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《新材料性能改进有方法有特点 新燃料开发瞄准极地实际应用》

  • 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：2021-01-12

  • 俄罗斯南乌拉尔国立大学开发出在石墨、焦炭、聚合成分的基础上制造粉末复合材料的新方法，有助于减少原子能领域、航空领域、航天工业领域、冶金领域、电子交通领域的生产废料，改善电子技术产品质量，从而使生产经济成效提高30%。俄国家科学技术大学研制出一种氰化铪陶瓷，可承受4200摄氏度高温，其耐高温和高硬度性能得到计算机建模预测确认。

    　　俄国家研究型工艺技术大学开发出防止汽车和工具零件磨损、氧化和腐蚀的高效保护涂层。俄科学院结构宏观力学和材料学研究所改进了用碳化硅制造陶瓷零件的技术，可大大提高汽车、飞机和其他设备发动机性能。

    　　俄托木斯克理工大学开发出一种生产碳化钨和其他超硬材料的独特方法，比同类技术简单、经济、可靠，同时，还允许使用含有相似材料的废物作为生产原材料。

    　　俄托木斯克工业大学与中国和德国专家共同研发出一种特殊的纳米导线，可作为透明电极用在柔性电子产品和太阳能产品上，且具有更高的电导率。

    　　俄罗斯托木斯克理工大学在能源环保科研领域是翘楚，共有3项科研成果问世。一是将工业和城市垃圾作为混合燃料成分，以燃烧的方式进行综合回收利用，比使用传统煤炭方法节省至少一半资金。二是找到无需更换燃料就能延长核反应堆75%运行时间的方法，可大幅提高安全性并降低偏远地区核电站的运行成本，为极北地区确保稳定能源供应找到解决方案。三是利用重型柴油馏分和低温添加剂的方法，开发出生产冬季北极用柴油燃料的方法，对北极开发具有实际意义。

    　　另外，俄国立研究型技术大学与俄科学院生物化学物理研究所研发出可替代锂离子电池的钠电池，可广泛用于智能手机的新一代电池。

  • 原文来源：http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2021-01/12/content_460963.htm?div=-1
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相关报告

  • 《瞄准新材料 这家孵化器“术业有专攻”》
    • 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：2019-06-03
    • 华新园不仅拥有“龙头企业+孵化企业”协同打造的新材料大产业平台；同时还拥有完整的“双创孵化服务链条”，为新材料上下游中小企业提供不同发展阶段所需的创业物理载体，并精准嫁接龙头企业的产业资源优势。 “刚刚对接会上，华南理工大学一教授团队提出的技术，就是我要寻找的技术。我先去了解下。”广州最氧环保科技有限公司销售总监杨丽既兴奋又着急。 近日，华南新材料创新园（以下简称华新园）举办了第四届“华交会”暨华南理工大学&华新园新材料行业专场科技成果对接会。这仅是华新园精准化服务的内容之一。 华新园不仅拥有“龙头企业+孵化企业”协同打造的新材料大产业平台；同时还拥有完整的“双创孵化服务链条”，为新材料上下游中小企业提供不同发展阶段所需的创业物理载体，并精准嫁接龙头企业的产业资源优势。 引水入池 用创新思维服务创新 华新园根据企业不同的需求，打造了众创空间、创业苗圃、孵化器和加速器。在华新园，还活跃着一群“华新园丁”。从创立华新园初始，几十位“华新园丁”针对“众创空间—创业苗圃—孵化器—加速器—产业园”全链条孵化育成体系特点，专注研发园区的服务产品。 “孵化器犹如‘育苗造林’，要把小树苗培育成长，离不开适宜的土壤、湿度和温度。什么时候给小树苗浇水、施肥呢？‘华新园丁’就负责这个事。”华新园总经理刘崇孝本身也是一名“华新园丁”。 “要不是‘华新园丁’告诉我，我还不知道公司可以申报高新技术企业。”杨丽感叹道。该公司是一家纯天然贝壳粉生态涂料研发企业，可杨丽认为高新技术企业与自己无关，因为自家公司只是创新涂料而已，应该还是属于传统行业。2016年，公司入驻华新园后，得到“华新园丁”悉心照顾。 “从区、市、省乃至国家出台的相关政策，‘华新园丁’都第一时间告知，并结合企业发展特点，分析政策，帮助我们申报成为高新技术企业。” 杨丽说，华新园精细化的服务，为她解决了企业经营的后顾之忧。 在刘崇孝看来，孵化器除了能为在孵企业提供专业服务外，还应具有整合产业资源，并为孵化器企业所用的能力。每年开工的第一天，他和管理团队深入走访企业，成为雷打不动的“必修课”。 去年，刘崇孝提出园区“326”服务系统。“3”指3个1亿，帮助园区企业直接融资1个亿，间接融资1个亿，获得政府支持1个亿；“2”指2千万，促成园区内企业之间交易额达到2千万；“6”指6个100，包括园区活跃用户达到100个、高新技术企业达到100家、协助园区企业招聘100位高端人才、100个知识产权贯标、100家新四板挂牌企业、举办100场活动。 他说：“我们追求亩产概念，希望通过精准服务，令园区无论是在高新技术企业数、还是在高新技术人才数、高端项目、知识产权、科技成果等方面，成为亩产最高的孵化器。” 目前，园区入驻企业总数518家，入驻率达100%，形成以新材料、生物医药、电子信息及高端装备制造四大行业为主的高科技企业聚集区。园区拥有自主知识产权的入驻企业约占80%，园区企业2018年总销售收入超35亿元，直接创造就业岗位超过5500个。 量身定制 深挖企业创业需求 “从日本参观回来之后，我的管理理念变了。”广州希森美克新材料科技有限公司（以下简称希森美克）总经理蒋卫中感叹道。年初，华新园组织园区企业“走出去”，第一站到日本的丰田、京瓷等国际企业学习。蒋卫中抱着去旅行放松的心态报了名。没想到，一场场高强度的培训、学习，“一刻都不轻松，但受益匪浅”。回来后，蒋卫中学以致用，结合企业现存管理不足进行完善、改进。“最近工作量虽增加了，但管理起来比以前轻松。”他说。 这并不是蒋卫中首次参加华新园组织的活动。在华新园，有各种各样为园区企业“量身定制”的活动，包括“BOSS下午茶”“华交会”和“华新大讲堂”等，除了帮助解决企业当前痛点,也深度挖掘在孵企业的创业服务需求。 2014年, 蒋卫中创建了希森美克，公司主要研发超疏水超疏油纳米涂层、超亲水亲油纳米涂层和易清洁抗指纹纳米涂层。“厨卫电器、高铁的涂层上都用到此种材料，既可防水，又不轻易长微生物。”尽管该技术发展潜力巨大，然而，创业初期，他也遇上了资金困难。 此时，华新园出手投资了400万元，正因此，希森美克才得以建起自己的实验室。同时，华新园还辅导希森美克参加中国创新创业大赛，并协调对接广州科技金融创新投资控股有限公司，最终希森美克获得一笔1000多万元的第二轮风险投资，逐步走上稳步发展期。 “园区已形成‘科技金融+高新技术+创业导师’的三大服务体系，且通过各种活动交流，帮助园区‘打造熟人社会’,让创业者互相分享资源、创业思路和想法。”刘崇孝说。 苏道一就享受到了“熟人社会”带来的便利。他成立的广东曼克维通信科技有限公司，是一家从事新一代天线与无线射频组件技术开发与产业化的高新技术企业。“我不善于沟通，让我当众演讲，以前想都不敢想。”他笑着说，“2016年，华新园动员我去参加中国创新创业大赛，蒋卫中把他的参赛秘诀传授给我。” 正是这场创业大赛，让苏道一和他的公司被行业所熟知。随着5G时代的到来，其所研发应用于5G天线的产品，涵盖从芯片级到整机开发，发展前景更加广阔。目前已为国内外多家龙头企业提供产品和解决方案。前不久，因孵化成功，公司已搬出园区扩大经营规模。 术业有专攻 吸引高层次人才落户创业 “我就是看中华新园的专业。”6年前，潘君友回国创业，在考察了几个孵化器后，他毫不犹豫地把广州华睿光电材料有限公司（以下简称华睿光电）安家在华新园。 华新园是依托国内改性塑料龙头企业金发科技股份有限公司（以下简称金发科技）和高金技术产业集团有限公司而生, 在它身上流淌着专业的“血液”。华新园利用金发科技的产业资源——全国唯一一家塑料改性与加工国家工程实验室，帮助企业突破技术攻关的瓶颈。并在园区打造了设备设施共享平台，企业通过共享模式使用园内的40台实验设备。这些都是新材料研发所需的硬件设备。 华睿光电致力于自主IP的OLED材料开发，园区的光谱仪、质谱仪等实验设备都使用过。“新材料开发周期非常长，开发一款新材料一般需要3年以上。”4年的潜心研发，华睿光电取得了技术突破。“我们找到了3种拥有自主知识产权、高性能新材料，其中主要性能指标都比市场上的对标材料好。”潘君友说，“华睿光电目前已为产品生产做好准备，今年将正式量产。” 华新园的一大特色是集聚了一大批高层次创新、创业人才。在这里，和潘君友一样的高层次海外归国创业人才已有60位，经过国家、省、市认定的高层次创业人才近50位。“创业很孤独。相同背景的人在一起聊天减少苦恼，对创业也是一种帮助。” 潘君友说。 华新园实施技术“引进来、走出去”战略，推进创新创业技术配置国际化。如邀请国外专家与新材料、生物医药等企业负责人深度交流，鼓励园区企业参加国际展会和实地调研，寻找高端创业项目和技术。 最近，因为发展规模的扩大，越来越多入驻华新园的企业要求增加办公场地。采访中，刘崇孝就接到一通这样的电话。“只有服务专业，高层次创业人才才愿意来。他们来了，园区才有‘腾笼换鸟’的机会，推动园区从量到质转变。”他表示，2019年园区是以提质增效为目标，“如果前5年的服务是从量变到质变，那么后5年则是提质，即把服务做得更细致、更精准。园区已经从产业链的整合上升到精神层面的管理，将更加注重园区的人文精神建设。”
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  • 《计算筛选能力搜索新的燃料电池材料》
    • 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：2018-03-12
    • 利用先进的计算方法，威斯康星大学的材料科学家（Madison）发现了新的材料，可以使固体氧化物燃料电池的商业化应用更接近现实。 固体氧化物燃料电池本质上是一种发动机，它提供了另一种燃烧化石燃料或氢气发电的方法。这些燃料电池燃烧的燃料是电化学的，而不是燃烧的，比任何传统的内燃机都更有效。 作为替代能源技术，固体氧化物燃料电池是一种高效的多用途电源，可在未来的能源供应中发挥重要作用。固体氧化物燃料电池可用于各种应用，从用作建筑物的电源到提高交通工具的燃料效率。然而，目前的固体氧化物燃料电池比传统能源技术所需成本更高，这限制了它们的使用。 UW-Madison的材料科学和工程教授Dane Morgan说：“更好的阴极催化剂允许低温运行，这可以提高稳定性并降低成本，有可能让你把建筑物从电网中拿出来然后用一种固体氧化物燃料电池替代天然气燃烧来提供电力。如果我们能够使用固体氧化物燃料电池达到这一点，那么我国许多建筑物的电力基础设施可能会发生变化，这对于建设更加分散的电力基础设施将是一个重大的改革。” 在Morgan和Morgan研究小组的科学家Ryan Jacobs的领导下，UW-Madison工程师团队利用基于量子力学的计算技术为固体氧化物燃料电池寻找有前景的新型候选材料。这些新材料可以使燃料电池在较低的温度下运行，并且具有更高的效率和更长的使用寿命。 该团队对源于广泛化合物“钙钛矿”的2000多种候选材料进行了计算筛选，得到了一份列表，其中列出了52种用于固体氧化物燃料电池的潜在新型阴极材料。得到了美国空军和国家科学基金会的支持的摩根说：“通过这项研究，我们已经提供了应该进一步探索的潜在的化合物的具体建议。”“我们确定的一些新的候选阴极材料可以转化为固体氧化物燃料电池，以降低成本。”他们也在Advanced Energy Materials的一篇论文中报告了他们的结果。 除了寻找新材料外，研究人员的方法还可以将他们以前基于直觉的材料设计原则进行整理，并为改进现有材料提供依据。 通常，固体氧化物燃料电池必须在800℃左右的温度下运行。但在这些高温下工作会导致燃料电池中的材料迅速降解，限制了设备的工作寿命。Jacobs说：“现在的目标是让固体氧化物燃料电池在较低的温度下运行，从而减缓降解。使用寿命长的燃料电池不需要经常更换，使其更具成本效益。” 为了实现这一目标，研究人员着手寻找具有高活性的稳定化合物来催化氧还原反应，这是固体氧化物燃料电池中的关键化学过程。该研究的主要作者Jacobs解释说：“如果您可以找到在燃料电池的运行条件下稳定且具有高度催化活性的新化合物，就可以得到稳定的高活性材料并在降低的温度下使用，同时还能实现燃料电池的理想性能。 然而，由于氧化还原反应的高度复杂性，使用计算模型来定量计算钙钛矿化合物的催化活性是非常困难的。 为了克服这一挑战，研究人员采用了一种方法，即选择一个直接计算的物理参数，然后在经验上显示它与催化活性相关，因此可以作为催化活性的有效代表。一旦他们与来自实验的数据建立了这些相关性，研究人员就能够使用高通量计算工具来有效筛选大量材料以实现高催化活性材料的选取。 UW-Madison的研究人员正在与美国国家能源技术实验室（NETL）的一个小组合作，该小组对其中一个候选阴极材料进行了初步测试。Morgan说“这项研究正在进行中，但我们NETL合作者的早期测试发现该材料非常有前景。” 据Morgan所言，这个项目是在材料基因组计划（Material Genome Initiative）的资助下进行的一个先进案列，这是一项国家正在进行努力的项目，目的是加快国家发现、开发和制造新材料的速度。“该项目将把线数字数据库和高通量计算工具的实验相关性综合起来，以设计出新的固体氧化物燃料电池材料，所以这正是由材料基因组计划已经所制定和实施的基础设施和方法所支持的事情。”
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