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中国科学院兰州化学物理研究所
发布时间:2020-08-31 12:34:22

中国科学院兰州化学物理研究所(简称兰州化物所)始建于1958年,由原中国科学院石油研究所催化化学、分析化学、润滑材料三个研究室迁至兰州而成立,1962年6月启用现名。

兰州化物所目前主要开展资源与能源、新材料、生态与健康等领域的基础研究、应用研究和战略高技术研究工作。战略定位是“西部资源与能源化学和新材料高技术创新研究基地”,力争建成具有“一流成果、一流管理、一流环境、一流人才”,特色鲜明,国际上有重要影响,国内不可替代并具有可持续发展能力的国立研究机构。

建所以来,经过几代科研工作者的艰苦努力、开拓创新,获得科技奖励240余项,其中国家级奖励41项(含第一完成单位获国家科技进步特等奖1项)、省部级一等奖35项、摩擦学领域国际最高奖1项,为国家经济建设、科技事业发展,特别是我国石油化工及战略高技术发展做出了重大贡献,同时在催化、润滑和摩擦学理论以及分离分析科学与技术等方面做出了一系列创造性的贡献。

六十多年来,兰州化物所人秉承“立足西部、唯实求真、团结协作、创新奉献”的价值理念,始终面向世界科技前沿、面向国家重大需求、面向国民经济主战场,取得了一系列重要的科技成果。主持完成的“顺丁橡胶工业生产新技术”研究项目,打破了国外的技术封锁和垄断,形成了我国独立自主的工业化技术,先后在国内建立了多套工业生产装置,为国家创造了巨大的经济效益,荣获国家科技进步特等奖和国家自然科学二等奖;发明了可用于降低卷烟烟气中一氧化碳释放量的催化剂,在国际上首次研制出了适合烟草工业应用的含纳米贵金属活性组分的催化材料、助剂和二元催化材料复合滤棒,获国家科技进步奖二等奖;开发的DH-2型除氢催化剂是国内首创的二氧化碳原料气除氢催化剂,综合性能达到且部分指标超过国外同类产品,用于我国大中型化肥厂CO2原料气中氢的脱除,取得了显著的社会效益和经济效益,获得国家科技进步三等奖。广泛应用于航天、航空和国家战略高技术领域的固体润滑材料及特种润滑油和润滑脂等研究工作,解决了我国战略高技术发展的重大技术难题,填补了国内空白,绝大多数材料性能达到了国际同类材料的先进水平,先后获得国家自然科学、技术发明及科技进步奖,其中在航天领域的研究工作还作为参与单位合作获得国家科技进步特等奖。近年来,在工程材料表面的润湿及其调控,强韧与润滑一体化碳基薄膜设计、关键技术及工程化应用,低摩擦固体润滑碳薄膜关键技术及产业化应用,高性能节能抗磨纳米润滑油脂关键技术与产业化,油水分离材料的仿生设计制备与性能调控,高技术工业用聚合物基动密封材料关键共性技术及工程应用等方面,开展了系统的研究工作、取得了重要突破,分别获得国家自然科学、技术发明和科技进步二等奖。

项目介绍:

摩擦类富勒烯碳薄膜可控制备、低温下(<150°C)轴承钢等表面的高结合力沉积、批量一致性工艺与装备一体化集成

机械系统的高精度、高可靠和长寿命受限于材料的摩擦磨损性能。低摩擦固体润滑薄膜材料既能保持机械零部件的固有强度和尺寸特征,又能赋予其低摩擦低磨损特性,是突破该共性技术的关键手段。在国家重大科技计划的支持下,本项目破解了等技术瓶颈。在汽车领域应用,解决了高压共轨卡脖子技术——摩擦熔焊和磨损泄压的难题,共轨压力提升到2200bar以上,打破了国内市场被博世等外企垄断的局面。共轨系统配装一汽4D、6D系列发动机39.4万套,已拓展应用到航空、核工业等领域。

高端装备是国家核心竞争力,随着我国航空、航天、核能和先进制造领域高端装备设计运行工况越来越苛刻,运行环境越来越复杂,以及对装备的寿命和可靠性的要求越来越高,对适用于相关装备极端使役条件下的高性能润滑材料提出了迫切的需求,相关技术已成为高端装备发展的重要支撑技术。

本项目历经15年,在突破多项关键技术的基础上,为我国发展中的高端装备研发了30多种具有自主知识产权,性能突破国内外同类材料极限的高性

能固体润滑涂层材料,主要创新点如下:

1.利用POSS(笼型有机硅氧烷)的表面迁移及区域选择交联特性,实现了对空间辐照的长效主动防护,突破了涂层在低轨道复杂空间环境中的适应性难题;

2.采用“板锚”和“板钉”特种纳米结构补强、液体橡胶增韧的方法,发明了高强韧涂层基础树脂的结构设计及制备技术,实现了高负载及变接触应力下润滑涂层的性能提升;

3.利用热诱导效应控制元素扩散、高温相变及摩擦化学反应,发明了具有温度自适应特性的润滑涂层技术,满足了涂层在宽温域和高低温交变下的使用要求。

4.通过原位合成与表面微纳结构可控制备相结合的方法,发明了特殊介质下涂层的表界面设计与相容性调控技术,解决了固体涂层与多种油介质的相容性难题。

5.通过树脂、溶剂、抛射剂三元体系相容匹配设计,发明了外场适用的固体润滑涂层制备技术,解决了涂层在外场装备上高效便捷应用的技术难题。

项目共获国家发明专利 16 件,发表论文 52 篇,出版专著 3 部,取得鉴定成果 4 项,制定行业和型号标准 3 件。相关技术已应用于国内航空、航天、核能和先进制造领域高端装备,解决了其在极端苛刻条件下的润滑技术难题,推动了相关行业的技术进步,近三年新增产值3.018 亿元,取得了显著的社会和经济效益。

 

 


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