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功能材料专业

功能材料专业

功能材料专业范文第1篇

[关键词] 北京航空航天大学;材料专业研究生;创新型实验;特色实验课程;功能材料

[中图分类号] G643 [文献标识码] A [文章编号] 1674-893X(2012)03?0073?02

创新有三层含义:一是更新;二是创造新事物;三是改变。创新性人才指掌握一定专业知识技能,在社会实践中能推陈出新,以自己的创新性意识和行动,在利用自然改造自然,推动社会进步中做出贡献的人。随着知识经济时代的到来,在世界各国的综合国力竞争中,创新人才被越来越多的国家视为战略性资源和决定性因素。培养具有创新能力的高素质人才,顺应了时代的呼唤和国家发展的要求。研究生教育是培养高层次专业人才的主要途径。我国的研究生数量已跨入世界大国行列,研究生成为目前参与和推动我国科学技术发展的重要力量,其知识创新能力与科研实践能力的培养对于提高我国的科技竞争力至关重要。而大量研究表明,当前我国研究生的创新实践能力严重不足,主要表现在科研实践参与度低、国际性的学术论文数量偏少、学术成果质量不高、原创性成果稀少等等。

北京航空航天大学作为我们国家自己创建的第一所航空航天大学,学校面向国家重大战略需求、面向世界航空航天发展的前沿,为国家经济事业的发展、特别是为航空航天事业做出了不可替代的贡献。北京航空航天大学培养了11万学生,这些高素质人才大部分在我国的航空航天领域担当重任,为我国的航空航天事业提供了人才支持。北京航空航天大学多年来服务大局、特色兴校、培育人才、不断创新,突出航空航天特色和工程技术优势,形成了独具特色的高水平研究型大学建设模式。

北京航空航天大学提出了新时期“重基础、强交叉、拓视野、推创新”的研究生教育思路,对调整研究生教育结构,提高生源质量,改革招生指标分配办法,修订培养方案,促进研究生课程国际化,推广试点班教育模式,建设专业学位研究生实践基地,创新学科交叉机制体制等,提出了明确要求。

一、研究生培养模式和实验教学体系

北京航空航天大学在研究生培养模式上分为理论教学、实验教学和学位论文研究三个阶段。在强化研究生理论教学和学位论文研究的同时,采取了重大举措来培养研究生的实践能力:针对不同学科专业的特点增加了研究生教学的实验环节;通过“211”和“985”条件建设逐步构建了开放适用的研究生实验教学设备条件,并构筑人性化的实验环境;打破了传统实验教学模式,确立了开放式的多元化的研究生公共实验和研究生专业实验课体系;最大限度地挖掘出研究生的知识潜能,养成创造性品格,掌握创造性技能,最后在研究生学位论文的写作中得到深入和升华,使得研究生培养的三个阶段构成了一个由浅入深、循序渐进、具有内在联系的有机体。

在实验教学体系的构建方面,在一级学科层面,将关联密切的研究生理论课程的实验整合成数门独立设置的综合性实验课。结合专业培养目标和其他相关课程,建立一个包括基础验证实验、综合设计实验和创新型实验3个层次的课程体系。

北京航空航天大学还构建了整体性的开放式创新实践基地。例如自2004年以来,先后建设了“先进计算机网络技术研究生创新基地”“复杂产品现代设计与先进制造技术研究生创新基地”和“先进航空航天飞行器创新基地” 等开放性的创新实践基地。基地以航空航天与信息类优势学科群为中心,以重点实验室为依托,在创新人才培养和研究生教育改革的创新方面进行了积极的探索。

二、材料专业研究生特种功能材料特色试验课程设计

北京航空航天大学材料学院多年来一直非常重视研究生教育,研究生的课程设置及内容为研究生从事科学研究打下了坚实的理论基础。但材料学院研究生的实验设备主要来自各科研课题组,设备种类、台套数、完好率受限制,特别是使用时间无法保证,影响研究生试验运行。课时数虚,授课内容待充实。

随着多年来对实验室建设的不断投入,北京航空航天大学材料学院实验室建设遵循“以软带硬”的原则,即以教学改革为前提,投入的实验设备要服务于所开设的实验项目,硬件建设服从软件建设。目前材料学院用于研究生实验教学的设备已经初具规模,拥有多套透射电子显微镜、扫描电子显微镜、电子探针显微镜、原子力显微镜、磁力显微镜、X射线衍射仪、ICP分析仪、拉曼光谱分析仪等先进的分析检测设备,并对各学科实验室进行了优化整合和重组资源配置,发挥了实验室的复合功能和规模效益。材料学院还承担着大量部级和省部级的重大科研项目,取得了一系列令人瞩目的研究成果,具有良好的培养研究生的客观条件。材料学院将逐步彻底改造研究生实验课内容和实验条件,建立具有航空航天特色、涵盖材料学科重要研究方向的材料制备、测试及评价方法的研究生公共实验平台,以国家建设和经济发展对材料科学与工程学科复合型人才的重大需求为导向,确定材料科学与工程学科实验课程的具体设置方案。

北京航空航天大学材料学院以教育部“空天材料及其服役性能实验室”为依托,开设了“先进结构材料”和“特种功能材料”研究生创新型实验课。该实验室多年来立足于航空航天材料前沿研究,旨在将先进的和学科交叉性强的科研成果高质量地融入到研究生实验教学上,取得了多项重大科研成果。下面以“特种功能材料”的设置为例,从创新型实验课和综合实验课的区别、创新型实验课和研究生毕业论文研究实践的区别、创新型实验课与研究生创新基地三个方面来进行分析。

1. 创新型实验课和综合实验课的区别

创新型实验课和综合实验课在内容上都涉及到培养学生多学科知识综合应用的能力。差别在于综合实验课相对而言内容更为固定,比如“材料电镜分析实验”是侧重于使学生理解各种电子显微分析方法的基本概念和原理,熟悉仪器结构,掌握样品制备方法及实验参数选择,并学会对各种电镜图像及信息进行识别、计算和分析处理等。而创新型实验课是在课程内容、形式和目的上存在更多的创新元素。这类实验是学生在教师的指导下独立自主完成 ,或者在指导教师的研究领域和学科方向上进行有目的有意识的探索研究,其教学目的在于激发学生的创新意识,培养学生的科研兴趣和研究创新能力。培养学生的创新精神和创新能力,关键在于教师是否有创造性的实践活动的经验和体会,如大的创新团队(课题组)和实验室就是培育创新精神的沃土。以“特种功能材料”为例,北京航空航天大学“空天材料及其服役性能实验室” 针对智能机翼、机载设备和航空发动机等的应用,在航空航天特种功能材料上积累了大量研究成果。其科研设备齐全,在“特种功能材料”实验课中设立了相变材料、磁性材料等相对宽的方向,在实验中指导教师演示其中课题组“成熟”材料从设计-制备-功能特性研究的完整的实践过程,然后在大方向内自由选题,运用理论课程中的基础知识,综合设计实验方案和内容,在任课教师的指导下自主探索研究。如果说综合实验课是学生从理论到实践的第一步,那么创新型实验则是学生开展创新科研工作的第一步。

2. 创新型实验课和研究生毕业论文研究实践的区别

这两者同为科研训练。创新型实验课是“常做常新”的实验课,指导教师要不断开发新的实验方法,搭建不同的新架构。学生则应该不断丰富自主实验的新内容,成为填充架构的新单元。从时间尺度上来说,创新型实验课比研究生毕业论文研究短的多,创新型实验课会对科研的过程有完整的体验,为了保障进度,增强协作沟通能力,学生可以自由结合成小项目组,分工共同完成实验内容。实验课的考核以小组答辩的形式,根据选题的创新性、综合性、协作情况等打分。研究生毕业论文研究一般都是学生在其导师的指导下单独完成的。限于不同实验条件、经费保障条件、课题组的创新实践成果积累等的不同,毕业论文研究的创新实践程度会有很大差异,研究生也往往得不到自主选题和自主研究的机会。

3. 创新型实验课与研究生创新基地的区别

两者的教学资源开放程度和范围不同。研究生创新实践基地是一个面向全校开放的,融教学、科研为一体的实践活动平台。研究生创新基地在学科综合性和交叉性上,可以面向更大范围的不同学科、不同年级的研究生,实现教育资源的整体优化。学科的集中交叉得资源能更集中整合,如“复杂产品现代设计与先进制造技术研究生创新基地”和“先进航空航天飞行器创新基地”等开放性的创新实践基地就是如此。目前,“特种功能材料”研究生创新型实验课还是材料学院研究生实验课程体系的一部分,“特种功能材料”与物理、化学、航空、航天、电子、机械等领域有广泛的学科交叉,可以成为培养研究生的综合设计和研究探索创新能力的有效平台。随着教学实践成果的积累、教学改革的深化和实践教学条件建设的增强,材料学院可以向学校申报加入研究生创新基地的实践活动内容,最大限度地为学生提供更多的科技创新实践机会。

三、结语

北京航空航天大学材料学院“特种功能材料”研究生创新型实验课的教学实践才刚刚起步,深厚的科研成果积累和良好实验课程的资源配置,以及是否能高质量地转化到研究生实验教学上,这些都还需要在实践中不断探索。指导教师团队成员如何利用崭新的实验内容引导学生主动参与科研训练,培养学生的创新思维和探索未知的能力,还需要不断创新教学,与时俱进地转变教育思想,更新教育观念,才能真正在教学改革中收到实效。

参考文献:

[1] 郑冬梅,王悦.构建研究生实验教学体系,培养研究生创新能力[J].实验技术与管理,2010,27(5):146-148.

[2] 王悦,冯秀娟.高水平研究生创新实践基地的建设与探索[J].北京航空航天大学学报(社会科学版),2011,24(3):113-115.

[3] 陈建中,赵剑曦,黄长沧,等.以科研训练为主线培养研究型人才[J].中国大学教学,2005(5):30-32.

功能材料专业范文第2篇

卓越工程师计划的宗旨是储备一批战略工程人才,特别是能够适应战略性新兴产业特点的一线工程人才。卓越工程师人才培养目标应当明确定位到为什么样的企业输送什么样的人才。长三角地区的光电材料类新兴产业密集,相关工程人才需求量大。由此,本地区卓越工程师的培养应当重视为光电功能材料类战略性新兴产业提供人才储备。在信息社会高速发展的今天,社会关系错综复杂,大学生也常常会走冤枉路,偏离专业的轨道。为鼓励大学生就读光电功能材料专业,政府应当从顶层政策设计上着手统筹,如适当加大教育投入,以用于光电材料类的本科教学、提供相应工程实践和培训机会等。在大学教育层面,笔者认为可以兴趣带动大学生求知的主观能动性,将课堂教学与光电产业实际应用结合起来,通过工程类前沿课程的开设和实践,让学生充分感受到学以致用的乐趣,建立光电功能材料专业在本地区就业的优势。在避免照本宣科的同时,要让光电材料类专业的大学生从内心认可这个专业,愿意坚守本地区行业发展的前沿。

二、以行业标准为准绳,培养专门化工程人才

光电功能材料发展迅猛,新技术、新工艺层出不穷。现代大学生求知欲强、可塑性高,这为培养光电功能材料的创新型人才提供了条件。结合行业发展特色和大学生成长的特点,培养一批具有行业认证资质的卓越工程师将为光电功能材料战略性新兴产业发展打下坚实基础。因此,光电材料类卓越工程师的培养应从低年级大学生开始,要以学科型社团活动、学科技能训练、大学生科技创新、工程技能竞赛等为主要载体,逐步渗透光电产业需求,为在校大学生奠定工程化专业素养的基础。到了高年级阶段,大量光电材料类专业知识充实课堂,大学生有更多机会接触光电材料专业,了解光电材料的实际应用。在深化专业知识学习的同时,要鼓励大学生紧扣光电功能材料的发展需求,以行业为依托,考取光电材料工程师、技术员、材料研发师等光电材料类职业技能证书,获得相关技能许可,力争在毕业伊始就具备直接上岗的能力。培养出一批上手快、业务精的一线工程师,可以大大提升光电功能材料类企业的用人效率,降低成本。

三、以企业实践为补充,推进校企联合双轨制人才定制培养

战略性新兴产业卓越工程师的培养,归根结底是为了给本地区战略性新兴企业提供必要的人才。而传统教学模式的弊端在于与企业需要脱节。在光电功能材料行业迅猛发展的大背景下,这样的矛盾更为突出。推进校企联合双轨制教学与实践,将光电功能材料卓越工程师的培养融入校企协同培育的大平台,实现为企业培养光电材料类卓越工程师,是解决这个矛盾的方案之一。具体而言,在校企双轨制教学实践中,企业方应当选派经验丰富的技术和管理人员参与教学大纲、专业实践环节等人才培养计划的制订,参与毕业设计(论文)指导,定期为本科生讲授光电材料类企业在产品研发、实际生产、工程运作等环节的知识,让大学生体会生产、销售的综合性与复杂性。高校应当选派具有实践经验的教师带领学生进驻企业,参与光电功能材料企业的工业化生产甚至顶岗实习。教师通过现场指导,让学生将书本理论与生产实践结合起来,使学生更好地认识和检验企业工程师在校讲授的内容。校企双轨制工程实践教学能优化配置校企资源,体现双方的优势,有助于光电功能材料卓越工程师的培养。

综上所述,战略性新兴产业卓越工程师的培养应当立足本地区新兴产业,强化工程能力和创新能力的培养,鼓励学生参加社会考证和行业认证,践行校企联合双轨制教学。这样才能为本地区战略性新兴产业打造一批上手快、业务精的卓越工程师,才能更好地服务我国产业结构转型,提升光电功能材料战略性新兴产业的核心竞争力。

作者:周鼎 王占勇 徐家跃 单位:上海应用技术大学材料科学与工程学院

参考文献:

[1]李晓强,孔寒冰,王沛民.部署新世纪的工程教育行动———兼评美国“2020工程师”《行动报告》[J].高等工程教育研究,2006(4):14-18.

功能材料专业范文第3篇

关键词:航空材料 教学内容 教学深度

中图分类号:G642.4 文献标识码:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2014.05.030

1 引言

在现代材料科学与技术的发展历程中,航空材料一直扮演着先导和基础作用,机体材料的进步不仅推动飞行器本身的发展,而且带动了地面交通工具及空间飞行器的进步,发动机材料的发展则推动着动力产业和能源行业的推陈出新。“一代材料,一代飞行器”是航空工业发展的生动写照,也是航空材料带动相关领域发展的真实描述。可以说,航空材料反映结构材料发展的前沿,航空材料代表了一个国家结构材料技术的最高水平。近年来,各个航空类院校针对材料专业、机务维修专业、航空工程等专业纷纷开设航空材料课程,也出现了很多航空材料方面的教材,比如,哈尔滨工业大学出版社出版的《航空材料学》,国防工业出版社出版的《航空航天材料》,《航空工程材料》,西北大学出版的《航空材料及应用》。这些教材内容各有特点,有的是偏重于材料的基础知识,而真正关于航空用材的内容一带而过,有的是偏重于介绍航空材料的性能及研究进展,系统性不足。由于不同专业的培养目标不同,材料方面的基础知识掌握情况不同,航空材料课程内容必须具有针对性,不能搞一刀切,针对不同专业,课程定位和教学内容都应各有侧重。不应拘泥于某一本教材,要对教学内容进行针对不同专业的整合。

2 材料专业的航空材料课程内容

材料类专业一般从大学二年级就开设了材料科学基础,以后又陆续开设材料力学性能、材料物理性能、材料时效分析、功能材料、工程材料、材料加工成型原理与工艺等课程,通过这些课程的学习,学生已经很系统的掌握了材料的结构、性能、加工、使用性能之间的关系。所以航空材料课程的定位应该是专业课。从教学内容上,要舍弃材料科学基础的内容,舍弃大量基本原理、基本概念和方法,舍弃工程材料中重点讲述的一般钢铁材料的内容,重点讲述基础课程中所没有涉及的轻合金及高强钢、高温钛合金、镍基高温合金、金属间化合物、复合材料、航空用功能材料。介绍航空用材的发展趋势及科研走向,性能提高的主要障碍及克服的方法。不仅使学生对现有航空材料有所了解,同时激发学生对航空材料做进一步研究的兴趣。课程内容可做如下整合。

2.1 航空用结构材料

课程内容应以航空结构材料为主,重点讲授机体及发动机用结构材料。课程安排如下。

2.1.1 轻合金及超高强度钢

轻合金和超高强度钢都是航空飞行器的主要结构材料,其主要特点是比强度高、综合性能好。铝合金是应用最早的航空材料,具有密度小、塑性好、耐腐蚀、易加工、价格低等特点,至今仍被大量用于制造飞机机体材料。钛合金比强度高、热强性好,它的发展一开始就与在航空工业中的应用联系在一起,目前越来越多地被用于制造飞机机体和发动机的压气机等部位,在航空工业中占有越来越重要的地位。镁合金比铝合金和钛合金的密度更低,近年来由于其耐腐蚀性等问题得到一定程度的改进,使其在航空中的应用有上升趋势。超高强度钢主要用于制造飞机机体的重要承力件,在飞机用材中占有一定比例。

2.1.2 高温金属结构材料

高推重比、低油耗率发动机的关键是高温结构材料。发动机材料服役的基本环境特点是:高温,高载荷,高氧化腐蚀,高性能重量比,高可靠性与长寿命。针对服役的特点,选择材料出发点为:可承受的最高温度,高温比强度与比寿命,高温抗氧化能力,韧性,导热性,加工性。镍基高温合金由于具有最佳的综合性能一直是航空发动机涡轮和叶片材料的主要用材,各种新的加工方法的使用都是为了近一步提高它的性能,比如,定向凝固技术、单晶铸造、定向共晶自生技术、合金提纯等。随着涡轮前温度的不断提高,替代材料也成为研究的重点,在对比了陶瓷材料和金属间化合物六点性能之后,金属间化合物及以它为基的复合材料因为具有更高的耐热性和一定的塑性成为非常有前景的高温金属结构材料。

2.1.3 现代复合材料

复合材料是由两个或两个以上独立的物理相组成的一类固体产物。现在人们可以更能动地选择不同的增强材料和基体进行合理的性能设计,再采用多种特殊的工艺使其复合或交叉结合,从而制造出高于原先单一材料的性能或开发出单一材料所不具备的性质和使用性能,比如现代复合材料有高的比强度和比刚度,成为现代飞行器首选的结构材料之一。复合材料在飞机中的用量不断提高,在最新的波音787和空客380中的用量已经分别达到了30%和60%,作为结构材料最有前景的当属金属基或金属间化合物基复合材料和陶瓷基复合材料。

2.2 航空用功能材料

航空用功能材料主要指飞机机载设备用材,包括飞行保障设备、辅助动力装置设备、电子设备和武器设备四大类。机载设备用材的关键材料主要是各种微电子、光电子、传感器等光、声、磁、热的高功能及多功能材料。重点发展高灵敏度红外探测材料、高透过率红外罩材料、电致伸缩和磁致伸缩陶瓷材料、双脉冲点火发动机舱隔板材料、激光倍频材料、高强度激光材料、双模制导头罩材料、零膨胀微晶玻璃材料和极高反射率镀膜材料等。

3 非材料专业的航空材料课程内容

机务维修、航空工程等专业的没有系统学习材料类知识,对大量材料科学与工艺相关概念、术语等难以理解,针对这些专业的航空材料课程首先要对材料科学与工程的基础知识、基本概念和原理进行简要的介绍。

3.1 材料科学与工程基础知识部分

功能材料专业范文第4篇

抢占新时代科技战略制高点

耐火材料是钢铁、有色金属、建材、石化、能源、环保、电子、国防等基础工业领域重要的基础材料,是高温工业热工设备不可缺少的重要支撑材料,与钢铁等高温工业的技术发展相互依存互为促进。

纳米耐火材料是以纳米粒子为核心,由耐火材料颗粒相和基质粉料、结合剂及外加剂等组成的纳米结构基质相两大相构成。少量的纳米结构基质的理化性能成为决定整个耐火材料性能的重要基础。纳米耐火材料的开发不仅从根本上改变了耐火材料的组织结构(包括宏观结构和微观的显微结构),而且还能改变耐火材料的功能特性,提高耐火材料的理化性能指标以及在使用中的高寿命性与抗损毁性

21世纪的纳米科学技术正在成为推动世界各国经济发展的主要驱动力之一。未来20~30年,纳米科学技术有望广泛应用于信息、能源、环保、生物医学、制造、国防等领域,产生新技术变革,促进传统产业改造和升级,并形成基于纳米技术的战略新兴产业。

《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006~2020年)》部署了四大研究计划,纳米研究位列其中。“十二五”规划纲要也要求把握科技发展趋势,超前部署基础研究和前沿技术研究,推动重大科学发现和新学科产生,抢占纳米科技等未来科技竞争制高点。纳米科技已成为许多国家提升核心竞争力的战略选择,也是中国有望实现跨越式发展的重要领域之一

为了开发21世纪新一代耐火材料,迫切需要运用尖端的纳米技术和纳米材料开发后续的纳米耐火材料。先后毕业于鞍山工科高级职业学校耐火材料专业、太原钢铁学院硅酸盐专业的高树森,为了追求心中创新耐火材料、服务高温产业经济的梦想,1989年发起创立了一家小型耐火材料有限公司并出任董事长,他的创业梦由此拉开了序幕。在企业经营领导工作中,他始终坚持“实践永无止境,创新永无止境”的发展观念,大胆改革创新,始终坚持人才是第一生产力的理念,采取“不唯上、不唯书、不唯制、只唯实”的用人机制,科学整合人力资源,使企业各部门工作效率得到了极大的提高。1992年,经山西省高新技术委员会认定、国家太原高新技术开发区管委会批准,成立了太原高科耐火材料有限公司。

在不断深化改革的新形势下,高树森紧跟时代步伐,用“创新发展的眼光、求实有效的机制、机动灵活的方法、谦虚谨慎的态度、科学严格的管理和严密细致的规章制度”,使企业长期立于同行业先进行列。在坚持“以发展为主题,以经营管理为重点,以实现最大利益为出发点”的经营原则下,公司多元化复合发展的经营新思路,与国内多所研究院所、高等院校在产品开发、技术交流等领域建立了长期的合作关系,在新产品技术性能、使用性能、技术储备等方面不断创新,形成了产学研联盟,具备研究、开发、生产高技术特种耐火材料能力,形成了自主研发、自主创新和自我实现产业化的良性循环。

进入新世纪后,纳米材料与技术的优异性能使高树森有了新的想法:能不能把纳米技术和纳米材料注入耐火材料,创新耐火材料技术,从而开拓耐火材料的新领域呢?在高树森的领导和主持下,太原高科对纳米技术和纳米耐火材料进行了深入研究探索和自主创新。

公司建立了以企业为主体的技术中心,先后研发出多种耐火材料高新技术产品,并及时将其转化为生产力,现已经从成立之初简易的小型耐火材料厂发展为全国耐火材料领域声名赫赫、独具技术优势和发展前景的大型企业。

2005年,太原高科被太原市科技局批准为耐火材料行业技术研究中心;2007年,被山西省科技厅批准成为耐火材料行业工程技术研究中心;2009年,被山西省认定为企业技术中心。技术中心承担了耐火材料行业关键技术的研发和创新工作,并在自主创新方面取得了多项重大成果。此外,太原高科还通过了ISO9001―2000国际质量体系认证和ISO14001:2004环境管理体系认证,被认定为耐火材料行业的国家高新技术企业,“山西省科技先导型企业”、“太原市科技创新示范单位”、“十佳技术创新项目企业”等荣誉接踵而至。

创造纳米高新技术产品

高树森是耐火材料专业教授级高级工程师,也是技术研究中心主任兼首席专家,长期从事耐火 材料技术研究、自主创新和使用研究工作。他主持了多项国家重点热工工程项目(高温工业炉窑),自主研发多种耐火材料高新技术产品,并且花费大量精力使这些高新技术产品在高温工业生产中得到推广应用,使科研成果尽快转化为生产力。

他充分利用山西丰富的高铝矾土资源,研制开发了矾土基低蠕变-抗热震莫来石制品、莫来石刚玉制品、锆莫来石刚玉制品、高铝-尖晶石等高效复合制品,这些产品都有特殊的功能和高技术性能指标,在十分苛刻的情况下和工业性使用试验中,均显示出突出的使用效果,具有广阔的发展前景。他负责的山西省重点行业关键科技发展项目-高技术特种高效耐火材料的研究与开发,为充分利用山西资源、发展山西经济和提高我国耐火材料工业总体水平都具有重要意义。

20多年来,高树森对纳米技术和纳米耐火材料进行了深入研究和自主创新,先后申报了七项纳米耐火材料发明专利项目,分别是:纳米复合氧化物陶瓷结合铝-尖晶石耐火浇注料及其制备方法(专利号:ZL200810079392.X)、纳米Al2O3薄膜包裹的碳-铝尖晶石耐火浇注料及其制备方法(专利号:ZL200810079799.2)、纳米Al2O3、MgO复合陶瓷结合尖晶石-镁质耐火浇注料及其制备方法(公布号:CN 101544505A)、纳米Al2O3、MgO薄膜包裹的碳-尖晶石镁质耐火浇注料及其制备方法(专利号:ZL 200910136836.3)、纳米Al2O3、SiC薄膜包裹碳的Al2O3-MA-SiC-C质耐火浇注料及其制备方法(专利号:ZL200910223490.0)、纳米SiO2、CaO复合陶瓷结合硅质耐火浇注料及其制备方法(公布号:CN 101875561A)以及矾土基合氧化物陶瓷结合Al2O3-MgO-C耐火制品及其制备方法(专利号:ZL201010608883.6)。

高树森先后荣获了全国科学大会奖、新技术推广奖等,多次被冶金部授予劳动模范和先进科技工作者称号,2009年荣获“第9届中国时代新闻人物十大杰出成就奖”和“时代楷模・共和国经济建设十大功勋企业家”荣誉称号等。他自主研发的纳米耐火材料系列发明专利,也分别获得了第九届香港国际发明博览会金奖、第十二届中国北京国际科技产业博览会、第三届中国自主创新杰出贡献奖及第十三届中国北京国际科技产业博览会、第四届中国自主创新杰出贡献奖。

2010年5月,在第十三届北京科博会“中国高新企业发展国际论坛”上,年逾古稀的高树森作了《关于发展纳米科技和纳米耐火材料自主创新及其产业化》的重要报告。报告称,自主创新和研发是现代企业生存和发展之本,党的十七大报告明确指出“提高自主创新能力,建设创新型国家,是国家发展战略核心、提高综合国力的关键”。他兴致勃勃地向与会者坦陈:他写的多篇有关纳米的论文被编入《盛世之光―中国当代创新理论与实践》、《中国改革发展与创新研究文选》、《2009・中华学术精英大典》等书中。在耐火材料的研发和创新工作中取得了多项重大研究成果:

1.研究成功磷酸盐结合的Al2O3C质耐火材料浇注料在太钢1200m3大型高炉使用取得成功,是国内外高炉史一个创举,具有重大社会和经济意义,通过了部级组织的技术鉴定。

2.自主研发的SiO2陶瓷-磷酸盐复合结合硅质不定形耐火浇注料,主要特点是耐高温性能和抗热震性能比原来技术有显著提高,为国内首创、国际领先水平。

3.不定型耐火材料,是高温工业发展的一种耐火材料行业方向,不定型耐火材料在大型钢铁联合企业中推广应用,很多设备不用以前耐火材料制品而是用这种不定型浇铸的。

4.亚微米陶瓷结合Al2O3-尖晶石浇注料及其在钢包整体浇注中的应用项目,是在实施山西“1311”结构调产高科技产业化中重点产品项目。

他还宣称:纳米耐火材料系列发明专利的公布,是纳米技术在耐火材料领域中成功应用重要标志,也是纳米技术和材料与传统产业中自主创新、自主研发的重要发展方向,对钢铁等高温工业发展和高新技术的应用做出了重要贡献。

谱写“绿色纳米耐材”产业化创新之路

当今全球经济竞争格局正在发生深刻变革,科技发展正孕育着新的革命性突破,世界主要国家纷纷加快部署,推动节能环保、新能源、信息、生物等新兴产业快速发展。我国要在未来国际竞争中占据有利地位,必须加快培育和发展战略性新兴产业,掌握关键核心技术及相关知识产权,增强自主研发能力。

为此,高树森呼吁将纳米耐火材料研发应用提升为国家战略新兴产业,在北京中关村尽快建立“部级纳米耐火材料产业化示范基地”和建立“部级纳米耐火材料技术研究中心”。

我国在纳米耐火材料技术研究已经处于当代最前沿,其成果显著,并得到各方面的肯定。将纳米耐火材料研发应用提升为国家战略新兴产业,很快将对今后的钢铁等高温工业发展产生重大影响,中国有能力在更高平台推动我国纳米耐火材料的技术创新和产业化,有能力引领这场新的工业革命。

2010年1月9日,中国耐火材料行业协会组织召开了纳米耐火材料产业化示范基地专家论证会,对太原高科耐火材料有限公司和山西省耐火材料工程技术研究中心采用纳米技术研究开发纳米耐火材料的工作情况和研发成果进行了考察论证。

与会专家一致认为,太原高科和山西省耐火材料工程技术研究中心在研究开发纳米材料并运用于不定形耐火材料的生产过程中,取得了显著成果。基于此,中国耐火材料行业协会授予其“行业纳米耐火材料产业化示范基地”称号。

太原高科纳米耐火材料系列发明专利成果的取得,大大推动了我国纳米技术和纳米材料的进步与发展,为其在传统行业中的创新应用提供了有益借鉴;为耐火材料的发展开辟了一片新天地,为开发更长寿、更节能、无污染、功能化的新型绿色耐火材料提供了技术支撑;同时,新技术材料的研发和应用,推动了传统高温工业的技术升级,为高温工业新技术的实施与发展作出了突出贡献。

机会只留给有准备的人,成功只属于有梦想的人。高树森和太原高科的绿色纳米耐火材料发展之路正徐徐展开,大路两旁,鲜花与荣誉相伴。但“老骥伏枥,志在千里”的高树森并不满足目前的成绩,他心中有更大的目标,那就是实行“纳米中国耐材”战略计划,并以此催生新型经济社会发展模式。他认为,实行“纳米中国耐材”战略技术,应从技术创新、产业创新、产业集群耦合三个维度着手,探索原创技术产业催生机制、技术创新扩散机制和高新技术与传统产业的融合机制,实现知识产业集群、原创产业集群和以新技术武装的传统产业集群之间耦合与升级,将国家纳米技术建设成为国家原创产业的试验基地,打造成高端制造业改造升级、技术创新、产业创新的典范。

我国的纳米耐火材料技术研究已经处于世界前沿水平,且成果显著,得到各方肯定。为了能够在更高平台推动纳米耐火材料技术创新和产业化发展,高树森建议将纳米耐火材料提升为国家战略性新兴产业,运用多项高新技术,谋求耐火材料与尖端纳米技术的整合,加速纳米耐火材料的理论与实际应用研究,努力开发尖端纳米耐火材料,并积极推进创新成果的产业化,在高新技术产业化大潮中占据有利先机,进而引领这场新的工业革命。

人物档案

功能材料专业范文第5篇

专家简介:

郑德,教授级高工,1958年出生,1978年~1980年就读于广东石油学校石油炼制专业,1980年~1984年于华东石油学院化工原理教研室任教并在炼制系进修,1984年~1995年任教于汕头大学化学系,1995年~2002年就职于广东广洋高科技股份有限公司,2002年6月至今任广东炜林纳新材料科技股份有限公司总经理/工程技术中心主任,2004年起至今先后兼任石油大学(北京)、福建师范大学、聊城大学兼职教授,2009年12月至今兼任包头炜林纳新材料科技有限公司董事长。

曾获得全国优秀科技工作者、全国石油和化学工业协会劳动模范、全国化工优秀科技工作者、“时代先锋――全国改革创新百佳人物”等一系列荣誉称号并被聘为国家科学技术奖评审专家。现任中国工程塑料工业协会塑料助剂专业委员会副主任委员、中国塑料加工工业协会常务理事/专家组成员、中塑协门窗异型材专委会副理事长、政协佛山市第十届委员、中国稀土学会理事。

广东炜林纳新材料科技股份有限公司(以下简称“公司”)是一家从事稀土高分子功能助剂及各种塑料改性专用料的研究开发和生产经营的民营高技术企业,在郑德带领的团队的积极努力下,企业已建成了国内最大的稀土功能助剂产业基地,成长为稀土助剂行业的龙头企业,其生产的系列产品表现出其他同类助剂产品难以比拟的优越性能,并获得用户的广泛好评。

在风云变幻的岁月沧桑中,郑德亲历和见证了炜林纳作为一个纯民营企业从零起步、从小到大、从弱向强的风雨历程。他深谙,这是一个以实力求得尊严和发展的时代。这些年里,公司拓展了我国轻稀土应用新领域,推动了我国稀土功能材料研究和助剂产业的原创性技术进步,提升了我国稀土工业、助剂工业及高分子材料工业的发展水平,公司目前已发展成为国家高新技术企业、广东省战略性新兴产业骨干企业、中国科技创新型中小企业100强企业。

创新赢天时 品质创地利

稀土是全球性的重要战略资源,广泛应用于社会生产的多个领域,被誉为现代工业的“维生素”、新材料的“宝库”,是光、电、磁等功能材料关键而又不可替代的重要成分,也是世界各国在高新技术、国防尖端技术和产业发展中的竞争焦点。

我国是世界稀土资源最丰富的国家,稀土的储量、产量和出口量均居世界之首。在《国家中长期科学和技术发展规划纲要》中,稀土材料被列入制造业领域基础原材料优先主题,属于基础原材料的重点支持方向。

但目前世界上稀土功能材料的研发、应用存在严重不均衡性,导致占稀土总量70%的大量轻稀土未得到很好利用,造成资源浪费。充分、有效用好我国珍贵的稀土资源,战略意义重大。正是瞄准这一技术经济商机,民间资本与技术有机结合的炜林纳公司2001年应运而生。

公司成立十年来,实现了跨跃式的增长,经历了创业期和发展期这两个阶段。公司之所以能实现快速增长,得益于公司白成立之初就坚持以原始性技术创新为核心,以具有自主知识产权的产品为主体的经营理念,构建企业技术集成核心竞争力。

一直以来,自主原创性问题对于国内材料业的困扰就尤为明显。这副担子,让郑德的肩膀感到前所未有的压力。他知道,在如今瞬息万变的世界竞争中,强手如林,如果没有自主创新,我们国家的材料业就失去了国际竞争力,也就没有了生命力。只有拥有持续的技术创新才有竞争力,靠科技创新、科技进步、科学管理才有发展。

公司原创性地提出“稀土配位、多活性中心、主客体杂化、负载及对称不对称结构等多元协同的稀土助剂设计”技术理念,构建多功能助剂,目前已成功创制七类新型稀土功能助剂,并已获工业规模生产和应用。

自主开发了稀土功能助剂的绿色化制备及稀土助剂关键材料的低成本制备技术:轻稀土功能助剂的“一步法“无溶剂清洁合成,解决了轻稀土配合物产业化制备的关键技术,实现了清洁制备。而稀土助剂关键材料的低成本制备技术,不仅降低了轻稀土助剂关键原料的成本,还使产品质量提高,具有显著优势。同时也开辟了稀土分离副产物加工再利用的新途径。

自主开发稀土助剂的工业化应用技术,其中包括研发了用一种复合助剂同时解决多种问题的“单包化”调优复合技术,形成了系列高效多功能“单包化”轻稀土复合助剂,这类复合助剂在高性能高分子材料制品的商品化中实现了“助剂因材而异、配方因客调优”,具有高适应性、多功能等特点。聚丙烯低成本高性能化的晶型改性新技术,首次实现了β-PP在线合成工业装置上规模化连续生产――“釜内”直接聚合生产β-PP与“釜外”添加造粒生产β-PP。而新型稀土功能助剂在PVC替铅、镉技术和高速加工、减量化技术中的应用开发,更是解决了民族品牌替代国外进口产品的关键问题。

这些成果集成了关键材料、结构设计、工业制备和产业应用技术的系统创新,可延伸开发其他稀土类精细化工产品和中间体,改善我国精细化工,特别是助剂行业长期仿制国外品种,产品结构陈旧的局面,从而在国家层面引领行业的技术进步,提升我国高分子材料的高技术含量和环保水平。

治天下在人才 用实力铸辉煌

科技部部长万钢曾说过,科学研究就像统兵打仗,要有领军人物。领军人物真正的“魅力”往往在于了解社会需求、感知他人感受,善于让合作伙伴和社会公众理解自己的理念,从而调动社会资源集聚于科技发展。郑德恰恰就是这样的一个领军人物。

正是在郑德的大力倡导下,炜林纳公司始终坚持产学研的紧密结合,公司聘请了多名中科院院士和著名专家学者为顾问,团结了十余家高分子材料界的知名大学、科研院所,为公司的自主创新理念的实施聚集了强有力社会资源。十年间,清华大学、北京大学、复旦大学、石油大学、四川大学、华南理工大学、聊城大学、福建师范大学等高校与中科院过程所、中科院化学所、广州化学所等科研院所在高分子材料领域与炜林纳公司开展了不同形式的技术合作。

公司为加强高素质人才的引进与稳定,建立了一套充分激发人才创造能力和积极性的激励机制。在科研开发队伍中实行全员聘任制和项目责任制,保障了企业先进而活跃的开发能力;同时搭建创新平台,运用灵活的激励政策,及时有效地对科技人才进行激励,激发了员工的积极性和主动性,提升了公司资源效率。

为了提高内部人才素质,除邀请行业著名专家学者前来授课和开展技术交流外,同时还选派一些有潜质的技术人员进入高校科研院所进行深造。经过多年的沉淀,公司培养了一支业务强,技术过硬的研发队伍,目前大专以上学历科技人员达75人,其中高级职称8人,中级职称13人,博士后3名,博士5名,硕士研究生10人,储备了一支承担部级项目的人才队伍及多个项目带头人。

十年间,公司打造出了一个脉落清晰的创新体系,先后建立了国家人事部认定的“企业博士后科研工作站”,省认定的“工程技术研究开发中心”、“省级企业技术中心”,“院士专家企业工作站”、“广东省企业重点实验室”、成立了“高分子材料分析检测中心”,有效地形成了企业的自主创新平台。

正是在这样日益强大的创新平台的支持下,公司走上了快速成长之路并取得今天骄人的成果。

至今公司核心技术已申请国家发明专利24项,获授权12项,另获独占许可2项,通过国家科技部,中国石油和化学工业协会,省、市经贸局,省科技厅等组织的产品科技成果及验收鉴定9项。过去的五年间,承担、完成国家、省部级科技项目19项,其中包括国家“十五”“十一五”“十二五”“863”计划课题项目及中小企业创新基金项目和国家重点产业振兴和技术该着项目等。产品技术成果获政府(省部级)科技进步奖一、二等奖及市级科技进步奖一、二、三等奖,产品被授予国家重点新产品、广东省高新技术产品和自主创新产品称号,技术水平达到国际先进水平,产品均填补国内外空白。

值得一提的是,公司于2003年承担的国家“十五”“863”计划项目,是我国塑料助剂行业中由民营企业承担的首个部级“863”项目,该项目于2005年验收时被评优通过。公司承担的“十一五”“863”项目导向课题,其技术转化成果被列入广东省建设现代产业500强项目,该项目已顺利通过验收,并被选为“863”新材料领域亮点课题;目前还承担了“十二五”“863”国家高技术研究发展计划项目课题。由于技术创新工作突出,炜林纳公司被评为广东省第二批创新型企业、广东省现代产业500强、2008年中国成长型企型中小企业100强、广东省民营科技企业知识产权试点单位、广东省中小企业创新产业示范基地、及2011年度中国化工行业技术创新示范企业。

细节决定成败 思路决定战略

十年的风雨见证了公司的创新历程,追寻历史的足迹,我们会发现,总经理郑德在炜林纳公司的发展中,意义非同寻常。记者面前的郑德,儒雅却果敢,智慧却坦诚。

郑德长期从事高分子材料用稀土类多功能助剂的研究、开发及产业化推广、应用工作。受聘为炜林纳公司总经理/工程技术中心主任以来,带领研发团队积极进行新产品、新技术的研究开发,采用我国丰富的富镧轻稀土为原料,利用绿色合成技术,合成具有对称、非对称结构轻稀土配合物,并构建精细化工产品或中间体化合物,掌握了稀土功能助剂材料结构设计、工业制备及产业化应用的原创系列关键技术,实现了新型稀土功能助剂在塑料高性能、无铅化生产、加工中的应用,改善了我国助剂行业长期仿制国外品种、产品结构陈旧的局面,拓展了我国轻稀土应用新领域,推动了我国稀土功能材料研究和助剂产业的原创性技术进步,提升了我国稀土工业、助剂工业及高分子材料工业的发展水平。

目前所开发的系列稀土助剂新产品在市场上树立起自己的品牌,获广东省名牌产品、广东省著名商标称号,产品被授予国家重点新产品、广东省高新技术产品和自主创新产品称号,填补了国内外塑料稀土助剂产品的空白。其科技成果经中国石油和化学工业协会组织专家组鉴定,结论为:“总体技术达到国际先进水平,其中在稀土配合物及稀土功能助剂制备技术方面,居国际领先水平”。

近年来,郑德先后主持了部级科技项目13项,省部级科技计划项目15项;他所主持的国家“十五”863计划课题是塑料助剂行业拿到的首个部级“863”项目,标志着我国塑料助剂行业正向高新技术领域迈进,该项目课题验收被评优通过;主持的“十一五”“863”项目导向课题。其技术转化成果被列入广东省建设现代产业500强项目,该项目已顺利通过验收,并被选为“863”新材料领域亮点课题;目前,他又作为课题子项目负责人,承担着国家“十二五”“863”重大课题、2012年国家科技支撑计划项目的子课题项目。作为课题组长,他承担着2008年度国家发改委重大产业技术开发专项项目、201O年国家火炬计划项目及国家重点产业振兴和技术改造项目,将在国家层面上引领精细化工产品产业技术创新。

郑德及其团队在十年间共申请了国家发明专利24件,其中12件已获国家发明专利授权。以郑德作为第一完成人的“十一五”“863”项目成果于2012年4月获广东省佛山市科技进步奖一等奖、“功能超细粉体改性高分子复合材料产业化技术”项目成果于2011年7月”获广东省佛山市科技进步奖一等奖、“稀土化合物类晶型β成核剂及聚丙烯的高性化”项目成果于2009年7月获广东省科技进步奖二等奖:“高分子材料用新型稀土功能助剂的开发及产业化”项目成果于2006年11月获中国石油和化学工业协会科技进步奖一等奖。郑德及其团队的这些创新性工作不但开创了轻稀土资源利用的新途径,有利于推动我国稀土产业的发展,而且在新型高分子材料助剂研发方面具有鲜明的中国特色和原创性,对推动我国助剂产业和高分子材料工业的自主创新也具有重要的作用。

人生没有设限,未来更没有上限,他正是本着对材料学研究的热爱,对祖国科技事业的热情,选择了这条无悔的科研人生路。在这条路上,他大胆、执著,以全部精力与心血谱写了精彩的履历。

作为公司总经理,郑德在思想,组织管理建设上,他坚持以构建“奉献、学习、沟通、协作”的企业文化氛围,树立“敬业、务实、创新”的工作理念,实施“事业凝聚人、机制激励人、发展鼓励人”的用人理念为主线,强化人力资源管理。鼓励人才脱颖而出,跨越自我,与公司共成长。坚持不懈地针对各类员工不断推出各种形式的激励措施,以提升员工幸福感。

在技术创新方面,他不断增强自主创新能力,树立以市场需求为导向的产品开发理念,加快成果的产业转化;依托政府科技攻关项目,产学研结合,培育新产品新技术,形成”生产一代、储存一代、研发一代、规划一代”自主创新引领发展的体系机制,为公司获得新的经济增长点,确保了公司的可持续发展。

在生产组织管理上,他实施精细管理精益生产,严控成本、严把质量关、量化管理,强化产、供、销对接,强化物流和设备管理。达到现场有序、设备完好、物料平衡、安全可靠、质量达标、队伍稳定、数据准确、仓储整齐、发运及时、过程受控。

天道酬勤,在郑德带领的团队上下不断地积极探索和努力下,公司的规模已不断扩大,目前企业已建成了国内最大的稀土功能助剂产业基地,技术创新累计实现销售收入超15亿元,创利税超2亿元,企业连续六年纳税额超千万,成为企业所在地高明区的纳税大户。并被评为广东省先进集体单位、广东省模范劳动关系和谐企业。