同时加强基础研究,为产品研发注入原动力,支持原创关键技术开发,加大多学科的交叉与融合。因此我们分会的名称为“先进纤维与纳米复合材料”,这也在参加分会的老师所作报告中得到了体现,如复旦大学彭慧胜教授在可发电储电供电的新能源纤维上取得了一系列进展,我们预计从事这个领域研究的科研工作者还会继续快速增加,从而带动传统纤维行业转型升级同时其中也孕育着无穷的创新创业机会。/pp  strongspan style="color: rgb(255, 0, 0) "科研是不断攀登高峰的过程,仪器设备则是认识者和认识对象之间的纽带/span/strong/pp  先进纤维与纳米复合材料领域是纤维材料改性国家重点实验室的研究内容之一,实验室建有仪器设备公共平台,拥有大精测试仪器48台(套)、工程试验线17条,实现24小时预约开放。为相关科学研究提供支撑,比如扫描电子显微镜、X-射线衍射仪、透射电镜、原子力显微镜、激光拉曼光谱仪、激光光散射仪、红外光谱仪等对纤维与复合材料微观结构的表征设备,以及热重分析仪、动态热机械分析仪、差示扫描量热仪、毛细管流变仪、电子万能材料试验机、单丝纱线强伸度仪等测试设备,另外,还开发了纤维声速仪、结晶动力学、小型湿法纺丝机、微型共混仪、微型注塑仪等自制设备。/pp  科学研究是一个不断攀登高峰的过程,为了提高先进纤维与纳米复合材料的研究水平,需进一步加强低维材料和先进纤维开发、复合材料表界面、微观结构与性能分析表征等多方面的仪器设备建设,完善纤维生物材料表征及微纳器件制备超净平台建设等。一些新型仪器设备也逐渐成为未来需求,如:基质辅助激光解析电离飞行时间串联质谱联用仪、多功能光热诱导纳米红外显微镜系统、高温旋转流变仪、纳米压痕仪、超景深三维显微镜、微流变仪、3D生物材料打印机、介电常数测试仪以及模块化功能型纺丝设备系统等。/pp  仪器设备,是为了实现科学认识目的而制造和使用的工具,它作为认识者和认识对象之间的纽带,在科学研究中是不可缺少的重要条件。仪器设备和科学研究两者相辅相成、密不可分,科学研究如果不依靠仪器设备提供的大量的客观材料,即使研究方法正确,也出不了好的成果,而仪器设备是观察现象的一种手段,只有在正确科学研究方向的指导下,才能对材料进行全面、客观、准确的认识,从而找出过程的本质和规律,对获得的结果做出正确的评价。/pp  strongspan style="color: rgb(255, 0, 0) "成立纤维材料二级学会,为纤维材料工作者提供学术交流的平台/span/strong/pp  材料是科技的先导,纤维材料领域的科技革新正推动纤维产业的颠覆性发展,催生新一代纤维。具有绿色、智能、多功能及超高性能、超高性价比、超高附加值的纤维材料将引领未来发展方向 纤维材料应用领域超越传统纤维,成为先进制造业、智能与功能消费品、医疗与健康、环保与防护、现代建筑业与农业、新能源等领域的关键基础和核心材料,成为国家供给侧结构性改革的重要突破口。材料作为现代文明的三大支柱之一,发达国家竞相在新一代纤维产业发展上布局谋篇,美国革命性纤维发展注重以智能纤维研发与生产为核心,并在纤维材料应用领域拓展与军转民等方面进行全面部署 欧盟着力于纤维产品高质化、专业化、可持续发展及技术创新机制 日本注重以高性能纤维材料为核心的整个产业链的研发。我国的传统纤维产量虽然占世界第一,但在高技术纤维、新一代纤维方面的研发相对滞后,导致部分纤维及高技术领域的相关零部件被发达国家垄断,极大地减缓了我国在未来纤维材料领域的发展动力,限制了我国科技和经济的持续高速发展。在“十三五”期间,纤维新材料的发展趋势是通过纤维学科与生物、电子、纳米技术等相关学科的交叉和渗透,研制与信息技术、生命科学、环保技术、新能源相关,且低碳、环保的新纤维、新技术,以满足服装、家用、产业用等各领域的需求。这种发展趋势主要体现在以下几个方向:纤维性能向高性能化、智能化发展,纤维品种向生态化、高功能化及结构功能一体化方向发展,纤维技术向高速、高效、短流程、全自动、规模化、清洁化方向发展,纤维成分由单一向复合、简单向多重构筑方向发展,纤维尺度向纳米化发展,功能智能与产业用纤维由被动适应向主动创新设计方向发展,成纤聚合物合成和成形技术向生物、仿生技术等方向发展,纤维原料向绿色化方向发展。/pp  纤维材料的发展为信息、能源、生物医用等高新技术提供关键性新材料,对我国整体技术水平的提高和整体实力的增强有着不可替代的作用。实现我国纤维材料产业向“大纤维”新材料的转型升级,将对我国能源、资源、环境、生态和国民经济相关领域的发展和科技进步产生重要影响,对国民经济的产业结构调整和升级,对国家的经济和国防安全以及我国人们生活质量的改善都具有重要的战略意义。纤维材料分会的成立将有助于提升我国在“大纤维”材料领域的基础研究与应用研究水平,有助于推动我国相关行业的快速发展。/pp  中国材料研究学会是致力于推进材料科学与工程领域的研发与产业化的国家一级学会,纤维材料是新材料的一种,也是充满活力的基础研究和产业应用方向,纤维材料的发展也为其它材料的发展和应用提供了强有力的支撑。当今正是纤维材料发展的高潮阶段,成立纤维材料二级学会不仅能为广大纤维材料工作者建立联系纽带,提供学术交流的平台,促进我国纤维材料的发展 而且能契合国家“十三五”在新材料、新能源、新型光电多个领域的重点支持。目前纤维材料分会成立的前期准备工作已经就绪,已经将相关材料报送至中国材料研究学会,等待学会根据章程及相关程序审批。/pp span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong 第八届ICAFPM十月上海召开,“中日韩女科学家论坛”成亮点/strong/span/pp  先进纤维与聚合物材料国际会议(ICAFPM)由东华大学纤维材料改性国家重点实验室发起举办,旨在探讨与先进纤维和聚合物材料相关的各个领域的最新研究和进展,开拓纤维和聚合物研究领域前沿。自2002年举办第一届以来,已成功举办七届。/pp  第八届先进纤维与聚合物材料国际会议定于2017年10月8-10日在东华大学松江校区举办,会议由纤维材料改性国家重点实验室、纤维材料先进制造技术与科学创新引智基地、东华大学先进低维材料中心、东华大学材料科学与工程学院联合主办并承办,中国自然科学基金委、中国材料研究学会纤维材料分会(筹)、中国材料研究学会高分子材料与工程分会、中国女科技工作者协会、聚烯烃催化技术与高性能材料国家重点实验室协办。本次会议的主题是:下一代纤维:改变我们的生活(Next generation fibers:Changing our life)。并将围绕“新一代纤维”这一主题及相关子议题开展多项学术交流活动,其中包含学术会议、学术论文宣讲和墙展活动。此次分会主题包括A. 高性能纤维与复合材料、B. 纤维与纺织品中的化学与物理、C. 纳米技术在纤维和聚合物中的应用、D. 智能纤维、智能纺织品与可穿戴智能设备、E. 环保纤维与聚合物、F. 医用纤维与聚合物、G. 能源用纤维与聚合物、H. 天然纤维与仿生聚合物、I. 低维材料、J. 多功能与多组分纤维、K. 第八届中日韩女科学家论坛暨国际材料科技女性研讨会 。预计会议将有200余位来自美国、日本、德国、英国、法国、瑞士、印度、澳大利亚、瑞典、新加坡、葡萄牙等世界各国的知名学者参会,包括4名美国工程院院士、1名英国皇家工程院院士、1名欧洲科学与艺术学院院士、1名美国国家发明家科学院院士,以及亚洲聚合物协会主席、欧洲高分子联合会前任主席、日本纤维学会会长等。/pp  中日韩女科学家论坛于2008年由韩国女科技团体联合会发起,中国女科技工作者协会、日本女工程师和科学家国际网络组织以及韩国女科技团体联合会共同签署了关于三国轮值举办该论坛的备忘录。论坛至今已举办了七届,每届由中日韩三方分别轮流主办。围绕科技女性的发展状况、女性在科技领域的领导力、如何平衡女性事业与家庭关系以及各国政府在重视和积极开发女性科技人力资源的政策举措等方面进行广泛交流,相互借鉴经验 同时也进一步加强了中日韩三国女科技工作者间的创新与合作。/pp  在中国科协常委会女科技工作者专门委员会的支持下,第八届中日韩女科学家论坛暨国际材料科技女性研讨会作为2017年第八届ICAFPM第11个分会,将于10月7日召开。此次论坛由中国女科技工作者协会主办,东华大学纤维材料改性国家重点实验室、东华大学先进低维材料中心和东华大学材料科学与工程学院承办,主题为“科学中的女性:合作与创新”(Women in science: cooperation and innovation)。论坛分领导力、示范力、创新力三个分会,报告人有中日韩三方等知名女科学家和有关人员。届时,也将邀请出席2017年第八届ICAFPM其它分会有关代表到会参与讨论交流。/pp style="text-align: right "strong采访编辑/strongstrong:/strong杨厉哲br//pp strong 附:朱美芳简历/strong/pp  朱美芳,女,1965年生,博士、教授、博士生导师,教育部长江学者特聘教授。现任东华大学材料科学与工程学院院长,纤维材料改性国家重点实验室主任,纤维材料先进制造技术与科学创新引智基地主任。是国家杰出青年科学基金、首届全国创新争先奖、中国青年科技奖、中国青年女科学家奖、国家级有突出贡献中青年专家、新世纪“百千万人才工程”国家级人选获得者。作为团队带头人入选教育部创新团队、科技部创新人才推进计划重点领域创新团队。主要研究方向包括:聚合物纤维及纳米复合功能材料、有机/无机纳米杂化材料的应用基础和关键技术研究。近年主持及完成国家自然科学基金重点项目、国家重点研发计划等项目30余项。在Advanced Materials、Chemical Communication、Macromolecules等国内外著名期刊发表论文260余篇,编写专著6部(章) 授权国家发明专利100余件,成果在多家企业得到推广应用。以第一完成人曾获国家科技进步二等奖、上海市科技进步一等奖等10余项科技奖励。现(曾)任教育部高等学校材料科学与工程教学指导委员会委员、高分子材料与工程专业教学指导分委员会副主任委员,科技部十五“863”高技术计划新材料领域纳米材料专项总体组专家成员,中国材料研究学会副理事长,中国纺织工程学会化纤专业委员会副主任委员,上海新材料协会副会长,中国化学会高分子学科委员会委员 Progress in Natural Science: Materials International、Journal of Fiber Bioengineering and informatics、《高分子学报》、《纺织学报》、《合成纤维》等期刊编委。组织国际国内会议20余次,100余次作国际国内会议大会报告、邀请报告或担任会议主席。/p
  • 新型超强韧石墨烯材料有望替代碳纤维
    p style="text-indent: 2em "发表在最新一期美国《国家科学院学报》上的研究显示,北京航空航天大学程群峰教授课题组和美国得克萨斯大学达拉斯分校雷· 鲍曼团队受到天然珍珠母力学结构的启发,制备出微观结构类似于珍珠母的有序层状石墨烯结构。/pp style="text-indent: 2em "程群峰对新华社记者说,此前将石墨烯单片机械堆叠成较厚的宏观材料耗时费力。例如制备人头发厚度的石墨烯薄膜,需要堆叠15万层单片石墨烯,且片层间界面作用较弱,力学性能较差。/pp style="text-indent: 2em "珍珠母具有高强度、高韧性的力学性能,主要得益于内部规整的层状结构和离子键、共价键、氢键等丰富的界面作用。研究人员采用化学制备法而非机械堆叠制备出这种材料。他们借鉴了珍珠母的层状连接方式,通过在氧化石墨烯层间引入共价键、共轭键等不同键连的交联分子,将石墨烯纳米片牢固地“缝合”在一起,制造出强韧一体化的高导电石墨烯薄膜。/pp style="text-indent: 2em "程群峰说,这种薄膜材料的拉伸断裂强度是普通石墨烯薄膜的4.5倍,韧性是后者的7.9倍。/pp style="text-indent: 2em "研究人员介绍,传统碳纤维材料的制备条件需超过2500摄氏度,但新材料可在45摄氏度以下的室温进行制备,强度与碳纤维复合材料相当,成本更加低廉,易实现商业规模化制备。/pp style="text-indent: 2em "程群峰说,这种廉价、低温的高性能多功能石墨烯纳米复合材料在航空航天、汽车、柔性电子器件等领域具有广泛应用前景。/pp style="text-indent: 2em "论文通讯作者鲍曼说,薄膜有望最终取代飞机、汽车等设备使用的碳纤维复合材料。/p
  • 碳纤维高歌猛进,仪器检测遇阻:业/仪/检融合或可破局——访上海骐杰新材料董事长申富强
    “第十七届中国科学仪器发展年会(ACCSI2024)”于2024年4月17-19日在苏州狮山国际会议中心盛大召开。ACCSI定位为科学仪器行业高级别产业峰会,经过多年的发展,已被业界誉为科学仪器行业的“达沃斯”论坛。ACCSI2024 以“融合创新,质领未来”为主题,吸引了来自“政、产、学、研、用、资、媒”等各方的高端人士共计1500余人参会,共同探讨科学仪器行业的前沿趋势与发展机遇。年会现场,仪器信息网特别采访了上海骐杰新材料股份有限公司董事长申富强。访谈就公司的整体业务概况、碳纤维复合材料产业化现状、研发过程中所用到的仪器检测技术、目前对仪器检测的需求等话题展开。仪器信息网:请介绍下上海骐杰新材料股份有限公司的整体业务概况?申富强:上海骐杰股份是做碳纤维复合材料的,主要的应用领域有三个,第一个是超高温应用领域,第二个是摩擦材料领域,第三个是储能材料领域。公司目前有将近200人,总部在上海,设有4个生产基地,主要在江苏淮安,各基地承载了不同的职能,目前着重开发的市场是光伏和半导体的应用方面。仪器信息网:我国碳纤维复合材料产业化现状如何?与国际水平有哪些差距?骐杰新材料在推进碳纤维复合材料国产化方面取得哪些进展?申富强:中国的碳纤维发展基本已与世界同步,虽在某些技术上稍显落后,但经过这几年的努力,已经追上来了。当前,中国碳纤维在国际市场的份额大幅提升,原来主要集中在日本、美国和欧洲,现在产量已与日本不相上下,预计到2030年,有望超越欧美和日本,成为碳纤维生产的第一大国。碳纤维复合材料领域也呈现出增长态势,之前看过相关报道,在2030年之前,会维持年均14%的增长率,是一个非常好的行业。中国在这一领域的发展与世界也基本是同步的,水平相当。目前,我国碳纤维复合材料领域主要分为树脂基和碳碳复合材料两大类。我们公司专注于碳碳复合材料领域,并已在此领域取得了一系列重要突破,包括飞机、汽车的摩擦材料,半导体的高纯材料,以及新能源储能材料等方面的显著进步。仪器信息网:中国碳纤维复合材料呈现积极发展态势,您认为发展背后的驱动力主要来自具体的应用需求还是碳纤维材料本身发展规律?申富强:从我个人角度来看话,可以从两个方面回答,第一个确实是碳纤维材料本身的发展,从最开始的50年代到现在的高速发展,这是一个材料发展的必然的结果。材料的发明到最终的市场的应用,需要一个很长的周期,尤其是基础材料的应用,周期可能更长。所以作为材料人来讲,要耐得住寂寞,守得住底线,和材料一起发展。第二方面,我认为碳纤维材料的发展同样受到国家导向和政策的影响,包括世界上新兴的科研前沿需求,也具有一定的指导作用。各个国家都在做相应的政策性引导,我们国家也是跟国际政策是相匹配的,能够跟得上新兴器件的应用,比如半导体、飞机及重型的航天器。材料的需求出来之后,必然会带动碳纤维的发展,这是两方面的推动。仪器信息网:碳纤维复合材料研发生产过程中主要会应用到哪些仪器检测技术?请从您的角度谈谈这些仪器检测技术对于材料研发生产的重要意义?申富强:我觉得在材料发展过程中,检测是一个非常重要的环节。检测必然会对仪器带来需求,尤其是新材料或者新的苛刻的应用场景出现的时候,对于检测仪器也会相应地提出新的需求,而且会提出苛刻的需求。现在碳纤维复合材料应用领域,尤其是碳碳复合材料领域,出现的应用场景都是超高温、超纯或超大容量,对于原有的普通的仪器或者普通精度的仪器,已经不能够满足市场的需求了。在碳纤维复合材料行业中,测试3000度以上的高温机械性能和物理性能等,一直是个技术挑战。目前,市场上缺少这类仪器,也让众多企业倍感困惑。为了突破这一困境,不少企业开始自主研发或寻找合适的厂家进行联合开发。而且,测试标准也不统一。所以,现在对于碳纤维复合材料来说,要么是找不到相应的仪器,要么是有仪器,但精度不够。此外,行业还面临着测试平台不足和数据积累、共享困难的问题。所以我觉得将来对于仪器的要求,除了在有和无之间先实现之外,第二个很重要的问题就是实现精度、智能化、数据化,要在这方面做更多的努力,否则无法满足新材料的发展需求,也会阻碍新材料的发展。所以我呼吁相应的国内的仪器生产厂家积极投入到这一领域,尽可能实现这些仪器的国产化。仪器信息网:从目前应用来看,贵司对检测技术或仪器设备还有哪些需求?申富强:在超高温条件下,如超过1500度的导热系数仪,目前难以找到合适的供应商。同样,超高温下的热膨胀系数仪,以及用于测量微孔、介孔和纳孔的粒径分布和电化学活性的设备也极为稀缺。此外,对于模拟高速运动惯量下的热损或摩擦性能,以及导热性能的测试仪器同样缺乏。所以我希望相关仪器制造商能够投入研发或联合研发相应的仪器。仪器信息网:您认为材料研发生产企业与科学仪器生产企业有哪些合作的方向?申富强:之前我思考过这个问题,可以概括为业仪一体或业仪融合,就是企业和仪器应该要一体化发展,甚至应该加上检测服务,实现业仪检的一体化发展,可能对以后产业的发展有帮助。如果没有精准的仪器,没有合适的仪器,对产业的发展,对行业的推动是比较麻烦的。发展到中期的时候,我建议建立一个检测服务的平台,实现仪器的共享,减少企业的仪器购置成本。同时,随着数据积累的增加,材料未来的发展可能会从传统的产业研究院模式逐步转向数字化的产业研究院。这种转变将减少测试量,从而加速研发过程,降低测试成本。我认为这是未来产业发展的一个理想方向。因此,我建议咱们仪器信息网能够构建一个这样的体系,新的名词可以叫“材料基因研究所”,这样可以通过这个平台,加速材料和产业的发展。仪器信息网:您提到骐杰新材料在材料研发过程中也展开一些仪器技术的开发,能不能谈谈贵公司在此方面有没有实质性进展或看法?申富强:实际上,我们一直在努力推进产学研合作,因为购买全部所需仪器对企业而言是一笔庞大的开支,所以现在也在和大学及科研院所联合开发项目,这样可以借助高校的平台满足公司在材料检测服务方面的需求。当然,现在也有一些第三方检测机构也不错,所以我觉得是一个阶段性的发展需求。所以我认为公司可以跟第三方来共建测试平台,如仪器信息网或政府机构,这也是一个比较合适的选择。仪器信息网:今年是仪器信息网成立25周年,请您谈谈对仪器信息网未来有哪些建议或者期待?申富强:我觉得咱们网站做得非常好。建议就是可不可以整合下咱们网站供应商、检测服务机构等这些资源,真正的实现产业、仪器、检测一体化发展,也希望可以早日实现。
  • MTS为材料测试提供整套解决方案
    仪器信息网讯 2016年9月20日-22日,由中国钢研科技集团有限公司和中国金属学会联合举办的第18届国际冶金及材料分析测试学术报告会暨展览会(CCATM’2016)及国际钢铁工业分析委员学术报告会(ICASI’2016)在北京隆重召开。近500位国内外相关领域的专家、学者、技术人员及仪器设备厂商参加了此次盛会。  力学性能测试在冶金及材料物性测试领域有着举足轻重的作用,作为全球最大的力学性能测试与模拟系统供应商——美特斯工业系统(中国)有限公司携多套试验机系统和测试软件系列海报亮相展览会。美特斯工业系统(中国)有限公司展位  在展位现场,MTS材料与结构区域客户经理冯秉坤向仪器信息网编辑介绍了美特斯工业系统在材料领域的应用情况,“可以这么说,在材料测试领域,小到测试纺织纤维材料的微小力,大到测试金属材料大吨位的拉力,只要涉及到‘力’的测试,几乎都可以在美特斯工业系统找到相应的试验机产品或解决方案。”冯秉坤自豪的表示,“且MTS试验机产品客户分布广泛,主要包括科研院所、企业等。此次大会许多参会专家、厂商都是他们的老用户,比如本次大会的赞助商钢研纳克就是就是他们的老客户之一,同时本次物理检测分会场报告中一些优异的数据结果也是使用我们的试验机产品获得的”。MTS AcumenTM电动力学测试系统  接着冯秉坤主要介绍了MTS AcumenTM电动力学测试系统,该测试系统可谓材料测试的一个强大的多功能平台,兼具高效、准确、易于使用的特点,可以提供研究人员和测试人员高保真的动态和静态测试所需要的功能,可执行包括拉伸测试、压缩测试、挠曲/弯曲测试、疲劳测试等基本的材料测试。其中Acumen 1和Acumen 3的动态受力依次为1250N、3000N,静态受力依次为850N、2000N。  同时,MTS TestSuite Multipurpose 软件与该测试系统无缝集成,可以提供电动力学测试所需的测试定义、执行、分析和报告功能。适用于疲劳、断裂、拉伸和其他测试类型的模块和模板都可用于满足特定的测试标准。
  • 食品接触材料检测行业37项标准通过审定
    近日,食品接触材料检测行业标准审定会在江苏省常州市召开。汤礼军、魏红兵、陈少鸿、宋志刚、董辉、钟怀宁、刘伟、程维勇、孙忠松、卞学东、祖立武、曹国庆、陶强、马强、蒋伟、唐树田、宋欢、张旭龙、陈文等19位专家组成了审定委员会,下列37项标准通过本次审定:  1、食品接触材料检测方法 辅助材料 荧光增白剂迁移量的检测 液相色谱法(深圳检验检疫局)   2、食品接触材料检测方法 高分子材料 4,4'二氨基二苯甲烷迁移量的测定 液相色谱法(广东检验检疫局)   3、食品接触材料检测方法 高分子材料 非奶嘴用含氯橡胶制品中2-巯基咪唑的测定 液相色谱法(深圳检验检疫局)   4、食品接触材料检测方法 高分子材料 铬、锆和钒的测定 ICP-AES法(福建检验检疫局)   5、食品接触材料检测方法 高分子材料 聚苯乙烯制品(PS)中甲苯、乙苯、丙苯、异丙苯、苯乙烯、总挥发性物质的测定 气相色谱法(广东检验检疫局)   6、食品接触材料检测方法 高分子材料 聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂及其制品中乙醛的测定(江苏检验检疫局)   7、食品接触材料检测方法 高分子材料 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中甲基丙烯酸甲酯的测定 气相色谱法(上海检验检疫局)   8、食品接触材料检测方法 高分子材料 聚氯乙烯制品(PVC)中磷酸甲苯酯的测定 气相色谱法(浙江检验检疫局)   9、食品接触材料检测方法 高分子材料 磷酸甲酚酯的测定 液相色谱法(山东检验检疫局)   10、食品接触材料检测方法 高分子材料 偏二氯乙烯的测定 液相色谱法(山东检验检疫局)   11、食品接触材料检测方法 高分子材料 三乙胺及三正丁胺的测定 液相色谱法(广东检验检疫局)   12、食品接触材料检测方法 高分子材料 食品模拟物中初级芳香胺的测定 气相色谱-质谱法(广东检验检疫局)   13、食品接触材料检测方法 高分子材料 食品模拟物中二氨基乙醇的测定 气相色谱法(江苏检验检疫局)   14、食品接触材料检测方法 高分子材料 食品模拟物中甲基丙烯酸甲酯的测定(厦门检验检疫局)   15、食品接触材料检测方法 高分子材料 食品模拟物中抗氧化剂的测定 气相色谱法(天津检验检疫局)   16、食品接触材料检测方法 高分子材料 双(羟苯基)甲烷-双(2,3-环氧丙基)醚迁移量的测定 气相色谱法(珠海检验检疫局)   17、食品接触材料检测方法 高分子材料 油脂接触下的试验方法(山东检验检疫局)   18、食品接触材料检测方法 高分子材料 总乳酸迁移量的测定 液相色谱法(山东检验检疫局)   19、食品接触材料检测方法 高分子材料中溶剂残留的测定 气相色谱法(上海检验检疫局)   20、食品接触材料检测方法 高分子材料中锑的测定原子荧光光度法(浙江检验检疫局)   21、食品接触材料检测方法 金属材料 苯酚的测定气相色谱法(宁波检验检疫局)   22、食品接触材料检测方法 金属材料 表面涂料中环氧氯丙烷的测定 液相色谱法(宁波检验检疫局)   23、食品接触材料检测方法 金属材料 金属基质的聚合涂层 总迁移物试验条件和试验方法选择指南(江苏检验检疫局)   24、食品接触材料检测方法 金属材料 氯乙烯迁移量的测定 气相色谱法(河北检验检疫局)   25、食品接触材料检测方法 挠性包装密封件破裂试验(山东检验检疫局)   26、食品接触材料检测方法 鲜切制品自发气调控制式食品包装的测试(山东检验检疫局)   27、食品接触材料检测方法 纸、再生纤维材料 聚合涂层 总迁移物试验条件和试验方法选择指南(山西检验检疫局)   28、食品接触材料检测方法 纸、再生纤维材料 抗氧化剂的测定 气相色谱法(山西检验检疫局)   29、食品接触材料检测方法 纸、再生纤维材料 食品模拟物中抗氧化剂的测定 气相色谱法(山东检验检疫局)   30、食品接触材料检测方法 纸、再生纤维材料 荧光增白的纸和纸板牢度的测定(上海检验检疫局)   31、食品接触材料检测方法 纸、再生纤维材料 有机氯农药残留的测定 气相色谱法(吉林检验检疫局)   32、食品接触材料检测方法 纸、再生纤维材料 杂酚油的测定 气相色谱法(山东检验检疫局)   33、食品接触材料检测方法 纸、再生纤维材料中砷的测定 原子荧光光度法(厦门检验检疫局)   34、食品接触材料中4-甲基二苯甲酮迁移量的测定(江苏检验检疫局)   35、食品接触材料 高分子材料 食品模拟物中偏二氯乙烯的测定 气相色谱法(宁波检验检疫局)   36、食品接触材料 食品模拟物中环氧大豆油迁移量的检测 气相-质谱联用法(广东检验检疫局)   37、木郑皇品表面涂层中总铅含量快速筛选检测方法 X射线荧光光谱法(江苏检验检疫局)。
  • 超级蒙烯材料:石墨烯家族的新成员
    引言石墨烯是由sp2杂化的单层碳原子构成的蜂窝状二维原子晶体材料,是古老的碳材料家族的新成员,拥有无与伦比的物理化学性质。石墨烯有两种基本形态。一种是石墨烯粉体,通常由数十纳米到数十微米的微小石墨烯片堆积而成;另一种是通过碳源高温裂解反应生成的连续态石墨烯薄膜。存在形态不同,性质差异很大,用途也完全不同。石墨烯纤维是近年来发展起来的新的石墨烯形态,通常从氧化石墨烯粉体出发,经有序组装、 化学还原、高温处理等工艺制得。石墨烯纤维的结构比较复杂,作为初始结构单元的氧化石墨烯微片通过化学还原和高温化学反应形成准连续的石墨烯薄膜,其片层间的堆垛结构依处理工艺差别很大。从堆垛结构上看,石墨烯纤维接近传统石墨;而从宏观形态上看,它类似于碳纤维。石墨烯粉体通过与高分子复合,可在一定程度上改善高分子材料的力学、电学乃至热学性能,派生出一类石墨烯/高分子复合材料。 理论上讲,高温外延生长而成的连续态单晶石墨烯薄膜最能体现石墨烯的本征优异特性,如超高载流子迁移率、极高的热导率以及超强的力学强度等。这种连续态石墨烯薄膜通常生长在铜、镍等金属表面,金属的作用是降低碳源裂解温度和石墨化温度。金属材料具有很好的导电性和导热性,原子级厚度的石墨烯的优良导电、导热特性会淹没在宏观厚度的金属生长衬底贡献的电子汪洋大海背景中。因此,在实际应用中,需要将石墨烯从金属生长衬底表面剥离下来,转移到目标支撑衬底上。实现单原子层厚度的石墨烯剥离转移无疑是一个巨大的技术挑战,从某种意义上讲,决定着连续态石墨烯薄膜的发展未来,这是制约石墨烯薄膜应用的瓶颈所在。超级蒙烯材料是本研究团队提出的新概念,为破解连续态石墨烯薄膜应用的剥离转移瓶颈提供了一个全新的解决方案。通过高温生长过程和巧妙的工艺设计,在传统材料表面沉积连续态石墨烯薄膜。借助高性能石墨烯“蒙皮”,赋予传统材料全新的功能,让原子级厚度的石墨烯薄膜搭乘传统材料载体走进市场(图1)。不同于石墨烯涂料在材料表面的物理涂敷,这种直接生长的连续态石墨烯“蒙皮”最大程度地保存了石墨烯的本征特性,是普通石墨烯微片材料所无法比拟的。这也是冠之以“超级”的原因所在。需要强调指出的是,超级蒙烯材料体现了连续态石墨烯薄膜应用的新理念,借助传统材料衬底,解决了超薄石墨烯薄膜的无法自支撑问题,同时回避了金属衬底上薄膜生长的剥离转移难题。超级蒙烯材料是一类新型石墨烯复合材料,通过高温工艺实现石墨烯与传统材料的直接复合。例如,利用特殊设计的化学气相沉积工艺,在广泛应用的传统玻璃纤维表面生长石墨烯,即可得到新型“蒙烯玻璃纤维”材料。石墨烯蒙皮的存在赋予蒙烯玻璃纤维优良的导电性和导热性,为传统玻璃纤维带来全新的性能。尤其重要的是,纳米级到亚微米厚度的石墨烯蒙皮基本上不改变衬底材料的宏观形态,因此超级蒙烯材料具有工艺兼容性强的巨大优势,在不改变现役工程材料加工工艺的前提下发挥其独特的功能,可借力现役工程材料的广阔应用市场,将石墨烯薄膜推向实际应用。超级蒙烯材料是石墨烯家族的新成员,拥有丰富的内涵和广阔的发展空间。生长衬底材料的选择是发展超级蒙烯材料的关键所在。原理上讲,衬底材料需要耐受石墨烯生长所需要的高温条件,确保其本征特性不发生显著的改变。另一个重要条件是,能够找到可行的工艺路线实现石墨烯的直接生长。高品质连续态石墨烯的可控生长是实现其优异性能的重要前提。此外,衬底材料在工程领域已经获得广泛应用,以便为超级蒙烯材料提供更多可选择的应用场景。超级蒙烯材料可分为蒙烯非金属材料和蒙烯金属材料(图2)。蒙烯玻璃纤维是典型的蒙烯非金属材料。蒙烯氧化铝、蒙烯碳化硅以及蒙烯氮化硼等都是蒙烯非金属材料家族的重要成员。蒙烯金属材料通过在金属衬底上生长石墨烯获得,包括蒙烯铜、蒙烯镍、蒙烯铟、蒙烯锡、蒙烯钢等诸多种类。按照衬底材料的形态分类,超级蒙烯材料又可以细分为蒙烯箔材、蒙烯纤维、蒙烯粉体以及蒙烯泡沫等多种形态,构成琳琅满目的超级蒙烯材料家族。不同形态的超级蒙烯材料进行后加工处理或者与其他材料复合,将进一步丰富超级蒙烯材料家族的内涵。蒙烯玻璃纤维蒙烯玻璃纤维是超级蒙烯材料概念的第一个具体实例。通过高温化学气相沉积过程,在传统玻璃纤维表面生长连续态石墨烯薄膜,实现石墨烯与玻璃纤维的有机结合,是一类全新的石墨烯/玻璃纤维复合材料。玻璃纤维是广泛应用的传统工程材料,2019 年全球玻璃纤维产量约800万吨。我国是玻璃纤维生产大国,全球占比达65%以上。玻璃纤维兼具轻质、高强、耐高温、柔性等诸多优异性能,是国防军工、航空航天、风能发电、工程建筑等领域的重要基材,如飞机机身、火箭和导弹外壳、雷达罩等都采用玻璃纤维作为主要的复合材料增强体。蒙烯玻璃纤维继承了玻璃纤维的本征特性,同时赋予其高导电、高导热等新的性能(图3)。原子级厚度的石墨烯薄膜可搭乘传统玻璃纤维载体,走向实际应用,从而开辟出石墨烯材料应用的新天地。制备蒙烯玻璃纤维材料存在着诸多技术挑战。通常情况下,石墨烯的CVD生长会选择以铜、镍为代表的金属衬底。金属衬底具有催化活性,对于碳源前驱体的裂解、石墨烯成核、外延生长等基元过程有着良好的促进作用,有助于提升石墨烯的结晶质量、生长速率以及层数可控性。然而,玻璃纤维是非金属材料,催化活性很弱,因此碳源前驱体的裂解过程主要是热裂解。为了确保碳源前驱体充分裂解,CVD生长温度通常很高,这就要求玻璃纤维材料具有优异的高温稳定性。事实上,除石英纤维以外,普通玻璃纤维材料很难满足这 一苛刻的生长条件。在由C―O四面体骨架构成的非晶态玻璃纤维表面,活性碳物种的扩散势垒非常高,导致生长的石墨烯畴区尺寸很小,且取向不可控。通常情况下,玻璃纤维上生长的石墨烯 存在畴区尺寸小、缺陷密度高、层数可控性差、均匀性差、生长速率慢等问题。此外,与平面衬底上的CVD生长不同,玻璃纤维丝束及其织物的特殊结构形态也给传质和传热过程设计带来新的挑战。2013年以来,本研究团队一直致力于传统玻璃表面石墨烯的生长方法研究,发展了一系列创新性的高质量石墨烯生长方法,材料体系从平面玻璃到石英光纤,进一步拓展到玻璃(石英)纤维。针对玻璃纤维上的石墨烯生长问题,通过空间限域生长、生长助剂引入、碳源前驱体设计、衬底表面调控以及流场设计等手段,打破了玻璃纤维衬底在碳源裂解、石墨烯成核、层数控制、结晶质量以及均匀性等方面的局限性,实现了高质量蒙烯玻璃纤维丝束和织物的可控制备(图4)。例如,针对玻璃纤维织物表面上石墨烯大面积生长均匀性差的难题,发明了“互补性碳源生长法”,通过不同裂解温度的混合碳源设计,调控活性碳物种沿流场方向的浓度分布,制备出大面积均匀的蒙烯玻璃纤维织物。 蒙烯玻璃纤维的低成本和规模化制备是走向实际应用的前提。在放大的CVD生长系统中,大腔体内流场与热场的均匀性控制难度大幅增加,直接影响着石墨烯在玻璃纤维表面的生长质量、速 率、均匀性等关键指标,最终制约着材料生产的品质、产能与成本。在利用静态CVD系统制备大面积蒙烯玻璃纤维织物的过程中,活性碳物种沿流场方向的不均匀分布直接导致石墨烯的生长均匀度下降,进而造成生产良率的降低。同时,由于玻璃纤维的催化惰性,石墨烯的生长速率通常很低,因此成为制约产能提升和生产成本降低的关键因素。利用玻璃纤维织物轻质、柔性、高强度的特点,本团队设计了动态“卷对卷”规模化CVD生长系统,并对气体流场、生长区热场、温度控制系统、进料控制系统等关键模块进行了系统集成,研制出第一代蒙烯玻璃纤维织物规模化制备装备。在该系统中,玻璃纤维织物以均匀的速度连续传入CVD腔室内完成石墨烯的高温沉积生长,最大可能地保障织物表面不同位置都经历相同的流场与热场环境,从而大幅提升生长均匀性。目前,本团队已成功突破蒙烯玻璃纤维织物的放量制备工艺,建成了年产能10000平方米的中试生产示范线(图5)。需要指出的是,目前蒙烯玻璃纤维的生产成本仍然较高,尺寸、良率受限于装备制造技术与材料制备工艺,这也是蒙烯玻璃纤维材料制备领域的未来攻关重点。图5 蒙烯玻璃纤维织物的规模化制备。(a–c)动态“卷对卷”规模化制备系统;(d)蒙烯玻璃纤维织物实物照片Fig 5 Mass production of graphene-skinned glass fiber fabric. (a–c) Roll to roll growth system (d) Photographs of graphene-skinned glass fiber fabric.与物理涂覆方法制备的石墨烯/玻璃纤维复合材料不同,高温生长工艺既保证了石墨烯薄膜的连续性和高性能,又保证了石墨烯与玻璃纤维之间的强附着力。通过调控石墨烯的厚度,蒙烯玻璃纤维的面电阻可在1–5000Ω∙sq−1范围内调控。蒙烯玻璃纤维完美地结合了石墨烯和玻璃纤维的优良特性,是一种全新的柔性导电导热材料,有望成为电热转换领域的杀手锏级材料。研究表明,蒙烯玻 璃纤维织物拥有极为出色的电加热性能,在~9.3 Wꞏcm−2功率密度下,升温速率达~190 °C∙s−1,且达到饱和温度后的温度不均匀性 3% (20 cm × 15 cm)(图6) 。蒙烯玻璃纤维还具有优异的红外辐射性能,表现出良好的灰体辐射特性,红外发射率高达~0.92 35,36。与铁铬合金、镍铬合金等传统电加热材料相比,蒙烯玻璃纤维拥有超高的电热转换效率,实测数据高~94%。因此,作为新一代轻质、柔性的电热转换材料,蒙烯玻璃纤维在电加热、辐射热管理等领域拥有巨大的应用潜力。众所周知,高性能复合材料大量用于空天飞行器、武器装备、风机叶片等制造过程中,玻璃纤维则是其中重要的构成单元,已经形成成熟的复材加工和成型工艺。原理上讲,纳米级到亚微米级厚度的石墨烯薄膜的引入基本不会改变相关工艺流程,也不会影响玻璃纤维制件的内部结构与力学性能(图7)。因此,蒙烯玻璃纤维材料的一大优势是其良好的体系兼容性和工艺兼容性,这是其走向实际应用的巨大推力。 蒙烯玻璃纤维材料在飞行器的防除冰领域取得了巨大成功,显示出不可替代的独特优势。飞行器高速飞行过程中,机翼前缘、发动机进气道等关键位置的结冰一直是困扰航空领域的难题。目前,金属基电加热技术是实现防除冰的有效手段,其防冰效果好,除冰效率高,性能稳定。但是,传统金属基电热材料面临着高功耗、低柔性、不耐极端环境等问题。同时,基于飞行器轻量化的发展趋势,复合材料的使用比例不断攀升,玻璃纤维作为重要的复合材料基材在飞行器中已得到大量应用,随之而来的是金属基电加热防除冰材料与复合材料之间的结合强度和稳定性问题。蒙烯玻璃纤维的问世完美地解决了这一技术难题,尤其其良好的透波性能使其成为特种应用领域的杀手锏材料。蒙烯玻璃纤维是第一个实现实际应用的超级蒙烯材料,展示了超级蒙烯材料的巨大理论价值和广阔应用前景,为原子级厚度的石墨烯走向应用开辟了全新的路径,也为新型石墨烯基复合材料设计提供了新的思路。展望正如前述蒙烯玻璃纤维的具体案例,我们可以通过巧妙的载体选择和材料设计,架起连接理想的单层石墨烯基元到实用宏观材料的桥梁,实现石墨烯的优异特性向宏观实用场景的有效传递。在超级蒙烯材料设计和制备过程中,衬底材料的选择和预处理、石墨烯的可控生长、石墨烯—衬底的界面调控、后加工成型以及批量制备工艺与装备等极为关键,也是超级蒙烯材料走向应用的基础。由于超级蒙烯材料的多样性和复杂的电子声子耦合,这一全新的复合材料领域有可能孕育新的物理发现,催生新的技术创新,甚至引发新的产业革命。支撑衬底的选择是超级蒙烯材料设计的关键所在,决定着制备可行性、材料性能以及应用前景。支撑衬底可分为非金属和金属两大类别。上文详细介绍了蒙烯玻璃(石英)纤维材料。实际上,很多常见的非金属材料(如氧化铝、氮化硼、碳化硅等)表面,都有直接高温生长石墨烯的研究报道,这说明以这些材料为衬底的超级蒙烯材料制备具有可行性。尤其是在蓝宝石(α-Al2O3)表面,通过甚高温方法生长得到的石墨烯薄膜质量很高,层数和结构的控制性也很好;而氧化铝纤维作为一类新型氧化物纤维材料,具有优异的力学强度、耐高温、机械柔性、化学稳定性以及绝缘性,已逐渐成为新材料领域的翘楚。在超级蒙烯材料设计理念指导下诞生的蒙烯氧化铝纤维集石墨烯和氧化铝纤维的优异特性于一身,有望成为新一代轻质高强、高导电、高导热复合材料。大多数过渡金属因具有部分填充的d轨道,或者能形成可吸附和活化反应介质的中间产物而表现出良好的催化活性,是高品质石墨烯生长的良好衬底。而以铜、铝、铟、锡等金属材料为代表的导电、导热材料,被广泛应用于国民经济和国防军工的各个领域,例如输配电网络、雷达微波管、电磁屏蔽、电子芯片封装等。随着这些领域的迅速发展,对金属材料提出了更高的要求,具有轻质、高强、高导电、高导热、耐腐蚀、抗电磁屏蔽 等特性的金属基复合材料成为众多高端装备的亟需材料。已有研究表明,石墨烯蒙皮的引入可显著改善金属材料的性能。例如,以铜箔、铜丝、铜网、铜粉等不同形态的金属铜材作为支撑衬底生长石墨烯,再经过热压复合等工艺处理,可得到具有高导电、高导热、高载流量的蒙烯铜材料;利用化学气相沉积方法在铜、铝表面生长少层石墨烯或垂直石墨烯纳米片,可显著提升金属材料的电磁屏蔽效能,增强抗腐蚀能力。这种全新的金属基蒙烯材料有望促进飞行器电缆、电机、电触头、隐身涂层基板、雷达微波行波管等结构功能部件的升级换代,在飞行器减重、防雷击以及电磁对抗、电磁防护领域具有广阔的应用前景。在超级蒙烯材料中,作为支撑衬底的体相材料仍发挥着重要作用,石墨烯通过蒙皮或以复合 界面的形式介入其中,带来新的功能(如导电、导热增强等)。由于石墨烯“蒙皮”很薄,从单原子层到亚微米厚度可调,而支撑衬底材料的特征尺寸通常都在微米到毫米量级,因此如何有效提高石墨烯的相对比重、构筑连续的石墨烯网络、调控石墨烯与衬底材料的耦合强度,以最大化地发挥石墨烯的性能,成为超级蒙烯材料设计与制备的关键科学问题。后加工工艺可为超级蒙烯材料的微观结构与性能改善提供新的调控空间。各种蒙烯金属材料基元的进一步复合成型可制造出丰富的界面结构。可以想象,在此类新型复合材料体系中,石墨烯会带来更多的导电、导热通道,而金属为石墨烯提供更多的载流子。需指出的是,高温生长过程、后加工工艺以及石墨烯与金属衬底的相互作用可能导致金属衬底的体相结构重构,进而带来新的调控空间或需要解决的技术挑战。此外,对于超级蒙烯纤维材料来说,不同的编制结构和图案化设计也会影响其力学、热学和电磁学性能。近年来,粉末冶金、增材制造、复材加工成型等相关领域的快速技术进步也为超级蒙烯材料的发展提供了良好的技术依托。应当指出的是,超级蒙烯材料研究尚处于起步阶段,在材料设计、高温生长、物性测量和应用探索方面空间巨大。例如,蒙烯粉体材料比表面积大,易于加工,有利于发挥石墨烯的优异性能,但高温生长过程面临着难以分散、易于团聚、不易工程放大等难题。对蒙烯金属粉体制备来说尤其如此,有效控制高温生长过程中的金属粉体团聚和碳源前驱体传质至关重要。针对这些问题,人们发展了鼓泡化学气相沉积生长方法,但生长效率和粉体质量的控制仍有很大的提升空间。对于蒙烯非金属材料,由于缺乏催化活性,通常石墨烯的质量和生长速率较低。为解决这些问题,人们发展了限域空间法、助催化法、甚高温法等特殊生长方法,与金属表面催化生长的石墨烯相比仍有显著的差距。此外,目前所报道的蒙烯金属仅限于铜和铝,其导电性和导热性提升的物理机制尚不清晰,石墨烯与金属界面结构的调控方法 和规模化制备工艺还远未成熟。在应用探索方面,石墨烯的导热性和导电性为人们所青睐,超级蒙烯材料的问世有望促进电力电缆、信号传输、导热散热等结构功能器件的升级换代。需要关注的是,具体应用场景下超级蒙烯材料的短板,如高温生长工艺带来的载体结构和力学性能变化等。有针对性地发展超级蒙烯材料的生长方法、规模化工艺和装备是这一新兴领域发展的关键。毋庸置疑,这一新概念材料的提出将有力推动石墨烯与传统材料的融合,为破解连续态石墨烯薄膜材料的实用化开辟新路,为加快石墨烯材料的产业落地提供新的动力。
  • 循丝探理│碳纤维取向度如何测?
    导 读碳纤维作为高性能纤维的翘楚,具有耐高温、抗摩擦、导电、导热及耐腐蚀等特性,并且沿纤维轴方向有很高的强度和模量,其外形呈纤维状、柔软、可加工成各种织物,一直以来,是航空航天、风电叶片、汽车、压力容器等高端应用场景的核心材料之一。 老话常说:心往一处想,劲儿往一处使。其实说的就是“方向一致进而形成强大的合力”。类似,对纤维材料而言,其分子链、微晶在拉伸等加工过程中产生的方向效应,即取向效应,亦对纤维的机械性能有着直接影响。岛津XRD(X射线衍射仪),配有纤维取向度专用附件,可方便、迅捷的对聚合物等纤维材料取向程度进行测定。 什么是纤维取向度?定义:表示纤维的晶体轴沿着纤维长度方向排列的平行程度或择优取向程度。 先来看两张示意图:左图给各位看官直观的感觉是不是就像一群散兵游勇? 而右图则是整齐队列的既视感?整齐划一、万众一心、众志成城!!! 是的,合成纤维等线形聚合物在未发生取向时,大分子链或链段、微晶的排列是随机的、无序的;而在纺丝、拉伸等加工过程中,大分子链或链段、微晶受到外力的作用,则会表现出不同程度的取向效应。 发生取向后,由于在取向方向上原子之间的作用力以化学键为主,而在与之垂直的方向上,原子间的作用力以较弱的范德华力为主,因而纤维取向度越高,则纤维长度方向上的机械强度、弹性模量等机械性能越好。 XRD测试纤维取向度原理 XRD作为材料结构分析的典型手段,可对纤维材料取向度进行有效表征。图1 纤维取向度测试时光路示意图 在正交透射模式下(图1),将纤维束置于子午线方向,保持光管、样品位置固定不动,探测器作2θ扫描收集衍射信号,此过程称为子午扫描。将纤维束置于赤道线方向,重复上述过程,即为赤道扫描;存在高度取向的纤维,赤道扫描与子午扫描谱图差异较大。 选取某特征衍射峰,将探测器固定于该特征峰峰位处,纤维束在垂直于入射X射线的平面内旋转(图1),测得β-I角度-强度分布曲线,此过程称之为方位角扫描,并采用以下经验公式即可计算纤维取向度π。 式中:π—纤维取向度 H—方位角扫描谱峰半峰宽(单位°) 岛津解决方案 针对纤维取向度测试,岛津XRD开发有纤维取向度专用附件,纤维专用样品架(图2)可保证纤维束平直拉紧,旋转样品台(图3)可实现正交透射模式及平面内旋转,以及数据处理模块“Preferred Orientation”可一键给出纤维样品取向度。 以某碳纤维样品实际测试为例,其赤道扫描及子午扫描谱图叠加见图4;显然,纤维束在两种方向放置测试,测得谱图差异十分明显,例如黑色箭头标示处,赤道扫描,该衍射峰强度非常高,而在子午扫描时该处基本未出峰,这表明该碳纤维存在很强的取向。 图4 碳纤维样品赤道扫描与子午扫描谱图叠加 利用岛津分析软件“Basic Process”模块,对赤道扫描谱图进行处理,读取最强峰衍射角2θ=25.69°,将探测器固定在25.69°进行方位角扫描,测得的强度分布曲线如图5所示。 图5 碳纤维样品方位角扫描谱图 利用岛津分析软件“Basic Process”模块,对方位角扫描谱图进行平滑、扣除背底、寻峰等操作后,利用岛津分析软件“Preferred Orientation”模块即可直接计算出碳纤维样品取向度为83.7%。 结语 纤维取向度对纤维的机械强度、弹性模量及其它机械性能有着直接影响,因此对纤维取向度进行测定有着非常重要的实际意义。类似的测试可拓展用于不同批次、不同工艺下纤维产品的对比,进而指导工艺优化。 撰稿人:崔会杰 *本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 23个新材料投资项目落户辽源
    由东北亚博览会执委会主办,吉林省经济技术合作局、辽源市政府承办的辽源市新材料产业专题对接会暨项目签约仪式近日在长春举行。会上共有23个投资合作项目签约,总投资额242.9亿元。  据了解,自从被确定为全国资源枯竭型城市经济转型试点以来,辽源市积极探索经济社会转型,重点培育六大接续替代产业,其中新材料产业已成辽源的重点支柱产业,呈现出链条式和集群式发展态势。  按照《辽源市新材料产业“十二五”规划》,辽源将以轻量化、功能化、复合化为方向,努力形成功能材料、铝合金材料、太阳能材料、硅橡胶材料、减磨自润滑材料、特种碳纤维材料等产业集群,建设中国高精铝生产加工基地和辽源市碳纤维制品产业园。到2015年,辽源市新材料产业实现工业总产值100亿元以上。
  • “100家实验室”专题:访北京服装学院服装材料研究开发与评价实验室
    为广泛征求用户的意见和需求,了解中国科学仪器市场的实际情况和仪器应用情况,仪器信息网自2008年6月1日开始,对不同行业有代表性的“100家实验室”进行走访参观。日前,仪器信息网工作人员参观访问了本次活动的第六十九站:北京服装学院服装材料研究开发与评价实验室(以下简称:实验室),北京服装学院龚(yan)副教授热情接待了仪器信息网到访人员。北京服装学院龚副教授  龚副教授介绍说:“服装材料研究开发与评价实验室隶属于北京服装学院材料科学与工程学院,是北京市教委与市科委于2001年认定的北京市重点实验室。该实验室由纤维材料研究室、织物设计织造室、染色整理研究室、织物风格研究室、纺织助剂研究室和纤维艺术工作室等组成,拥有从化纤纺丝到织物设计织造、纺织助剂合成分析、染色后整理加工、织物风格性能评价等一系列先进的仪器设备,形成了一套完整的从纺织品原料到服装成品、最后进入市场的研究开发手段与体系。”  目前,实验室固定资产高达6000余万元,拥有70余件大型仪器设备(10万元以上)。其中,实验室常用的分析仪器包括500MHz核磁共振波谱仪、高效液相色谱、液质联用仪、气质联用仪、显微红外拉曼光谱仪、等离子发射光谱、紫外光谱仪(带积分球)、X-荧光能谱仪、X射线衍射仪、高温凝胶色谱、扫描电镜、动态机械分析仪、材料万能试验机等。这些仪器对于纺织服装新材料研发及应用性能测试等的研究有着至关重要的作用。  另外,很多仪器也已被国际上列为检测服装中对人体有害的物质的国际标准。例如:凝胶渗透色谱仪、气质联用仪用来检测服装中对人体有害的一些偶氮染料、X-荧光光谱仪和ICP等离子发射光谱用来检测服装中对人体有害的重金属、核磁共振仪可以用来分析高分子纤维材料的性能差异。 安捷伦6890N-5973N气质联用仪 赛默飞世尔ARL QUANT'X型X-荧光光谱仪 (用来检测服装中对人体有害的一些偶氮染料) (用来检测服装中对人体有害的重金属) Polymer Labs常温凝胶渗透色谱仪GPC-50 日本岛津LC-10ATVP高效液相色谱 (分析水溶性PVA或胶原蛋白等分子量大小) (检测服装中偶氮染料、有机氯化物等有害化合物) 德国Spectro公司CIROS等离子发射光谱 尼高力Nexus 670 FT-IR显微拉曼光谱(用于服装材料、染料中重金属元素检测) (用于服装材料、染料成分检测及鉴定) 布鲁克500MHz核磁共振波谱仪 Instron 公司万能材料实验机 (可以用来分析高分子纤维材料的性能差异 (测定纤维、织物及塑料标准试样的应力-应变曲线)清研电子TYLAB-100A全自动液体加样仪  为了提升实验室的科研开发水平,实验室还与一些国产仪器厂家建立良好合作。例如:与北京吉天仪器有限公司合作开发纺织纤维材料重金属检测的前处理技术,与北京清研电子科技有限公司开展微量样品定量检测及自动化进样,并将清研电子的6D液体加样仪率先应用在生态纺织品重金属含量的定量检测中。6D液体加样系统是一款集稀释、滴定、分液和移液4大功能于一体的自动化液体处理系统,它能够快速完成液体处理工作,简化操作的同时可确保实验的高精准度,可广泛应用于实验室的各项液体处理工作中。生态纺织品检测中多样性、重复性、连续性的特点,6D液体加样系统还具备连续分配差量体积试剂和自动滴定的功能,满足了生态纺织品检测的特殊需要。  此外,实验室还配备了KES织物风格仪、溶液旋转流变仪、快速纺纱机系统、复合及常规纺丝机、熔喷无纺布设备、锥形量热仪、数码印花喷绘机、热转移数码印花机、电脑测色配色、真空及常压织物等离子体改性设备、数字式撕破强力仪、数字涨破测试仪、在线染色机、红外线小样染色装置、 气蒸收缩测试仪、透湿率测试仪、超临界二氧化碳染色装置、超细染料制备及染料溶解度测定装置等行业专用设备。 大荣科学精器制作所H0110/V2型静电衰减测试仪 美国SDL Atlas公司液态水份管理测试仪(以上仪器做为纺织服装材料的功能性检测) 德国STOLL公司CMS320TC针织横机 台湾硕奇SL8900全自动梭织打样机(以上仪器都是实际纺织品生产的仪器设备)Brabender(布拉本达)挤出流变仪(用于测量聚合物挤出性能和加工过程中熔体的流变行为)  据了解,该实验室从学院现代服装特色的角度出发,以新型化学纤维、纺织面料、染整技术及纺织助剂为研究目标,致力于设计、加工、环保、评价多层面统合服装、纺织、纤维及染整技术,强调各学科的渗透与结合,探索从纤维材料到服装产品的综合开发模式,促进研究成果向产业的转化。目前已与中国纤维检验局、国家毛纺织产品质检所、北京市纺织纤维检验所、中石化、北京铜牛集团、光华纺织、雪莲羊绒等一大批国内外知名的企事业单位建立了广泛而密切的合作,为地方经济建设和企业的技术进步作出积极贡献。  此外,龚副教授还重点提到,北京服装学院现正重力打造服装材料领域的一个第三方检测认证机构——“生态纺织品检测与评价中心”(北京市教委重点项目)。  北京服装学院服装生态纺织品检测与评价中心可以为贸易各方提供良好的纺织品检测技术咨询服务,根据国际和国家标准,为国内外客户提供各类纺织产品、服装进行测试服务,如尺寸变化、颜色坚牢度、成分及纱线测试、布料的组织、强度及品质测试、羽绒测试、环保测试、甲醛、AZO(禁用偶氮染料)、重金属等。  最后,龚副教授表示:“目前该中心已成为国家毛纺检测中心、欧洲天祥集团、北京市理化分析测试中心、SGS通标标准技术服务有限公司的合作伙伴,非常欢迎有检测需求的企业或个人前来洽谈业务。同时,我们也正在寻求有实力的相关企业或有能力的专业人士进行合作。参观实验室  附录:北京服装学院材料科学与工程学院http://cly.bift.edu.cn/
  • 国家高性能纤维表征检测(宁波)基地建成
    近日,中国化学纤维工业协会授予中科院宁波材料技术与工程研究所“国家高性能纤维表征检测(宁波)基地”。表明宁波材料所在高性能纤维表征检测方面得到了业界的广泛认可,同时,也将促进中国高性能纤维产业的发展。  高性能纤维(High-Performance Fibers)是指具有高拉伸强度和压缩强度、耐磨擦、高耐破坏力、低比重等优良物性的纤维材料,它是近年来纤维高分子材料领域中发展迅速的一类特种纤维,主要包括碳纤维、超高强聚乙烯纤维、芳香族聚酰胺纤维、玄武岩纤维等。它们通常采用高技术制成,且大多应用于工业、国防、医疗、环境保护和尖端科学各方面。  经过几年的发展,宁波材料所先后置办了热分析仪(DSC、TG)、凝胶色谱仪(GPC)、气相色谱仪(GC)、万能材料试验机、纤维强伸度仪、纤维细度仪和密度梯度管等先进精良仪器,同时结合公共技术服务中心测试中心的大型设备仪器,在高性能纤维的表面微观形貌与结构分析、物性分析、有机和无机成分分析方面形成了比较完善的体系,在纤维检测方面取得了较大的进展,并为国内多家单位提供了测试服务。目前,宁波材料所能够依据实践得出的检测方法来测量高性能纤维的各种性能以及为高性能纤维的质量问题提供解决方案。
  • 中国材料大会王者归来!26位院士领衔 参会超12000人
    2021年中国材料大会于7月8-12日在美丽的“鹭岛”——厦门举办,今年材料大会的参会人数再攀新高,总人数超过了12000人,可谓是材料界在2020年疫情过后的一场盛会。中国材料大会2021“中国材料大会”是中国材料研究学会的最重要的系列会议,每年举办一次。(2020年由于疫情取消)大会宗旨是为我国从事新材料科学研究、开发和产业化的专家、学者、教授、科技工作者、政府有关的管理部门和领导、企业家及其它相关人员搭建一个交流平台,交流和共享材料研究的最新成果,达到互相促进共同提高的目的,并提高新材料在我国国民经济和社会发展中的地位和作用。本届材料大会除了大会报告外,共设置了53个分会场,报告主题涵盖了能源转换与存储材料、热电材料、核材料、太阳能材料与器件、油气田材料、氢能与燃料电池关键材料、光催化材料、生态环境材料、环境工程材料、资源材料、金属/合金及金属基复合材料、空间材料科学技术、高温结构材料、先进无机材料、纳米/异构和梯度材料、 超材料与多功能材料、多铁性材料、极端条件材料、功能分子材料、先进微电子与光电子材料、生物医用材料、高分子材料、超导材料、纳米与磁光电功能材料、水凝胶材料、碳点功能材料、矿物功能材料、先进电子与智能传感功能材料、石墨烯、液态金属材料、医药智能材料、多尺度光电材料及器件、增材制造材料、超声材料及材料界面/表面分析与表征等。出席本次大会的两院院士共26人,它们分别是中国科学院成会明院士、郭万林院士、江雷院士、刘云圻院士、蒙大桥院士、田中群院士、魏炳波院士、魏悦广院士、王中林院士、于吉红院士、俞书宏院士、张锦院士、朱美芳院士、张统一院士、邹志刚院士;以及中国工程院丁文江院士、干勇院士、蹇锡高院士、蒋士成院士、李元元院士、聂祚仁院士、王琪院士、王迎军院士、王玉忠院士、谢建新院士、张平祥院士。出席本次大会的中国材料研究学会现任领导,分别是丁文江、韩高荣、李元元、聂祚仁、王近军、魏炳波、谢建新、姚燕、张平祥、周科朝、周少雄、朱美芳。大会报告开始前,颁发了中国材料研究学会科学技术奖,由中国材料研究学会副理事长、中南大学副校长周科朝宣读了获奖人员名单,分别授予中国材料研究学会科学技术奖一等奖6个、二等奖7个。低维半导体材料及其复合结构的电子性能调控、生物可降解材料的性能调控及新型器件研究、国产高品质聚乳酸及其纤维全产业链高值化开发与应用、宽动态响应高耦合效率微通道板及其应用、新型多元稀土掺杂高温热障防护涂层材料及其应用技术研究、高效炭载钯系催化材料的设计制备及其在精细化工的应用获中国材料研究学会科学技术奖一等奖。中国材料研究学会科学技术奖一等奖颁奖现场大晶格失配度下的非外延生长方法及其应用、低成本高性能电催化剂体系设计与应用、高含酸性介质油气藏耐蚀固井水泥浆体系研发与应用、原位韧性固井水泥基材料研发与应用、航空发动机全钛部件用阻燃可磨耗多功能封严涂层、建筑室内电磁辐射污染控制关键技术及规模化应用、空间基础设施用薄膜材料评价技术及国产化开发与应用获中国材料研究学会科学技术奖二等奖。中国材料研究学会科学技术奖二等奖颁奖现场随后,大会报告正式开始,共有5位专家分别作大会报告:中国工程院院士、中国工程院前副院长、中国新材料产业发展专家指导委员会主任 干勇报告题目:《高端制造与新材料产业发展战略》国家自然科学基金委员会副主任 高瑞平报告题目:《加强材料科学基础研究 为科技自立自强做贡献》北京科技大学副校长 吕昭平报告题目:《主动融入“科创中国”建设 促进材料领域产学研深度融合》中国工程院院士 张平祥报告题目:《强电用超导材料及其应用》中国科学院院士 朱美芳报告题目:《高性能与多功能纤维材料》大会报告现场墙报展区中国材料大会同期还举办了第13届国际材质分析、实验室设备及质量控制博览会(简称Ciamite 2021),这是我国规模最大、专业性水平最高的材料科研领域行业盛会,本届博览会云集了上百家材料领域知名的科学仪器厂商。Ciamite2021奥林巴斯、布鲁克、岛津、卡尔蔡司、徕卡、珀金埃尔默、日本电子、日立、赛默飞、HORIBA、奥普天成、百实创、彼奥德、大龙、飞驰、耐驰、德国元素、飞时曼、弗尔德、复纳、格瑞德曼、国仪量子、净信、科晶联盟、莱伯泰科、林赛斯、米开罗那、欧波同、三思纵横、上海一恒、天津中环、天氏欧森、中科科仪、Gamry、IVIUM、KRUSS等悉数亮相,现场人流涌动,气氛火爆。部分著名科学仪器展商仪器信息网也在Ciamite 2021设立了展位。(展位号C19)仪器信息网展位编辑评议:2021年的中国材料大会盛况空前,虽然2020年由于疫情的影响而停办,但显然阻挡不了材料学界对于新材料研究和交流探讨的热情。改革开放以来,尽管我国基础研究发展迅速,队伍规模跃居世界第一,在重大科学前沿领域取得突破,国际影响力不断提升,但是和世界科技强国的目标还有一定的差距。当前,以信息技术、新能源、智能制造为代表的新兴产业发展对于材料提出了更高的要求,然而我国新材料供给难以支撑新的发展格局。新材料作为国家间斗争的新手段,已经对我国产业安全和科技安全造成巨大威胁。因此,当前材料前沿研究应该面向国家发展战略,以国家政策为导向发展关键材料,坚持自主创新,避免我们在关键制造领域、典型装备及重要零部件、主干新材料和先进基础材料等方面被“卡脖子”。正如习总书记所说:“我们迎来了世界新一轮科技革命和产业变革同我国转变发展方式的历史性交汇期,既面临着千载难逢的历史机遇,又面临着差距拉大的严峻挑战。”
  • “航空纳米材料联合实验室”成立
    p  以纳米材料“改性”碳纤维,增强飞机的韧性、导电性,提升飞机的安全性能,被视作下一代飞机材料的重大方向。8月31日上午,中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所正式与空客(北京)工程技术中心签署合作协议,并宣布成立“航空纳米材料联合实验室”。据悉,双方将以市场化为方向,加快纳米材料在民用飞机上的应用,这也是空客在纳米领域首次与中国方面签署的战略合作。br/  自2010年起,空客民航A350逐渐以碳纤维材料取代金属、玻璃纤维等,截止目前,碳纤维在A350上的应用占比已超过50%。与传统金属材料相比,碳纤维具有密度低、强度高、可设计性强等优点,然而也存在韧性低、导电性差等不足,此次自带“粮草”合建实验室,空客需求明确。“我们需要通过纳米材料改性碳纤维,并迅速形成规模化、产业化,进一步减轻飞机重量,提升飞机的安全性、舒适性。”空客(北京)工程技术中心董事长程龙告诉记者,此次签约前,曾全球范围寻找“解决方案”,最终落地苏州纳米所,是看重这里技术转化的“高效率”,同时也了解到这里已研发出“碳纳米管薄膜”,这为成果的最终产业化奠定了基础、给足了信心。/pp  “面向经济发展需求,加强科技与产业的融合,是中科院纳米所的职责所在。”签约活动中,中科院南京分院院长杨桂山表示,此次共建实验室,一方面可以加快实现纳米材料在民航的应用,另一方面也将提升苏州纳米所在应用领域的研发实力,是一个优势互补、赢在双方的“典范性”合作模板。/pp  联合实验室建成后,将旨在通过纳米材料改良机身、机翼,还将为飞机健康运行提供“智能化服务”。苏州纳米所先进材料部研究员吕卫帮介绍,实验室将组建20多人的研发队伍,以纳米材料改性空客A350中的碳纤维,此外,还将在所用的纳米薄膜中增加“感应元件”,建立智能感知系统,随时监测机身材料的损伤位置、损伤程度,为机身的保养、运维提供数据参考。/ppbr//p
  • 新疆理化所在空气过滤材料的设计及优化研究中获进展
    燃气轮机是高效清洁的能源转换装置,被誉为工业装备制造业“皇冠上的明珠”。燃气轮机通过将干燥洁净的空气与燃油混合以产生能量,其进气过滤系统的主要功能是保护燃气轮机免受空气中颗粒物的污染,以保证燃气轮机发电机组安全可靠运行。纤维类材料具有比表面积大、孔径分布可控、体积蓬松、价格低廉等特点,是空气过滤领域的主流产品。针对复杂环境下的空气过滤需求,玄武岩纤维因优异稳定性,成为新型高效空气过滤材料。然而,由于纤维材料内部微观结构的复杂性以及过滤参数(颗粒直径分布、气流速度等)耦合作用,过滤效率和压降存在“trade-off”权衡关系,对过滤材料的设计和优化带来了挑战。   近期,中国科学院新疆理化技术研究所提出了一种基于计算流体力学(CFD)模拟与响应曲面法(RSM)相结合的纤维过滤过程预测与优化方法,对纤维过滤过程进行了可视化研究。该工作通过数字重构纤维过滤材料的三维微尺度模型,以CFD-DPM模型预测纤维介质的过滤性能,追踪粒子在滤材中的运动轨迹和特征流场,分析拦截、碰撞和布朗运动耦合过滤机理对粒子捕获的影响规律。进一步,该研究通过建立过滤性能与过滤参数之间的映射关系,结合RSM实现对过滤参数的多目标优化。RSM分析发现,过滤参数对过滤效率的影响存在耦合效应,利用过滤原理与Stk数和Pe数变化详细解释了其耦合效应。而压降随固体体积分数和气流速度的增大而增大,但不受颗粒直径的影响。综上,本研究通过CFD模拟与RSM优化相结合,阐明过滤参数之间的相互作用关系,这为高效筛选过滤材料和滤材设计与优化开辟了新途径。   近日,相关研究成果近日发表在《化学工程科学》(Chemical Engineering Science)上。新疆理化所为该工作的第一完成单位。研究工作得到新疆维吾尔自治区自然科学基金和新疆天山英才-科技创新领军人才项目等的支持。基于CFD-RSM方法的纤维过滤介质设计及优化流程
  • 碳纤维复合材料的“试验员”
    引 言自进入21世纪以来,科学技术对材料提出了越来越高的要求,碳纤维复合材料(CFRP)因其重量轻、强度高、耐腐蚀性强、弹性优良等特点,广泛应用于航天航空、汽车、电子电器、体育器材等领域,促使碳纤维复合材料行业快速发展。一方面CFRP广泛使用助推产业结构优化升级,实现绿色发展;另一方面CFRP的研究深度和应用广度及其生产发展的速度和规模,已成为衡量一个国家科学技术先进!复合材料的应用场景 CFRP强度评估方法由各种ASTM标准规定。岛津试验机可以根据ASTM各种测试标准做出解决方案,例如符合“平面内剪切试验-双V形切口剪切法(ASTM D5379)的试验示例,以及符合各种标准的夹具。采用双V形切口试样进行平面内剪切试验,得到CFRP的平面内剪切强度、平面内剪切破坏应变和平面内剪切弹性模量。碳纤维复合材料的测试标准碳纤维复合材料(CFRP)目前主要应用于飞机与汽车制造业,其刚性是重要应用参考,岛津试验机可以根据JIS K 7074和JIS K7084标准提供静态三点弯曲试验和高速冲击试验方案,且能获得精确获得试验数据。碳纤维是碳纤维增强塑料(CFRP)的重要组成部分,碳纤维的力学性能(拉伸强度/弹性模量)对复合材料物理性能有重要影响,岛津试验机系统可以对碳纤维及其复合材料进行拉伸试验,也可以配合高速摄像机实现从高时间分辨率的角度研究碳纤维布的破坏过程的可视化观察。使用X射线CT系统可以对试样中纤维的取向和空隙进行无损观察。这使得在进行测试之前能够观察内部状态,从而获得测试结果与内部结构紧密相关的数据。 岛津试验机拥有一百多年的历史和丰富的产品线,不管是静态试验机还是动态试验机,可以满足各种客户的需求,且进行定制化的夹具设计。岛津公司提供了一系列用于分析、测试和检验评估的仪器和系统(从分析和测试预处理到数据分析),从而有助于解决从CFRP原材料开发到产品耐久性评估各个阶段的各种问题,为营造和谐绿色的发展做出贡献。
  • 通用高分子材料高性能化协同创新中心在沪成立
    9月16日,通用高分子材料高性能化协同创新中心在复旦大学揭牌成立。据悉,该协同创新中心将下设理事会,实行首席科学家负责制,中科院院士杨玉良担任中心首席科学家。  据介绍,高分子材料在国民经济和社会可持续发展中占有重要地位。由复旦大学、中石化北京化工研究院和上海石化共同组建的通用高分子材料高性能化协同创新中心,将以解决大品种通用高分子、高性能碳纤维等若干国家重大需求为总体目标,通过高校与工业研究院、大型企业的强强联合,创造产学研用合作共赢的无缝衔接新模式,建成代表我国通用高分子材料领域科学研究、产业开发和人才培养水平与能力的研发高地。同时,协同创新中心将在科技创新、人才培养和体制机制建设等方面加强改革与创新。  据悉,从1999年起,杨玉良团队与中石化北京化工研究院和上海石化一起,承担了关系国计民生的通用高分子材料和具有国家战略意义的碳纤维材料的研究,在国家科技部重大科技项目“通用高分子材料”及“高性能碳纤维”项目的支持和牵引下,为解决企业产业化中的实际问题作出了突出贡献。  他们研发的双轴拉伸聚丙烯已完全替代进口产品并开始出口,彻底改变了基本依赖进口的被动局面 在高性能碳纤维研究与产业化生产方面,2010年3月,3000吨/年硫氰酸钠法原丝工艺软件包和1500吨/年碳纤维整体工艺开发通过中石化鉴定并开工建设,总投资8.4亿元,项目一期已于2012年3月第一次打通全流程,预计于2013年年底全部完工。  复旦大学副校长金力希望,该中心能建成校企协同创新的典范,从而带动复旦协同创新体制机制的改革和创新能力的提升,加快建设世界一流大学的步伐。
  • 新疆理化所在荧光玄武岩纤维制备及应用领域取得进展
    玄武岩纤维(BF)是由玄武岩矿石经熔融、拉丝、涂覆浸润剂后制备的纤维材料,被广泛应用于航空航天、交通运输、土木建筑等领域。玄武岩纤维本身表现出一定的物理和化学惰性,这限制了材料在环境响应、个体识别等领域的功能应用。近期,中科院新疆理化所科研人员围绕玄武岩纤维在制备过程中需要涂覆浸润剂这一过程,研发出以环氧乳液和氧化锌量子点(ZnO QDs)为主要成分的纳米复合浸润剂,探究了浸润剂对玄武岩纤维表面形貌、光学和力学等性能的影响。研究结果表明,纳米复合浸润剂具有优异的稳定性、成膜特性和荧光性能,可使单纤维和束纤维的力学性能分别提升28.1%和125.1%,这种提升主要源于浸润剂不仅修复、钝化了纤维表面的缺陷,还提升了纤维与纤维之间的集束性能。此外,科研人员发现通过调控浸润剂中ZnO QDs尺寸,可获得荧光颜色从黄色、绿色到蓝色的玄武岩纤维(图1A),所得荧光玄武岩纤维具有优异的水洗稳定性、防伪特性和对H+的高度敏感性(图1B),从而拓宽了玄武岩纤维的功能特性。该研究成果也为开发其它无机荧光纤维(如玻璃纤维、石英纤维、碳化硅纤维等)提供了新的方法和途径。相关研究成果近期发表在复合材料专业期刊Composites Communications上。研究工作得到了中科院“西部之光”交叉团队项目-重点实验室合作研究专项、新疆维吾尔自治区上海合作组织科技伙伴计划及国际科技合作计划等项目资助。图1. 荧光玄武岩纤维及其应用  (上图:具有不同荧光特性的玄武岩纤维;下图:不同pH溶液中黄色玄武岩纤维的荧光变化情况,插图为溶液pH值与荧光淬灭时间之间的关系)
  • 科研团队制成世界最薄丝素纳米纤维带
    p style="text-indent: 2em text-align: justify "东华大学纤维材料改性国家重点实验室教授张耀鹏、邵惠丽团队与纽约州立大学石溪分校教授Benjamin S. Hsiao合作提出了全新的蚕丝多级结构模型,并成功研制世界上最薄丝素纳米纤维带。近日,该成果以全文形式发表于《美国化学学会—纳米》。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "作为蚕丝多级结构的基础构筑单元,丝素纳米纤维对人造蜘蛛丝等高性能丝蛋白材料的设计和构筑尤其重要。张耀鹏团队利用氢氧化钠/尿素水溶液体系,在低温下将蚕丝逐级剥离为厚度约0.4纳米、宽度约27纳米的蚕丝纳米纤维带。这也是目前为止世界最薄的丝素纳米纤维带,其厚度仅为丝素蛋白的单分子层厚度,与单层石墨烯厚度相当。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "该纳米纤维带主要由天然蚕丝中原生的β-折叠片层、无规线团以及α-螺旋构象构成。研究人员通过原子力显微镜、透射电子显微镜及小角X射线散射技术等多种表征技术确认了这些信息,并通过计算机分子动力学模拟技术,模拟了蚕丝在氢氧化钠/尿素水溶液中剥离为丝素纳米纤维的动态过程。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "丝素纳米纤维带通过自组装或者有序构建,可用作增强成分或者直接构建单元,有望制备性能优异或功能性的丝素蛋白基材料。/p
  • 河南发文大力发展新材料,目标产业规模突破1万亿
    近日,河南省人民政府印发《河南省加快制造业“六新”突破实施方案》(下称《方案》),提出把“六新”(新基建、新技术、新材料、新装备、新产品、新业态)突破作为提升战略竞争力的关键举措和重要标志,找准着力点、突破口,开辟发展新领域、新赛道,塑造发展新动能、新优势,加快推进新型工业化。《方案》提到,要大力发展新材料。将新材料作为新兴产业发展的基石和先导,聚焦先进基础材料、关键战略材料、前沿新材料等领域,推动全省新材料产业产品高端化、结构合理化、发展绿色化、体系安全化。到2025年,全省新材料产业规模突破1万亿元,实现从原材料大省向新材料强省转变,为制造强省建设提供有力支撑。《方案》明确,为实现1万亿元新材料产业规模目标,将开展以下三大措施:(一)提质发展先进基础材料1. 先进钢铁材料。推进先进钢铁材料产业精品化、优特化、品质化、特色化发展,大力发展EP防爆钢、超高强钢等高品质特殊钢,重点开发智能制造、轨道交通等领域高端装备用钢,突破发展海洋工程装备和高技术船舶用特种棒线材、板材、管材以及高强度汽车钢等尖端产品,加快发展高端轴承钢、齿轮钢等核心基础零部件用钢,依托河南钢铁集团打造全国一流大型钢铁企业,优化钢铁产业布局,引领先进钢铁材料全产业链提升。2. 先进有色金属材料。推动先进有色金属材料产业延伸高端产品链条,实现从材料向器件、装备跃升。突破铝基复合材料、高端工业型材等关键技术,大力发展新能源、航空航天等领域轻量化高端铝材,推动铝合金向高端精品铝加工延伸。加快发展高精度铜板带、高端铜箔等铜基新材料,推进高端铜基材料在高端装备、新能源汽车等领域应用。推进研发低成本高纯镁提纯精炼、高性能铸造镁合金和镁铝复合材料等制备及精密成型技术,拓展轻量化高强度镁合金在军工、电子信息等领域应用。发展超宽高纯度高密度钨钼溅射靶材、电子功能钨钼新材料及精深加工产品。加强铅锌冶炼伴生有价金属提取、提纯等技术研发应用,提高资源综合利用率。3. 先进化工材料。推进先进化工材料产业向功能化学品、专用化学品、精细化学品发展,延伸发展下游高端产品,实现从关键基础原料到高端化工新材料跨越。大力发展特种尼龙纤维、尼龙切片等尼龙新材料,发展尼龙注塑、聚氨酯精深加工,打造国内领先的尼龙新材料生产研发基地。加快推动可降解材料、生物基材料、先进膜材料、氟基新材料、盐化新材料向终端及制成品方向发展,推动产品迭代升级。4. 先进无机非金属材料。推进先进无机非金属材料向绿色化、功能化、高性能化方向提升,实现从耐材、建材等传统领域向电子信息、航空航天等新兴领域拓展。重点发展芯片制造、油气钻探等领域用复合超硬材料及制品和关键装备,扩大应用领域,打造全球最大的超硬材料研发生产基地。聚焦细分领域,加快发展吸附分离、高效催化分子筛材料,空心玻璃微珠材料,气凝胶材料等先进无机非金属材料,重点发展功能耐火材料、高效隔热材料、氢冶金用关键耐火材料等,积极发展优质浮法玻璃、超薄玻璃等新型玻璃和特种水泥、绝缘及介质陶瓷等新型建材。(二)培育壮大关键战略材料1. 电子功能材料。加快发展半导体、光电功能材料、新型电子元器件材料产业,打造全国新兴先进电子材料基地。加快布局发展氮化镓、碳化硅、磷化铟等半导体材料,开发Micro—LED(微米发光二极管)、OLED(有机发光二极管)用新型发光材料,薄膜电容、聚合物铝电解电容等新型电子元器件材料,电子级高纯试剂和靶材、封装用键合线、电子级保护及结构胶水等工艺辅助及封装材料。加快湿电子化学品、高纯特种气体、高纯金属材料研发和规模化生产。2. 高性能纤维材料。重点研发48K以上大丝束、T1100级碳纤维制备技术,重点发展玄武岩纤维、电子级玻璃纤维等高性能纤维材料,推动碳纤维在汽车制造、航空航天等领域应用,建设国内最大的碳纤维生产基地。重点突破对位芳纶原料高效溶解等关键技术和大容量连续聚合、高速纺丝等制备技术,推动产业链向航空航天、国防军工等领域延伸。重点发展超高分子量聚乙烯板材、薄膜、纤维等制品,拓展在机械制造、医疗器械等领域应用。加快发展光致变色纤维、温感变色纤维等功能化、差别化再生纤维素纤维和差别化氨纶纤维,推动氨纶产业发展壮大。3. 新型动力及储能电池材料。大力发展正负极、电解液、隔膜等金属离子电池材料,布局发展钠离子电池、全(半)固态电池产业。突破发展质子交换膜、膜电极、催化剂和扩散层等氢燃料电池关键材料,建设国家氢燃料电池产业基地。重点发展晶体硅光伏电池材料和化合物薄膜,开发大尺寸单晶硅、多晶硅太阳能硅材料、多晶硅薄膜等,研发新型高效钙钛矿电池材料和铜铟镓硒等薄膜电池材料,打造“硅烷—颗粒硅—单晶硅片—电池片—组件—电站”产业链。4. 生物医用材料。重点研发体外膜肺氧合机用中空纤维膜、CT(电子计算机断层扫描)用弥散强化金属及合金等医疗装备材料,打造一批医疗装备材料生产基地。加快发展用于心血管、人工关节等临床治疗的功能性植/介入医用材料,推动聚乳酸可降解材料在医用领域应用。突破发展医用苯乙烯类热塑性弹性体、生物相容性材料、生物墨水、医用级聚砜/聚醚砜材料等先进材料,推动医疗耗材产业高端化发展。5. 节能降碳环保材料。加快发展基于溶剂、膜材料、金属有机框架等碳捕集材料,重点研发CO2(二氧化碳)合成低碳烯烃、芳烃、醇酯等碳利用技术,加快发展结构装饰一体化保温板材、节能自保温型墙体及材料,推动珍珠岩保温材料、超高保温节能玻璃等产品研发应用。大力发展水污染治理、工业废气处理等领域催化剂材料、混合基质膜、高性能中空纤维膜,加强相关技术研发和产品推广,研发推广有害物质含量低的涂料、油墨等材料,减少有害物质源头使用。(三)抢滩占先前沿新材料1. 纳米材料。积极发展金属、陶瓷、复合材料等领域纳米材料,开发电子级球形纳米材料、稀土纳米材料等产品,前瞻布局发展量子点发光材料、球形氧化铝氮化硼导热材料等先进纳米材料,加快济源纳米材料产业园建设,支持碳纳米管、分子筛等细分领域持续壮大。2. 石墨烯材料。重点发展石墨烯储能器件、功能涂料等特种功能产品,拓展在防腐涂料、触摸屏等领域应用,开发基于石墨烯的散热、传感器材料等,研发规模化制备和微纳结构测量表征等关键技术,开发大型石墨烯薄膜制备设备及计量检测仪器,加快建设一批石墨烯产业基地。3. 增材制造材料。加快发展3D打印专用钛合金、铝合金等金属粉末,开发高性能稳定性光敏树脂、粘结剂、工程塑料与弹性体和碳化硅、氮化硅等陶瓷粉末、片材,研发金属球形粉末、纳米改性球形粉体等材料成形与制备技术,加快培育增材制造材料产业。4. 先进复合材料。大力发展超导复合材料、碳/碳复合材料等,开发高性能碳纤维、硼纤维、碳化硅纤维等增强体和先进树脂、合金、陶瓷等基体材料,开展高熵合金、液态金属等先进合金研究,打造“高性能纤维—先进复合材料—功能部件”产业链。附件:河南省新材料重点事项清单
  • 万测亮相第二届尖端领域先进材料应用大会
    2022年7月28-29日,第二届尖端领域先进材料应用大会在呼和浩特市顺利召开,作为复合材料检测设备供应商,万测受邀携新技术、新方案亮相此次盛会。 据悉,此次行业盛会由SAMPE北京分会、中国航天科工集团第六研究院四十六所、中航复合材料有限责任公司共同主办,吸引了大批来自中国直升机设计研究所、航天材料及工艺研究所、航空工业济南特种结构研究所、中国兵器工业集团第五三研究所清华大学、北京理工大学、天津工业大学、中航复合材料有限责任公司等单位的研究学者和企业代表相聚一堂,共同分享、探讨尖端领域先进材料的应用及未来发展趋势,报告先进纤维材料、制备技术、工程应用的最新进展,为行业上下游产业链搭建一个产、学、研、用交流合作平台。 会议特邀多位行业嘉宾分别就“民用航空热塑性复合材料的应用及研究进展”、“防护与特种装备领域先进复合材料技术发展分析”、“聚合物基先进复合材料在航空上的应用及发展建议”等主题进行了详细的介绍与讲解,与会代表积极提问,现场气氛热烈。此外,与会嘉宾还围绕先进“材料与制造技术”、“碳达峰与碳排放和先进材料应用”、“高性能纤维稳定性制备、测试及表征”等主题和参会代表进行了深入探讨。 为了给复合材料上下游企事业单位搭建面对面交流、洽谈、合作的平台,论坛期间还给部分参会企业设立了展台。作为国内知名材料力学性能测试解决方案供应商,万测多年来深耕于材料检测领域,致力于为广大客户提供丰富多样的力学性能测试方案,产品质量、技术和性能广受用户好评。近年来,公司大力开展复合材料试验产品和技术的研发工作,并取得了出色的成果。此次受邀参展,我司也携带了全新的复合材料试验方案和技术亮相,向行业专家和与会人员展示了公司先进的技术研发水准,专业的产品设备和技术服务得到了嘉宾们的热烈关注与赞赏。 此次大会给全体参会人员提供了一个了解和交流尖端领域先进材料新资讯与行业动态的平台。通过此次展会的交流学习,万测公司未来将不断精进生产技术,研发、制造出符合市场需求的优质试验机产品,提供更加全面的测试解决技术方案,为我国高性能纤维及其复合材料的研发应用工作添砖加瓦!
  • 生物源纤维国家重点实验室通过验收
    12月中旬,依托中国纺织科学研究院建设的生物源纤维制造技术国家重点实验室顺利通过了由科技部基础研究司组织的验收。  专家组认为,生物源实验室纤维制造技术国家重点实验室以实现天然生物资源及其生物技术产品在纤维材料及其纺织品中的大规模、高水平应用为目标,紧密围绕生物源纤维加工技术等四个主要研发方向开展研究工作,定位准确、研究方向明确、目标集中、重点突出,符合国家可持续发展战略的要求。验收专家组认为,实验室全面完成了建设计划任务书规定的任务,实现了建设目标,一致同意通过验收。
  • N95口罩再迎新材料强援 更高效滤芯层已量产
    p style="text-indent: 2em text-align: justify "近日,南京工业大学化学化工学院教授陈苏团队公布了其课题组的最新研究成果——strongspan style="color: rgb(0, 176, 240) "熔喷无纺布材料和微流体气喷纺丝技术/span/strong,该技术中生产的纤维过滤隔离病毒的效果更好,实现了更优效果的N95口罩滤芯层的制备。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "“N95口罩的关键技术在于其致密、能有效隔离病毒的的滤芯层。strongspan style="color: rgb(0, 176, 240) "用1吨我们研制的材料,可以为20万只N95口罩提供滤芯层/span/strong,或者是80万只同样可用于防疫的普通医用口罩。而且,我们的技术可以让口罩的滤芯层更为致密,无毒低阻、舒适性佳、防护效果更好。”参与开发技术的南京工业大学博士李晴说。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "李晴所属的南京工业大学化学化工学院教授陈苏团队近年来一直致力于微流体纺丝和微流体气喷纺丝工作的研究,前期通过纺丝参数的优化、纺丝体系的探索制备了一系列功能纤维材料,其成果日前在《先进材料》上发表。基于前期的研究基础,陈苏掌握了纺丝关键技术、纺丝设备开发技术和功能纤维原理,为其产业化奠定了基础。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "李晴所说的技术,是课题组的研究成果——熔喷无纺布材料和微流体气喷纺丝技术。该团队前期致力于新型纺丝技术和无纺布材料的开发,研究出了微流体气喷纺丝技术,strongspan style="color: rgb(0, 176, 240) "可以实现超细纤维的制备,平均直径65纳米,是目前纺丝技术中生产纤维最细的,从而使得过滤隔离病毒的效果更好/span/strong。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "据陈苏介绍,传统的纺丝技术生产出的纤维,一般直径在几百纳米,而气喷纺丝技术所制备的纤维直径仅几十纳米,可以更好地隔离病毒,将气喷纺丝的纤维膜负载在传统的无纺布上,从而实现了更优效果的N95口罩滤芯层的制备。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "目前,该课题组的研究成果已经投入量产,一天可以生产8吨,这将缓解如今市场上口罩特别是N95口罩严重紧缺的局面。/p
  • 全球七大新材料强国,中国位置几何?
    新材料是人类赖以生存的物质基础,每种新材料的出现及应用都将伴随着现代科学技术的巨大飞跃。从现代科学技术史中不难看出,每一项重大科技的突破在很大程度上都依赖于相应的新材料的发展。因此,新材料是现代科技发展之本,美国将新材料称之为“科技发展的骨肉”。新材料技术被称为“发明之母”和“产业粮食”。中国在半导体照明、稀土永磁材料、人工晶体材料,韩国在显示材料、存储材料,俄罗斯在航空航天材料等方面具有比较优势。新材料产业的创新主体是美国、日本和欧洲等发达国家和地区,其拥有绝大部分大型跨国公司,在经济实力、核心技术、研发能力、市场占有率等多方面占据绝对优势。美国属于全面领跑的国家,日本的优势在纳米材料、电子信息材料等领域,欧洲在结构材料、光学与光电材料等方面有明显优势。中国、韩国、俄罗斯紧随其后,目前属于全球第二梯队。从新材料市场来看,北美和欧洲拥有目前全球最大的新材料市场,且市场已经比较成熟,而在亚太地区,新材料市场正处在快速发展的阶段。从宏观层面看,全球新材料市场的重心正逐步向亚洲地区转移。以下为全球七大顶尖新材料强国的概况:NO.1美国美国是全球新材料领域的重要领导者。北京大学数字中国研究院副院长曾经认为:美国在新能源、新材料和生命工程方面的技术水平远远领先于世界其他国家。值得一提的是,美国曾经把新材料列为影响经济繁荣和国家安全的六大类关键技术之首。在确定的22项关键技术中,材料占了5项(即材料的合成和加工、电子和光电子材料、陶瓷、复合材料、高性能金属和合金)。美国的新材料发展特色是以国防部和航空航天局的大型研究与发展计划为龙头,主要以国防采购合同形式来推动和确保高校、科研机构和企业的新材料研究与发展工作。早在2011年,美国总统奥巴马宣布了一项超过5亿美元的“推进制造业伙伴关系”计划,通过政府、高校及企业的合作来强化美国制造业,投资逾1亿美元的“材料基因组计划”(Materials Genome Initiative)是其组成部分之一。“材料基因组计划”拟通过新材料研制周期内各个阶段的团队相互协作,加强“产学研用”,注重实验技术、计算技术和数据库之间的协作和共享,目标是把新材料研发周期减半,成本降低到现有的几分之一,以期加速美国在清洁能源、国家安全、人类健康与福祉以及下一代劳动力培养等方面的进步,提高美国在新材料领域的国际竞争力。美国重点把生物材料、信息材料、纳米材料、极端环境材料及材料计算科学列为主要前沿研究领域,支持生命科学、信息技术、环境科学和纳米技术等发展,尤其满足国防、能源、电子信息等重要部门和领域的需求。由此,美国制订了一系列与新材料相关的战略性计划,主要包括:“21世纪国家纳米纲要” “ 国家纳米技术计划(NNI)” “未来工业材料计划” “光电子计划” “ 光伏计划” “下一代照明光源计划”“先进汽车材料计划” "化石能源材料计划" “建筑材料计划” “NSF先进材料与工艺过程计划” “材料基因组计划”等。美国在新材料科技发展方面取得很大进展。比如在战略性新材料计划之下,早在2011年1月份,美国科学家开发出一种由超介质材料制造的声呐探测不到的“隐声衣”;3月份,高效存储氢的纳米复合材料问世;6月份,“诱导”聚合物拟肽链自我组装成纳米绳子,自组装纳米绳性能不逊于自然材料;9月份,以镱为基础材料研制出奇特的新型超导体,在自然状态就能达到“量子临界点” ;11月份,研发的超黑材料能吸收几乎所有照射在其上的光,吸收率超过99%;同月,新研发的世界上最轻的材料,其能量吸收性能与人造橡胶相仿,却比聚苯乙烯泡沫塑料还要轻100倍。美国拥有全球众多顶尖的新材料巨头:比如埃克森美孚(ExxonMobil)、、陶氏化学(DowChemical)、杜邦公司(DuPont)、3M公司(3M)、美铝公司(Alcoa)、美国钢铁公司(UnitedStates Steel)、PPG 工业公司(PPG Industries)、空气化工产品公司(AirProducts & Chemicals)、伊士曼化学公司(Eastman Chemical)、康宁公司(Corning)等公司。美国还拥有世界顶尖的新材料高等学府:比如著名的西北大学、麻省理工大学(材料科学与工程学院的课程排名第一)、伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校(由最早成立于1867年的陶瓷、冶金、矿业等系合并而来;专业分为生物材料、电子材料等6个方向 全美材料专业排名常年前三。)、加利福尼亚大学伯克利分校(世界上最负盛名且是最顶尖的公立大)、斯坦福大学(世界上最杰出的大学之一)、加州大学圣塔芭芭拉分校(美国顶尖的以研究科学为主,且学术声望非常高的研究性公立大学)等。美国拥有一大批全球顶尖的研究所及领先的实验室:比如橡树岭国家实验室、阿贡国家实验室、埃姆斯实验室等17个科研实力全球名列前茅的国家实验室;杜邦、波音、IBM等13个顶尖科技研发公司实验室;以及麻省理工大学、哈佛大学等180所高校。NO.2日本日本是新材料生产技术最先进的国家,日本政府十分重视新材料技术的发展,把开发新材料列为国家高新技术的第二大目标,因此,日本材料企业在全球新材料产业界形成“一枝独秀”领先局面。日本机械制造工业长期保持全球先进水平与其发达的材料产业密不可分。比如日本的新材料产业凭借其超前的研发优势、先进的研发成果、实用化开发力度,在环境及新能源材料世界市场占据绝对的领先地位。日本拥有世界领先的新材料巨头:比如享誉世界的京瓷株式会社;三井化学株式会社(Mitsui Chemicals)等。日本同时还拥有享誉世界的顶尖大学:比如著名的东京大学。东京大学曾经培养了16名总理大臣、21名(日本)国会议长,13名富比世500大企业首席执行官。11名诺贝尔奖得主、6名沃尔夫奖得主、1名菲尔兹奖、3名罗伯柯霍奖、4四名盖尔德纳国际奖及四名普立兹克建筑奖得主。还有日本名古屋大学 。它是日本顶尖、世界一流的著名研究型国立综合大学,是日本中部地区最高学府。名古屋大学曾经培养出6名诺贝尔奖得主、1名菲尔兹奖得主。在新材料领域,日本远远领先于其他国家。如制造洲际弹道导弹喷管和壳体以及飞机骨架使用的高强度碳纤维材料,全球最高性能主动相控阵军用雷达使用的宽禁带半导体收发组件材料,制造新式涡轮发动机涡轮叶片使用的高性能单晶叶片,在这三种高精尖材料领域,日本遥遥领先,其他国家只能望其项背。此外,日本的碳纤维材料也处于全球领先地位。在全球碳纤维生产制造厂家中,日本拥有东丽、东邦和三菱等三家顶尖公司,它们都代表了世界最顶级技术水平。据悉,在碳纤维有机复合材料领域,前苏联国家石墨结构材料研究所、前苏联聚合物纤维研究所,全俄航空材料研究院,能够生产出拉伸强度2500—3000MPa、拉伸模量250GPa的高强度碳纤维,以及模量400—600GPa的高模量碳纤维。尤其是后期又研发出4000—5000MPa的中模量碳纤维。尽管如此,俄罗斯的碳纤维产品在性能及水平上依然没有超过日本的技术水平。NO.3德国德国新材料产业受到全世界的公认好评。2012年6月,德国启动实施了《纳米材料安全性》长期研究项目,以了解各类纳米材料可能对周边环境产生的影响,通过定量化方法对纳米材料进行安全性风险评估。2012年11月,德国启动“原材料经济战略”科研项目,目的是开发能够高效利用并回收原材料的特殊工艺,加强稀土、铟、镓、铂族金属等的回收利用。德国为鼓励各种社会力量参与新材料研发,先后颁布实行了“材料研究MatFo”(1984-1993年)、“材料技术MaTech”(截至2003年)和“为工业和社会而进行材料创新WING”(始于2004年)3个规划。“WING规划”强调,密切关注材料的可制造性,致力于协调各部门间的高水平材料研究。值得一提的是,2013年4月,德国颁布了《关于实施工业4.0战略的建议》白皮书。之后德国将“工业4.0”项目纳入了《高技术战略2020》的10个未来项目中,以推动智能制造、互联网、新能源、新材料、现代生物为特征的新工业革命。德国企业界普遍认为,确保和扩大在材料研发方面的领先地位是其在国际竞争中取得成功的关键。2016年3月,德国发布的《数字战略2025》(Digital Strategy 2025)确定,实现数字化转型的步骤及具体实施措施,其中重点支柱项目包括工业3D打印等。NO.4英国英国是全球传统的新材料强国之一。英国亨利罗伊斯研究所(Henry Royce Institute)由九个先进材料研究机构组成,并与剑桥大学物理研究所和制造业研究所一起确定了五个绿色技术“路线图”,描述了关键材料领域如何减少温室气体排放。具体包括:光伏系统的材料,它将增加太阳能电池板产生的电量。用于产生氢气和化学原料的低碳方法的材料。热电能量转换材料,主要用于加热,制冷和空调系统。热量转换材料,可消除在加热和制冷系统中碳的使用。低损耗电子设备的材料,可使电子设备和计算更节能。研究人员还提出了一系列建议,包括呼吁增加对材料研究和测试设施的投资,制定新法律以确保采用新的绿色技术,以及将可持续发展作为任何新的先进材料的核心。NO.5中国中国是全球首屈一指的新材料产业大国,产业规模大约2万亿元。中国在金属材料、纺织材料、化工材料等传统领域基础较好,稀土功能材料、先进储能材料、光伏材料、有机硅、超硬材料、特种不锈钢、玻璃纤维及其复合材料等产能居世界前列。经过几十年奋斗,中国新材料产业从无到有,不断发展壮大,在体系建设、产业规模、技术进步等方面取得明显成就,为国民经济和国防建设做出了重大贡献,具备了良好发展基础,预计到2025年中国新材料产值有望突破10万亿元。中国在部分先进基础材料、关键战略材料、前沿新材料等领域,已经实现了与国际先进水平“并跑”甚至“领跑”。比如在关键战略材料方面,中芯国际在前七大耗材中实现六类材料的国产采购;南山集团的铝合金厚板通过波音公司认证并签订供货合同;中船重工兆瓦级稀土永磁电机体积比传统电机减少50%、重量减轻40%;液态金属在3D打印、柔性智能机器、血管机器人等领域实现初步应用等。中国的石墨烯技术处于世界领先水平。2017世界石墨烯创新大会在中国常州举行,这标志中国石墨烯技术已经开始走在世界前列。值得一提的是,石墨烯材料最早是由英国科学家发现,石墨烯是已知世界上最薄、最硬的材料,被誉为“黑金”“新材料之王”。据悉,石墨烯的厚度可达头发丝的20万分之一,强度是钢的200倍。科学家预言,石墨烯将会是21世纪最重要的新材料,市场应用前景不可估量。石墨烯技术已被世界许多国家列为优先发展的材料技术,虽然中国接触石墨烯技术只有短短几年时间,但发展势头很猛,且中国拥有巨大的潜在市场。中国的人工晶体材料经过多年的发展,偏硼酸钡和三硼酸锂等紫外非线性光学晶体研究居国际领先水平并实现产业化;激光晶体、太阳能电池关键技术指标达到国际先进水平,光伏发电成本降到1元/kWh以下。中国拥有全球最完备的液体金属全产业链,从原材料到制成,从专利到工艺,我国可大规模生产锆基非晶合金,尤其在块状成型工艺技术里,我国已掌握液态金属核心技术。值得一提的是,中国的材料配方、设备制造和成型工艺等三大核心技术,都拥有自主的知识产权,也是全球唯一一家能对外公布具备大形块状非晶金属成型能力的国家。NO.6俄罗斯俄罗斯是传统的制造业强国,尤其在新材料等新兴产业科技创新方面具有独特优势。值得一提的是,俄罗斯在航天航空、能源材料、化工新材料等领域处于全球领先地位。据了解,俄罗斯国家科学技术大学的材料科学家曾经研制出一种氰化铪陶瓷,理论上能承受4200摄氏度高温。在此之前,世界上公认的最耐高温、最难熔化的人造物质是钽铪碳化物。另外,俄罗斯采用SHS法(自蔓燃技术)合成的化合物已多达700种,位居世界领先地位。俄罗斯研发新材料的战略目标是:一方面,力求继续保持某些材料领域在世界上的领先地位,如航空航天、能源工业、化工、金属材料、超导材料、聚合材料等;另一方面,大力发展对促进国民经济发展和提高国防实力有影响的领域,如电子信息工业、通讯设施、计算机产业等。俄罗斯始终把新材料相关技术产业作为国家战略和国家经济的主导产业。比如,在2012年4月俄罗斯发布的《2030年前材料与技术发展战略》中将18个重点材料战略列为发展方向,其中包括智能材料、金属间化合物、纳米材料及涂层、单晶耐热超级合金、含铌复合材料等,同时俄罗斯还制定了新材料产业主要应用领域的发展战略。另外,俄罗斯科学院于2015年发布的《至2030年科技发展预测》中将7项技术列为科技优先发展方向,即信息通信技术、生物技术、医疗与保障、新材料与纳米技术、自然资源合理利用、交通运输与航天系统、能效与节能等。NO.7韩国韩国是新材料世界级强国之一。2020年10月,三星先进技术研究院Eunjoo Jang团队曾经报道了一种量产率为100%的无镉蓝光ZnTeSe / ZnSe / ZnS量子点的合成。所得的器件显示出高达20.2%的EQE,亮度为88900 cd m-2,在100 cd m-2时T50 = 15850 h,这是迄今为止全球蓝光QD-LED报道的最高值。韩国早在2001年就成为世界上第5个材料出口国,并且推出“Fast-Follower”战略,希望跻身四强。韩国企业在“Fast-Follower”战略推动下,逐渐赶超了原材料行业发达国家的企业。韩国在2001年成为世界上第5个材料出口国/地区,当年材料行业占韩国出口总额的45%以上,到了2015年达到68%。韩国一直处于新材料研发的核心阵营。如在韩国,石墨烯广泛应用于太阳能电池、半导体、透明面板、发光材料等不同领域。尽管石墨烯是国外科学家首先发明的,但韩国在石墨烯产业研发创新上是“最早的行动者”之一。2016年,韩国已成为拥有石墨烯专利最多的国家:韩国三星拥有225项专利,LG拥有180项专利,成均馆大学拥有147项专利,韩国科学技术院(KAIST)拥有129项专利,首尔国立大学拥有78项专利。值得一提的是,韩国政府在2013年发布的《第三次科学技术基本计划》中提出,将在5个领域推进120项国家战略技术的开发,其中30项为重点技术,包括先进技术材料、知识信息安全技术、大数据应用技术等内容。
  • 浙江理工大学发布先进纺织材料与制备技术教育部重点实验室基金指南
    先进纺织材料与制备技术教育部重点实验室  (浙江理工大学)  开放基金申请指南  (2012年度)  一、总 则  1. 先进纺织材料与制备技术教育部重点实验室(浙江理工大学)以提高我国先进纺织材料和制备技术水平、开展该领域的应用基础研究和原创性研究、瞄准国际前沿进行科技攻关和高水平科学研究、促进和加快科技成果的产业化进程为目标,以“纤维及高分子材料、生态染整与纺织化学、纺织高新加工理论与技术”为三个主要研究方向。  2. 为促进学术交流和学科交叉,实现实验室的开放效益,提高我校相关学科师资队伍和学科建设的水平,加强高层次创新人才培养,本实验室鼓励国内外学者来进行学术交流和研究工作,以加强与国内外高校和科研机构的联合,探索新型交流模式,拓宽科技合作渠道。  3. 本实验室欢迎国内外科学技术专家在本“指南”范围内提出申请。对具有新思路、短期内有突破前景或取得效益,同时有其它研究项目支持背景的申请,我们将优先给予支持。本着培养优秀青年学术带头人和优秀青年学术骨干,为在我国造就一批既有一流理论水平、又有很强的实际动手能力的高层次纺织科学人才,我们特别欢迎国内外著名高校和研究机构的优秀青年科学工作者前来进行高水平的研究工作,以促进优秀科技研究团队的形成。  4. 本实验室注重于将开放基金与实验室的有关研究项目相结合,以提高资金使用效率,同时鼓励申请者自带课题和经费进入本实验室工作。  二、资助范围  根据先进纺织材料与制备技术教育部重点实验室(浙江理工大学)的发展规划和发展目标,2012年度实验室的开放基金申请资助范围集中于以下几个方面:  1、新纤维材料与功能性纤维材料   2、纤维和纺织品的先进制造技术   3、纺织品染整新技术/生态染整技术   4、生态纺织化学品   5、技术纺织品、纺织结构复合材料和非织造布   6、智能及功能纺织品和服装   7、医药用纺织品   8、纺织品/服装养护技术   9、纺织机械的提速、自动化和智能化   10、纳米技术在纤维和纺织品中的应用   11、功能性/生态纺织纤维和纺织品的检测评价   12、其它相关研究内容。  三、项目申请  1.凡从事材料科学与技术、纺织科学与技术研究的国内外科技工作者等均可申请先进纺织材料与制备技术教育部重点实验室(浙江理工大学)2012年度开放研究基金(注:开放基金第一申请人必须是校外人员),申请人应具有正高级专业技术职务或获得博士学位,在专业领域已取得较大成就。若不具备正高级专业技术职务且未获得博士学位的须由2名具有正高级专业技术职务的同行专家推荐。  2. 凡申请本实验室开放基金资助的研究课题,必须符合本实验室的研究方向,对具有重大意义、处于学科前沿的研究课题、国际合作研究课题及优秀青年科技工作者,本实验室将优先予以资助。  3. 本实验室资助的研究基金主要用于实验材料费、测试费、协作加工费和部分差旅费等。每个项目申请金额一般为1~2万,对特别突出的项目可酌情增加。  4. 申请研究课题的期限一般为一年半。  5. 申请书可向本实验室函索,或从浙江理工大学网页(http://www.zstu.edu.cn)下载。申请者须提交项目申请书一式两份,经申请者所在单位签署意见后寄交本实验室,同时将申请书电子版发送到邮箱weihuix@zstu.edu.cn。  6. 本实验室自即日起接受申请,截止日期为2012年5月10日。  四、项目审批  本实验室对全部申请课题提出初审意见后提交实验室学术委员会进行评审,评审结果由本实验室正式通知申请者及其所在单位。参加评审的有关人员对评审人员的个人意见及申请者的研究技术方案等材料不外传。  五、工作方式  1. 凡获得开放研究基金资助的申请者都是本实验室的客座研究人员或专职人员,本实验室将指定专人联系、咨询和指导。  2. 本实验室的仪器设备,除某些仪器由专人使用外均可供获得开放基金资助的申请者直接参与使用,研究者应接受管理人员的指导,遵守仪器操作规程。  3. 研究课题的各项实验及分析测试可在本实验室完成,所需费用从资助经费中开支。如本实验室不具备某些条件,经实验室主任批准后,可联系到其它单位完成,所需费用从资助经费中开支。  4. 欢迎研究者自带经费和必要的仪器设备来本实验室工作。用课题经费购置的小型仪器、设备及剩余的实验材料归本室所有,留待后用。  六、项目管理  1. 课题申请者在接到批准资助通知后,应按批准金额、研究年限和评审意见,在一个月内编写研究工作计划,并签订项目合同,报本实验室核准后开展工作。  2. 研究者应在课题进行中期向本实验室提交工作进展情况及经费开支情况报告 课题结束时向本实验室提交结题总结、学术论文,并向学术委员会报告研究成果。  3. 凡属本实验室资助课题,其发表论文和研究成果须注明该项目得到先进纺织材料与制备技术教育部重点实验室(浙江理工大学)开放基金的资助(项目号详见文件),也可以在单位中注明重点实验室名称。本实验室英文名称为“Key Laboratory of Advanced Textile Materials and Manufacturing Technology (Zhejiang Sci-Tech University), Ministry of Education”,并将成果复制本送重点实验室。  4. 本实验室有权检查研究者的工作进展情况和经费使用情况,对经费使用不当或难以继续完成任务者,将给予纠正或停止资助。  5. 在规定的课题年限内,研究者若要中断或延长研究时间,需提出申请,经实验室主任邀请3~5位学术委员会委员同意后,方可延长研究期限。  七、经费管理  1. 开放基金资助经费由本实验室统一管理,专款专用。  2. 研究者在财政制度规定的范围内,按照工作计划合理安排支配研究经费。对使用不合理或不按进度完成计划者,实验室主任有权调整或停发经费。  3. 研究者的研究开销及报销费用由项目负责人签字生效。本实验室有权对项目经费使用的合理性进行审核。如不合格,不予报销。  联系人:谢尉慧,浙江省杭州市下沙高教园区浙江理工大学18号楼110室,邮编310018。电话0571-86843602,电邮weihuix@zstu.edu.cn。  附件:开放基金申请表.doc  先进纺织材料与制备技术教育部重点实验室  (浙江理工大学)  2012年3月10日
  • 中国原创:“碳纤维质谱离子源”新技术详解
    p  碳纤维(Carbon fiber)是有机纤维材料经碳化、活化制成的一种新型材料,具有独特的物理、化学结构和吸附速率快、容量大、含碳量高、再生容易的特点,是受人瞩目的新型材料。作为最具发展前景的分析技术之一,质谱技术的研究一直在食品、环境、人类健康、药物、国家安全、和其他与分析测试相关的领域有着广泛的应用前景。那么,有无可能将碳纤维这种被认为是新世纪最有发展前景的功能材料用于质谱分析,开创出新型的质谱分析装置和方法呢?近日,中国科学院上海有机化学研究所的郭寅龙课题组依据碳纤维优异的样品兼容性、承载和分散能力和介于金属与非金属之间的导电性,制备了一种高性能、多功能的碳纤维离子化(Carbon fiber ionization, CFI)装置。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/0b330c2b-8b8c-4649-a1ad-dce8e6f4b175.jpg" title="1.webp_副本.jpg"//pp style="text-align: center "新型碳纤维离子源的照片和一些典型碳纤维离子化-质谱分析案例/pp  目前常用的离子化方法如电喷雾离子化(ESI)、基质辅助激光解吸(MALDI)、大气压化学电离(APCI)等离子化方法仍然存在一些限制,包括待测化合物种类和溶剂的限制,缺少与质谱相连的直接进样接口,以及难以直接分析较大的表面和低极性或非极性溶剂中的化合物。碳纤维离子化可以弥补这些不足:首先,高电压条件下碳纤维有出色的离子传递效率,提高了样品的离子化效率 另外,碳纤维离子化具有良好普适性,尤其适合分析低极性和非极性的热不稳定有机化合物,可以弥补现有离子化技术的局限。同时,该技术在非极性有机相溶液分析上也有出色效能,有潜力实现与正向液相色谱的联用或用于非极性溶剂系统的有机反应研究。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/987ae86e-407c-41f3-9a5c-3cc867c37edd.jpg" title="2_副本.jpg"//pp style="text-align: center "碳纤维离子化装置的三种工作模式/pp  碳纤维离子化装置集三种工作模式于一体:(a) 离子化探头模式,将样品点样在碳纤维探头,碳纤维探头端加上高压,温和的高效的离子化条件 (b) 连续流动接口模式,可实现在线研究并具备可联用性 (c) 可拆卸采集/分析模式,可拆卸采集待测样品并立刻装回系统后分析。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/f8e69f14-feee-475a-96d7-25e3dd401d81.jpg" title="3.webp_副本.jpg"//pp style="text-align: center "碳纤维离子化装置与超临界流体色谱法联用检测低极性化合物/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/3bd99596-fc05-4b37-aa0f-bd3a986eca48.jpg" title="4.webp_副本.jpg"//pp style="text-align: center "固态物体表面哌替啶、氯胺酮和人体尿液中微量甲基苯丙胺的检测/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/c380c7f2-8cc2-4247-8259-6c68cbbc7454.jpg" title="5.webp_副本.jpg"//pp style="text-align: center "碳纤维离子化技术进行吸烟者呼出气检测/pp  碳纤维离子化是一种多功能且普适性强的离子化技术,不仅可以用于微量化合物溶液的快速分析,还可以与色谱联用,以及直接进行固体表面和溶液中化合物的收集和检测。经过科研攻关实现了与超临界流体色谱技术的联用,在呼出气体检测和法医毒物鉴定方面也展现出良好的应用前景。研发碳纤维离子化技术提升了质谱学对解决上述难题的研究能力与水平,并对相关的分析化学、法庭科学和药物检测起到积极的推动作用。/pp  碳纤维离子化在质谱分析如脱氢表雄甾酮类的热不稳定分子时,相比于商品化的大气压化学电离源(APCI)和直接分析实时电离源(DART),碳纤维离子源(CFI)温和的操作条件往往使其具有更软的电离效能。/pp  这一成果近期发表在《Analytical Chemistry》上,文章的第一作者是中国科学院上海有机化学研究所博士研究生吴梦茜,通讯作者是王昊阳副研究员和郭寅龙研究员。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/41a4c6e8-49aa-4263-b2aa-c5e4c1e62bec.jpg" title="6_副本.jpg"//pp  该论文作者为:Meng-Xi Wu, Hao-Yang Wang*, Jun-Ting Zhang, and Yin-Long Guo*/ppbr//p
  • 飞纳电镜展会邀请|第八届全国静电纺丝技术与纳米纤维学术会议
    第八届全国静电纺丝技术与纳米纤维学术会议将于 2021 年 5 月 28 - 30 日在天津社会山国际会议中心召开。飞纳电镜诚挚邀请各位专家学者参加此次会议,共同推动静电纺丝科技事业创新发展。会议时间:2021 年 5 月28 日 - 30 日会议地点:天津社会山国际会议中心 飞纳电镜展位号 20 号 飞纳台式场发射扫描电镜 Phenom Pharos 台式扫描电镜表征静电纺丝 应用 静电纺丝与碳化静电纺丝 静电纺丝 碳化静电纺丝 应用 用过的滤网的 EDS 分析 应用 轻松观察纤维截面 纤维测量 + AIM 由于传统扫描电镜只能给出图片,导致研究人员只能测量少量的数据,或者通过直观的“感觉”来判断纤维的特征。为了解决这一问题,飞纳电镜推出了全自动纤维测量系统,将 SEM 的“图片”转化为“数据”,自动导出纤维直径的柱状分布图,并导出数据文件。 VSParticle - 纤维纳米负载仪 在纤维表面负载纳米粒子是获得功能性纤维材料的重要途径,而对于静电纺丝一类的材料,原位合成负载纳米粒子方式会有很大的工艺局限性。而 VSParticle 推出的纤维纳米负载仪采用先进的火花烧蚀技术产生纳米气溶胶,利用类似“口罩”过滤的原理将纳米粒子沉积在纤维表面与内部孔隙中,同时避免其它方法造成的纤维热或机械损伤。该方法可以实现多种材料的在线式负载,实现静电纺丝的功能化,已在包括环境水处理,催化,导电织物,抗菌等领域得到验证,是一种全新的纳米纤维改性技术。 静电纺丝负载 Au 纳米粒子 VSParticle 的纤维负载仪只需要你做三件事便可以获得均匀负载的样品:1. 放入目标纳米粒子对应的靶材2. 放入纤维基底3. 按下开关 三步一键,纳米粒子轻松负载 对纤维基底的要求:标准 47mm 直径,可透气可以沉积的样品种类:超过 60 中元素的金属单质、氧化物、合金以及碳材料,部分半导体材料也是可行的方法的独特优势:1. 温和沉积,不会破坏纤维基底表面2. 普世性强,尤其是合金类材料的混合3. 不需要真空环境,在常温常压下运行4. 无化学前驱体5. 气溶胶沉积技术,保障了负载的均匀性
  • 中国材料大会2022会议第一轮通知
    “中国材料大会2022”定于2022年7月8-12日在广东省深圳市深圳国际会展中心召开,会议由中国材料研究学会发起并主办。征文内容涵盖能源材料、环境材料、先进结构材料、功能材料、材料基础研究等材料领域。此外,还同期举行国际材料论坛、前沿热点青年论坛、大湾区特色材料论坛、材料教育论坛以及国际新材料科研仪器与设备展览会。会议简介 “中国材料大会”是中国材料研究学会最重要的系列会议,每年举办一次。大会宗旨是为我国从事新材料科学研究、开发和产业化的专家、学者、教授、科技工作者、政府有关管理部门和领导、企业家及其它相关人员搭建一个交流平台,交流和共享材料研究的最新成果,达到互相促进共同提高的目的,并提高新材料在我国国民经济和社会发展中的地位和作用。 论坛设置A. 能源材料A01-能源转换与存储材料 A03-核材料 A04-太阳能材料与器件A05-油气田材料B. 环境材料B01-光催化材料 B02-生态环境材料 B03-环境工程材料B04-资源材料与循环利用B05-环境分离净化材料与技术 C. 结构材料C01. 粉末冶金 C02. 高性能铝合金 C03. 镁合金C04. 高温合金C05. 高性能钛合金材料C06. 金属基复合材料C07. 空间材料科学技术 C08. 超高温结构材料与防护涂层C09. 先进无机材料C10. 纳米、异构和梯度材料 C11. 金属材料强韧化与断裂C12-兵器材料科学与技术D. 功能材料D01. 超材料与多功能材料 D02. 多铁性材料 D03. 非晶与高熵合金D05. 智能材料 D06. 先进微电子与光电子材料D07. 生物医用材料D08. 多孔金属材料D09. 纤维材料改性与复合技术D10. 高分子材料D11. 电介质陶瓷与器件D12. 先进磁性功能材料D13. 水凝胶材料D14. 碳点功能材料D15. 纳米发电机与压电电子学D16. 矿物功能材料D17. 先进电子与智能传感功能材料D19. 液态金属材料E. 材料模拟、制备与评价E01. 材料先进制备加工技术 E02. 材料界面/表面分析与表征 E03. 相分离冶金与材料E04. 先进凝固科学与技术E05. 材料服役行为与结构安全E06. 材料基因组E07. 增材制造材料E08. 超声材料科学与技术 E09. 材料表面工程Z. 材料模拟、计算与设计F. 材料论坛FC01. 集成电路材料产业创新发展论坛 (论坛更新中)摘要投稿1. 论文摘要投稿时间:2022年3月28日~5月20日16:002. 论文摘要经学术委员会及各分会评审后录用,并制作电子论文摘要集;3. 摘要信息量要求详细、完整,摘要须包含:所采用的材料和研究技术的主要信息,得到的主要结果,得出的主要结论等;4. 摘要内容不能包括图、表、公式等;5.摘要语言依分会要求确定。摘要的提交仅为本次会议使用。会议注册费备注:1、如为网银汇款,汇款日期以银行信息为准;2、只有在6月21日16点之前缴纳注册费的代表,方能享受前期优惠注册费的价格,如您选择了“现场交费”且没有在优惠日期前交费,需缴纳非优惠期金额。付款方式1、 在线支付请参会代表登录网站,注册后进行在线支付,可选择支付宝或微信等在线支付方式。请尽量选择在线支付方式交费,以便我们准确的查询参会代表信息。2、网银汇款开户名称:中国材料研究学会开户银行:中国工商银行北京紫竹桥支行银行帐号:0200 2355 1920 1069 811 注:1) 请汇款时务必在用途一栏注明“注册号-姓名”,例:0001-李磊;2)汇款后请将:汇款日期、汇款金额、注册号、参会代表姓名(多人汇款需注明“注册号-姓名等几人”,例:0001-李磊等5人)、发票开具数量(适用于多人汇款)通过电子邮件方式发送给财务部李老师lycmrs@126.com,我们将根据您提供的信息核对汇款并开具发票;3) 6月21日16点前注册并成功交费的参会人员享受注册费优惠政策;4) 网银汇款需在6月30日前到账,此日期过后请在线支付或会议报到时现场交费;5) 为便于大家及时领到发票,请尽量申请电子发票。3、现场交费选择该支付方式不享受优惠注册费金额,均按学生1800元,非学生2800元的注册费标准缴纳。国际新材料科研仪器与设备展览会1、展会简介本届国际新材料科研仪器与设备展览会直接由中国材料研究学会展览部组织实施。着力打造“ 会议-展览-餐饮-学术墙报-人才招聘"集中一体化展览服务平台。参展企业免费成为学会团体会员,享受学会全年制各种对接活动。参展代表可免费成为学会个人会员,凭证畅通无阻参加大会期间各分会场活动。2、参展范围新材料检测分析仪器新材料加工装备新材料研发、设计、制造、应用软件新材料期刊科技出版物实验室设备最新新材料展示全国新材料人才招聘会联系我们会议咨询贾老师 010-68710443cmc_public@126.com财务咨询李老师 13621076210孙老师 15010371228(开具发票咨询)展览及赞助王老师 15611013638 wang230201@163.com大会官网https://cmc2022.scimeeting.cn(了解更多会议动态)
  • 电子显微学在结构材料、功能性材料、生命科学中的应用(一)
    p style="text-align: center "a href="http://www.instrument.com.cn/zt/microscope" target="_self" title=""img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/bf49b4f2-1cbf-41ec-9025-83c67c780ab4.jpg" title="系列报道.jpg"//a/pp  strong仪器信息网、中国电子显微镜学会联合报导:/strong10月18日下午,成都,2017年中国电子显微学术年会分会场开幕。仪器信息网编辑对3个分会场进行跟踪报道:结构材料及缺陷、界面、表面,相变与扩散 能源、环境和信息等功能材料的微结构表征 生命科学研究。3个分会场共安排了30场学术报告交流,会场座无虚席。br//pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/1419cd0e-c152-48d1-aea0-ed6e1fa04e6b.jpg" title="4会场.jpg"//pp style="text-align: center "  结构材料相关分会场现场/pp  结构材料及其相关研究分会场内容丰富多彩,第一个报告就是中国电子显微学会理事长韩晓东作《原位和非原位电子显微学在精确表征界面、表面、缺陷与结构等研究中的机遇与挑战》报告。报告中介绍 了“原子尺度材料力学性能实验系统”和相关技术,以及该技术在在原子尺度上对晶界和孪晶界的稳定性和不稳定性进行原位研究研究实例 报告中也以“揭示出单晶金属纳米线的塑性极限以单原子链终结”等实例,展示了Cs校正的HREM原位成像技术,ARMM的未来让人充满期待。韩晓东在报告中说到,只有电镜才能真正用于研究晶界处发生了什么,引起与会者共鸣。另一个令人瞩目的报告是“拿下了80后能拿下的所有荣誉”(主持人语)来自北京大学物理学院教授高鹏的《Atomic structure and chemistry of grain boundaries in complex oxides》。br//pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/179f911c-59c1-4be2-80ec-b9a98da971c1.jpg" title="4-hxd.jpg" width="500" height="333" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 500px height: 333px "//pp style="text-align: center "  中国电子显微学会理事长韩晓东在分会场作《原位和非原位电子显微学在精确表征界面、表面、缺陷与结构等研究中的机遇与挑战》报告/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/dff8589d-df06-4f95-8e89-aa81e3d0787f.jpg" title="3会场.jpg"//pp style="text-align: center "  功能性材料相关分会场现场/pp  能源、环境和信息等功能材料的微结构表征分会场精彩纷呈,“球差”、“原位”同样不容错过。代尔夫特理工大学徐强博士作《原位电镜显微解决方案》报告,报告中分享了提供不同环境的芯片实验室原位解决方案,如热-电一体芯片等。以可控原子层石墨烯生长原子级高清动态电影,展示芯片实验室原位检测超高的稳定性。报告中特别说到,从工艺、结构、性质、性能的价值链呈现一条“微笑曲线”,两端价值高,中间价值低 原位的价值所在,就是让电子显微镜从结构研究延伸到“工艺、结构、性质、性能”全价值链。“球差”也是第一天报告的重要关键词,南京大学教授王鹏作《球差电镜对在氧化物异质结微结构表征》报告,南方科技大学教授何佳清作《南科大环境球差电镜在能源材料中的应用》报告。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/443ea5de-e7f1-4aa3-90e0-29f5cab257b3.jpg" title="3-xuqiang.jpg" width="500" height="333" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 500px height: 333px "//pp style="text-align: center "  代尔夫特理工大学徐强博士作《原位电镜显微解决方案》/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/2fe944a2-d586-4e8e-83f0-e5d08e998ccd.jpg" title="8会场.jpg"//pp style="text-align: center "  生命科学研究分会场现场/pp  生命科学研究分会场中,中国科学院生物物理研究所研究员孙飞作《HOPE:a new solution for non-integrated cryo correlative fluorescence and electron microscopy》报告。报告中介绍了所开发的基于高真空光学平台(HOPE)的非集成cryo-CLEM系统以及相关定位软件(ColorView)的新解决方案,以及建立的两种生物样品的基于HOPE的cryo-CLEM分析流程。与常见cryo-CLEM系统相比,HOPE系统具有高稳定性、减少污染、并在传输过程中最小化样品损伤的优点,更加适应cryo-CLEM实验。此外,该高真空光学平台可适用于各种荧光显微镜和电子显微镜。报告中还提到,下一步,将把HOPE系统与cryo-FIB技术结合,以扩大cryo-CLEM对较厚样品的分析能力;此外,将把HOPE技术与cryo-SIM成像技术适配,从而提高光学分辨率。“植物”是第一天生命科学研究分会场的一个重要关键词,共安排了中国科学院植物研究所教授张辉《植物材料中的金属元素亚细胞结构中的定性和定量分析技术探索》、中国科学院植物研究所研究员金京波《SUMO 化修饰调控植物免疫反应的分子机制研究 》、北京大学生命科学学院教授贺新强《植物管状分子分化的分子机制》、云南省农科院生物所研究员张仲凯《植物病毒超微形态组的构建》、河南师范大学生命科学学院教授李景原《植物叶表皮角质层与花青素消长发育生物学意义探讨》5个报告。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/883b17cb-a23c-4506-90d3-1efa1f8b4b9c.jpg" title="8-sunfei.jpg" width="500" height="333" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 500px height: 333px "//pp style="text-align: center "  中国科学院生物物理研究所研究员孙飞作《HOPE:a new solution for non-integrated cryo correlative fluorescence and electron microscopy》/pp  此外,学术年会还组织部分企业代表与学术代表进行产品、技术交流。泰思肯公司顾群博士作《拉曼图像一体化在扫描显微分析上的应用》报告,Thermo Fisher Scientific/FEI潘锡江博士作《生命科学最新进展》报告,岛津公司陈强博士作《调频模式原子力显微镜在液体环境下对生物样品的高分辨观察》报告。/pp  19日下午、20日全天,更多的分会场精彩报告将依次登场,后续详细报道敬请关注!/p
  • 电子显微学在结构材料、功能性材料、生命科学中的应用(二)
    p style="text-align: center "a href="http://www.instrument.com.cn/zt/microscope" target="_self" title=""img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/5c4a7b5f-758b-471b-b1fa-37e1db7f5f21.jpg" title="系列报道.jpg"//a/pp  strong仪器信息网、中国电子显微镜学会联合报导:/strong10月19日下午, a href="http://www.instrument.com.cn/zt/microscope" target="_blank" title="中国电子显微学术年会"strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "2017年中国电子显微学术年会/span/strong/a4个分会场继续举行:结构材料及缺陷、界面、表面,相变与扩散 能源、环境和信息等功能材料的微结构表征 生命科学研究 生物电镜技术。4个分会场共安排了24场学术报告交流,并在学术交流结束后,增加了参观Poster及与公司互动环节。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/60540dd8-f932-40d8-9c19-da6915c7fd65.jpg" title="8-huich.jpg"//pp style="text-align: center "  生物电镜技术分会场现场/pp  冷冻电镜因2017年诺贝尔奖,成为了关注的热点,但冷冻传输系统也没有让人忘记。在《扫描电镜冷冻传输系统的应用》报告中,东北农业大学研究员王学东以6个方面的应用实例比较了这两种技术的优势、劣势,如:植物叶片、茎表面的结构,植物花粉,微生物菌体、鞭毛、孢子,淀粉为主要成分的种子,蛋白脂肪为主要成分的种子,食品、化妆品。冷冻传输系统有利于植物叶片、茎表皮毛,有利于放线菌、孢子的鞭毛形态保留等。王学东说到,高压冷冻和冷冻传输系统相结合的方向让人期待。纽约大学医学院显微镜电镜中心主任梁凤霞认为,新一代电子显微镜具备更好的用户友好度,如TEM的冷冻水合的或相对较厚的生物切片图像的低电子对比度,SEM的背散射电子收集等 计算机的硬件和软件进一步的提高,强化处理电子显微数据的能力 实现3D可视化切削和观察 冷冻样品制备将更普及:HPF-FS和冷冻超薄切片 实现关联复杂生物系统的结构和功能。梁凤霞也和与会者分享了自己在冷冻电镜应用方面的心得和体会。现在是冷冻电镜的时代,但是梁凤霞认为,冷冻电镜有很大的局限性,它只适合于解决大分子复合体的结构 如果光电共联做好了,用处非常非常大,对整个生物学界都有很大的帮助。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/5a73660b-7027-4c47-a1b9-732e72d1403c.jpg" title="8-wangxued.jpg" width="500" height="333" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 500px height: 333px "//pp style="text-align: center "  东北农业大学研究员王学东作《扫描电镜冷冻传输系统的应用》/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/65b276e6-222a-4a1e-95d8-791c5a58b644.jpg" title="8-梁凤霞.jpg" width="500" height="333" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 500px height: 333px "//pp style="text-align: center "  纽约大学医学院显微镜电镜中心主任梁凤霞作《Advanced Biomoleular Electron Microscopy Techniques and Applications》报告/pp  功能性材料相关分会场现场,清华大学教授张跃刚作《锰基锂离子电池电极材料的原位及准原位电镜表征》报告。报告中强调,做好电池的原位及准原位电镜表征,原位微电池的设计师实验成功的必要环节 原位TEM需结合其他的实验,以进一步提高实验数据的可靠性。张跃刚认为,原在锂离子电池电极材料的微观结构表征上,原位TEM是强有力的实验证明手段 原位TEM未来可用于锰基正负极的长期循环性能研究。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/1b3b02dc-9bd7-41b4-8d4f-802a09d8b6a0.jpg" title="3-zhangyuegang.jpg" width="500" height="333" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 500px height: 333px "//pp style="text-align: center "  清华大学教授张跃刚作《锰基锂离子电池电极材料的原位及准原位电镜表征》报告/pp  结构材料相关分会场现场,安排了中国科学院金属研究所研究员杨志卿作《镁合金中的位错及其与其他缺陷的交互作用》等6个报告。在生命科学研究分会场安排了山西大学生命科学学院教授邢树平作《GET通路在植物中的功能研究》等6个报告。/pp  分会场还吸引了很多青年学者,分会场不仅是学术交流的场所,也成为了电子显微学学界优秀治学、良好学术作风传承的平台。北京大学生命科学学院教授丁明孝在《怎样做好电镜样品——从编写生物样品制备一书谈起》报告中,不仅传授做好电镜样品的知识,更以风趣幽默的话语、切身的体会、展现良好学术作风的故事,把电子显微学学界老一辈优良传统传承给更多的青年学子。梁凤霞也和青年学子分享求学历程及工作中的一些治学经验和感受。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/f3644905-7ac7-45fe-803c-e0031f97e649.jpg" title="8-dingmingxiao.jpg" width="500" height="333" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 500px height: 333px "//pp style="text-align: center "  北京大学生命科学学院教授丁明孝谈《怎样做好电镜样品——从编写生物样品制备一书谈起》/pp  此外,今天的分会场交流中,学术年会还组织部分企业代表与学术代表进行产品、技术交流:飞纳电镜-复纳科学仪器(上海)有限公司张传杰做《飞纳电镜——Free to achieve》报告,徕卡显微系统生命科学应用主管方策作《徕卡STED纯光学超高分辨——洞悉活细胞内部乾坤》报告,天美-日立公司刘哲作《日立电镜最新进展及应用》报告。/pp  20日全天的分会场精彩报告将依次登场,后续详细报道敬请关注!br//pp  了解学术会议全部报道内容,请点击:span style="color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline "stronga href="http://www.instrument.com.cn/zt/microscope" target="_blank" title="中国电子显微学术年会" style="color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline "2017年中国电子显微学术年/a专题报导/strong/span/ppbr//p
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