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聚酰亚胺薄膜

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  • DEA测试聚酰亚胺的固化
    聚酰亚胺是一种高性能塑料,通常是热塑性的,有时也可以发生固化。聚酰亚胺具有非常高的力学性能、化学稳定性和热稳定性,常用在复杂的应用场合,比如替代金属和玻璃,作为耐高温材料、耐润滑油、汽油、耐化学腐蚀材料等。有些应用场合需要对聚酰亚胺树脂的固化温度和时间有着充分的了解。测试条件:温度范围:30...300°C传感器:IDEX,梳妆结构,电极间距115μm升降温速率:2、10、20K/min测试气氛:空气频率:10KHz结果讨论:图1 固化过程的离子粘度变化图2 固化动力学模型拟合在测试起始阶段,由于温度升高样品软化造成离子粘度略微降低,随后样品开始固化离子粘度开始升高。中途离子粘度有短暂的下降,之后又继续升高,这表明样品存在二步固化反应,最终固化后的离子粘度相比于初始阶段增加了4个数量级(图1)。使用Thermokinetics软件对三次不同升温速率下的测试数据计算得到动力学模型。此处树脂固化模型为三步连续反应:A→B→C→D,且每步反应都是自催化反应,模型拟合与测量数据之间的相关系数高达0.999(图2)。
  • 【好书推荐】薄膜晶体管液晶显示(TFT LCD)技术原理与应用
    内容简介  薄膜晶体管液晶显示产业在中国取得了迅猛的发展,每年吸引着大量的人才进入该产业。本书基于作者在薄膜晶体管液晶显示器领域的开发实践与理解,并结合液晶显示技术的最新发展动态,首先介绍了光的偏振性及液晶基本特点,然后依次介绍了主流的广视角液晶显示技术的光学特点与补偿技术、薄膜晶体管器件的SPICE模型、液晶取向技术、液晶面板与电路驱动的常见不良与解析,最后介绍了新兴的低蓝光显示技术、电竞显示技术、量子点显示技术、Mini LED和Micro LED技术及触控技术的原理与应用。作者简介  邵喜斌博士从20世纪90年代初即从事液晶显示技术的研究工作,先后承担多项国家863计划项目,研究领域涉及液晶显示技术、a-Si 及p-Si TFT技术、OLED技术和电子纸显示技术,在国内外发表学术论文100多篇,获得专利授权150余项,其中海外专利40余项。曾获中国科学院科技进步二等奖、吉林省科技进步一等奖、北京市科技进步一等奖。目录封面版权信息内容简介序前言第1章 偏振光学基础与应用1.1 光的偏振性1.1.1 自然光与部分偏振光1.1.2 偏振光1.2 光偏振态的表示方法1.2.1 三角函数表示法1.2.2 庞加莱球图示法1.3 各向异性介质中光传播的偏振性1.3.1 反射光与折射光的偏振性1.3.2 晶体的双折射1.3.3 单轴晶体中的折射率1.4 相位片1.4.1 相位片的定义1.4.2 相位片在偏光片系统中1.4.3 相位片的特点1.4.4 相位片的分类1.4.5 相位片的制备与应用1.5 波片1.5.1 快轴与慢轴1.5.2 λ/4波片1.5.3 λ/2波片1.5.4 λ波片1.5.5 光波在金属表面的反射1.5.6 波片的应用参考文献第2章 液晶基本特点与应用2.1 液晶发展简史2.1.1 液晶的发现2.1.2 理论研究2.1.3 应用研究2.2 液晶分类2.2.1 热致液晶2.2.2 溶致液晶2.3 液晶特性2.3.1 光学各向异性2.3.2 电学各向异性2.3.3 力学特性2.3.4 黏度2.3.5 电阻率2.4 液晶分子合成与性能2.4.1 单体的合成2.4.2 混合液晶2.4.3 单体液晶分子结构与性能关系2.5 混合液晶材料参数及对显示性能的影响2.5.1 工作温度范围的影响2.5.2 黏度的影响2.5.3 折射率各向异性的影响2.5.4 介电各向异性的影响2.5.5 弹性常数的影响2.5.6 电阻率的影响2.6 液晶的应用2.6.1 显示领域应用2.6.2 非显示领域应用参考文献第3章 广视角液晶显示技术3.1 显示模式概述3.2 TN模式3.2.1 显示原理3.2.2 视角特性3.2.3 视角改善3.2.4 响应时间影响因素与改善3.3 VA模式3.3.1 显示原理3.3.2 视角特性3.3.3 视角改善3.4 IPS与FFS模式3.4.1 显示原理3.4.2 视角特性3.5 偏光片视角补偿技术3.5.1 偏振矢量的庞加莱球表示方法3.5.2 VA模式的漏光补偿方法3.5.3 IPS模式的漏光补偿方法3.6 响应时间3.6.1 开态与关态响应时间特性3.6.2 灰阶之间的响应时间特性3.7 对比度参考文献第4章 薄膜晶体管器件SPICE模型4.1 MOSFET器件模型4.1.1 器件结构4.1.2 MOSFET器件电流特性4.1.3 MOSFET器件SPICE模型4.2 氢化非晶硅薄膜晶体管器件模型4.2.1 a-Si:H理论基础4.2.2 a-Si:H TFT器件电流特性4.2.3 a-Si:H TFT器件SPICE模型4.3 LTPS TFT器件模型4.3.1 LTPS理论基础4.3.2 LTPS TFT器件电流特性4.3.3 LTPS TFT器件SPICE模型4.4 IGZO TFT器件模型4.4.1 IGZO理论基础4.4.2 IGZO TFT器件电流特性4.4.3 IGZO TFT器件SPICE模型4.5 薄膜晶体管的应力老化效应参考文献第5章 液晶取向技术原理与应用5.1 聚酰亚胺5.1.1 分子特点5.1.2 聚酰亚胺的性能5.1.3 聚酰亚胺的合成5.1.4 聚酰亚胺的分类5.1.5 取向剂的特点5.2 取向层制作工艺5.2.1 涂布工艺5.2.2 热固化5.3 摩擦取向5.3.1 工艺特点5.3.2 摩擦强度定义5.3.3 摩擦取向机理5.3.4 预倾角机理5.3.5 PI结构对VHR和预倾角的影响5.3.6 摩擦取向的常见不良5.4 光控取向5.4.1 取向原理5.4.2 光控取向的光源特点与影响参考文献第6章 面板驱动原理与常见不良解析6.1 液晶面板驱动概述6.1.1 像素结构与等效电容6.1.2 像素阵列的电路驱动结构6.1.3 极性反转驱动方式6.1.4 电容耦合效应6.1.5 驱动电压的均方根6.2 串扰6.2.1 定义与测试方法6.2.2 垂直串扰6.2.3 水平串扰6.3 闪烁6.3.1 定义与测试方法6.3.2 引起闪烁的因素6.4 残像6.4.1 定义与测试方法6.4.2 引起残像的因素参考文献第7章 电路驱动原理与常见不良解析7.1 液晶模组驱动电路概述7.1.1 行扫描驱动电路7.1.2 列扫描驱动电路7.1.3 电源管理电路7.2 眼图7.2.1 差分信号7.2.2 如何认识眼图7.2.3 眼图质量改善7.3 电磁兼容性7.3.1 EMI简介7.3.2 EMI测试7.3.3 模组中的EMI及改善措施7.4 ESD与EOS防护7.4.1 ESD与EOS产生机理7.4.2 防护措施7.4.3 ESD防护性能测试7.4.4 EOS防护性能测试7.5 开关机时序7.5.1 驱动模块的电源连接方式7.5.2 电路模块的时序7.5.3 电源开关机时序7.5.4 时序不匹配的显示不良举例7.6 驱动补偿技术7.6.1 过驱动技术7.6.2 行过驱动技术参考文献第8章 低蓝光显示技术8.1 视觉的生理基础8.1.1 人眼的生理结构8.1.2 感光原理说明8.1.3 光谱介绍8.2 蓝光对健康的影响8.2.1 光谱各波段光作用人眼部位8.2.2 蓝光对人体的影响8.3 LCD产品如何防护蓝光伤害8.3.1 LCD基本显示原理8.3.2 低蓝光方案介绍8.3.3 低蓝光显示器产品参考文献第9章 电竞显示技术9.1 电竞游戏应用瓶颈9.1.1 画面拖影9.1.2 画面卡顿和撕裂9.2 电竞显示器的性能优势9.2.1 高刷新率9.2.2 快速响应时间9.3 画面撕裂与卡顿的解决方案9.4 电竞显示器认证标准9.4.1 AMD Free-Sync标准9.4.2 NVIDA G-Sync标准参考文献第10章 量子点材料特点与显示应用10.1 引言10.2 量子点材料基本特点10.2.1 量子点材料独特效应10.2.2 量子点材料发光特性10.3 量子点材料分类与合成10.3.1 Ⅱ-Ⅵ族量子点材料10.3.2 Ⅲ-Ⅴ族量子点材料10.3.3 钙钛矿量子点材料10.3.4 其他量子点材料10.4 量子点显示技术10.4.1 光致发光量子点显示技术10.4.2 电致发光量子点显示技术参考文献第11章 Mini LED和Micro LED原理与显示应用11.1 概述11.2 LED发光原理11.2.1 器件特点11.2.2 器件电极的接触方式11.2.3 器件光谱特点11.3 LED直显应用特点11.3.1 尺寸效应11.3.2 外量子效应11.3.3 温度效应11.4 巨量转移技术11.4.1 PDMS弹性印章转移技术11.4.2 静电吸附转移技术参考文献第12章 触控技术原理与应用12.1 触控技术分类12.1.1 从技术原理上分类12.1.2 从显示集成方式上分类12.1.3 从电极材料上分类12.2 触控技术原理介绍12.2.1 电阻触控技术12.2.2 光学触控技术12.2.3 表面声波触控技术12.2.4 电磁共振触控技术12.2.5 电容触控技术12.3 投射电容触控技术12.3.1 互容触控技术12.3.2 自容触控技术12.3.3 FIC触控技术12.4 FIC触控的驱动原理12.4.1 电路驱动系统架构12.4.2 FIC触控屏的两种驱动方式12.4.3 触控通信协议12.4.4 触控性能指标参考文献附录A MOSFET的Level 1模型参数附录B a-Si:H TFT的Level 35模型参数附录C LTPS TFT的Level 36模型参数附录D IGZO TFT的Level 301模型参数(完善中)反侵权盗版声明封底
  • 贺利氏将在Touch Taiwan展会上推出可折叠式触控面板新技术
    “Touch Taiwan 2016:贺利氏推出用于导电高分子薄膜上的乾膜光阻黄光图案化制程技术,并展示用于柔性触摸显示屏的快速红外固化解决方案” 在今年8月24-26日举办的Touch Taiwan 展览会上,贺利氏将推出通过DFR(Dry-Film Resist 干膜光阻)黄光蚀刻技术在Clevios导电高分子薄膜图案化的新触控面板制程。该工艺是与台湾工业技术研究院(ITRI)联合开发研制。展示全功能7英寸GFF型用DFR干膜光阻黄光蚀刻技术制程的触控面板。 “触控传感器的高解析度图案是高阶触控面板,特别是可弯曲及可折叠的触控显示器的先决条件。高解析度图案制程在Clevios薄膜上是一个很重要里程碑。我们的客户正在快速实施。他们的反馈极佳。”史伯德——电子化学品业务部总经理表示。 基于此项贺利氏的新创技术,可以轻松实现行50um的线宽解析度,甚至更细的解析度也可以达成。 现在整个Clevios触控面板制程的参数设置和工艺窗口均可提供客户在其生产中实施。Clevios薄膜和传感器可以轻松耐受超过30万次曲率半径低于1mm的折弯,而不产生损伤。 最佳创新:快速红外(IR)固化为优质基材做出贡献 贺利氏展台的第二项创新是基于超薄柔性聚酰亚胺基材的7英寸Clevios导电聚合物柔性触摸面板。聚酰亚胺固化是贺利氏特种光源的业务领域,其定制的快速红外固化技术实现超薄聚酰亚胺基材薄膜的最快速和高效的固化,而该材料是下一代柔性显示屏和触摸面板基材的关键材料。红外辐射器以极高的效率进行非接触式传热。与传统的热风炉相比,几分钟即可完成固化工艺,而不是以前的几小时。此外,由于没有空气流动,将污染减少至最低限度。与材料的吸收波长精确匹配的红外辐射器可以更快地进行加热。碳中波辐射器满足聚酰亚胺的吸收光谱要求,可以实现快速的红外固化和烘干。
  • Webinar | 摩擦学和划痕测试
    摩擦学和划痕测试你已经知道如何使用我们的摩擦测试仪了,但你想了解滑动速度和接触压力等测试参数是如何影响摩擦系数和磨损吗?或者您已经熟悉划痕测试,但想知道如何评估划痕抗力和优化薄膜涂层附着力测试的测试参数?请加入我们的摩擦学和划痕测试高级数字研讨会。研讨会分为四部分:第1课时中,我们将着重讲解不同测试参数对刹车片摩擦系数和磨损的影响,解释使用TRB3线性模块时获得的数据。第2-4课时重点介绍划痕测试:第2课时中,将学习如何对薄膜涂层进行附着力测试,以NST3测试聚酰亚胺涂层ITO玻璃为例;我们将在网络研讨会的最后两个课时上重点介绍MCT3,我们将首先简要介绍汽车透明涂层的耐擦伤性,然后介绍三种木材涂料的弹性恢复测定示例。在研讨会的最后一节中,我们将演示划痕法,以及更精确地确定锂离子电池阳极涂层的附着力。内容第1课时:15:00-15:45使用TRB3研究刹车片的摩擦磨损性能第2课时:15:45-16:15光学聚合物薄膜的附着力评估第3课时:16:15-16:35木材上油漆的耐刮擦性的测试第4课时:16:35-17:00锂离子电池涂层的附着力时间/报名时间: 2022-05-23, 15:00 - 17:00语言:English主讲人:Jiří Nohava, PhD., Mihaela Dubuisson, Maryam Bahrami, PhD.报名方式:点击“阅读原文”!注册:iphone手机需复制链接,浏览器打开安东帕中国总部销售热线:+86 4008202259售后热线:+86 4008203230官网:www.anton-paar.cn在线商城:shop.anton-paar.cn
  • Hakuto 离子蚀刻机 20IBE-J 用于光学器件精密加工
    Hakuto 离子蚀刻机 20IBE-J 用于光学器件精密加工某光学器件制造商采用伯东 Hakuto 离子蚀刻机 20IBE-J 应用于光学器件精密加工, 通过蚀刻工艺提高光学器件的聚酰亚胺薄膜的表面光洁度.Hakuto 离子蚀刻机 20IBE-J 技术参数Φ4 inch X 12片基片尺寸Φ4 inch X 12片Φ5 inch X 10片Φ6 inch X 8片均匀性±5%硅片刻蚀率20 nm/min样品台直接冷却,水冷离子源Φ20cm 考夫曼离子源 Hakuto 离子刻蚀机 20IBE-J 的核心构件离子源采用的是伯东公司代理美国 考夫曼博士创立的 KRI考夫曼公司的射频离子源 RFICP220伯东 KRI 射频离子源 RFICP 220 技术参数:离子源型号RFICP 220DischargeRFICP 射频离子束流800 mA离子动能100-1200 V栅极直径20 cm Φ离子束聚焦, 平行, 散射流量10-40 sccm通气Ar, Kr, Xe, O2, N2, H2, 其他典型压力 0.5m Torr中和器LFN 2000 采用伯东 Hakuto 离子蚀刻机 20IBE-J 可以使 PV、RMS分别为1.347μm和340nm的粗糙表面, 通过蚀刻其粗糙度可降低至75nm和13nm PV、RMS分别为61nm和8nm的表面, 其粗糙度可降低至9nm和1nm. 该刻蚀工艺能有效提高光学器件聚酰亚胺薄膜的表面光洁度. 若您需要进一步的了解详细产品信息或讨论 , 请参考以下联络方式 :上海伯东 : 罗先生 台湾伯东 : 王女士T: +86-21-5046-1322 T: +886-3-567-9508 ext 161F: +86-21-5046-1490 F: +886-3-567-0049M: +86 152-0195-1076 M: +886-939-653-958ec@hakuto-vacuum.cn ec@hakuto.com.twwww.hakuto-china.cn www.hakuto-vacuum.com.tw伯东版权所有, 翻拷必究!
  • 综述 | 石墨烯导热研究进展
    摘要:石墨烯具有目前已知材料中最高的热导率,在电子器件、信息技术、国防军工等领域具有良好的应用前景。石墨烯导热的理论和实验研究具有重要意义,在最近十年间取得了长足的发展。本文综述了石墨烯本征热导率的研究进展及应用现状。首先介绍应用于石墨烯热导率测量的微纳尺度传热技术,包括拉曼光谱法、悬空热桥法和时域热反射法。然后展示了石墨烯热导率的理论研究成果,并总结了石墨烯本征热导率的影响因素。随后介绍石墨烯在导热材料中的应用,包括高导热石墨烯膜、石墨烯纤维及石墨烯在热界面材料中的应用。最后对石墨烯导热研究的成果进行总结,提出目前石墨烯热传导研究中存在的机遇与挑战,并展望未来可能的发展方向。关键词:石墨烯;热导率;声子;热界面材料;悬空热桥法;尺寸效应1 引言石墨烯是具有单原子层厚度的二维材料,因为其独特的电学、光学、力学、热学性能而备受关注。相对于电学性质的研究,石墨烯的热学性质研究起步较晚。2008年,Balandin课题组用拉曼光谱法第一次测量了单层石墨烯的热导率,观察发现石墨烯热导率最高可达5300 W∙m−1∙K−1,高于石墨块体和金刚石,是已知材料中热导率的最高值,吸引了研究者的广泛关注。随着理论研究的深入和测量技术的进步,研究发现单层石墨烯具有高于石墨块体的热导率与其特殊的声子散射机制有关,成为验证和发展声子导热理论的重要研究对象。对石墨烯热导率的研究很快对石墨烯在导热领域的应用有所启发。随着石墨烯大规模制备技术的发展,基于氧化石墨烯方法制备的高导热石墨烯膜热导率可达~2000 W∙m−1∙K−1。高导热石墨烯膜的热导率与工业应用的高质量石墨化聚酰亚胺膜相当,且具有更低成本和更好的厚度可控性。另一方面,石墨烯作为二维导热填料,易于在高分子基体中构建三维导热网络,在热界面材料中具有良好应用前景。通过提高石墨烯在高分子基体中的分散性、构建三维石墨烯导热网络等方法,石墨烯填充的热界面复合材料热导率比聚合物产生数倍提高,并且填料比低于传统导热填料。石墨烯无论作为自支撑导热膜,还是作为热界面材料的导热填料,都将在下一代电子元件散热应用中发挥重要价值。本文综述了石墨烯热导率的测量方法、石墨烯热导率的研究结果以及石墨烯导热的应用。首先介绍石墨烯的三种测量方法:拉曼光谱法、悬空热桥法和时域热反射法。然后介绍石墨烯热导率的测量结果,包括其热导率的尺寸依赖、厚度依赖以及通过缺陷、晶粒大小等热导率调控方法。随后介绍石墨烯导热的应用,主要包括高导热石墨烯膜、石墨烯纤维及石墨烯导热填料在热界面材料中的应用。最后对石墨烯导热研究的发展进行展望。2 石墨烯热导率的测量方法由于石墨烯的厚度为纳米尺度,商用的测量设备(激光闪光法、平板热源法等)无法准确测量其热导率,需要采用微纳尺度热测量方法。常见的微纳尺度传热测量技术包括拉曼光谱法、悬空热桥法、3𝜔法、时域热反射法等几种。下面将重点介绍适用于石墨烯的热导率测量方法。2.1 拉曼光谱法单层石墨烯热导率是研究者最感兴趣的话题。2008年,Balandin课题组最早用拉曼光谱法测量了单层石墨烯的热导率。单层石墨烯由高定向热解石墨(HOPG)经过机械剥离法得到,悬空于刻有沟槽的SiNx/SiO2基底上,悬空长度为3 μm。测量时,选用拉曼光谱仪中波长为488 nm的激光同时作为热源和探测器,光斑大小为0.5–1 μm。激光对石墨烯产生加热作用导致石墨烯温度升高,而石墨烯拉曼光谱的G峰和2D峰随温度产生线性偏移,从而可以得到石墨烯的升温。利用热量在平面内径向扩散的傅里叶传热方程,可以得到石墨烯的平面方向内热导率。通过这一方法,测得石墨烯热导率测量结果为(5300 ± 480) W∙m−1∙K−1,是已知材料中热导率的最高值。拉曼光谱法第一次实现了单层石墨烯热导率的测量,但是其测量过程中存在较大的误差,导致不同测量结果存在差异:材料热导率由傅里叶传热方程计算得到,其中材料的吸收热量Q和升温ΔT两个参数都难以准确测量。首先,测量过程中采用了石墨块体的光吸收6%作为吸热计算的依据,与单层石墨烯在550 nm的光吸收率2.3%存在较大差异,导致测量结果可能被高估一倍左右。其次,升温ΔT通过石墨烯拉曼光谱G峰和2D峰的红移或反斯托克斯/斯托克斯峰强比计算得到,两者随温度变化率较小,需要较高的升温(ΔT ~ 50 K),导致难以准确测量特定温度下的热导率。基于拉曼光谱法,研究者不断改进测量技术,降低实验误差。在早期测量中由于石墨烯下方的SiNx基底热导率较低,约为5 W∙m−1∙K−1,在传热模型中将SiNx视为热沉存在一定误差。后来,Cai等通过在带孔的SiNx/SiO2薄膜表面蒸镀Au的方式,提高了石墨烯的接触热导,满足了热沉的边界条件,同时用功率计实时测量了石墨烯的吸收功率。同时,由于石墨烯覆盖在SiNx/SiO2薄膜上有孔和无孔的区域,可以分别测量悬空石墨烯和支撑石墨烯的热导率。张兴课题组使用双波长闪光拉曼方法,引入两束脉冲激光,周期性地加热样品并改变加热光与探测光的时间差,这样做可以将加热光和探测光的拉曼信号分开,为准确测量样品温度提供了新思路。在后续的研究中,拉曼光谱法也被应用于h-BN、MoS2、WS2等二维材料热导率的测量。2.2 悬空热桥法悬空热桥法是利用微纳加工方法制备微器件并测量纳米材料一维热输运的常用方法,多用于纳米线、纳米带、纳米管热导率的测量。微器件由两个SiNx薄膜组成,每个SiNx薄膜连接在6个SiNx悬臂上,并且沉积有Pt电极用作温度计,两个薄膜分别作为加热器(Heater)和传感器(Sensor),样品悬空加载薄膜上,电极通电后加热样品,通过电极电阻的变化测量样品的升温,从而计算热导率。Seol等最早将这一方法应用在石墨烯热导率的测量中,石墨烯被制备成宽度为1.5–3.2 μm,长度为9.5–12.5 μm的条带,覆盖在厚度为300 nm的SiO2悬臂上,两端连接在四个Au/Cr电极上作为温度计,测量得到SiO2衬底上的单层石墨烯热导率为600W∙m−1∙K−1。SiO2衬底上石墨烯热导率低于悬空石墨烯热导率及石墨热导率,是因为ZA声子和衬底间存在较强的声子散射。悬空热桥法的挑战在于如何将石墨烯悬空于微器件上,避免转移过程中出现石墨烯脱落、破碎的问题 。Li 课题组通过聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)保护转移法首先实现了少层石墨烯热导率的测量:首先将机械剥离法得到的少层石墨烯转移到SiO2/Si衬底上,然后旋涂PMMA作为保护层,用KOH溶液刻蚀SiO2并将PMMA/石墨烯转移至悬空热桥微器件上,再利用PMMA作为电子束光刻的掩膜版,通过O2等离子体将石墨烯刻蚀成指定大小的矩形进行测量。Shi课题组利用异丙醇提高了石墨烯的转移效率,测量了悬空双层石墨烯的热导率。Xu等进一步改良了实验工艺,通过“先转移,后制备悬空器件”的方法实现了单层石墨烯热导率的测量:首先将化学气相沉积(CVD)生长的单层石墨烯转移到SiNx衬底上,再利用电子束光刻和O2等离子体将石墨烯刻蚀成长度和宽度已知的条带,然后沉积Cr/Au在石墨烯两端作为电极,最后用KOH溶液刻蚀使其悬空。这一方法的优势在于避免了PMMA造成污染,但是对操作和工艺都提出了很高的要求。悬空热桥法也被应用于h-BN、MoS2、黑磷等二维材料热导率的测量。基于悬空热桥法,李保文课题组进一步发展了电子束自加热法,利用电子束照射样品产生加热,消除通电加热体系中界面热阻造成的误差。2.3 时域热反射法时域热反射法(Time-domain thermoreflectance,TDTR)是一种以飞秒激光为基础的泵浦-探测(pump-probe)技术,由Cahill课题组于2004年基于瞬态热反射方法提出,常用来测量材料的热导率和界面热导。在时域热反射法测量中,一束脉冲飞秒激光被偏振分束镜分为泵浦光和探测光,泵浦光对待测材料进行加热,探测光测量材料表面温度的变化。泵浦光和探测光之间的光程差通过位移台精确控制,并在每一个不同光程差的位置进行采样,得到材料表面温度随时间变化的曲线,这一曲线与材料的热性质有关。通过Feldman多层传热模型进行拟合,得到材料的热导率。实际测量中 通 常 在 材 料 表 面 沉 积 一 层 金 属 作 为 传 热 层(transducer),利用金属反射率(R)随温度(T)的变化关系(dR/dT),通过探测金属反射率的变化检测材料表面温度变化。时域热反射方法的优点在于能够同时测量材料沿c轴和平面方向的热导率,并且能够得到不同平均自由程声子对于热导率的贡献。Zhang等利用这一方法同时测量了石墨烯沿ab平面和c轴方向的热导率,发现石墨烯沿c轴方向的声子平均自由程在常温下可达100–200 nm,远高于分子动力学预测的结果。测量不同厚度的石墨烯(d = 24–410nm)表现出c轴方向热导率随厚度增加而增加的现象,常温下的热导率为0.5–6 W∙m−1∙K−1,并且随着厚度增加而趋近于石墨块体的c轴热导率(8 W∙m−1∙K−1) 。这一现象反映出,在常温下石墨烯c轴方向热导率是由声子-声子散射主导,为探讨石墨烯的传热机理提供了实验支撑。时域热反射方法的局限在于难以测量厚度较小的样品,这是因为当热流在穿透样品后到达基底,需要将基底与样品之间的界面热阻、基底的热导率作为未知数在传热模型中进行拟合,造成误差较大。对于块体石墨,时域热反射方法测量平面方向热导率为1900 ± 100 W∙m−1∙K−1,与Klemens的预测结果一致。对于厚度为194 nm的薄层石墨,测量热导率为1930 ± 1400 W∙m−1∙K−1,误差明显增大。Feser等通过调控光斑尺寸改变传热模型对石墨平面方向传热的敏感度,利用beam offset方法测量了HOPG热导率。Rodin等将频域热反射(FDTR)与beamoffset的方法结合起来,同时准确测量了HOPG的纵向和横向热导率。Chen课题组发展了无传热层(transducer less)的二维材料热导率测量方法,这种方法既可以采取FDTR频域扫描的测量方式,也可以与beam-offset方法结合,提高对平面方向热导率测量的准确度。这些测量方法为薄层材料热导率测量提供了可能的技术路径,即通过对待测样品的物理结构设计(transducerless)和传热模型设计(调控光斑尺寸与测量频率),选择性地增加对平面方向热导率的敏感度,使得即便在样品很薄、热流穿透的情况下,多引入的未知数在传热模型内具有较小的敏感度,从而实现少层/单层石墨烯平面方向热导率的测量。时域热反射法也被应用于黑磷、MoS2、WSe2等二维材料热导率的测量。基于时域热反射方法发展出频域热反射(FDTR)、two-tint、时间分辨磁光克尔效应(TR-MOKE)等测量方法以提高测量准确度。以上主要总结了石墨烯热导率的常用微纳尺度测量技术,包括拉曼光谱法、悬空热桥法和时域热反射法,不同方法的主要测量结果汇总于表1。表 1 石墨烯热导率测量主要研究结果值得注意的是,部分悬空热桥法测量的热导率显著偏低,是由于PMMA污染抑制了石墨烯声子散射。当样品厚度在微米尺度时,可通过激光闪光法进行测量,这种方法常用于块体石墨和湿化学方法制备的石墨烯薄膜,对于经过热处理还原和石墨化的石墨烯薄膜,激光闪光法测量热导率在1100–1940 W∙m−1∙K−1,热导率的差别主要来自石墨烯薄膜的制备工艺。受限于篇幅,我们将四种测量方法的示意图及主要原理汇总于图1,关于微纳尺度热测量的详细总结可参考相应综述文章。图 1 常见热测量方法示意图3 石墨烯热导率的研究进展石墨烯的热传导主要由声子贡献。和金刚石类似,石墨烯在平面方向由强化学键C―C键构成,并且由于碳原子较轻,具有极高的声速,从而在平面方向具有和金刚石相当的热导率(~2000W∙m−1∙K−1) 。关于石墨烯热传导的主要声子贡献来源,学界的认知随着研究的更新而发生变化。最早,人们预期石墨烯传热主要由纵向声学支(LA)和横向声学支(TA)贡献,这两支声子的振动平面都是沿石墨的ab平面方向。这样的预期是合理的,因为另一支横向声学支(ZA)声子的振动平面垂直于ab平面,而石墨烯作为单原子层材料,垂直平面的振动困难。而且ZA声子的色散关系是~ω2,在q →0时声速迅速减小为0,因而对石墨烯热导率几乎不产生贡献。后来,Lindsay等7通过对玻尔兹曼方程进行数值求解发现,由于单层石墨烯的二维材料特性,三声子散射中与ZA声子关联的过程受到抑制,这一规则被称为“选择定则(Selection rule)”。基于这一原因,ZA声子散射的相空间减小了60%;同时,考虑到ZA声子的数量较多,ZA声子实际成为了单层石墨烯中热导贡献最大的一支,占比约为70%。随着计算方法的进步,研究者对石墨烯中声子传导的理解逐步加深。Ruan课题组在考虑四声子散射的条件下计算了单层石墨烯的热导率,由于ZA声子数量多,导致由ZA声子参与的四声子散射过程多,通过求解玻尔兹曼输运方程(BTE)发现,ZA声子对于单层石墨烯热导率的贡献实际约为30%。Cao等通过分子动力学计算发现,考虑高阶声子散射时ZA声子对石墨烯热导率的贡献将降低。另外,第一性原理计算表明石墨烯中存在水动力学热输运和第二声现象,以及实验测量和分子动力学计算中发现石墨烯存在的热整流现象,都使得石墨烯的声子输运研究不断更新。下面针对理想的单层石墨烯单晶材料讨论其热导率的依赖关系。3.1 石墨烯热导率的厚度依赖石墨烯作为单原子层材料,表现出不同于石墨块体的声子学特征。很自然地产生一个问题,随着石墨烯的原子层数增加,石墨烯会以何种形式、在何种厚度表现出接近石墨块体的热学性质。前文Lindsay等的工作从计算角度给出了解释,在多层石墨烯和石墨中,三声子散射与原子间力常数的关系不同于单层石墨烯,导致选择定则不再适用,ZA声子的散射变大,热导率下降。这一趋势可以从图2a中明显观察到,当石墨烯的厚度从单原子变为双原子层时,ZA声子贡献的热导率大幅下降,石墨烯整体热导率降低。随着原子层数目增加,热导率持续下降。对于原子层数在5层及以上的石墨烯,其热导率已十分接近石墨块体。这一趋势也与Ghosh等对悬空石墨烯热导率的测量结果一致,在原子层数超过4层之后,石墨烯热导率接近块体石墨(图2c)。而对于放置在基底上的支撑石墨烯和上下均有基底的夹层石墨烯(Encased),热导率随层数变化没有明显规律,这主要是因为ZA声子与基底相互作用,对热导率的贡献低于悬空石墨烯,而ZA声子与基底相互作用的强度随原子层数增加而变化,导致热导率随层数变化表现出不同规律(不变或增大) 。研究石墨烯本征热导率仍需对少层及单层石墨烯热导率进行测量,对样品制备和实验测量都具有很大挑战。图 2 石墨烯热导率的尺寸效应3.2 石墨烯热导率的横向尺寸依赖由傅里叶传热定律,材料热导率,其中Cv为材料体积比热容,v为声子群速度,l为声子平均自由程。对于给定的温度,热容与声速均为定值,因而材料热导率主要由声子平均自由程决定。通常情况下,块体材料在三个维度上的尺寸都远大于声子平均自由程,声子为扩散输运,声子平均自由程主要由声子-声子散射确定,是材料固有的性质,表现出热导率与横向尺寸无关。但是对于石墨烯而言,由于制备待测样品的长度在微米级,与平面内声子平均自由程相当,存在弹道输运现象,表现出石墨烯的热导率与横向尺寸存在依赖关系。石墨烯平面方向声子平均自由程可通过计算得到。Nika等通过第一性原理计算分别对LA和TA声子求得Gruneisen参数,得到石墨烯平面方向声子平均自由程在10 μm左右,即石墨烯尺寸小于10 μm时会表现出明显的热导率随尺寸增加而增加现象(图2b)。后续计算表明,在考虑三声子过程和声子-边界散射角度的情况下,石墨烯热导率在横向尺寸L小于30 μm时遵循log(L)增加的规律,在横向尺寸为30 μm左右时达到最大值,并随横向尺寸增加而下降。检验计算结果需要对不同尺寸的单层石墨烯进行热导率测量,这对实验操作的精细度提出了极高要求。Xu等利用悬空热桥法测量了不同长度(300–9 μm)的单层石墨烯热导率,观察到其热导率随长度增加而单调增加。测量结果与分子动力学预测的热导率随长度以log(L)趋势增加的结果相符,证明了石墨烯作为二维材料的热性质(图2d)。但是作者也没有排除另外两种可能:(1)低频声子随尺寸增加而被激发,对传热贡献较大;(2)石墨烯尺寸增加改变三声子散射的相空间,影响选择定则7。由于石墨烯作为二维材料的特性,以及声子平均自由程较大、热导率较高,仍然需要进一步的理论和实验探究以深入挖掘石墨烯热导率随横向尺寸变化的物理原因。在实际应用的单晶及多晶石墨烯材料中,热导率的影响因素还包括晶粒尺寸、缺陷、同位素、化学修饰等,相关研究及综述已有报道。4 石墨烯导热的应用上一节中介绍了石墨烯具有本征的高热导率,从理论计算和实验测量中均得到了验证。上述实验测量中,研究者往往采用机械剥离法和CVD法制备石墨烯,这两种方法制备的样品具有质量高、可控性强的特点,适用于研究石墨烯的本征性质。但是,由于机械剥离法和CVD法制备石墨烯具有产量低、制备周期长、难以规模化等特点,不适用于石墨烯的宏量制备。相对应地,通过还原氧化石墨烯、电化学剥离等湿化学方法可以大批量制备石墨烯片,石墨烯片通过片层间的化学键作用可形成石墨烯膜、石墨烯纤维、石墨烯宏观体等三维结构,从而可实际应用于导热场景。4.1 高导热石墨烯膜的应用石墨烯薄膜可用作电子元件中的散热器,散热器通常贴合在易发热的电子元件表面,将热源产生的热量均匀分散。散热器通常由高热导率的材料制成,常见散热器有铜片、铝片、石墨片等。其中热导率最高、散热效果最好的是由聚酰亚胺薄膜经石墨化工艺得到的人工石墨导热膜,平面方向热导率可达700~1950 W∙m−1∙K−1, 厚度为10~100 μm,具有良好的导热效果,在过去很长一段时间内都是导热膜的最理想选择。在此背景之下,研究高导热石墨烯膜有两个重要意义,其一,是由于人工石墨膜成本较高,且高质量聚酰亚胺薄膜制备困难,业界希望高导热石墨烯膜能够作为替代方案。其二,是由于电子产品散热需求不断增加,新的散热方案不仅要求导热膜具有较高的热导率,也要求导热膜具有一定厚度,以提高平面方向的导热通量。在人工石墨膜中,由于聚酰亚胺分子取向度的原因,石墨化聚酰亚胺导热膜只有在厚度较小时才具有较高的热导率。而石墨烯导热膜则易于做成厚度较大的导热膜(~100 μm),在新型电子器件热管理系统中具有良好的应用前景。因此,石墨烯导热膜的研究也主要沿着两个方向,其一,是提高石墨烯导热膜的面内方向热导率,以接近或超过人工石墨膜的水平。其二,是提高石墨烯导热膜的厚度,扩大导热通量,同时保持良好的热传导性能。以下将从这两方面分别讨论。4.1.1 提高石墨烯膜热导率的关键技术高导热石墨烯薄膜的常见制备方法是还原氧化石墨烯。首先通过Hummers法得到氧化石墨烯(GO,graphene oxide)分散液,然后通过自然干燥、真空抽滤、电喷雾等方法得到自支撑的氧化石墨烯薄膜,并通过化学还原、热处理等方法得到还原氧化石墨烯(rGO)薄膜,最后通过高温石墨化提高结晶度,得到高导热石墨烯薄膜。影响高导热石墨烯膜热导率最重要的因素是组装成膜的石墨烯片的热导率,主要由氧化石墨烯的还原工艺决定。由于氧化石墨烯分散液的制备通常在强酸条件下进行,破坏石墨烯的平面结构,同时引入了环氧官能团,造成声子散射增加。氧化石墨烯的还原工艺对还原产物的结构、性能影响较大,因而需要选择合适的还原工艺制备石墨烯导热膜。氧化石墨烯膜在1000 ℃热处理后可以除去环氧、羟基、羰基等环氧官能团,但是石墨烯晶格缺陷的修复仍需更高温度。Shen等通过自然蒸干的方式制备了氧化石墨烯薄膜,并通过2000 ℃热处理的方式对氧化石墨烯薄膜进行石墨化,C/O原子比由石墨烯薄膜的2.9提高到石墨化后的73.1,X射线衍射(XRD)图谱上石墨烯薄膜11.1°峰完全消失,26.5°的峰宽缩窄,对应石墨(002)方向上原子层间距为0.33 nm,测量热导率为1100 W∙m−1∙K−1,热导率优于由膨胀石墨制备的石墨导热片。Xin等用电喷雾方法制备大尺寸氧化石墨烯薄膜并在2200 ℃下高温还原,得到热导率为1283 W∙m−1∙K−1的石墨烯导热膜,通过SEM截面图观察发现具有紧密的片层排列结构,且具有较好的柔性。通过拉曼光谱、XPS和XRD表征可以看出,2200 ℃为氧化石墨烯还原的最适宜温度,当还原温度更高时,石墨烯的电导率和热导率提升不再显著(图3)。图 3 高导热石墨烯膜的制备与表征影响高导热石墨烯膜热导率的第二个因素是石墨烯的片层尺寸。前文Xu等的工作表明,单层石墨烯的导热声子平均自由程可达~10 μm量级,选择大尺寸的石墨烯片层有利于减少声子与材料边界的散射,提高热导率。Kumar等用片层大小超过80 μm的石墨片作为原材料,经Hummers法制备得到平均片层大小约30 μm的氧化石墨烯分散液,并通过真空抽滤得到氧化石墨烯薄膜,经过57%的HI处理还原后得到石墨烯膜,测量得到强度达到77 MPa,热导率超过1390 W∙m−1∙K−1。Peng等用平均片层尺寸108 μm的GO制备了氧化石墨烯薄膜,并通过3000 ℃热处理还原,得到热导率高达1940 W∙m−1∙K−1的石墨烯薄膜。除了通过还原氧化石墨烯薄膜,石墨烯膜还可通过石墨烯分散液的方法制备。Teng等利用球磨方法将石墨块体剥离成石墨烯片层,并得到浓度为2.6 mg∙mL−1的石墨烯的N-甲基吡咯烷酮(NMP)分散液。再通过抽滤、烘干、2850℃热处理得到石墨烯薄膜,测量热导率为1529 W∙m−1∙K−1。一般认为,由石墨烯分散液制备石墨烯薄膜的最大优势在于保留了石墨烯的平面结构,使得薄膜具有比较高的本征热导率。这一优势从理论上讲具有合理性,但是仔细分析便可发现并非绝对:由于制备石墨烯分散液往往需要施加强机械力(研磨、球磨等),石墨烯分散液中的片层尺寸通常较小(小于1 μm);而且由于缺少含氧官能团,石墨烯片层间的相互作用较弱,存在着优劣势相互抵消的可能性,所以在实际应用前仍需要经过石墨化过程。我们认为,这一方法的优势在于易规模化、生产效率高。由于不存在片层相互作用,石墨烯分散液抽滤成膜速度较快(~几小时),易于连续抽滤;对比氧化石墨烯抽滤成膜,通常需要几天方可得到几十微米厚度的薄膜。同时,由于制备石墨烯分散液可由机械研磨完成,易于实现规模化、标准化,因而具有良好的工业应用前景。4.1.2 提高石墨烯膜厚度的关键技术制备较厚的石墨烯导热膜也是研究者关心的课题。理论上讲,增加石墨烯膜的厚度只需刮涂较厚的氧化石墨烯薄膜即可。但实际操作中存在如下问题:(1)刮涂厚膜的成膜质量不高。由于氧化石墨烯分散液的浓度较低(低于10% (w)),除氧化石墨烯外其余部分均为水,需要长时间蒸发。氧化石墨烯片层与水分子以氢键相互作用,蒸发时水分子逸出,使得氧化石墨烯片层之间通过氢键形成交联,在表面形成一层“奶皮”状的薄膜。这层薄膜使氧化石墨烯分散液内部的水分蒸发减慢,且导致氧化石墨烯片层取向不一致,降低成膜质量。(2)难以通过一步法得到厚膜。由于氧化石墨烯分散液浓度较低,无论刮涂、旋涂还是喷雾等方法都无法一次制备厚度为~100 μm的氧化石墨烯薄膜。Luo等研究发现,氧化石墨烯薄膜在蒸干成形后仍然可以在去离子水浸润的情况下相互粘接,出现这种现象是因为氧化石墨烯片层在水的作用下通过氢键彼此连接,使得氧化石墨烯薄膜可以像纸一样进行粘贴起来。Zhang等利用类似的方法将制备好的氧化石墨烯薄膜在水中溶胀并逐层粘贴,经过干燥、热压、石墨化、冷压之后,得到厚度为200 μm的超厚石墨烯薄膜,热导率为1224 W∙m−1∙K−1,通过红外摄像机实测散热效果优于铜、铝及薄层石墨烯导热膜(图4)。目前制备百微米厚度高导热石墨烯薄膜的研究相对较少,除了溶胀粘接的方法之外,还可以通过电加热、金属离子键合等方法实现氧化石墨烯薄膜的搭接,有望为制备百微米厚度高导热石墨烯膜提供新思路。石墨烯导热膜的部分研究成果总结于表2中。图 4 百微米厚度石墨烯导热膜的制备、表征与热性能测试表 2 石墨烯导热膜主要研究成果4.2 高导热石墨烯纤维的应用高导热石墨烯纤维是一种新型碳质纤维,通过石墨烯分散液经过湿法纺丝的方法有序组装而成。其主要优势在于同时具备良好的力学、电学和热学性能,并且可以通过湿法纺丝的方法大量制备,易于实现规模化,与纺织工艺结合,可达到千米级的产量。石墨烯纤维与石墨烯薄膜的原材料相似,通常为氧化石墨烯分散液或官能化的石墨烯分散液,因而其热导率的主要影响因素也具有共同之处,石墨烯的片层大小和石墨烯片层间的界面强度有重要作用。值得注意的是,Xin等的研究发现,组装石墨烯纤维时使用两种不同片层大小的石墨烯分散液进行级配具有最好的物理性能。他们将大片层(横向尺寸~23 μm)与小片层(横向尺寸~0.8 μm)的石墨烯分散液混合纺丝,热处理后得到了热导率高达1290 W∙m−1∙K−1的石墨烯纤维,导热性能优于单一组分制备的石墨烯纤维。大片层石墨烯为长平均自由程声子提供了传热空间,小片层石墨烯在大片层石墨烯之间起到键合作用,提高了石墨烯片层之间的界面致密度,从而提升了石墨烯纤维热导率。4.3 石墨烯在热界面材料中的应用石墨烯作为高导热材料,可作为导热填料应用于热界面材料(Thermal interface material,TIM)中。热界面材料是应用于芯片封装中的一种材料,主要作用是填充芯片中的空气间隙,起到给芯片提供力学支撑、电磁屏蔽、辅助散热的作用。传统的热界面材料使用的是填充有陶瓷、金属、碳材料等作为导热填料的树脂基复合材料,利用高分子材料的力学性能提供保护,通过添加导热填料提高散热能力。由于树脂的热导率非常低(小于0.5 W∙m−1∙K−1),并且商用的导热填料热导率也较低(氧化铝热导率~35 W∙m−1∙K−1),整体热界面材料的热导率多为1–10 W∙m−1∙K−1之间。研究者尝试将高导热的石墨烯作为导热填料,提高热界面材料的导热能力。以下重点介绍石墨烯增强树脂基复合材料的热导率的主要影响因素。4.3.1 分散性石墨烯片层作为填料,在基体中的分散性对复合材料的导热性能有至关重要的影响。传统的热界面材料中,导热填料在基体中的分散性良好,填充比例可以高达90% (w),即便导热填料为球形结构,也可以形成完整的导热网络,而导热网络的形成对于复合材料导热性能的提升至关重要。石墨烯作为片层状材料,在树脂基体中必须相互搭接,方可形成有效导热网络。为了实现这一目标,要求石墨烯在树脂基体中具有良好的分散性。常见的制备方法包括基于氧化石墨烯分散液和石墨烯分散液两种工艺路径。对于氧化石墨烯分散液,由于氧化石墨烯中存在大量羟基、羧基等基团,与极性溶剂相溶性较好,可以制备较高浓度的分散液(~30 mg∙mL−1),提高在树脂基体中的填充量。这种方法的主要挑战在于需要对氧化石墨烯进行还原以提高热导率。对于石墨烯分散液,由于保留了石墨烯的平面结构而具有相对较高的高热导率,但是由于官能化程度较低,石墨烯与树脂基体界面为范德华力搭接,存在分散性不佳的问题。提高分散性的一种方法是对石墨烯进行化学键修饰,通过化学反应给石墨烯引入特定基团,使石墨烯与高分子基体形成化学键,提高分散性。Guo等利用NH2-POSS与水合肼与氧化石墨烯共同作用,在氧化石墨烯表面接枝氨基并进行还原,得到化学修饰的石墨烯。将此种化学修饰石墨烯与聚酰亚胺基体混合,得到热导率为1.05 W∙m−1∙K−1的复合材料,固含量为5% (w),比聚酰亚胺热导率高4倍。Zhang等通过硅烷偶联剂ATBN在膨胀石墨表面引入氨基,提高了石墨烯与环氧树脂基体的键合强度,同时增强了环氧树脂固化的力学性能,得到热导率为3.8 W∙m−1∙K−1的石墨烯增强复合材料,比环氧树脂热导率高出19倍。这种方法的主要优势在于形成石墨烯与小分子之间的化学键,提高石墨烯与树脂基体间的界面强度。主要问题在于化学反应过程通常会引入缺陷,使得石墨烯自身的热导率下降。Shen等研究发现化学键改性的效果与石墨烯片层大小有关:当石墨烯片层尺寸小于临界尺寸(通常为微米级)时,化学键改性对热导率提升起主要作用;当石墨烯片层尺寸大于临界尺寸时,热导率主要由石墨烯自身决定。提高分散性的另一种方法是对石墨烯进行非化学键修饰,这种方法主要利用石墨烯与小分子之间形成π−π键共轭,并利用小分子上的其他基团与高分子基体形成相互作用。形成共轭π键并不需要破坏石墨烯的C―C键,从而减少了化学反应过程中缺陷的产生。Teng等利用含芘结构的高分子Py-PGMA对石墨烯在丙酮分散液中进行非化学键修饰,起到“桥梁”的作用:一方面芘结构与石墨烯形成共轭π键,另一方面PGMA中的环氧结构与环氧树脂基体在加热与固化剂作用下进行偶联,提高了石墨烯在环氧树脂基体中的分散度,得到了热导率为1.9 W∙m−1∙K−1的环氧树脂复合材料。另外还可以通过机械方法提高石墨烯与树脂基体间的界面强度,包括使用强力超声方法提高分散度、真空抽滤混合、热压等。总结来看,提高分散度往往意味着在保留石墨烯本征的高热导率与提高石墨烯和高分子基体的界面热导间做出权衡,如何定量分析两个因素对复合材料热导率的影响将是值得研究者关注的问题。4.3.2 三维导热网络石墨烯在树脂基体中形成导热网络是提高热界面材料热导率的重要条件。相比于传统热界面材料中填充球形氧化铝,石墨烯因为其二维材料的特性,比表面积大,更容易形成导热网络,因而在相同填料比的条件下更具优势。由于石墨烯片层具有较大的宽厚比,自发形成三维导热网络并不容易。一种方法是利用模板法通过CVD生长得到三维结构的石墨烯泡沫。这种方法以具有孔结构的材料为模板,通过CVD方法在表面沉积得到石墨烯,再通过刻蚀剂去除模板,得到石墨烯泡沫。Shi课题组及首先测量了CVD法生长的石墨烯泡沫的热导率,发现其热导率为1.7 W∙m−1∙K−1,而石墨烯固含量仅为0.45% (volume fraction,x)。后来,该课题组将石蜡灌封进石墨烯泡沫形成复合材料(图5a–b),测量得到其热导率为3.2 W∙m−1∙K−1,比石蜡自身的热导率提高了18倍,并且石墨烯的填充比仅为1.23 (x)。后续工作中,Kholmanov等在石墨烯泡沫中通过CVD法原位生长碳纳米管,在泡沫孔结构中形成导热网络(图5c–d),将丁四醇灌封后形成导热复合材料,热导率为4.1 W∙m−1∙K−1,比无碳纳米管填充的石墨烯泡沫-丁四醇复合材料热导率提高了1.8倍(图5d–e)。考虑到CVD法制备的石墨烯以少层石墨烯为主,这一方法在建立三维导热结构的最大程度减少了石墨烯的填充比,适用于超轻、超薄的精细结构导热应用。图 5 石墨烯泡沫作为三维导热网络的高导热聚合物基复合材料另一种方法是利用石墨烯片层自组装形成水凝胶,再通过冷冻干燥、冰模板法等方法形成三维的石墨烯宏观结构。水凝胶中石墨烯的含量可低至2.6% (w),其余部分均由水组成,因而由水凝胶形成的石墨烯三维结构可以有效降低石墨烯固含量。Wong课题组利用定向凝固的方法用大尺寸的氧化石墨烯液晶制备了氧化石墨烯三维结构,石墨烯片层受过冷度的影响形成纵向排列为主的定向结构。通过高温还原后灌封环氧树脂,得到复合材料的热导率为2.1W∙m−1∙K−1,比环氧树脂自身热导率提升超过12倍,并且填充比低至0.92% (x)。这种方法实际上是以石墨烯气凝胶为骨架,填充聚合物形成复合材料。其优势在于石墨烯气凝胶的制备工艺与调控手段已经很成熟,且比起CVD方法生长的石墨烯泡沫更易实现规模化制备。不足之处在于需要经过还原反应得到石墨烯,而氧化石墨烯制备过程中的缺陷不易完全修复。石墨烯填充的高导热聚合材料主要工作汇总于表3。表 3 石墨烯填充高导热复合材料主要研究成果从以上工作可以看出,通过气相沉积方法和湿化学方法均可得到三维石墨烯导热宏观结构,浸渍聚合物后可以得到高导热的三维石墨烯网络增强复合材料。其主要优势是用较低的填充量即可形成导热网络,而主要挑战在于石墨烯宏观结构要具有一定的强度,否则在与聚合物复合过程中容易出现碎裂。比起传统的混料过程,制备石墨烯泡沫与石墨烯气凝胶工艺相对复杂,如何实现工业生产中的实际应用仍需在工艺路线上继续创新。5 总结与展望自从单层石墨烯热导率被实验测得以来,石墨烯导热的研究取得了长足的发展。本文总结了石墨烯热导率的测量方法,重点介绍了拉曼光谱法、悬空热桥法和时域热反射法。探讨了石墨烯热导率的影响因素,并介绍了石墨烯在导热器件中的应用。在石墨烯导热研究方兴未艾的同时,我们注意到理论研究、实验测量和实际应用中仍然存在挑战。首先,是石墨烯高导热的声子学解释。2010年Lindsay提出ZA声子是单层石墨烯中热导率贡献最大的声子模,这一理论成功解释了单层石墨烯热导率高于石墨块体。而当考虑四声子散射时,ZA模声子的贡献又低于LA、TA。如何理解单原子层中的ZA声子振动、如何预测高阶声子散射对石墨烯热导的贡献,仍需要深入的理论计算提供支持。其次,是准确测量石墨烯热导率的长度依赖和厚度依赖。随着测量技术进步,拉曼光谱法和悬空热桥法能够准确测量单层石墨烯的热导率。但是如何实现指定厚度石墨烯的转移、如何实现大尺度悬空石墨烯样品的放置,仍具有一定的技术挑战。这一部分研究是最难、最有意义也最令人感兴趣的,预期未来微纳尺度传热测量方法将继续进步,对理论预测的结果进行验证。最后,是石墨烯导热应用的工艺因素。目前,石墨烯导热膜的热学性能和力学性能已经与石墨化聚酰亚胺膜相当,并在特定领域实现了商业应用。而在这一课题中,高导热石墨烯材料的制备与技术工艺密切相关。如何实现石墨烯片层高热导率与石墨烯片层紧密搭接的双目标优化,如何低成本大规模地构建石墨烯三维导热网络,要回答这些问题仍需对石墨烯制备工艺进行深入摸索与不断改良。随着石墨烯导热研究在理论计算和实验测量的不断深入,我们相信,高导热石墨烯材料将在电子器件、能源存储、生物医学、国防军工等领域发挥更大的价值。6 “石墨烯检测技术及应用进展”主题网络会议仪器信息网联合国家石墨烯产品质量监督检验中心、全国纳米技术标准化技术委员会低维纳米结构与性能工作组,将于2021年5月11日举办 “石墨烯检测技术及应用进展”主题网络会议。邀请业内专家以及厂商技术人员就石墨烯最新应用研究进展、检测技术、检测方法、质量评价体系及标准化等展开探讨,推动我国石墨烯产业健康发展。会议日程报告主题报告人单位绝缘衬底表面石墨烯晶圆生长研究进展王浩敏中国科学院上海微系统与信息技术研究所待定刘峥国家石墨烯产品质量监督检验中心待定谭平恒中国科学院半导体研究所石墨烯导热增强复合材料与热界面材料林正得中国科学院宁波材料技术与工程研究所二维半导体及异质结的生长与光电性能调控肖少庆江南大学石墨烯等低维纳米材料的标准化动态和展望丁荣全国纳米技术标准化技术委员会低维纳米结构与性能工作组更多报告邀请中… … 报名方式扫描下方二维码或点击以下链接即可进入报名页面。(会议链接:https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/Graphene2021/) 报名参会加入会议交流群,随时掌握会议动态
  • 直播预告| 聚焦薄膜测量 马尔文帕纳科X射线分析技术荟萃
    薄膜,通常是指形成于基底之上、厚度在一微米或几微米以下的固态材料。薄膜材料广泛应用于不同的工业领域,譬如半导体、光学器件、汽车、新能源等诸多行业。沉积工艺是决定薄膜成分和结构的关键,最终影响薄膜的物性;对薄膜成分、厚度、微结构、取向等关键参数进行测量可以为薄膜沉积工艺的调整和优化提供依据,改善薄膜材料性能。马尔文帕纳科的X射线衍射(XRD)和X射线荧光光谱(XRF)分析设备,可以对不同类型的薄膜材料进行表征。从1954年飞利浦第一台用于薄膜分析的X射线衍射仪诞生以来,马尔文帕纳科X射线分析技术应用于半导体薄膜材料测量已有非常悠久的历史。无论是针对单晶外延、多晶薄膜、非晶薄膜都有对应的专业分析解决方案,利用对称衍射、非对称衍射、反射率、摇摆曲线、双周扫描、倒易空间Mapping和正空间Mapping等测量方式,表征薄膜材料的厚度和超晶格周期、应力和弛豫;失配和成分;曲率半径;衬底材料取向;组分分析等等。马尔文帕纳科新推出的衍射超净间系统套件,搭配自动加载装置,可在1分钟内评估面内缺陷,最大程度降低生产成本,提高检测效率。此外,马尔文帕纳科全自动XRF晶圆分析仪,可以快速分析晶片或器件多层膜的成分及厚度,具有非常稳健的工作方式且符合超净间环境要求,在晶圆厂圆晶质量在线控制的环节倍受认可。(更多解决方案详见活动专题)基于此,马尔文帕纳科联合仪器信息网将于10月14日举办微观丈量▪“膜”力无限——X 射线分析技术应用于薄膜测量主题活动,特邀高校资深应用专家及马尔文帕纳科技术专家分享薄膜表征技术与应用干货,全面展示马尔文帕纳科针对薄膜材料测量的解决方案。此外,活动直播间还特别设置了答疑及抽奖多轮福利环节。专题页面:https://www.instrument.com.cn/topic/malvernpanalytical.html活动日程:时间环节嘉宾14:00-14:10开场致词,公司介绍与薄膜应用概述程伟马尔文帕纳科 先进材料行业销售经理14:10-14:50X射线衍射仪在纳米多层薄膜表征中的应用朱京涛同济大学 教授14:50-15:00答疑 & 第一轮抽奖定制马尔文帕纳科公仔一对15:00-15:30多晶薄膜应力和织构分析王林马尔文帕纳科 中国区XRD产品经理15:30-15:40答疑 & 第二轮抽奖定制午睡枕15:40-16:25X射线衍射及X射线荧光分析技术在半导体薄膜领域的应用钟明光马尔文帕纳科 亚太区半导体销售经理16:25-16:35答疑16:35-16:55X射线荧光光谱在涂层镀层分析中的应用熊佳星马尔文帕纳科 中国区XRF产品经理16:55-17:00答疑 & 第三轮抽奖&结束语倍思车载无线充电器活动直播间,同济大学朱景涛教授将分享X衍射仪在纳米多层薄膜表征中的应用,主要采用掠入射X射线反射、X射线衍射、X射线面内散射等测试方法,表征周期、非周期、梯度多层膜,以及膜层厚度、界面宽度、薄膜均匀性、结晶特性、粗糙度等信息;马尔文帕纳科中国区XRD产品经理王林将分享X射线衍射法测量多晶薄膜的残余应力和织构分析方法;马尔文帕纳科亚太区半导体销售经理钟明光将展示马尔文帕纳科在半导体薄膜领域的专业分析解决方案;马尔文帕纳科中国区XRF产品经理熊佳星将分享X射线荧光光谱在涂层镀层无损分析中的应用。扫码免费报名抢位点击下方专题页面,详细了解马尔文帕纳科X射线薄膜测量技术沿革及相关产品。
  • 挠性覆铜板铜箔的剥离强度试验
    摘 要:本文介绍使用鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机,配合500N气动双推拉伸夹具及挠性覆铜板剥离夹具,根据《IPC-TM-650试验方法手册》第2.4.9节-1. 柔性介电材料的覆盖铜的剥离强度,进行了挠性覆铜板的剥离试验的实例,通过剥离强度表征覆铜层与基材的粘合强度,试验结果表明,使用鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机能够完全对应挠性覆铜板的剥离试验。 关键词:鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机 挠性覆铜板 柔性介电材料 剥离试验挠性覆铜板(FPC)是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性,绝佳的可挠性印刷电路板。FPC又被称为软性电路板、挠性电路板。FPC通过在可弯曲的轻薄塑料片上,嵌入电路设计,使在窄小和有限空间中堆嵌大量精密元件,从而形成可弯曲的挠性电路。此种电路可随意弯曲、折迭重量轻,体积小,散热性好,安装方便,冲破了传统的互连技术。在柔性电路的结构中,组成的材料有绝缘薄膜、导体和粘接剂。其中胶粘剂的一个重要作用就是将绝缘薄膜与导电材料粘接在一起,粘贴的好坏将影响挠性覆铜板的可靠性以及使用寿命,所以粘合强度的测试对挠性覆铜板显得十分必要,而粘合强度则通过剥离强度表征,本应用介绍了挠性覆铜板的剥离强度试验。鲲鹏试验机配备的气动双推拉伸夹具以及挠性覆铜板剥离夹具,可以完全满足标准的要求,气动双推夹具可以快速的夹持样品,提高测试的效率;而挠性覆铜板剥离夹具则是为此类试验专门开发的,具有精度高,阻力小,角度限位准确等优势,可以确保剥离测试过程中的平稳以及角度保持,确保结果准确,除夹具外,试验机主机的高精度以及超过1000HZ的采集频率,可以完整的记录剥离过程中的所有特征数据,给用户提供准确可靠的试验数据,配合智能化的测试软件可以同时提供单试样、多试样、双坐标等各种测试曲线,让不同的用户均可以拥有良好的交互体验,为企业的研发、质量以及产品控制保驾护航。1. 实验部分1.1仪器与夹具BOYI 2025-001 电子万能试验机500N气动双推拉伸夹具挠性覆铜板剥离夹具 Smartest软件1.2分析条件试验温度:室温20℃左右载荷传感器:1000N(0.5级) 加载试验速率:50.8mm/min1.3样品及处理本次试验,选取固定粘合宽度为3.00mm的试样,且铜箔表面采用专用胶带进行加强。预先将试样剥离一定距离,剥离端应保证铜箔与胶带黏贴良好,避免出现分成或边缘破损,确保在剥离过程中不会出现断裂情况,同时保证剥离端长度足够,可以被上夹具充分夹持,剥离试验要求试验机夹具夹持端始终与基板保持垂直进行剥离。2试验介绍使用BOYI 2025-001电子万能试验机进行试验,将样品的薄膜层背面通过双面胶,粘贴在剥离夹具的旋转鼓上,铜箔夹在上夹具中,二者成垂直剥离状态,如下(图1)所示。以50.8mm/min的速率进行试验。测量剥离过程中的力以及位移数据,取剥离状态过程中的平均剥离力,得到剥离力并计算剥离强度数据(表1),并生成剥离曲线(图2~3)。图1 测试系统图(主机、夹具)3.结果与结论3.1试验结果 试验后,试样剥离测试的载荷-位移曲线见(图2~3),剥离过程中,细微的力值波动信号被主机捕获,形成稳定的剥离曲线,利用测试软件,可以在在曲线上获取载荷以及位移等数据,并且获取平均剥离强度。具体试验结果如下(表1)。图2 剥离曲线图(多试样) 单试样 局部放大 图3 剥离曲线图(单试样) 图4 试样剥离状态表1.测试结果试样编号剥离强度(N/mm)1#0.912#0.913#0.964#0.925#0.95平均值0.93 从上(表1)数据以及剥离后试样状态可以看出,整个测试过程中,试样剥离状态平稳,波动非常小,无异常剥离现象, 5个试样结果平均值非常接近,最大值与最小值相差在0.2N/mm以内。从本次试验结果可以体现出鲲鹏BOYI 2025-001 电子万能试验机的高精度及高稳定性。4.结论 综上所述,鲲鹏BOYI 2025-001 电子万能试验机、500N气动双推拉伸夹具及挠性覆铜板剥离夹具,可以完全满足《IPC-TM-650试验方法手册》第2.4.9节1-柔性介电材料的覆盖铜的剥离强度标准要求,高效高质完成试验。通过高精度高采样率的测试系统,可以获得覆铜板的各项力学数据,且稳定可靠,这对于挠性覆铜板产业的技术发展非常重要,能够为企业的产品研发、品质管理,以及该行业的标准化、规范化提供数据支持与技术保障。
  • 欧盟建议新增10种需授权物质
    2013年1月17日,欧洲化学品管理局(ECHA)拟将第四批经授权方可使用的10种物质列入授权物质清单,修订案将提交欧盟委员会、成员国委员会及欧盟议会做最后决议。早在2012年6月20日,ECHA就针对这10种物质开启为期六个月的公众评议。此外,在1个月前,ECHA就曾提议将另外8种物质列入REACH法规授权物单。从目前ECHA的工作进展来看,不远的将来,将有32种SVHC物质列入授权物质清单。  10种物质名称及主要用途:物质名称Cas号EC 号主要用途锌黄49663-84-5256-418-0汽车涂层,航空航天的涂层。4,4'-二氨基-3,3'-二氯二苯甲烷(MOCA)101-14-4202-918-9主要用于树脂固化剂和聚合物的生产,以及建筑和艺术铬酸锶 7789-06-2 232-142-6用于油漆、清漆和油画颜料;金属表面抗磨剂或铝片涂层之中N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)127-19-5204-826-4用于溶剂,及各种物质的生产及纤维的生产。也会被用于试剂,工业涂层,聚酰亚胺薄膜,脱漆剂和油墨去除剂氢氧化铬酸锌钾11103-86-9234-329-8航空/航天,钢铁,铝线圈,汽车等涂层。砷酸、原砷酸7778-39-4231-901-9主要用于陶瓷玻璃融化和层压印刷电路板的消泡剂铬酸铬24613-89-6246-356-2用于在航空航天,钢铁和铝涂层等行业的金属表面混合物。1,2-二氯乙烷107-06-2203-458-1用于制造其他物质,少量作为化学和制药工业的溶剂。甲醛与苯胺的聚合物25214-70-4500-036-1主要用于其他物质的生产,少量用于环氧树脂固化剂二乙二醇二甲醚111-96-6203-924-4主要被用于化学的反应试剂,也用作电池电解溶液和其他产品例如密封剂,胶粘剂,燃料和汽车护理产品
  • 大连化物所开发出柔性可穿戴长波红外光热电探测器
    近日,大连化物所催化基础国家重点实验室热电材料与器件研究组(525组)姜鹏研究员、陆晓伟副研究员、包信和院士团队开发了柔性、可穿戴长波红外光热电探测器,并将其用于电子皮肤非接触温度感知。仿生触觉是智能机器人感知外部环境刺激的基础。在传统触觉系统中,触觉传感器需要与外部环境物理接触进而获取温度信息,无法在接触前对外部刺激作出预判。因此,发展具有非接触温度感知能力的先进触觉传感技术,将有助于为机器人交互感知领域带来全新的体验。光热电探测器是基于光热、热电两个能量转换过程,可在无需制冷、无需偏置电压、无接触的条件下实现对长波红外辐射(8至14μm)的灵敏探测。本工作中,研究团队在前期光热电探测器工作(Adv. M ater. ,2022;Adv. Mater .,2019;Nat. Commun. ,2019)的基础上,在具有长波红外吸收能力的柔性聚酰亚胺(PI)衬底上构建了Te/CuTe热电异质结,制备出高灵敏度、柔性、可穿戴长波红外光热电探测器。Te/CuTe热电异质结一方面可以提升复合薄膜的热电功率因子,起到降低器件噪音的作用;另一方面可以通过降低其光学反射损耗,并将其光学反射极小值与PI吸收峰对齐,增强光热电耦合,提升器件灵敏度。在非接触式温度感知测试中,当目标温度从零下50°C上升至110°C,所制备的柔性光热电探测器灵敏度均优于商业刚性热电堆,温度分辨能力可达0.05°C。以此为基础,研究团队利用该红外探测器在接近辐射源过程中响应电压的斜率变化,开发了动态温度预警系统,使得软体机械手可对热源进行预先判定。该工作为在仿生触觉系统中引入红外探测技术提供了可行的解决方案,在机器人交互感知、虚拟现实等领域具有重要的应用前景。相关研究成果以“Touchless thermosensation enabled by flexible photothermoelectric detector for temperature prewarning function of electronic skin ”为题,发表在《先进材料》(Advanced Materials)上。上述工作得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、辽宁省自然科学基金、大连化物所创新基金等项目的资助。(文/图 郭晓晗、陆晓伟)文章链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202313911
  • 特种工程塑料高温性能分析:超高温热变形维卡温度的测定(MAX.500℃)
    首先,让我们来了解一下什么是工程塑料?Whats”工程塑料,是指一类具有良好物理性质、机械性能、耐磨性、耐腐蚀性、绝缘性、耐热性、耐寒性、耐老化性等特点的高性能塑料材料。这些材料可以承受较高的温度和压力,具有较好的机械强度和耐用性,相对于传统的通用塑料具有更高的综合性能和更广泛的应用范围,相对于金属材料更轻、更薄、更能耐受高温,因此在工业和科技领域中被广泛应用并逐步成为发展趋势。例如常见的用于制造发动机内罩、轴承的聚醚酮(PEEK)、用于制造耐高温的薄膜、涂料,防火织物的聚酰亚胺(PI)、用于制造餐具、耐酸碱的管道阀门的聚苯硫醚(PPS)等。在工程和科研领域中,材料高温下性能的精确测定对材料研究和产品设计至关重要。如果工程塑料材料在实际使用中耐热性不好,就可能会出现以下问题:Question”1)部件变形或软化:在高温环境下,超级工程塑料可能会失去其结构稳定性,导致部件变形或软化,影响其性能和寿命。2)减弱耐久性:高温环境可能会导致超级工程塑料的分子结构发生变化,从而降低材料的耐久性和使用寿命。3)失去机械强度:高温环境可能会导致超级工程塑料的机械强度减弱,从而影响其承载能力和抗冲击性能。4)失效:如果超级工程塑料的耐热性能不好,那么在高温环境下,部件可能会失效,从而影响整个系统的性能和安全性。这些问题的出现会影响整个机械设备的性能和寿命。此外,还可能会对人员和环境造成安全隐患,例如部件失效引发事故、释放有害气体等。因而在使用工程塑料时,必须考虑其耐热性能,并根据实际使用情况选择适合的材料。表征高分子复合材料耐温性能的一个重要指标是热变形温度。但随着高性能聚酰亚胺塑料和各种纤维增强材料的研制和发展,由于其材料本身性能优越,通用仪器很难满足其测试要求。目前国内测定材料热变形的设备大多采用油介质加热,最高测定温度不超过300℃。同时由于加热时介质油的挥发和分解,产生大量的油烟,极易造成环境污染和人员中毒。通用热变形测试仪由金属材料加工制造,高温时,金属自身变形量增大,会对测试材料变形量产生影响,得到的材料热变形数据并不能反应材料的真实性能。而安田精机的高温热变形温度测定仪在测试材料的高温性能方面具有突出的优势。出色的高温稳定性和机械性能安田精机的高温热变形测试设备采用石英材质制作支架、测试台和压头等部位,该材质能够在高达500℃的极端温度下保持卓越的性能,设备最高测试温度可以达到500℃,同时可选择更换维卡测试头,支持维卡测试。【已知石英材质的热膨胀系数是5.6x10-7/℃,而SUS304不锈钢材质是17.3x10-6/℃,这意味着在同样高的温度下石英材质更不容易变形】精密的温度控制和实时监测加热方式放弃使用介质油加热,而选用更加环保安全、便捷经济的空气加热,为了保证温度分布均匀,各测试台的空气隔室是独立的,各自具备温控功能,能够均衡升温;防样条碳化功能为保护试样在高温下不发生碳化,测试过程中可以注入氮气保护,氮气可以将氧气排出,由于其自身具有惰性,可以降低塑料的氧化速度;安田精机的高温热变形温度测定仪可广泛应用于材料科学、汽车制造、航空航天和能源等领域。其卓越性能、高温范围、精密温度控制和广泛的应用领域为特种工程塑料高温性能分析提供了解决方案。感兴趣的朋友欢迎私信我们了解!更多精密物性设备,尽在仕家万联!
  • 北京化工大学汪晓东教授AFM:基于相变材料的“三明治”结构新型红外隐身材料
    热红外隐身材料可通过降低表面红外发射率或温度,实现目标物体的红外隐身功能。然而,随着红外探测仪器的精准度不断提高,对红外隐身材料的要求也越来越高,通过降低红外发射率或表面温度的单一调控方式已无法满足高温物体的红外隐身需求。近日,北京化工大学材料学院汪晓东教授团队报道了一种基于MXene膜、交联聚酰亚胺气凝胶及其与赤藓糖醇复合的三明治结构功能复合材料,将低发射率、热温调控、隔热相结合,实现了高温目标物体的长效红外隐身。该研究成果以“Long-Term Infrared Stealth by Sandwich-Like Phase-Change Composites at Elevated Temperatures via Synergistic Emissivity and Thermal Regulation”为题发表在国际学术期刊《Advanced Functional Materials》。该论文的第一作者为北京化工大学材料学院硕士生敬建伟,通讯作者为刘欢副教授和汪晓东教授。该课题得到了中央高校基本科研基金和国家自然科学基金的资助。在此三明治结构复合体系中,最下层为各向异性聚酰亚胺气凝胶层,其特殊的层状堆叠结构和极低的热导率,可隔绝高温物体大部分热量的传输;中间层为气凝胶相变复合材料层,利用赤藓糖醇的高显热和潜热吸收,保证复合体系的动态温度调节能力;最上层为MXene膜,其在3~5 μm和8~14 μm两个大气窗口波长范围内的平均发射率分别仅为0.315和0.253,为体系表面提供了极低的红外发射率。图1 三明治结构复合材料示意图及MXene膜的制备流程与性能最下层的聚酰亚胺复合气凝胶为多层状堆叠的微观结构,有利于平行通道方向上的热量传递,阻碍垂直于通道方向的传热(导热率低于43.5 mWm-1K-1),进而提升隔热效果。气凝胶高的孔隙率(大于88%)和耐高温稳定性(热分解温度高于500 ℃),为其在高温隔热领域的长期应用提供了保障。图2 聚酰亚胺气凝胶的基本特性中间层的聚酰亚胺气凝胶/赤藓糖醇相变复合材料的过冷度大,且具有较高的熔融焓(315 J/g以上),能够在高温下吸收大量热量,在极低温度下予以释放。相变复合复合材料高过冷和高焓值的特性恰好与高温热伪装应用相契合。热红外成像结果显示,低发射率有助于高温物体表面保持稳定的低热辐射温度;气凝胶阻碍了热量向外扩散与传递;相变复合材料有效减缓了表面温度的快速升高。图3 聚酰亚胺气凝胶相变复合材料的基本特性及红外隐身性能三明治结构复合材料在250、300、350、400和450 ℃的热台上加热2.5小时,其表面的红外探测温度仅为38.6、43.2、49.7、53.7和66.1 ℃,显著降低了高温目标的热辐射温度。此外,MXene膜在X-波段的总电磁屏蔽效能为65.58 dB,约72.3% 的入射电磁波通过MXene膜时被衰减,赋予三明治结构复合材料优异的电磁干扰屏蔽性能。此项研究为实现高温目标物的长效红外隐身提供了一种有效的途径。图4 三明治结构复合材料的高温红外隐身及电磁屏蔽性能原文链接:https://doi.org/10.100 2 /adfm.202309269
  • 前沿科技 | 全新亚微米红外&拉曼同步测量关键技术助力多层薄膜内部组成分析
    包装薄膜材料常使用传统红外光谱进行表征,但传统FTIR通常只能测单一红外光谱,不具备样品红外光谱成像功能或成像空间分辨率受红外波长限制,高也仅为5-10 μm。在实际应用中,层状材料越来越薄,这对常规FTIR技术的空间分辨率提出了大的挑战。 全新光学光热红外光谱技术光学光热红外光谱技术(O-PTIR)可在非接触反射模式下对多层薄膜进行亚微米的红外表征,同时探针激光器会产生拉曼散射,从而以相同的亚微米分辨率在样品的同一点同时捕获红外和拉曼图像。基于光学光热红外光谱技术的非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统的工作原理是:光学光热红外光谱技术通过将中红外脉冲可调激光器与可见探测光束结合在一起,克服了红外衍射限。将红外激光调谐到激发样品中分子振动的波长时,就会发生吸收并产生光热效应。如图1所示,可见光探针激光聚焦到0.5 μm的光斑尺寸,通过散射光测量光热响应。红外激光可以在一秒钟或更短的时间内扫过整个指纹区域,以获得红外光谱。图 1. 非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统 红外和拉曼光谱的光束路径示意图。 红外&拉曼同步测量传统的透射红外光谱通常不能用于测量厚样品,因为光在完成透射样品之前会被完全吸收或散射,导致几乎没有光子能量到达检测器。由于光学光热红外光谱技术是一种非接触式技术,因此非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统可以对较厚的样品进行红外测量,大地简化了样品制备过程,提升了易用性。在图2中,作者使用非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统针对嵌入环氧树脂中的薄膜样品横截面进行了分析。图2线阵列中各点之间的数据间隔为500 nm。 由于非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统与传统FTIR光谱具有好的相关性,因此可以使用现有的光谱数据库搜索每个光谱。对红外光谱的分析对照可以清楚地识别出不同的聚合物层,聚乙烯和聚丙烯,以及嵌入的环氧树脂。图 2.上:薄膜横截面的40倍光学照片;中:红外光谱从标记区域收集;下:同时从标记区域收集拉曼光谱。 化学组分分布的可视化成像当生产层状薄膜时,产品内部的化学分布是产品完整性的重要组成部分。非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统特地实现了高分辨率单波长成像,以突出显示样品中特定成分的化学分布。非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统可以在每层的特吸收带处采集图像,以此实现显示层的边界和界面的观察。图3展示了多层膜截面的光学图像。从线阵列数据可以看出,中间位置存在一个宽度大约为2 μm的区域,该区域与周围区域的光谱差异很大。红色光谱显示1462 cm?1处C-H伸缩振动显著增加。图3. 上:薄膜截面的40倍光学照片;下:标记表示间距为250 nm的11 μm线阵列。红外单波长成像使我们能够清晰地可视化层状材料的厚度和材质分布,如图4所示。从图像中可以看出,非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统红外显微镜可以在非接触状态下进行反射模式运行,以佳的空间分辨率提供单波长图像。图4. 红外单波长成像层状材料的成分分布。 总结通过同时收集红外和拉曼光谱,科学家发现非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统可被广泛用于分析各种多层膜。收集的光谱与传统的FTIR光谱显示出 99%相关性,并且可以在现有数据库中进行搜索。此外,使用非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统进行单波长成像可实现亚微米分辨率样品中组分的可视化。通过该技术,我们可以更好地了解薄膜材料的整体构成。总体而言,非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统次提供了可靠且可视化的亚微米红外光谱,目前它已在高分子、生命科学、临床医学、化工药品、微电子器件、农业与食品、环境、物证分析等领域得到广泛应用并取得了良好的效果,显示出了广阔的应用前景。
  • 我国科学家制出绝缘纳米新材料
    合肥5月25日电近日,中国科学技术大学俞书宏院士团队研制出一种高性能纤维素基纳米纸材料,其在极端条件下仍可保持优异的机械和电绝缘性能。相关成果日前发表于《先进材料》。随着人类对南极洲、月球和火星等极端环境探索的深入,不断出现的极端环境条件,包括强紫外线环境、原子氧和高低温交替环境等,成为今后深入探索的主要障碍。在极端环境下,材料的物理化学特性会发生变化,严重时甚至会导致重要设备和装置的损坏。在传统材料当中,金属和陶瓷本身具有出色的机械性能和对极端环境的耐受性,但金属材料面临密度过高重量过大的问题,而陶瓷材料则面临脆性和难以加工等问题。聚合物具有轻质和可塑的特点,但目前大多数聚合物基复合材料在极端环境长期服役会产生高温软化和低温脆性等问题。因此,设计和制备一种能长期在极端环境下服役的高性能防护材料是材料领域面临的难题之一。在大自然中,珍珠母的“砖-泥”结构为其提供了极好的力学性能。近年来,这种精巧的有序结构的其他功能(如隔水、隔氧以及对能量场的均匀分散等)逐渐成为研究热点。受天然珍珠母“砖-泥”结构的启发,研究人员首先采用气溶胶辅助生物合成方法,利用细菌产出的纤维素纳米纤维将分散的合成云母纳米片均匀而紧密地缠结得到复合水凝胶,然后通过热压的方式,得到最终的仿珍珠母结构的纳米纸材料。得益于纳米纸内部精细的“砖-泥”结构和连续三维网络,该纳米纸表现出高强度、高模量、高韧性、可折叠性和抗弯曲疲劳性等优异的力学性能。同时,材料内部的“砖-泥”结构充分发挥了云母的高介电强度,从而赋予了该纳米纸较高的电击穿强度。与纯纤维素纳米纸相比,该复合纳米纸的耐电晕寿命显著提高,甚至超过了商用聚酰亚胺薄膜。此外,该项研究中的高性能纤维素基纳米纸在高低温交替、紫外线和原子氧等极端条件下,仍表现出优异的综合性能,这为未来人们对极端环境的探索提供了一个极好的防护材料选择。
  • 用细菌制造出高性能绝缘纳米纸
    中国科学技术大学俞书宏院士团队研制出了一种高性能纤维素基纳米纸材料,其在极端条件下仍可保持优异的机械和电绝缘性能。相关成果日前发表于《先进材料》。 复合纳米纸的的制备与结构示意图 中国科大供图随着人类对南极洲、月球和火星等极端环境探索的深入,不断出现的极端环境条件,包括强紫外线环境、原子氧和高低温交替环境等,已经成为今后深入探索的主要障碍。在这些极端环境下,材料的物理化学特性会发生变化,严重时甚至会导致重要设备和装置的损坏。在传统材料当中,金属和陶瓷本身具有出色的机械性能和对极端环境的耐受性,但金属材料面临密度过高重量过大的问题,而陶瓷材料则面临脆性和难以加工等问题。聚合物具有轻质和可塑的特点,但目前大多数聚合物基复合材料在极端环境长期服役会产生高温软化和低温脆性等问题。因此,设计和制备一种能长期在极端环境下服役的高性能防护材料是材料领域面临的难题之一。在大自然中,珍珠母的“砖-泥”结构为其提供了极好的力学性能。近年来,这种精巧的有序结构的其他功能(如隔水、隔氧以及对能量场的均匀分散等)也逐渐成为研究热点。受天然珍珠母“砖-泥”结构的启发,在此次工作中,研究人员首先采用气溶胶辅助生物合成方法,利用细菌产出的纤维素纳米纤维将分散的合成云母纳米片均匀而紧密地缠结得到复合水凝胶,然后通过热压的方式,得到最终的仿珍珠母结构的纳米纸材料。得益于纳米纸内部精细的“砖-泥”结构和连续三维网络,该纳米纸表现出高强度、高模量、高韧性、可折叠性和抗弯曲疲劳性等优异的力学性能。同时,材料内部的“砖-泥”结构充分发挥了云母的高介电强度,从而赋予了该纳米纸较高的电击穿强度。与纯纤维素纳米纸相比,该复合纳米纸的耐电晕寿命显著提高,甚至超过了商用聚酰亚胺薄膜。此外,该项研究报道的高性能纤维素基纳米纸在高低温交替、紫外线和原子氧等极端条件下,仍表现出优异的综合性能,这为未来人们对极端环境的探索提供了一个极好的防护材料选择。
  • 橡树岭国家实验室《ACS AMI》:高能球磨法有效提高硅基材料的循环性能
    碳酸乙烯酯(VC)和聚环氧乙烷(PEO)被认为是硅(Si)的固态电解质界面(SEI)的功能剂,已知VC和PEO分别作为电解质添加剂和SEI组分有助于硅基锂离子电池的稳定性。在这项工作中,橡树岭国家实验室的研究人员通过用VC和PEO高能球磨Si颗粒的简便方法实现了共价表面功能化。热重分析、X射线光电子能谱和魔角自旋核磁共振(MAS NMR)光谱表明,添加剂与Si颗粒结合明显,MAS NMR显示Si−R或Si−O−R基团,证实了在VC或PEO中研磨后Si的官能化。与纯Si制备的电极相比,通过VC和PEO球磨的硅负极材料制成的电极的拉曼图谱显示Si和碳导电添加剂的分布更均匀。此外,与纯Si的半电池相比,与VC研磨的Si在半电池和全电池中都表现出更好的电化学性能,高出的容量超过200mAh g−1。相关研究成果以“Functionalized Silicon Particles for Enhanced Half- and Full-Cell Cycling of Si-Based Li-Ion Batteries”为题发表在ACS Applied Materials & Interfaces上。硅基锂离子电池(LIB)在锂化和脱锂过程中,Si发生严重的体积变化(~300%),对应于Li15Si4合金的形成,这导致Si的粉碎和不稳定的SEI。此外,SEI在循环过程中也会发生溶解,因此,研究者不断寻求方法来最小化Si体积膨胀的影响,并有效地调整Si表面的SEI,从而提高电池性能。获得硅负极稳定SEI的最常见方法之一是在电解质中使用牺牲型添加剂,如碳酸氟乙烯酯(FEC)和碳酸乙烯酯(VC)。这两种添加剂通过与其他碳酸盐和羧酸盐化合物一起形成交联的聚环氧乙烷(PEO)型物质,从而在硅表面上形成聚合物膜,这种PEO型物质的存在与良好的容量保持率和高库仑效率有关。除了直接改变硅表面的SEI之外,另一种用于最小化与硅相关的断裂和容量衰减的方法是使用纳米颗粒,该尺度下的硅体积变化相对减小,防止颗粒粉碎,但硅纳米级颗粒由于其高表面积,与电解质的反应性也更高。因此,粒径和相关副反应之间的平衡对于减轻电极开裂和电解质连续分解都很重要。预计应变引起断裂的硅颗粒的临界直径通常在300至150nm之间。利用VC和PEO的稳定性,作者将这些材料直接结合到Si表面有助于提高SEI的界面稳定性。高能球磨已被有效地用于硅材料来制备亚微米或纳米颗粒,以及用于锂离子电池负极的Si基复合材料/合金和结构。在这项工作中,作者采用高能球磨作为唯一步骤,通过将添加剂(VC和PEO)添加到新切割和暴露的Si中来实现Si的颗粒尺寸减小和表面功能化。研究了VC和PEO对研磨后Si的影响以及对其电化学性能的影响,具有VC功能化颗粒的硅基电池的比容量明显增加。使用传统的聚丙烯酸(PAA)和聚酰亚胺型(P84)粘结剂制备电极,与常见的PAA相比,聚酰亚胺粘结剂对硅基锂电池性能提高有更明显的效果。使用DLS、PALS、TGA、XPS、拉曼映射和魔角自旋核磁共振谱(MAS NMR)对粉末和电极进行表征,揭示了功能化硅对加工和界面性能的重要影响。这项工作首次报告了通过简单的高能球磨法用VC对Si表面进行功能化,增强了硅基锂离子电池的性能。(文:李澍)图1 高能球磨前后粒度变化图2 高能和低能球磨对Si颗粒的粒度、分散指数和团聚的影响示意图图3 纯硅粉末和用VC和PEO研磨的硅的C1s光谱图4 Si粉末的固态MAS NMR谱图5 使用PAA和P84粘结剂的的Si电极的XPS光谱图6 (a)纯Si、(b)Si-VC、(c)Si-PEO电极与PAA粘结剂的拉曼光谱;(d)具有P84(聚酰亚胺)粘结剂的纯Si电极
  • 微纳加工薄膜应力检测的国产化破局
    1.为什么要检测薄膜应力?薄膜应力作为半导体制程、MEMS微纳加工、光电薄膜镀膜过程中性能测试的必检项,直接影响着薄膜器件的稳定性和可靠性,薄膜应力过大会引起以下问题:1.膜裂;2.膜剥离;3.膜层皱褶;4.空隙。针对薄膜应力的定量化表征是半导体制程、MEMS微纳加工、光电薄膜制备工艺流程中品检、品控和改进工艺的有效手段。(见图一)图一、薄膜拉/压内应力示意图(PIC from STI 2020: Ultraviolet to Gamma Ray, 114444N)2.薄膜应力测试方法及工作原理目前针对薄膜应力测试方法主要有两种:X射线衍射法和基片轮廓法。前者仅适用于完全结晶薄膜,对于纳米晶或非晶薄膜无法进行准确定量表征;后者几乎可以适用于所有类型的薄膜材料。关于两种测试方法使用范围及特点,请参考表一。表一、薄膜应力测试方法及特点测试方法适用范围优点局限X射线衍射法适用于结晶薄膜1.半无损检测方法;2.测量纯弹性应变;3.可测小范围表面(φ1-2mm)。1.织构材料的测量问题;2.掠射法使射线偏转角度受限;3.X射线应力常数取决于材料的杨氏模量E;4.晶粒过大、过小影响精度。基片轮廓法几乎所有类型的薄膜材料激光曲率法:1.非接触式/ 无损;2.使用基体参数,无需薄膜特性参数;3.大面积测试范围、快速、简单。1.要求试样表面平整、反射;2.变形必须在弹性范围内;3.毫米级范围内平均应力。探针曲率法(如台阶仪):1.使用基体参数,无需薄膜特性参数;2.微米级微区到毫米级范围。1.接触式/有损;2.探针微米级定位困难导致测量数据重复性不够好。速普仪器自主研发生产的FST5000薄膜应力测量仪(见图二)的测试原理属于表一中的激光曲率法,该技术源自于中国科学院金属研究所和深圳职业技术学院相关研究成果转化(专利号:CN204854624U;CN203688116U;CN100465615C)。FST5000薄膜应力测量仪利用光杠杆测量系统测定样片的曲率半径,参见图三FST5000薄膜应力测量仪技术原理图。其中l和D分别表示试片(Sample)和光学传感器(Optical Detector)的移动距离, H1和H2分别表示试片与半透镜(Pellicle Mirror),以及半透镜与光学传感器之间的光程长。 图二、速普仪器FST5000薄膜应力测量仪示意图图三、FST5000薄膜应力测量仪技术原理图3.速普仪器FST5000薄膜应力测量仪技术特点及优势a.采用双波长激光干涉法,利用Stoney公式获得薄膜残余应力。该方法是目前市面上主流测试方法,包括美、日、德等友商均采用本方法,我们也是采用该测量方法的国内唯一供应商。并且相较于进口友商更进一步,速普仪器研发出独特的光路设计和相应的算法,进一步提高了测试精度和重复性。通过一系列的改进,使我们的仪器精度在国际上处于领先地位。(参考专利:ZL201520400999.9;ZL201520704602.5;CN111060029A)b.自动测量晶圆样品轮廓形貌、弓高、曲率半径和薄膜应力分布。我们通过改进数据算法,采用与进口友商不同的软件算法方案,最终能够获得薄膜应力面分布数据和样片整体薄膜应力平均值双输出。(参考中国软件著作权:FST5000测量软件V1.0,登记号:2022SR0436306)c.薄膜应力测试范围:1 MPa-10 GPa,曲率半径测试范围:2-20000m。基于我们多年硬质涂层应力测试经验,以及独特的样品台设计和持续改进的算法,FST5000薄膜应力测量仪可以实现同一台机器测试得到不同应用场景样品薄膜应力。具体而言,不但可以获得常规的小应力薄膜结果(应力值<1GPa,曲率半径>20m),同时我们还能够测量非常规小曲率半径/大应力数值薄膜(应力值>1GPa,曲率半径<20m)。目前即使国外友商也只能做到小应力测试结果输出。d.样品最大尺寸:≤12英寸,向下兼容8、6、4、2英寸。FST5000薄膜应力测量仪能够实现12英寸以下样品测试,主要得益于我们独特的样品台设计,光路设计及独特的算法,能够实现样品精准定位和数据结果高度重复性。(参考专利:ZL201520400999.9;ZL201520704602.5;CN111060029A)e.样品台:电动旋转样品台。通过独特的样品台设计,我们利用两个维度的样品运动(Y轴及360°旋转),实现12英寸以下样品表面全部位置覆盖及精准定位。(参考专利:ZL201520400999.9)f.样品基片校正:可数据处理校正原始表面不平影响(对减模式)。通过分别测量样品镀膜前后表面位形变化,利用原位对减方式获得薄膜残余应力面型分布情况。同样得益于我们独特的样品台设计和光路设计,保证镀膜前后数据点位置一一对应。4.深圳市速普仪器有限公司简介速普仪器(SuPro Instruments)成立于2012年,公司总部位于深圳市南山高新科技园片区,目前拥有北京和苏州两个办事处。速普仪器是国家高新技术企业和深圳市高新技术企业。公司拥有一群热爱产品设计与仪器开发的成员,核心团队来自中国科学院体系。致力于材料表面处理和真空薄膜领域提供敏捷+精益级制备、测量和控制仪器,帮助客户提高产品的研发和生产效率,以及更好的品质和使用体验。速普仪器宗旨:致力于材料表面处理和真空薄膜领域提供一流“敏捷+精益”级制备、测量和控制仪器。速普仪器核心价值观:有用有趣。
  • 重磅!《石化和化学工业发展规划(2016-2020年)》印发 未来五年石化行业发展目标明确
    《石化和化学工业发展规划(2016-2020年)》近日印发,《规划》在经济发展、结构调整、创新驱动、绿色发展和两化融合等五个方面明确了发展目标,并提出了实施创新驱动战略、促进传统行业转型升级、发展化工新材料、促进两化深度融合、强化危化品安全管理、规范化工园区建设、推进重大项目建设、扩大国际合作等八项主要任务,部分内容如下:  “十三五”部分石化化工产品市场需求预测  “十三五”期间,在稳步推进新型城镇化和消费升级等因素的拉动下,石化化工产品市场需求仍将保持较快增长。2015年我国城镇化率约为56%,预计到2020年将超过60%,超过5000万人将从农村走向城市,新型城镇化和消费升级将极大地拉动基础设施和配套建设投资,促进能源、建材、家电、食品、服装、车辆及日用品的需求增加,进而拉动石化化工产品需求持续增长。同时,2020年我国将全面建成小康社会,居民人均收入将比2010年翻一番,社会整体消费能力将增长120%以上,居民消费习惯也将从“温饱型”向“发展型”转变,对绿色、安全、高性价比的高端石化化工产品的需求增速将超过传统产业。代表性石化化工产品消费量及需求预测如下表:    “十三五”石化化工行业规划目标  “十三五”期间,石化和化学工业结构调整和转型升级取得重大进展,质量和效益显著提高,向石化和化学工业强国迈出坚实步伐。  1.经济发展目标。“十三五”期间石化和化学工业增加值年均增长8%,销售利润率小幅提高,2020年达到4.9%。  2.结构调整目标。传统化工产品产能过剩矛盾有效缓解,烯烃、芳烃等基础原料和化工新材料保障能力显著提高,环境友好型农药产量提高到70%以上,新型肥料比重提升到30%左右,形成一批具有国际竞争力的大型企业集团、世界级化工园区和以石化化工为主导产业的新型工业化产业示范基地,行业发展质量和竞争能力明显增强。  3.创新驱动目标。科研投入占全行业主营业务收入的比重达到1.2%。产学研协同创新体系日益完善,在重点领域建成一批国家和行业创新平台,突破一批重大关键共性技术和重大成套装备,形成一批具有成长性的新的经济增长点。  4.绿色发展目标。“十三五”末,万元GDP用水量下降23%,万元GDP能源消耗、二氧化碳排放降低18%,化学需氧量、氨氮排放总量减少10%,二氧化硫、氮氧化物排放总量减少15%,重点行业挥发性有机物排放量削减30%以上。  5.两化融合目标。企业两化融合水平大幅提升,实现信息化综合集成的企业比例达到35%。石化化工智能工厂标准体系基本建立,在石化、煤化工、轮胎、化肥等领域建成一批石化智能工厂和数字车间。建成若干智慧化工园区,开展石化化工行业工业互联网试点。  主要任务和重大工程  (一)实施创新驱动战略  完善以企业为主体、市场为导向、产学研用相结合的产业技术创新体系,加强产学研用纵向合作,强化工艺技术、专用装备和信息化技术的横向协同,大力推进集成创新,构建一批有影响力的产业联盟。在化工新材料、精细化学品、现代煤化工等重点领域建成国家和行业创新平台。围绕满足国家重大工程及国计民生重大需求,支持开展互联网“双创”平台建设,着力突破一批共性关键技术和成套装备。加快化工新材料等新产品的应用技术开发,注重与终端消费需求结合,加快培育新产品市场。加强知识产权保护,加大人才培养和引进,营造“大众创业、万众创新”的良好社会氛围。  ???专栏1 技术创新重点领域及方向  强化行业标准 加强工程塑料、特种化学品等化工新材料标准化工作,强化新一代环保型化学品(高效低毒农药、安全型染料、环保型涂料和胶粘剂、绿色轮胎等)标准制定,加快绿色产品、企业、园区评价标准研究。结合“一带一路”建设,加强在橡胶、塑料、化肥、涂料等领域的国际标准研制工作。  重大关键核心技术 加快无汞催化乙炔??font??法氯乙烯、丁二烯直接氢氰化合成己二腈、乙烯羰基合成制甲基丙烯酸甲酯、氯丙烯直接氧化法合成环氧氯丙烷、节能和高安全性轮胎设计与制造、功能膜及组件制备和应用、高含盐和含酚污水处理、甲醇制芳烃、合成气制聚酯级乙二醇、单系列10亿方/年合成气甲烷化、甲噻诱胺等农药系列新品种、树脂基复合材料设计制造技术、高强碳纤维稳定工业化生产等技术的产业化和推广应用。推进合成气直接制烯烃、甲烷直接转化制烯烃等技术的研发。  重大成套技术和装备 原油和成品油在线调和成套设备,百万吨级对二甲苯吸附分离成套装备,30万吨/年及以上聚乙烯异向双转子连续混炼挤压造粒机组,百万吨级低阶煤提质(热解)成套装备,日处理煤3000吨及以上大型粉煤气化炉、日处理煤4000吨及以上水煤浆气化炉,年产百万吨以上氨合成、甲醇合成成套技术装备,特大型高效智能化空分压缩机组,大型天然气压缩机、高压冷箱、大型防爆电机等天然气液化成套设备等。???  (二)促进传统行业转型升级  严格控制尿素、磷铵、电石、烧碱、聚氯乙烯、纯碱、黄磷等过剩行业新增产能,对符合政策要求的先进工艺改造提升项目应实行等量或减量置换。探索建立落后产能法制化、市场化退出机制,引导企业开展并购重组,发挥市场优胜劣汰的竞争机制和倒逼机制,充分利用安全、环保、节能、价格等措施,推动落后和低效产能退出,为先进产能创造更大的市场空间。利用清洁生产等先进技术改造提升现有生产装置,降低消耗,减少排放,提高综合竞争能力和可持续发展能力。加强应用研发,开拓传统产品应用消费领域,扩大消费量。强化品牌意识,提高产品质量,健全品牌管理体系,打造一批知名度、美誉度较高的国际知名品牌。整合优化生产服务系统,重点发展科技服务、研发设计、工程承包、信息服务、节能环保服务、融资租赁等现代生产性服务业,为行业提供社会化、专业化服务。  专栏2 传统化工提质增效工程  氯碱 全面淘汰高汞触媒乙炔法聚氯乙烯生产装置,适度开展乙炔—二氯乙烷合成氯乙烯技术推广应用,加快研发无汞触媒,减少汞污染物排放。推广零极距、氧阴极等节能新技术应用,降低行业能耗。鼓励发展高端精细氯产品,提高耗氯产品的副产氯化氢综合利用水平。  纯碱 在有条件的地区推广全卤制碱技术。  电石 推进乙炔化工新产品、氧热法电石炉、炉气高附加值化工利用、余热综合利用等新技术研发和推广应用,加大石灰氮用作低毒绿色农药和肥料推广力度。  无机盐 开发推广先进的清洁生产技术,发展食品级、电子级无机盐精细产品,加强高温煅烧等无机盐常用工艺的尾气余热利用。  涂料 加强环保型涂料产品的研发和推广应用,加快航空航天等高端领域用特种涂料的开发和产业化,推广全密闭一体化涂料清洁生产工艺。  染料 加强染料及其中间体的清洁生产工艺和先进适用的“三废”治理技术的研发和推广应用,改进染料应用技术和配套助剂,提升染料行业的服务增值水平。  轮胎 发展航空子午胎、绿色子午胎、农用子午胎等高性能轮胎以及低滚动阻力填料、超高强和特高强钢丝帘线、高分散白炭黑及其分散剂等配套原料,推广湿法炼胶及充氮高温硫化等节能工艺,建设轮胎试验场。  专栏3 农用化学品优化升级工程  化肥 氮肥行业要调整原料和动力结构,发展烟煤、褐煤等低阶煤制化肥,原则上不再新建以无烟块煤和天然气为原料的合成氨装置 依托产业优势开发、打造碳一化工等新的产业链条 大力拓展氮肥产品的工业应用。磷肥行业要打造精细磷化工、湿法磷酸精制及深加工等新的产业链条 加强低品位磷矿的利用 提高磷矿伴生资源的综合利用水平。钾肥行业要加大海外钾资源开发力度,提高资源保障能力 提高钾矿伴生资源综合利用水平。鼓励开发高效、环保新型肥料,重点是增效肥料、缓(控)释肥、水溶肥、液体肥、中微量元素肥等 综合原料、市场和物流因素,优化化肥产业布局,推动产能向能源产地或棉粮主产地集中。  农药 发展高效、安全、经济、环境友好的农药品种,进一步淘汰高毒、高残留、高环境风险农药产品,优化农药产品结构 发展环保型农药制剂以及配套的新型助剂,重点发展水分散粒剂、悬浮剂、水乳剂、微胶囊剂和大粒剂,替代乳油、粉剂和可湿性粉剂 推进农药包装物回收及无害化处理 开发推广农药及其中间体的先进清洁生产工艺和先进适用污染物处理技术,提升农药生产的环保水平 加快具有自主知识产权的农药新品种创制和产业化。开拓卫生用农药等非农用农药市场 推进农药企业兼并重组,提高产业集中度。  专栏4 绿色发展工程  清洁生产 实施挥发性有机物(VOCs)综合整治,加快涂料、胶粘剂、农药等领域有机溶剂替代和生产过程密闭化改造。开发推广光气等高毒原料替代技术,推广催化加氢、绝热硝化等清洁生产工艺。淘汰含铅涂料、根据国家履行国际公约总体计划要求进行淘汰的高风险产品,以及平炉法工艺生产高锰酸钾、间歇焦炭法生产二硫化碳、有钙焙烧法生产重铬酸钠等高污染工艺。  循环经济 推进磷石膏、氟石膏、造气炉渣、电石渣、碱渣等固体废物综合利用,鼓励利用焦炉气、电石炉气、黄磷尾气等生产化学品。开发推广煤化工、染料、农药等行业废水治理及再利用技术。开发推广废旧塑料、轮胎等有机物的回收利用技术。推进二氧化碳在驱油、合成有机化学品、微藻培养等方面的应用示范。加强高温和强放热工艺装置余热综合利用。加强可降解塑料等绿色产品的开发和推广应用。  节能技术装备 加快推广超重力场传质技术、超临界萃取技术等节能技术,加快推广稀土永磁无铁芯电机、电动机用铸铜转子、高能效等级的中小型三相异步电动机、锅炉水汽系统平衡及热回收工艺设备、高效换热器、低温余热发电用螺杆膨胀机、乏汽与凝结水闭式回收设备等节能装备。  (三)发展化工新材料  围绕航空航天、高端装备、电子信息、新能源、汽车、轨道交通、节能环保、医疗健康以及国防军工等领域,适应轻量化、高强度、耐高温、稳定、减震、密封等方面的要求,提升工程塑料工业技术,加快开发高性能碳纤维及复合材料、特种橡胶、石墨烯等高端产品,加强应用研究。提升为电子信息及新能源产业配套的电子化学品工艺技术水平。发展用于水处理、传统工艺改造以及新能源用功能性膜材料。重点开发新型生物基增塑剂和可降解高分子材料。  专栏5 化工新材料创新发展工程  工程塑料 提升聚芳醚酮/腈、PCT/PBT树脂、聚苯硫醚、工程尼龙、聚酰亚胺等生产技术,加快开发长碳链尼龙、耐高温尼龙、非结晶型共聚酯(PETG)、高性能聚甲醛改性产品等。  氟硅材料 推进苯基有机硅单体产业化进程,重点发展高端氟、硅聚合物(氟、硅树脂,氟、硅橡胶)、含氟功能性膜材料和高品质含氟、硅精细化学品(高纯电子化学品、含氟、硅表面活性剂、含氟、硅中间体等),加快发展低温室效应的消耗臭氧层物质(ODS)替代品。  高性能纤维 重点发展高强和高模碳纤维、对位芳纶、超高分子量聚乙烯纤维、聚苯硫醚纤维、聚酰亚胺纤维、聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维等高端产品。重点突破高强碳纤维的低成本、连续稳定、规模化生产技术,加快高强中模、高强高模级碳纤维产业化突破。加快发展纤维级聚苯硫醚、生物法丙二醇和聚对苯二甲酸丙二醇酯树脂等配套原料。  功能性膜材料 重点开发面向石化化工、冶金、生物工程等领域的高性能分离膜,提高氯碱工业用离子膜膜电阻和跨膜电压等性能,达到世界先进水平。促进燃料电池膜及工业用高性能双极膜装备实现产业化。开发用于酸碱回收的低成本高性能渗析和电渗析设备并实现产业化应用。发展中高端锂离子电池隔膜、软包装膜材料、聚氟乙烯(PVF)和聚偏氟乙烯(PVDF)背板膜、含氟质子交换膜和薄膜晶体管-液晶显示器(TFT-LCD)用偏光片。  电子化学品 发展集成电路用电子化学品,重点发展248nm和193nm级光刻胶、PPT级高纯试剂和气体、聚酰亚胺和液体环氧封装材料。发展印制电路板用特种环氧树脂、聚酰亚胺树脂、热固性聚苯醚树脂等为刚性板配套的特种树脂,以及为柔性板配套的聚酰亚胺薄膜、特种聚酯薄膜和导电涂料等。发展平板显示用液晶材料。发展为新能源电池配套的双氟磺酰亚胺锂等新型电解质、氟代碳酸乙烯酯等新型电解液溶剂。  生物基材料 推进生物基增塑剂替代邻苯类增塑剂。加快发展生物基聚合物如聚羟基脂肪酸酯(PHA)、聚碳酸亚丙酯(PPC)、生物基二元酸二元醇共聚酯、生物基多元醇及聚氨酯、生物基尼龙等。低成本纤维素乙醇及其下游生物基乙烯等重大品种取得实质性进展,实现对石油原料的部分替代。  3D打印材料 加快开发3D打印用光敏树脂以及聚醚醚酮、碳纤维增强尼龙复合材料(200℃以上)、彩色柔性塑料、PC-ABS材料等耐高温高强度工程塑料。提升光固化成型(SLA)、熔融沉积成型(FDM)、激光选区烧结(SLS)、三维立体打印(3DP)、材料喷射成型等3D打印工艺技术水平。  (四)促进两化深度融合  建立石化和化学工业智能车间、智能工厂以及智慧化工园区标准应用体系,加快智能工厂和智慧化工园区试点示范。推动工业互联网、电子商务和智慧物流应用,实现石化和化学工业研发设计、物流采购、生产控制、经营管理、市场营销等全链条的智能化,大力推动企业向服务型和智能型转变。  培育石化和化学工业与互联网融合发展新模式。构建面向石化生产全过程、全业务链的智能协同体系。在炼化行业,重点推进原油调和、石油加工、仓储物流、销售服务供应链的协同优化。建立健全化肥、农药、涂料等生产监督及产品追溯系统,采用物联网、射频识别、物品编码等信息技术,推进生产企业商品编码体系建设,建立产品追溯数据库。积极开展“互联网+农资”活动,鼓励生产企业建立农户基础信息库,提高农化服务水平,实现供需协同。推广农资电商等商业新模式。  专栏6 石化化工智能制造工程  标准应用体系 围绕材料性能和质量控制、安全生产和节能减排、物料管理和产品流通等,加快制修订一批数据采集、传输、交换及接口标准和信息安全标准、智能监测监管标准、电子标签编码及应用标准。制定石化和化学工业智能工厂标准体系。  智能工厂示范 在石化和化工行业建成80家以上智能工厂,提升企业在资源配置、工艺优化、过程控制、产业链管理、质量控制与溯源、能源需求侧管理、节能减排及安全生产等方面的智能化水平。  工业互联网开发与应用 建设石化和化工行业互联网标准化体系,大力推进具有自主知识产权的工业平台软件研发,包括工业云平台、工业大数据平台、三维数字化平台、物联网接入平台、生产优化工具等。开发具有自主知识产权的智能手持终端,用于移动巡检、移动作业、有毒有害气体监测、应急指挥、智能仓储等。  培育智慧物流和电子商务 支持现货交易平台等第三方大型电子商务行业平台发展壮大,创新商务模式。鼓励行业协会、电商公司、农资生产企业联合建立农资电子商务平台。推动化工产品物流信息化发展。  (五)强化危化品安全管理  加强产业发展与城市建设的规划衔接,优化危险化学品规划与布局,推进城镇人口密集区危险化学品生产企业搬迁改造。加快淘汰高风险产品及工艺,提高危险工艺的自动化控制水平和企业安全管理水平。实施全球化学品统一分类和标签制度(GHS),建立全产业链的危险化学品安全监管综合信息平台,启动危险化学品全生命周期管理试点,提升危险化学品本质安全水平。  专栏7 危险化学品本质安全水平提升工程  危险化学品生产企业搬迁改造 推动位于城镇人口密集区内,安全、卫生防护距离不能满足相关要求和不符合城乡规划的危险化学品生产企业搬迁改造。  智能化改造 鼓励危险化学品企业进行信息化、智能化改造,提高本质安全水平。  综合监管平台建设 按照统一标准、规范和模型对危化品全生命周期数据以及各部门监管所需数据进行集成和存储,建设国家级化学品数据中心,建成覆盖全流程的危化品安全监管应用体系。  实施全球化学品统一分类和标签制度(GHS) 加强部际协调,制修订GHS相关法律法规和标准,加强对企业实施GHS的监督管理。  (六)规范化工园区建设  加强化工园区的规划建设,科学布局化工园区。建立化工园区规范建设评价标准体系,开展现有化工园区的清理整顿,对不符合规范要求的化工园区实施改造提升或依法退出。开展化工园区和涉及危险化学品重大风险功能区区域定量风险评估,科学确定区域风险等级和风险容量。支持化工园区开展智慧化工园区试点。  专栏8 化工园区改造提升工程  改善园区安全环保水平的公用工程 建设专业危险化学品处置消防站、污水处理厂、危险化学品废弃物处置设施、公共管廊、公共事故应急池、危化品车辆管理设施(包含危化品车辆专用停车场和危化品车辆道路监管设施)等。  应急响应和救援指挥中心 建设园区监测预警系统(包含基于危化品车辆管理设施的封闭式园区管理系统)、应急响应系统和应急救援指挥中心等。  安全、环保一体化风险管理的智慧化工园区 基于物联网、大数据、云计算技术,整合园区内外关键资源信息的智慧管理系统、以及辅助以上系统正常运行所需的基础设施等。  新型工业化产业示范基地 建成5-8个以石化和化工为主导产业、具有全球影响力的新型工业化产业示范基地,建成一批有产业竞争力的化工特色产业基地。  (七)推进重大项目建设  综合考虑资源供给、环境容量、安全保障、产业基础等因素,有序推进七大石化产业基地及重大项目建设,增强烯烃、芳烃等基础产品保障能力,提高炼化一体化水平。加快现有乙烯装置升级改造,优化原料结构,实现经济规模,提升加工深度,增强国际竞争力。加快推动芳烃项目建设,弥补供应短板。在中西部符合资源环境条件地区,结合大型煤炭基地开发,按照环境准入条件要求,稳步开展现代煤化工关键技术工程化和产业化升级示范,着力提升资源利用和环境保护水平,提高装置竞争力,促进煤炭资源清洁高效利用。  专栏9 基础产品强化保障工程  烯烃 加快推进重大石化项目建设,开展乙烯原料轻质化改造,提升装置竞争力。开展煤制烯烃升级示范,统筹利用国际、国内两种资源,适度发展甲醇制烯烃、丙烷脱氢制丙烯,提升非石油基产品在乙烯和丙烯产量中的比例,提高保障能力。  芳烃 按照国家石化产业布局方案要求,加快石化芳烃产业发展 积极促进煤制芳烃技术产业化,推进原料路线多元化 促进芳烃-乙二醇-聚酯一体化产业基地建设。  有机原料 加快乙二醇、苯乙烯、丙烯腈等产品发展,提高有机原料保障能力 推进原料路线多元化,稳步发展非石油基乙二醇 加快推广清洁生产工艺,推进有机原料绿色工艺改造,重点推进环氧丙烷、环氧氯丙烷、甲基丙烯酸甲酯等产品的工艺路线改进,加大节能减排力度。  (八)扩大国际合作  深入推进实施“一带一路”战略,支持国内企业参与海外资源的勘探与开发,重点推进油气资源开发、北美页岩气制甲醇和乙烯及下游衍生物、钾肥和轮胎生产基地建设,在有条件的地区实现就地加工转化,形成上下游一体化的战略合作产业链。鼓励骨干企业通过投资、并购、重组等方式获得化工新材料和高端专用化学品生产技术,强化技术消化,促进国内产业升级。发挥我国在煤化工、轮胎、化肥、盐化工、农药、染料等领域的业务技术和生产经验优势,加快国内优势产能与“一带一路”沿线国家的合作,实现产品就地销售,开拓新兴市场。加大石化化工技术装备国际推广力度,推进石化化工企业、装备制造企业、工程设计企业开展业务合作,打造利益共同体,通过石化化工项目建设、重大工程技术装备总承包等方式,带动国产技术装备“走出去”。加快工程服务输出,支持有实力的企业在当地配套建设化工园区、物流基地,形成全方位对外合作的新格局。  专栏10 “一带一路”国际合作工程  产能合作 重点推动轮胎等高比例出口行业和氯碱等产品不易运输、市场区域化行业扩大国际产能合作。轮胎行业重点在东南亚等天然橡胶主产地或市场潜力较大的地区推进产能合作。氯碱行业主要在印尼、缅甸、哈萨克斯坦等兼具能源优势和区域市场优势的地区加强产能合作。氮肥、煤化工等行业重点在越南、印尼、孟加拉等兼具资源和市场优势的东南亚和南亚地区推进产能合作。  资源合作 积极推动油气、天然橡胶、钾矿资源合作,加快老挝、乌兹别克斯坦等海外钾肥基地建设,力争到2020年使海外钾肥基地产量达到120万吨,显著提升我国钾肥的国内外综合保障能力。天然气化工主要在俄罗斯、中东等具资源优势的地区推进产能合作。  技术合作 推动炼化、煤化工、氯碱、化肥等行业开展国际技术合作,鼓励进一步开拓海外技术和工程服务市场,使产能合作、资源合作和技术合作形成合力,带动技术、装备“走出去”,建设海外化工园区。
  • 大湾区特色新材料论坛——集成电路材料产业创新发展论坛在深召开
    仪器信息网讯 2023年7月7-10日,由中国材料研究学会主办的中国材料大会2022-2023在深圳国际会展中心举行。据悉,本届中国材料大会系首次在深圳举办,大会聚焦前沿新材料科学与技术,设置77个关键战略材料及相关领域分会场。7月9日,由深圳市科技创新委员会、深圳市宝安区人民政府、中国科学院深圳先进技术研究院指导,中国材料研究学会主办,深圳先进电子材料国际创新研究院、上海集成电路材料研究院承办的“中国材料大会2022-2023大湾区特色新材料论坛——集成电路材料产业创新发展论坛”在深圳国际会展中心南宴会厅A(二层)顺利召开。广东省委常委、副省长、中国科学院院士 王曦 致辞深圳市市委常委、市政府党组成员 郑红波 致辞中国科学院深圳先进技术研究院院长 樊建平 致辞广东省委常委、副省长王曦,深圳市委常委、市政府党组成员郑红波,中国科学院深圳先进技术研究院院长樊建平出席活动并致辞。来自北京、上海、江苏、广州、深圳等地的企业和科研机构、高校代表参加论坛交流。签约仪式随后,活动现场,深圳先进电子材料国际创新研究院与宝安区“专精特新”联合创新中心、优质“链上企业”联合创新中心等共计22家企业在现场完成签约仪式,将进一步发挥各自优势,整合研发与产业资源,推动务实合作。签约仪式结束后,会议进入报告环节。报告人:彭孝军 院士(中国科学院)报告题目:先进光刻材料及其思考据介绍,激发波长从可见光波长逐步向高能的短波长发展,成为光刻胶发展的主流趋势。未来发展5 nm以下的分节点,急需发展13.5nm的极紫外光(EUV)光刻技术。极紫外彻底改变了传统光刻系统,具有空前的挑战性。如:极紫外光对C、H、N、S等传统有机化合物元素的吸收截面极小,接近透明,没有吸收就难于获得能量而被激发,不能发生高效率的光刻反应;传统光刻胶由光致产酸剂+有机聚合物组成,由于质子扩散,分辨率难于提升,后者分子量太大,难于实现2-3 nm的分辨;EUV光子能量增大到92 eV,进入辐射化学领域,基础研究不足;而相同功率的极紫外光(13.5 nm)的光子数仅为深紫外(ArF,193 nm)光子数的7%,这对光刻胶的灵敏度提出了更高要求报告人:俞跃辉 董事长(上海硅产业集团股份有限公司)报告题目:大硅片的国产化路径探讨和展望硅片,尤其是国际主流的300 mm大硅片,长期制约着国内半导体产业的发展。报告中,俞跃辉介绍了上海硅产业集团一路走来的发展历程。在硅产业集团子公司上海新昇的带领下,国内硅片行业突破了300 mm硅片的技术壁垒,未来,硅产业集团作为行业领头羊,将面向国家战略,引领国内硅片技术领或前治,扩大产业规模,开拓新领或,驱动集成电路材料产业链国产化进程。报告人:陈贻和 副总经理(礼鼎半导体科技(深圳)有限公司)报告题目:集成电路封装载板发展趋势报告介绍了2010-2022年中国半导体的发展,中国封装载板产值只有全球的7%,自制缺口巨大。据介绍,2020-2022年封装载板需求旺盛,主要原因来自产品结构的变化。未来封装载板发展趋势分为两方面,FCBGA载板朝向细线路、高层数、大尺寸发展,FCCSP载板朝向细线路、微型孔、薄型化发展。报告人:汤昌丹 总经理(深圳瑞华泰薄膜科技股份有限公司)报告题目:高性能PI薄膜的应用与技术发展趋势据介绍,聚酰亚胺是综合性能最好的聚合物材料之一,即是高等级绝缘、高速轨道交通、柔性电子、航天航空、集成电路与半导体等领域的战略性基础材料,迫切需求国产化替代,打破卡脖子问题;同时也是5g/6g高频高速、新能源(风、光、储、复合集流体)、新能源汽车、新型显示等新兴领域迫切需求的创新材料。报告中,汤昌丹结合产业发展与市场需求,带来高性能聚酰亚胺在集成电路等高技术领域中应用与展望。报告人:林耀剑 副总裁(江苏长电科技股份有限公司)报告题目:智能运算系统中的一站式封装解决方案及材料关注半导体封装是电子产品制造中的一个重要环节。本质上是芯片成品技术,其主要对芯片起到中介互连、物化保护和散热管理的作用。随着技术的进步,封装在向微系统化方向发展以集成创新、提升性能和扩展应用。而材料在各先进封装的研发制造和应用中起到极其关键的作用。报告中,林耀剑介绍和探讨了长电科技先进封装中的散热增强功率封装、SiP、晶圆级封装、以及2.5D芯粒封装技术的特征制造和结构以及关键材料关注点。报告人:严斌 高级技术专家 (深圳市中兴微电子技术有限公司)报告题目:先进封装材料(基板材料&散热材料)报告中,严斌介绍了先进封装材料的发展趋势。据介绍,随着产品复杂度提升和功能多样化,芯片Die size尺寸越来越大,封装尺寸逐步增大,基板层数逐渐增多;大尺寸封装需要更低的CTE材料,保证更平整的翘曲表现;高速信号要求非常低损耗的材料,保证高性能;同时,大尺寸芯片伴随着高功耗高功率密度的产生,带来极具挑战的散热需求;因而对芯片散热材料提出了更高的要求;低热阻,高导热的散热材料(热界面材料TIM1,高导热Lid材料)。报告人:杨云春 董事长(北京赛微电子股份有限公司)报告题目:对传感器材料发展趋势的期望传感器材料正在向金属氧化物的方向发展,然而其高灵敏度只能在较高的温度下实现。作为工业界,杨云春希望学术界能够就如何将其与其他材料如金属纳米颗拉、纳米薄膜,纳米管甚至石墨烯相结合进行研究,进而利用其电化学的特殊优势,提高传感器材料的表面积与体积比,提高传感器的灵敏度,并显著降低基于传感器的工作温度。报告人:杨之诚 董事长(深南电路股份有限公司)报告题目:面向各类应用的半导体封装基板材料发展趋势及研究近年来,国内半导体行业已从传统消费类向数据中心、超算、汽车电子、AI人工智能、光电传输等领域转型突破,芯片设计从轻薄化、小型化向高可靠性、高密度、复杂结构等方向升级。杨之诚表示,国内基板厂也同步在存储、射频、处理器FCCSP及FCBGA等产品上逐步实现精细线路、高多层结构、高速传输等关键技术突围,并需要同步推动上下游产业链薄弱环节如基板制造设备、配套材料等相关技术能力补强和提升,有效支撑国内lC设计公司产品迭代诉求。报告人:傅铸红 总经理(广东华特气体股份有限公司)报告题目:电子特气工艺及产品介绍电子气体,是指用于半导体及其他电子产品生产的气体,与传统的工业气体相比,电子气体特殊在气体的纯净度极高。电子气体在半导体材料成本中是仅次于硅片的第二大材料种类,年需求量增长超过15%,国产化率超过35%。报告中,傅铸红介绍了电子气体的种类、应用、市场规模、生产工艺、配套技术等相关情况。报告人:郭贵琦 总经理(广州新锐光掩模科技有限公司)报告题目:集成电路制造用光掩模研究与应用光掩模是半导体核心工艺——光刻的最关键器件。郭贵琦表示,光掩模是芯片制造的关键,在芯片制造中承上启下,芯片设计数据是信息安全的重中之重;光掩模将向高精度、大规模纯商业方向发展,产业链整合尤为重要;需要建立规范化高端光掩模研发生产基地,完善良性循环发展模式,成为自我发展功能、可持续发展潜能和可复制性效能的集研、学、产用于一体的产业基地;市场寡头垄断严重,国产替代正当其时。报告人:潘杰 总经理(宁波江丰电子材料股份有限公司)报告题目:突破核心技术,打造核心竞争力,为全球产业链提供确切性——中国超高纯材料及溅射靶材产业化新进展报告中,潘杰主要分享了江丰电子创业以来的主要成就。据介绍,江丰电子攻破了全球最领先的5纳米工艺核心技术,是台积电等国际一流半导体制造企业的主要供应商,圆满完成28-14nm技术节点超高纯溅射靶材的国产化替代,打破依赖国外进口的局面,产品大量出口,全球市场份额超过24%,位居世界第二,形成了对国际市场的影响力,获得了国家技术发明二等奖、“制造业单项冠军”等荣誉,并在深交所成功上市。报告人:孙蓉 院长(深圳先进电子材料国际创新研究院)报告题目:集成电路高端材料国产化路径—实践与探索(以封装电子材料为例)孙蓉在报告中介绍了国内电子化学品及先进电子封装材料的产业发展现状,其次提出了先进电子封装材料领域的几个关键“根问题”,介绍了高分子树脂合成与纯化、无机填料表面改性、异质界面调控、聚合物流变学、原位分析检测与服役可靠性等方面的研究进展。在此基础上介绍了芯片级底部填充胶、芯片级热界面材料、积层胶膜材料、晶圆级光敏聚酰亚胺、液态塑封料、临时键合胶等几种高端电子封装材料的研发与产业化进展。报告人:曹勇 总监(深圳市鸿富诚新材料股份有限公司)报告题目:鸿富诚高性能碳基导热垫片介绍5G时代的来临,电子元器件逐步向高功率、高集成、微型化方向发展,由此带来了严重的散热问题。曹勇表示,过多的热量如果不能及时传递到冷却端,就会导致设备出现故障,降低使用寿命。因此,开发更高性能热界面材料逐步成为未来发展的趋势和挑战。报告中,曹勇介绍了鸿富诚碳纤维和石墨烯高性能碳基导热垫片。报告人:黄嘉晔 市场部部长(上海集成电路材料研究院)报告题目:我国集成电路材料技术研发的现状与思考黄嘉晔在报告中首先介绍了全球集成电路材料产业情况和中国集成电路材料产业情况,之后介绍了上海集成电路材料研究院。据介绍,集材院是由中国科学院上海微系统与信息技术研究所、上海硅产业集团发起成立,聚焦集成电路村底材料、工艺材料以及产业关键技术的研发与产业化,为集成电路材料发展提供坚实的创新策源。报告最后,黄嘉晔建议,在大湾区,由深圳先进电子材料国际创新研究院牵头,上海集成电路材料研究院协同,建设聚焦封装材料的创新联合体。报告人:朱朋莉 研究员(深圳先进电子材料国际创新研究院)报告题目:纳米填料增强环氧基复合材料在芯片封装中的应用研究纳米填料增强环氧基复合材料因具有低应力、低膨胀、高填充率、高介电、高粘结强度等综合特性,被广泛用作底部填充胶、环氧塑封料、覆铜基板等,以充当超大规模集成电路封装结构中的关键支撑材料。目前,物联网(IoT)、人工智能和5G通讯等高端应用领域的迅猛发展对芯片的处理速率、互连密度、功耗和稳定性提出了巨大的挑战,在此推动下,大尺寸、薄型化、窄间距、三维堆叠及高度集成化的芯片封装成为后摩尔时代集成电路发展的必然趋势。由此对作为支撑结构的环氧基复合材料性能提出的更高需求,如电子级球形二氧化硅的粒度级配、分布形态、表面化学状态等,是影响芯片封装可靠性首当其冲的问题。基于此,朱朋莉从纳米复合材料中微观的相界面出发,通过改变电子级球形二氧化硅填料的表面物理化学状态,设计了不同性质和结构的界面相,并系统研究了界面相的存在对芯片级封装材料—底部填充胶性能的影响规律,解决了底部填充胶在芯片应用过程中的诸如粘度、填充性、应力调节、焊球保护、芯片失效等问题,为高端电子封装材料的开发提供指导。报告人:吴蕴雯 副教授(上海交通大学)报告题目:电沉积金属微纳结构调控及在三维互连中的应用近年来由5G高速通讯引领的元宇宙、区块链、自动驾驶、远程医疗等万物互联技术正在蓬勃发展,其中先进集成电路的发展是实现当代信息技术飞跃的基石。然而在后摩尔时代,由于先进集成电路制程工艺逐渐逼近物理极限,通过芯片三维集成是延续摩尔定律的必经路径。在三维集成技术中,互连是信号传输的主要载体,以微凸点键合和硅通孔技术为主的铜互连技术主要采用电化学沉积的方法进行微纳图形制备。随着三维集成密度不断提高,集成电路互连面临强度、导电性、可靠性等多方面的挑战,通过调节电沉积工艺及添加剂体系实现铜互连微观结构的调控是构筑高密度互连的关键。吴蕴雯基于电沉积铜微纳米结构调控,实现了具有优异物理性能的微凸点、硅通孔互连技术,为推动高密度三维互连技术提供技术思路和理论基础。
  • 岛津推出AIM-9000红外显微镜应用数据集册
    傅立叶变换红外光谱仪与红外显微镜联用,组成红外显微系统,在红外主机常规功能之外,实现了红外的微区分析和微量分析。对于一些微小的样品,主机无法检测的,使用红外显微镜可以得到一个很好的结果,可以应用在电子、汽车、制药、化工、公安刑侦等行业。可以对电子电器行业中电路板上附着的异物、汽车行业中燃料电池电解膜的缺陷、药片上的异物、纸张上的异物、刑侦公安行业中的微小纤维及油漆等进行高精度的测试分析。 为了应对用户对异物分析和快速定性鉴别分析的需求,岛津特别开发了EDX-FTIR综合分析软件EDXIR-Analysis。该软件可直接读取岛津能量色散型X射线荧光光谱仪(EDX)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)的原始数据,充分利用了两个不同原理机种得到的信息进行自动定性分析,大大提高了数据分析效率和分析结果的可靠性。通过联用技术可以方便的检测异物样品是无机还是有机物质,原材料相同还是有差异,对产品质量保障,异物定性分析起到了更好地鉴别作用,在电子行业、原材料检测、食品异物分析等行业起到了有很好的指导作用。 岛津公司积极应对市场需求,满足客户要求,编写了《岛津AIM-9000红外显微镜应用数据集册》供相关检测单位和分析测试人员参考。 数据集册内容如下:1. 红外显微镜法在电子产品异物分析中的应用2 .红外显微镜法对印刷电路板进行缺陷分析3. 红外显微镜在焊锡电路板助剂残留分析中的应用4. 红外显微镜光谱法分析车辆碰撞现场微量油漆物证5. 岛津红外显微镜打印字迹鉴别中的应用6. 岛津红外显微镜定性分析医药包材的多层膜7. 岛津红外显微镜可视观察的同时对多层薄膜进行分析8. 岛津AIM-9000和EDX-8000对食品工序中异物进行分析9. 岛津能量色散型X射线荧光光谱仪和红外显微镜测试人工晶体上异物10. 岛津红外显微镜和能量色散型X射线荧光光谱仪测试水管异物11. 岛津红外显微镜和能量色散型X射线荧光光谱仪分析树脂原材料12. 红外显微镜ATR法对锂离子电池用隔离膜进行定性分析13. 岛津红外显微镜检测磨砂洗面奶中的微小塑料颗粒14. 岛津红外显微镜检测食盐中的微小塑料颗粒15. 红外显微镜Mapping功能研究物质组分分布的均匀性16. 岛津红外显微镜法测定玻璃板上聚酰亚胺薄膜的环化率关于岛津 岛津企业管理(中国)有限公司是(株)岛津制作所于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司,在中国全境拥有13个分公司,事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心,并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站,已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念,始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务,为中国社会的进步贡献力量。
  • 赛成发布压差法薄膜透气性能测试仪新品
    GPT-01压差法气体渗透仪基于压差法的测试原理,是一款专业用于薄膜试样的气体透过率测试仪,适用于塑料薄膜、复合膜、高阻隔材料、片材、金属箔片、橡胶、轮胎气密性、渗透膜等在各种温度下的气体透过率、溶解度系数、扩散系数、渗透系数的测定。产品应用薄膜 复合膜 共挤膜 镀铝膜 铝箔 PP片材 PVC片材 PVDC片材GPT-01压差法气体渗透仪 技术特征:u 可同时测定试样的气体透过率、溶解度系数、以及扩散系数u 宽范围、高精度温湿度控制,满足各种试验条件下的测试u 提供比例和模糊双重试验过程判断模式u 测试量程可根据需要进行扩展,满足大透过率测试的要求u 可进行任意温度下的数据拟合,轻松获得极端条件下的试验结果u 支持有毒气体及易燃易爆气体的测试(需改制)u 系统采用计算机控制,整个试验过程自动完成u 提供标准膜进行快速校准,保证检测数据的准确性和通用性u 配备USB通用数据接口,方便数据传递测试原理GPT-01采用压差法测试原理,将预先处理好的试样放置在上下测试腔之间,夹紧。首先对低压腔(下腔)进行真空处理,然后对整个系统抽真空;当达到规定的真空度后,关闭测试下腔,向高压腔(上腔)充入一定压力的试验气体,并保证在试样两侧形成一个恒定的压差(可调);这样气体会在压差梯度的作用下,由高压侧向低压侧渗透,通过对低压侧内压强的监测处理,从而得出所测试样的各项阻隔性参数。标准该仪器满足多种国家和国际标准:ISO 15105-1、ISO 2556、GB/T 1038-2000、ASTM D1434、JIS K7126-1、YBB 00082003技术指标指标薄膜测试测试范围0.1~100,000 cm3/m224h0.1MPa(常规)上限不小于600,000 cm3/m224h0.1MPa(扩展体积)试样件数1 件真空分辨率0.1 Pa测试腔真空度<20 Pa控温范围室温~50℃控温精度±0.1℃控湿范围0%RH、2%RH~98.5%RH、***RH(湿度发生装置另购)控湿精度±1%RH试样尺寸Φ97 mm透过面积38.48 cm2试验气体O2、 N2、CO2等气体(气源用户自备)试验压力-0.1 MPa~+0.1 MPa(常规)气源压力0.4 MPa~0.6 MPa接口尺寸Ф6 mm 聚氨酯管外形尺寸460 mm (L) × 475 mm (W) × 450 mm (H)电源AC 220V 50Hz净重75 kg 标准配置:主机、 恒温控制器、计算机、专业软件、专用取样器、真空脂、快速定量滤纸、真空泵(进口) 选购件:取样刀片、真空脂、真空泵油、快速定量滤纸、湿度发生装置创新点:GPT-01采用压差法测试原理,将预先处理好的试样放置在上下测试腔之间,夹紧。首先对低压腔(下腔)进行真空处理,然后对整个系统抽真空;当达到规定的真空度后,关闭测试下腔,向高压腔(上腔)充入一定压力的试验气体,并保证在试样两侧形成一个恒定的压差(可调);这样气体会在压差梯度的作用下,由高压侧向低压侧渗透,通过对低压侧内压强的监测处理,从而得出所测试样的各项阻隔性参数。
  • 东南科仪祝福雅安,雅安加油!
    北京时间2013年4月20日8时02分四川省雅安市芦山县(北纬30.3,东经103.0)发生7.0级地震。震源深度13公里。震中距成都约100公里。成都、重庆及陕西的宝鸡、汉中、安康等地均有较强震感。据雅安市政府应急办通报,震中芦山县龙门乡99%以上房屋垮塌,卫生院、住院部停止工作,停水停电。截至4月22日8时,地震遇难人数升至188人,失踪25人,11460人受伤,累计造成150余万人受灾。震区共发生余震2044次。中国人民心连心,一方有难八方支援,全国人民与雅安人民站在一起。东南科仪祝福雅安,雅安加油。 4月22日据北京卫视报道,国家卫生计生委派出的第二批国家级救援医疗队今天早上8点钟赶赴灾区。据了解,这里面有不少是防疫方面的专家,因为雨情可能会带来更多的防疫方面的问题,他们将去解决。医疗队先行派出的11辆车和后勤保障人员在前方已准备就绪。
  • 第6批高关注度物质(SVHC)清单公布
    20种物质正式归入第六批SVHC清单  2011年12月19日,欧洲化学品管理署ECHA发布公告,正式公布第六批20项SVHC。据ECHA消息,对特辛基苯酚最初由德国提名为REACH法规第57(f)条定义的SVHC,其具有内分泌干扰属性,对环境有严重潜在危害。提名的其余19个物质分类都是致癌、致畸或具生殖毒性的物质(CMR),ECHA认为这些物质“可对人类健康产生潜在的严重影响”。截止目前,SVHC共有六批,73项。分别于2008年10月ECHA公布第一批15项高关注物质清单,2010年1月公布第二批,2010年6月公布第三年12月公布第四批,2011年6月公布第五批。各成员国认为接下来会有越来越多的物质被列入高关注物质清单中。第6批高关注度物质清单物质名称CAS NO.EC NO.潜在用途铬酸铬24613-89-6246-356-2用于在航空航天,钢铁和铝涂层等行业的金属表面混合物。氢氧化铬酸锌钾11103-86-9234-329-8航空/航天,钢铁,铝线圈,汽车等涂层。锌黄49663-84-5256-418-0汽车涂层,航空航天的涂层。硅酸铝耐火陶瓷纤维(RCF)--耐火陶瓷纤维组主要用在高温防火,工业应用(工业火炉和设备防火,汽车和航空航天设备)和建筑,生产的防火设备。氧化锆硅酸铝耐火陶瓷纤维(Zr-RCF)--耐火陶瓷纤维组主要用在高温防火,工业应用(工业火炉和设备防火,汽车和航空航天设备)和建筑,生产的防火设备。甲醛与苯胺的聚合物25214-70-4500-036-1主要用于其他物质的生产,少量用于环氧树脂固化剂。邻苯二甲酸二甲氧乙酯117-82-8204-212-6ECHA没有收到关于这种物质的任何注册。主要用途塑料产品中的塑化剂,涂料,颜料包括印刷油墨。邻甲氧基苯胺90-04-0201-963-1主要用于纹身和着色纸的染料生产,聚合物和铝箔对特辛基苯酚140-66-9205-426-2用于生产聚合物的配制品和聚氧乙烯醚。也会被用于粘合剂,涂层,墨水和橡胶的成分。1,2-二氯乙烷107-06-2203-458-1用于制造其他物质,少量作为化学和制药工业的溶剂。二乙二醇二甲醚111-96-6203-924-4主要被用于化学的反应试剂,也用作电池电解溶液和其他产品例如密封剂,胶粘剂,燃料和汽车护理产品。砷酸、原砷酸7778-39-4231-901-9主要用于陶瓷玻璃融化和层压印刷电路板的消泡剂。砷酸钙7778-44-1231-904-5生产铜,铅和贵金属的原材料,主要用作铜冶炼和生产三氧化二砷的沉淀剂。砷酸铅3687-31-8222-979-5生产铜,铅和贵金属的原材料。N,N-二甲基乙酰胺 (DMAC)127-19-5204-826-4用于溶剂,及各种物质的生产及纤维的生产。也会被用于试剂,工业涂层,聚酰亚胺薄膜,脱漆剂和油墨去除剂。4,4'-二氨基-3,3'-二氯二苯甲烷 (MOCA)101-14-4202-918-9主要用于树脂固化剂和聚合物的生产,以及建筑和艺术。酚酞77-09-8201-004-7主要用于实验室试剂,PH试纸和医疗产品。迭氮化铅13424-46-9236-542-1主要用作民用和军用的启动器或增压器的雷管和烟火装置的启动器。2,4,6-三硝基苯二酚铅15245-44-0239-290-0主要用于小口径步枪弹药的底漆,另外常用于军用弹药,粉驱动装置和用于民用雷管。苦味酸铅6477-64-1229-335-2ECHA没有收到任何关于该物质的注册,苦味酸铅是一种爆炸物,在雷管的混合物中会少量用到此物质
  • 华南师大兰亚乾团队在光电催化领域取得新进展
    近日,华南师范大学化学学院教授兰亚乾团队首次报道了水中绿色合成双功能酞菁-卟啉共价有机框架(COFs)并成功用于电催化CO2还原耦合甲醇氧化。相关成果发表于《国家科学评论》。  在光电催化领域,金属酞菁与卟啉分子由于表现出多种催化活性而被广泛研究。然而,如何将金属酞菁与卟啉两种功能分子有效结合,实现两者功能的耦合而进一步用于串联催化反应是一个巨大挑战。  已有报道将酞菁与卟啉分子进行共价偶联形成功能有机分子,但均不可避免使用有毒溶剂来进行合成反应。另一方面,在电催化能源转化中,电催化CO2还原结合有机氧化是生产高附加值化学品和提高能源效率的一种有前途的策略。然而,由于缺乏合适的电催化剂,实现有效的氧化还原偶联反应仍然具有挑战性。  为解决以上问题,研究人员首次发展了在纯水相中的绿色水热合成法将金属酞菁与卟啉共价组装合成聚酰亚胺连接的共价有机框架材料NiPc-2HPor COF,并且通过进一步金属后修饰合成了氧化还原双功能NiPc-NiPor COF。  更重要的是,由于NiPc-NiPor COF的高导电性和明确定义的双活性位点,在双活性位点的协同作用下,所合成的酞菁-卟啉COFs实现了同时高效CO2还原与甲醇氧化反应,且在低电压(2.1 V)下具有显著的长期稳定性。此外,原位红外实验证据和密度泛函理论计算表明,ECR过程主要在NiPor的辅助下在NiPc单元上进行,而MOR更倾向于NiPor与NiPc的结合。NiPc-NiPor COF的两个单元协同促进耦合氧化还原反应。  该研究工作首次实现了绿色化学合成酞菁-卟啉共价有机框架用于耦合多相催化的双功能催化剂的设计,为晶体材料多功能催化剂开辟了新的视野。
  • 安徽省首批次新材料研制需求清单公布
    近日,安徽省经济和信息化厅公布《安徽省首批次新材料研制需求清单(2022年版)》。该清单是导向性的,相关企业应根据市场需求、先进性等确定研制材料性能具体目标。各地在新材料“双招双引”、研发、推广应用等方面,要统筹有关政策和资金,综合、精准施策,进一步促进安徽省新材料产业创新发展。安徽省首批次新材料研制需求清单(2022年版)(执行期2022年-2024年)一、先进钢铁材料高性能船舶用钢、海洋工程用钢、新型热成形钢板、高性能轴承钢、弹簧用钢、高温渗碳齿轮钢、超强合金钢丝、耐热钢、取向硅钢超/极薄带、高强抗疲劳05Cr17Ni4Cu4Nb沉淀硬化钢、高性能钼镍钢金属粉末材料、航空航天用铸造镍基高温合金、超纯净气门用渗氮弹簧线材、超强淬回火合金丝材、建筑结构用高强抗震耐蚀耐火钢。二、先进有色金属材料航空用高性能型材、高性能车用铝合金薄板、动力电池集流体用铝箔、软包电池用铝塑膜、新型镁合金挤压板(棒、型)材、高频微波覆铜板、高密度覆铜板、高频高速基板用压延铜箔、引线框架铜合金带材、高性能高精度铜合金丝线材、高性能铜镍锡合金帶箔材、电子、汽车等行业用高性能铜镍硅合金,高因瓦合金箔、铜铝复合材料、高纯铜和铜合金靶、铝合金焊丝、高强高导铬锆铜、超细晶强化铜镁合金、超细晶硬质合金棒材、医疗CT机X射线管(球管)阳极靶盘材料、稀有金属涂层材料、新型硬质合金材料。三、先进化工材料聚芳醚砜、聚苯硫醚、光学级聚甲级丙烯酸甲酯、生物基呋喃聚酯、生物基聚酰胺树脂、生物基聚氨酯、TDE85特种环氧树脂、高端基聚异丁烯、聚双环戊二烯、聚己二酸/对苯二甲酸乙二醇酯、高频高速通讯高端覆铜板用碳氢树脂、覆铜板用功能化低分子聚苯醚、光学薄膜用丙烯酸涂层树脂、光刻胶用树脂、非隔热型阻燃有机玻璃、医疗输液管用热塑性弹性体TPE材料、三醋酸纤维素及膜、液晶聚合物材料及薄膜、光谱纯/纤维级/拉膜级聚乳酸树脂、聚乳酸双向拉伸薄膜、高灼热丝无卤阻燃PC材料、膨化聚四氟乙烯密封材料、热转印碳带用聚酯薄膜、纳米级高分散性炭黑、VOCs回收膜、高性能水汽阻隔膜、双极膜电渗析膜、水性防火阻燃(保温)涂料、水性超支化环氧导静电涂料、环保型荧光颜料、耐蒸煮酞菁蓝、高效复合铜基催化剂、高性能自动变速箱油、高性能油膜轴承油、风电机组专用润滑油、生物基润滑油、镁合金切削液。四、先进无机非金属材料生物医药用中性硼硅玻璃包装材料、高强透明微晶玻璃、石英玻璃、高档电熔β-Al2O3耐火材料、高性能陶瓷基板、高频高速通信用高性能硅基玻璃粉、高纯氧化铝、电子级绢云母、新型耐候性矿物质阻燃材料、功能土壤处理材料。五、高性能纤维及复合材料高回弹耐磨包覆型TPE复合材料、特种树脂基吸波蜂窝材料、氮化物基陶瓷复合材料、无粘结相碳化钨金属陶瓷材料、辊压机辊套用铁基合金复合耐磨材料、铜钢、铜铝复合材料,特种树脂预浸料、反应型聚烯烃纤维复合增强材料、风电叶片用碳纤维复合材料、电子级低介电玻璃纤维及制品、超净排放高性能覆膜滤料、聚四氟乙烯纤维及滤料、超薄电子基布、高强度连续玄武岩纤维。六、稀土功能材料AB型稀土储氢合金、高性能钕铁硼磁体、钕铁硼热压磁体、高性能各向异性粘结磁体(粉)、汽车尾气催化剂及相关材料、MnZn宽频电磁吸收体材料、高性能金刚石工具稀土合金粉末材料、铈锆稀土基复合氧化物、稀土抛光材料。七、先进半导体材料和新型显示材料碳化硅单晶衬底、碲锌镉晶体衬底、锑化镓晶体、锑化铟晶体、超高纯锗单晶、光刻胶及其关键原材料和配套试剂、宽幅TFT偏光片用PVA光学基膜、超薄柔性玻璃、柔性显示盖板用透明聚酰亚胺薄膜、特种气体、光掩膜板、化学机械抛光液、高纯化学试剂、低温无铅玻璃封装浆料、电子封装用钨铜、钼铜热沉复合材料,高性能半导体封装用键合丝、微球材料、OCA光学胶、透明电致发光膜、透明柔性导电膜材料、半导体量子点材料、先进半导体材料前驱体、增亮膜,扩散膜、高激光损伤阈值减反膜、高强度、高导电、高速固化新型电子胶,低相位差保护膜、高性能有机发光显示材料及中间体、单体,量子点材料、靶材。八、新型能源材料新能源复合金属材料、燃料电池全氟质子膜、反光釉料、透明耐紫外聚乙烯醋酸乙烯树脂及封装胶膜、大颗粒四氧化三钴、高纯四氧化三锰、三元材料(镍钴铝酸锂、镍钴锰酸锂)及前驱体、氧化亚硅负极材料、高性能硅炭负极材料、碲化镉发电玻璃。九、前沿材料超材料、石墨烯导电浆料、石墨烯-纳米银线复合柔性透明导电膜、3D打印聚乳酸树脂、3D打印用合金粉末、球形非晶粉末、铁基宽幅超薄纳米晶带材、铪钨纳米热喷涂材料、超细碳化钨粉末、铜基微纳米粉体材料、电触头材料用纯铜粉。
  • 广电计量及子公司近日取得十四项专利证书
    近日,广州广电计量检测股份有限公司发布公告,公布了近期公司及子公司取得专利证书的情况。公告表示,公司2022年4月以来,已取得了包括滑台的校准系统、电磁兼容间歇性测试控制装置、聚酰亚胺薄膜中9,9-双(4-氨基-3-氯苯基)芴的气相色谱检测方法等14项专利证书,其中既有多项发明专利、也有实用新型专利以及外观设计专利等。公告还显示,上述专利证书的取得不会对公司及相关子公司生产经营产生重大影响,但有利于充分发挥公司自主知识产权优势,不断丰富公司先进技术储备,进一步完善公司知识产权保护体系,从而提升公司的核心竞争力,是公司持续创新能力的具体体现。具体情况如下:(一)侧滑台的校准系统  专 利 类 型:实用新型专利  发 明 人:徐学磊、程磊、王勇、刘星辰、陈魏、王世滨、崔雷、袁文斌、康硕、田菲  专 利 号:ZL 2021 2 1739080.4  专利申请日:2021年7月28日  专 利 权 人:广电计量检测(天津)有限公司、广电计量检测(北京)有限公司、广电计量检测(沈阳)有限公司  授权公告日:2022年4月1日  授权公告号:CN 216159847 U  专利权期限:自申请日起算十年(二)电磁兼容间歇性测试控制装置  专 利 类 型:发明专利  发 明 人:付喆  专 利 号:ZL 2018 1 1486392.1  专利申请日:2018年12月6日  专 利 权 人:广电计量检测(西安)有限公司  授权公告日:2022年4月12日  授权公告号:CN 109470962 B  专利权期限:自申请日起算二十年  (三)短波设备综合测试仪  专 利 类 型:外观设计专利  设 计 人:沈海燕、王广西  专 利 号:ZL 2021 3 0867114.7  专利申请日:2021年12月28日  专 利 权 人:广州山锋测控技术有限公司  授权公告日:2022年4月5日  授权公告号:CN 307233067 S  专利权期限:自申请日起算十五年  (四)聚酰亚胺薄膜中9,9-双(4-氨基-3-氯苯基)芴的气相色谱检测方法  专 利 类 型:发明专利  发 明 人:李支薇、钟琳、张兰兰、杨文宇、严洪连  专 利 号:ZL 2020 1 1517518.4  专利申请日:2020年12月21日  专 利 权 人:广州广电计量检测股份有限公司  授权公告日:2022年4月12日  授权公告号:CN 112557567 B  专利权期限:自申请日起算二十年(五)显示屏幕面板的食品业务管理系统图形用户界面  专 利 类 型:外观设计专利  设 计 人:潘洁玲  专 利 号:ZL 2021 3 0751341.3  专利申请日:2021年11月16日  专 利 权 人:广州九顶软件股份有限公司  授权公告日:2022年4月8日  授权公告号:CN 307244526 S  专利权期限:自申请日起算十五年  (六)一种磁影响测试装置及方法  专 利 类 型:发明专利  发 明 人:许策、李红倩  专 利 号:ZL 2019 1 1355867.8  专利申请日:2019年12月25日  专 利 权 人:广电计量检测(西安)有限公司、广州广电计量检测股份有限公司  授权公告日:2022年3月15日  授权公告号:CN 110967587 B  专利权期限:自申请日起算二十年  (七)检测支架和灯具校准装置  专 利 类 型:实用新型专利  发 明 人:吴兵泉、张鸿昌、张杜贤、庄奕、李鑫、伍尚彬、赵政滨、陈卫林、刘业兴  专 利 号:ZL 2021 2 3383819.5  专利申请日:2021年12月29日  专 利 权 人:广州广电计量检测股份有限公司、广电计量检测(深圳)有限公司、广电计量检测(杭州)有限公司  授权公告日:2022年5月6日  授权公告号:CN 216449141 U  专利权期限:自申请日起算十年  (八)数据转换器  专 利 类 型:外观设计专利  设 计 人:沈海燕  专 利 号:ZL 2021 3 0844183.6  专利申请日:2021年12月21日  专 利 权 人:广州山锋测控技术有限公司  授权公告日:2022年4月26日  授权公告号:CN 307293669 S  专利权期限:自申请日起算十五年  (九)一种电性能开路试验装置  专 利 类 型:实用新型专利  发 明 人:张雄  专 利 号:ZL 2021 2 2734629.7  专利申请日:2021年11月9日  专 利 权 人:广州广电计量检测股份有限公司  授权公告日:2022年4月29日  授权公告号:CN 216411436 U  专利权期限:自申请日起算十年  (十)一种多通道相关的低频噪声测试装置及分析方法  专 利 类 型:发明专利  发 明 人:岳龙、明志茂、陆裕东、刘远、李汝冠、江雪晨、毛景雄  专 利 号:ZL 2021 1 0494459.1  专利申请日:2021年5月7日  专 利 权 人:广州广电计量检测股份有限公司  授权公告日:2022年5月3日  授权公告号:CN 113189412 B  专利权期限:自申请日起算二十年  (十一)角度可修正扭矩杠杆装置  专 利 类 型:发明专利  发 明 人:蓝光金、叶凌华  专 利 号:ZL 2016 1 1169063.5  专利申请日:2016年12月16日  专 利 权 人:广电计量检测(北京)有限公司、广州广电计量检测股份有限公司  授权公告日:2022年5月10日  授权公告号:CN 106500908 B  专利权期限:自申请日起算二十年  (十二)一种多通道浮子流量计校准装置  专 利 类 型:实用新型专利  发 明 人:李魁、李平、庄奕、吴兵泉、李鑫、龙阳  专 利 号:ZL 2021 2 3236217.7  专利申请日:2021年12月20日  专 利 权 人:广州广电计量检测股份有限公司、广电计量检测(西安)有限公司、广电计量检测(南宁)有限公司  授权公告日:2022年5月13日  授权公告号:CN 216524279 U  专利权期限:自申请日起算十年  (十三)带天平称重数据图形用户界面的平板电脑  专 利 类 型:外观设计专利  设 计 人:潘洁玲  专 利 号:ZL 2021 3 0745663.7  专利申请日:2021年11月12日  专 利 权 人:广州九顶软件股份有限公司  授权公告日:2022年5月13日  授权公告号:CN 307337827 S  专利权期限:自申请日起算十五年  (十四)一种穿墙装置  专 利 类 型:实用新型专利  发 明 人:毛洪涛  专 利 号:ZL 2021 2 3198018.1  专利申请日:2021年12月17日  专 利 权 人:广州广电计量检测股份有限公司  授权公告日:2022年5月13日  授权公告号:CN 216532460 U  专利权期限:自申请日起算十年
  • 中关村材料试验技术联盟立项《辉光放电质谱仪校准规范》等25项CSTM标准
    经中国材料与试验标准化委员会(以下简称:CSTM标准化委员会)审查,CSTM标准化委员会批准CSTM标准立项(详情见下表),特此公告。如有单位或个人愿意参与该标准项目的工作,请与项目牵头单位联系。立项公告详情请跳转至CSTM官网查看http://www.cstm.com.cn/channel/details/3-2-CSTMgonggao序号标准名称标准立项号1辉光放电质谱仪校准规范CSTM LX 0000 01319—20232止血材料用高岭土CSTM LX 0312 01320—20233石墨矿浮选柱CSTM LX 0312 01321—20234微晶玻璃生产用垃圾焚烧炉渣技术要求CSTM LX 0324 01322—20235空间材料原子氧、紫外辐照和热循环综合环境模拟试验方法CSTM LX 0404 01323—20236金属材料蠕变性能数据处理方法CSTM LX 5500 01324—20237锅炉热交换器用中温双牌号不锈钢无缝钢管CSTM LX 5500 01325—20238流体输送用中温双牌号不锈钢无缝钢管CSTM LX 5500 01326—20239承压设备用中温双牌号不锈钢钢板和钢带CSTM LX 5500 01327—202310承压设备用中温用双牌号不锈钢锻件CSTM LX 5500 01328—202311承压设备材料圆片氢脆试验方法 第1部分:通用要求CSTM LX 5500 01329.1—202312涂覆材料派瑞林C技术标准CSTM LX 5700 01330—202313航天器用均苯型聚酰亚胺薄膜技术要求CSTM LX 5700 01331—202314水泥生产企业碳排放数据信息化存证规范CSTM LX 9500 01332—202315高温合金 合金贫化层定量检测方法 能谱法和波谱法CSTM LX 9802 01333—202316内氧化深度或晶间腐蚀深度测定 金相法CSTM LX 9802 01334—202317锂电池正极材料 磁性异物含量测定 电感耦合等离子体发射光谱法CSTM LX 9803 01335—202318基于走航在线实时监测的大气重金属污染源解析技术指南CSTM LX 9803 01336—202319生物基塑料中PEF树脂含量的测定 核磁共振波谱法CSTM LX 9803 01337—202320海水电解制氢阳极 法拉第效率测定 在线-气相色谱法CSTM LX 9803 01338—202321碳材料 不同物相的含量测定 X射线粉末衍射法CSTM LX 9803 01339—202322石墨烯膜 导热系数的测定 激光闪射法CSTM LX 9803 01340—202323单晶高温合金 结构取向测试 电子背散射衍射法CSTM LX 9803 01341—202324钛铝合金 铝含量的测定 电感耦合等离子体发射光谱法CSTM LX 9803 01342—202325高温合金 铋含量的测定 电感耦合等离子体质谱法CSTM LX 9803 01343—2023
  • 预算超亿元!中科院光电所2022年仪器采购意向汇总
    为优化政府采购营商环境,提升采购绩效,《财政部关于开展政府采购意向公开工作的通知》(财库〔2020〕10号)等有关规定要求各预算单位按采购项目公开采购意向,内容应包括采购项目名称、采购需求概况、预算金额、预计采购时间等。近两年来,各大高校、科研院所等纷纷在相关平台公布本单位政府采购意向。中国科学院光电技术研究所(简称光电所)始建于1970年。建所以来,围绕国家重大战略需求,聚焦世界科技前沿开展光电领域基础性、前瞻性、颠覆性的创新研究,逐步成为国家科技战略体系中不可或缺的光电科技力量。光电所建有微细加工光学技术国家重点实验室、中国科学院光束控制重点实验室、中国科学院自适应光学重点实验室、中国科学院空间光电精密测量技术重点实验室,和光电工程总体研究室等10个创新研究室,以及中科院成都几何量及光电精密机械测试实验室;还建有精密机械制造、先进光学研制、轻量化镜坯研制、光学工程总体集成、质量检测等5个研制中心,以及科技信息中心等技术保障中心。目前承担有国家重点研发计划、自然科学基金、部委重大重点项目及企业委托开发项目研究,研究水平居国内领先或国际先进。成果的产出离不开仪器的支持,中国科学院光电技术研究所每年都会投入一定的经费采购科学仪器,以建立具有国际先进水平的实验研究和测试平台。为方便仪器信息网用户及时了解仪器采购信息,本文特对中国科学院光电技术研究所2022年政府采购意向进行了整理汇总。共收集到16个仪器采购项目,预算金额相加为1.0248亿元,采购品目涉及磁控溅射、匀胶机、共聚焦显微镜、套刻精度检测设备、光学系统辐射定标系统、力矩测量系统、抛光机等多种仪器设备类型。序号采购项目名称采购品目预算金额(万元)预计采购日期项目详情1亚分辨辅助图形(SRAF)添加软件A021006992256月详情链接2光学邻近效应修正(OPC)验证软件A021006992706月详情链接3磁控溅射A0210069914606月详情链接4套刻精度检测设备A0210069928006月详情链接5大口径光学系统辐射定标系统A033499其他专用仪器仪表5606月详情链接6微干扰力-力矩测量系统A033499其他专用仪器仪表1706月详情链接7大口径高精度匀胶机A033499其他专用仪器仪表8806月详情链接8φ800真空光管A033499其他专用仪器仪表7756月详情链接9大口径清洗设备A033499其他专用仪器仪表5386月详情链接10空间环境辐照模拟仿真试验系统A021099其他仪器仪表5406月详情链接11光学级聚酰亚胺薄膜真空流延成膜设备A033499其他专用仪器仪表4306月详情链接126轴光学抛光中心A021099其他仪器仪表4506月详情链接13球面数控抛光机A021099其他仪器仪表3306月详情链接14光学中继通道检测装置A021099其他仪器仪表2406月详情链接15大口径共聚焦显微镜A021006994308月详情链接16环境监测数据综合分析系统A021006991508月详情链接
  • 雅安各县区环保局丧失监测能力 损失达46.3亿元
    “420”芦山地震发生后,四川省雅安市环保系统受到不同程度损失。在坚持加强饮用水水源地环境监测和企业环境风险排查的同时,雅安市也在加紧开展灾后损失统计和评估工作,并配合相关部门启动灾后重建规划的编制。  据了解,因为地震灾害,雅安市环保系统因灾受伤16人,市本级和6县两区环保系统的业务房屋、设施设备均受到不同程度损失,尤其是各县区环保局基本丧失开展环境监测的能力 城市环境基础设施和污水管网受损严重 农村污水处理设施遭到严重破坏 工业园区、集中区的环境基础设施受损。  据初步统计,直接经济损失达46.3亿元。其中,全市环保系统监管能力受损直接经济损失1.51亿元。城市、农村和工业园区、集中区生态环境基础设施等生态环境类受损项目553个,直接经济损失39.9亿元。企业污染治理设施损失328台,直接经济损失4.85亿元。
  • 奥林巴斯XRF分析仪/无损检测仪助力电力安全
    7月12日,陕西某电厂08年投产的5号机组正常运行中,某除氧器备用管盲板突然爆开,导致现场3名作业人员2死1伤。7月16日,经专家组初步调查分析,该备用盲管是基建时期遗留的,封头为非标准允许的平板封头,采用角焊缝连接,初步确定是由于该特种设备基建安装严重缺陷造成的人身伤亡事件。电力行业中大量使用特种设备和金属结构部件,如压力管道、高压锅炉、汽轮、焊接金属部件等等,涉及的钢材种类繁多,如何确保正确的钢材料在正确的地方被使用就显得尤为重要。奥林巴斯的手持式XRF元素分析仪能够提供准确的材料成分信息,快速精确地辨别金属合金牌号。可对不同的合金以及窄小或拐角处的焊材焊缝等材料进行元素定量分析和牌号匹配,并且用户可以自己添加感兴趣的牌号。能够非常方便的帮助您筛选出合规的钢材料。奥林巴斯手持式XRF分析仪检测实例电力行业中应用范围相当广泛的高压隔离开关,主要用于高压线路无负载换接、断路器等电气设备与高压线路之间的电气隔离。对于像高压隔离开关常年暴露在大气环境条件下使用的设备,通常在表面电镀一层银以保持开关良好的导电性,而镀层厚度极大的影响开关导电性和使用寿命。奥林巴斯VANTATM手持式光谱分析仪(HHXRF)的镀层模式能够分析多层镀层材料,基体可以是任何类型的材料,不局限于金属,在电力等行业薄膜厚度测定具有巨大的应用前景。奥林巴斯手持式XRF分析仪检测实例奥林巴斯手持式X射线荧光分析仪可对包括镁和铀在内的很多元素进行快速无损分析,可检测出的含量从百万分率到100%。分析仪在检测速度、检出限及可检元素的范围方面具有优质性能。这款分析仪的外壳符合工业设计标准,极为坚固耐用,可以在恶劣的环境中正常工作。新型Vanta系列仪器性能改进:坚固耐用,高效多产仪器配备SD存储卡可使用WI-FI,蓝牙(Bluetooth)适配器进行数据传输可使用USB闪存盘进行方便快速的数据传输Axon技术提高分析结果的精准性IP 65/64—防尘防水坠落测试(MIL-STD-810G)探测器快门闸保护及聚酰亚胺网眼保护电力行业中的压力容器,管道,结构件等焊缝的质量决定着设施是否能够安全运行。焊缝内部缺陷可能是气孔,夹渣,未熔合,未焊透,根部裂纹等类型。超标缺陷是致命的,不允许存在。找到潜藏的可能扩展的缺陷就显得尤为重要。通过超声波探伤仪或相控阵探伤仪可以对缺陷进行精确的定位和定量。奥林巴斯的Omniscan系列奥林巴斯针对焊缝检测能够提供全套检测方案。无论是碳钢,不锈钢,还是小径管,压力容器;无论是高温检测,还是自动检测,都有相应的仪器及配件支持进而完成检测。奥林巴斯的Omniscan系列多模块化相控阵探伤仪支持多种条件焊缝的检测。选择相应的探头和扫查器就可以实现手动或自动的检测。
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