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《泰安市与中国建材集团携手共建山东产研复合材料研究院》

  • 来源专题：中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者： 冯瑞华
  • 发布时间：2020-06-09

  • 泰安市政府与中国建材集团共建山东产研复合材料研究院签约仪式6月5日下午在泰安举行。中国建材集团党委常委、副董事长李新华，山东产业技术研究院院长孙殿义出席。

    泰安市委副书记、市长张涛致辞说，山东产业技术研究院学术底蕴深厚、科研实力强大、创新能力领先，是全省产业技术创新的领头雁。中国建材集团是世界500强企业，中国最大的综合性建材产业集团，与我市在新型建材、新材料等领域有着深厚的合作基础。协议的签订必将为泰安加快新旧动能转换，集聚省内外创新资源，延伸整合复合材料产业链，提升传统产业技术附加值，打造全省新材料高地，注入更强动力和活力。

    张涛表示，希望山东产业技术研究院和中国建材集团充分发挥科技创新、技术人才等方面优势，与我市产业优势紧密结合起来，同心协力、携手创新，把泰安打造成为合作共赢的成功样板、技术转化的承接地以及科技研发的重要基地。泰安市委、市政府将全力支持山东产业复合材料研究院发展，一如既往地提供优质高效服务，创造良好发展环境，全力推动各方实现互利共赢、共同发展。

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  • 《泰山玻纤：建设国内一流玻纤碳纤复合材料产业基地》
    • 来源专题：中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者：冯瑞华
    • 发布时间：2019-03-22
    • 作为全球第三大、中国第二大玻璃纤维制造企业之一，2018年，泰山玻纤年产12万吨的无碱玻纤池窑拉丝生产线正式建成投入运营。凭借高生产效能、低能耗、环保等优势，该条生产线被列入山东省新旧动能转换重大项目库首批优选项目，泰山玻纤吹响了新材料领域新旧动能转换攻坚战的冲锋号。 提到“窑炉”，很多人脑海中总会是浮现这样的场景：炉子中熊熊燃烧的烈火，炉旁繁忙的工人，以及四周闷热、脏乱的环境。但走入泰山玻纤第六条无碱玻纤池窑拉丝生产线，自动化的操作系统、数字化的监控室以及干净的工作环境让人耳目一新。“窑炉是我们整条生产线最重要的生产环节，它的主要功能是依靠纯氧天然气燃烧系统和电助熔两套加热系统，将窑炉温度加热到1600多度，从而实现矿石粉料熔化成玻璃液的过程。”泰山玻纤总经理助理杨浩介绍。作为新生产线的主要技术创新点，这一环节上采用了目前国际最先进的无硼无氟环保玻璃配方、高熔化率大型池窑及顶烧纯氧燃烧技术，综合技术水平达到国际领先水平。而氮氧化物的零排放，更是实现了整个生产线的环保要求。 作为玻璃纤维成型的关键过程——拉丝工序完成了玻璃液由液体向纤维的转变。经窑炉熔化好的玻璃液处在1280℃—1300℃之间，这个温度区域最适合玻璃纤维成型。玻璃液从先进的多孔数拉丝漏板的漏嘴中流出，通过冷却片、喷雾水、空调风的冷却加速成型。刚成型的玻璃纤维再涂敷上一层浸润剂，从而能增加玻璃纤维的韧性和强度，有助于纤维的后续加工。玻璃纤维直径很小，是一根头发直径的1/8—1/20。“玻璃纤维漏板是由铂铑合金制成的，具有耐高温、耐腐蚀、抗蠕变等众多优点，目前，我公司的漏板研发技术已经走在同行业领先水平。”泰山玻纤漏板分厂厂长张健骄傲地说。 若说泰山玻纤六号生产线的最大优势来自于关键环节生产工艺的改造提升，那整个生产线大量智能化技术的应用无疑是最大亮点。从窑炉、拉丝、烘干、物流、织物等等工序流程，采用了大量的智能化制造技术，将现场一些大量重复又不太复杂的操作全部用机器装置和机器人取代，形成从原材料、生产制造到仓储物流完整的自动化。穿梭在拉丝区和烘干区的AGV自动引导运输车，就是生产线智能化的一个集中体现：该车利用激光定位的原理，集自动扫描、自动定位、自动识别产品信息、自动分配、自动进炉等功能于一体，以每台AGV运输车替代4名人工的替代量，高效率完成两个区域的物流工作。 六线无碱玻纤池窑拉丝生产线设计规模12万吨，实际产能突破14万吨，是全球产能最大的玻纤生产线之一。窑炉熔化率高，能耗低，与旧产能相比，生产效率提升105%，能耗降低38%，生产成本每吨降低650元，是目前国内生产效率最高的玻纤生产线。此外，六线集成众多目前国际最先进的核心技术及自动化质量检测系统，配置AGV自动引导车等智能装备，实现了“设备智能化、物流自动化、控制信息化”，是目前行业技术装备水平最高的生产线。 正因为在生产工艺和科研开发上孜孜不倦的追求，成就了泰山玻纤六号线的“金字招牌”，其生产的连续性增强纤维、复合纤维及风电用纱等产品，凭借耐高温、耐腐蚀、强度大等多种优势，广泛应用于电子电气、汽车制造、风力发电等领域，产品利润比普通产品高30%以上，成为泰山玻纤在新材料市场上最具竞争力的“武器”。 据了解，正在建设的泰山玻纤产业园由世界500强——中国建材集团投资兴建，计划总投资100亿元，占地2200亩，建设8条玻璃纤维生产线及上下游产品生产线。产业园自2012年4月开工建设，目前已建成6条生产线，玻纤制品年生产能力超过65万吨。目前，总投资30亿元的第七、第八条生产线，浸润剂原料及下游制品深加工项目正在全面建设中。产业园全部建成投产后，将成为投资过百亿元、产能过百万吨、销售收入过百亿元的“三百”级企业，安置就业5000余人，税收突破8亿元。 “新旧动能转换过程中，新材料的发展必然是其中一个重要领域。泰山玻纤将继续坚持‘调整、提升、国际化’的发展战略，坚持玻纤主业发展不动摇，加强与泰安中研复合材料产业技术研究院的协同配合，向玻纤、碳纤复合材料产业延伸。”泰山玻纤董事长唐志尧对此充满信心。 下一步，泰山玻纤将在新规划3平方公里的新材料产业园内，集成投资350亿元，建设国内一流的玻纤碳纤复合材料产业基地，经过5到8年努力，把以泰山玻纤为依托的新材料产业园打造成500亿级骨干企业，推动泰安市新型复合材料产业发展，为全山东省新旧动能转换作出更大贡献。
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  • 《深圳先进院高性能导热复合材料研究获系列进展》
    • 来源专题：中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者：冯瑞华
    • 发布时间：2018-05-17
    • ，中国科学院深圳先进技术研究院集成所先进材料中心孙蓉研究员团队在高性能导热复合材料研究中取得一系列进展。 　　现代电子器件逐渐向高度集成化和高功率化发展，如果器件内部产生的热量得不到有效地散发，将会引起热失效。为了保证电器器件的工作表现和寿命，有效的散热成为了制约电子产品发展的主要因素。解决散热问题依赖于热管理材料的发展。导热材料通常由导热填料和聚合物基体组成，溶液共混是制备含有随机分布填料的复合材料的常用方法。然而，由于内部填料之间缺少有效互连，这种复合材料的导热性能提高率通常很低。缺少填料组成的导热通路意味着声子将在填料 / 基体的界面处发生更多的散热，带来更大的界面热阻。另一方面，加入大量的填料（ >60 wt%/vol% ）虽然会得到较为理想的导热性能，但是却会严重影响复合材料的机械性能和加工性，难以实用。因此，对于导热复合材料，如何在一个较低的填料含量下实现高的导热系数仍是一大挑战。 　　团队导热小组 么依民、曾小亮等 通过对填料进行取向的结构设计，结合碳化硅纳米线的高导热系数和长径比，采用冰模板法制备了宏观取向的碳化硅线网络，并以此为填料制备了高导热复合材料。对于声子来说，穿过聚合物最便捷的方式是在聚合物内部建立填料组成的通道。因此，含有高导热线状填料的聚合物复合材料会显示出导热性能的巨大提高。该复合材料的导热提高效率是其他报道的导热绝缘复合材料效率的 3~8 倍，内部具有三维互连填料网络的高导热复合材料在热管理领域有很大的应用潜力。相关论文 Vertically Aligned and Interconnected SiC Nanowire Networks Leading to Significantly Enhanced Thermal Conductivity of Polymer Composites （具有面外取向碳化硅线网络的高导热复合材料）在线发表于期刊 ACS Applied Materials & Interfaces （ IF=7.504 ）上（ DOI: 10.1021/acsami.8b00328 ）。 　　该小组在三维氮化硼 - 石墨烯导热网络的构建方面也取得了研究进展。前期的研究者为了使得三维填料骨架有一定的机械强度，在三维骨架的制备过程中通常要加入粘结剂。然而，粘结剂与填料之间的声子谱不匹配会弱化填料骨架本身的传热，因此含有三维填料骨架的聚合物基复合材料的导热性能往往也不理想。项目团队以声子传输性质相近的氮化硼和石墨烯为组装单元，构建了了取向的声子导热网络。复合材料的面外导热系数达到了 5.05 Wm -1 K -1 ，高于其他报道的氮化硼基复合材料的导热数值。相关论文 Construction of Three-dimensional Skeleton for Polymer Composites Achieving a High Thermal Conductivity （构建含有三维导热网络的高性能复合材料）在线发表于期刊 Small （ IF=8.643 ）上（ DOI: 10.1002/smll.201704044 ）。 　　该小组还提出了一种新颖的材料成型方法。受限于成本与生产设备等因素，真空辅助抽滤技术和冰模板法自组装技术难以实现产业化，无法为我国电子材料产业做出贡献。因此，曾小亮课题组探索并发明了一种简易、快速以及宏量制备导热填料的方法。通过将含有填料的水系分散液直接滴入液氮、结合冷冻干燥以及简易的自动推进装置，可以成功构筑三维的气凝胶球状填料。这种球状填料具有大的孔隙率和比表面积，直接参与到导热网络的构建当中，可以有效地提高复合材料的导热性能，在自动推进装置的辅助下可以实现实验室规模的小批量生产。此外，这种特殊的微观结构在吸附及能源领域也表现出巨大的应用潜力。相关论文 Liquid nitrogen driven assembly of nanomaterials into spongy millispheres for various applications （液氮驱动制备多功能三维气凝胶球）在线发表于期刊 Journal of Materials Chemistry A （ IF=8.867 ）上（ DOI: 10.1039/C8TA00310F ）。 　　以上研究该项研究得到科技部重点研发专项（ 2017YFB0406000 ）、广东省创新科研团队（ 2011D052 ）、广东省 重点实验室（ 2014B030301014 ） 和深圳市科技计划项目等项目的资助。
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