广东省科学院新材料研究所
广东省科学院新材料研究所(以下简称“研究所”)隶属广东省科学院,广东省属公益事业单位,前身为广州有色金属研究院新材料研究所。研究所主要围绕国家重要战略、重大工程和广东省战略产业发展需求,开展有色金属材料、复合材料、表面工程、激光制造、粉末冶金和分析检测等新材料和先进制造领域的应用基础研究、共性技术开发与工程化应用,形成了院士领军、国家级平台支撑、全产业链研究的发展优势和特色,是华南地区有色行业从事新材料研究开发的综合性研究机构。
一、2023年科技工作情况
2023年,研究所坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,深入学习贯彻党的二十大精神,贯彻落实省委“1310”部署,锚定高质量发展首要任务,围绕“以实体经济为本、坚持制造业当家、争创高质量发展新优势”的发展理念,以“发展经济、高效产出、扬长补短、提升竞争力”为工作中心,在高质量发展路径上稳步前行。
(一)管理体系建设卓有成效
2023年,研究所通过保密二级、科研生产备案和承制三大行业重要资质认证,顺利完成知识产权贯标体系再认证后的首个监督审核,积极推进CNAS认证,推动管理水平和分析检测业务能力再上新台阶。
(二)科技成果产出保量提质
1.获批国家重点研发计划、国家自然基金优秀青年基金等科技项目65项,其中国家级20项、省部级29项,经费到款4434万元。新增科技服务255项,合同额6221万元,开票收入5480万元,其中技术许可/转让/作价522万元。
2.新申请专利114件,其中PCT专利14件、发明专利99件;授权专利85件,其中发明专利83件。发表论文185篇,其中SCI收录141篇(一区64篇、二区35篇),创新研究成果发表在《Advanced Materials》、《Advanced Energy M aterials》等国际知名和权威期刊,在超厚热障涂层、新型防污涂层、耐磨减摩薄膜、激光增材镁合金、铁基复合材料、镁基复合材料、抗高温氧化粉体材料等方面取得重要进展。新发布标准28项,其中国家标准5项、团体标准4项。获广东省科技进步二等奖2项、成果推广奖1项、广东省友谊奖1项、中国有色金属工业科技奖4项。
(三)人才育引工作稳步推进
获国家自然科学基金优秀青年基金项目1人,进入全球前2%顶尖科学研究榜单3人,入选中国科协青托项目1人、省科协青培计划1人、市科协青托计划2人、全球前2%顶尖科学家榜3人,支撑省院材料科学入选ESI前1%学科。与中南大学、华南理工大学、沈阳工业大学等高校联合培养毕业研究生68名,在读146名。
(四)平台建设工作成效显著
现代材料表面工程技术国家工程实验室确定优化整合方案,积极策划表面工程领域全国重点实验室;广东省长兴实验室入选首批省GF重点实验室,牵头获批粤港现代表面工程技术联合实验室,与东汽、三环分别共建国家能源研发中心。
(五)行业影响力逐渐增强
主/承办中国材料大会、全国高温腐蚀会议、广东省材料发展论坛等大型重要会议,邀请院士超10名、参会规模超2000人。以军民两用技术服务为主线,重点面向中航发、中航空、中船重工、中核、部队装备维修企业、东气、潮州三环、格力等60多家龙头企业,开展各类技术对接服务,推动行业技术进步。3项政策建议获省领导批示肯定,牵头实施的“广东省先进材料产业集群咨询机构项目(第一期)”通过验收,成功中标第二期项目。
(六)关键技术突破
近年来,研究所积极开展前沿技术研究,注重原始创新积累,在一些关键技术上取得突破,形成了自身鲜明特色与发展优势,为国家重要战略、重大工程及有色行业经济社会发展提供技术支撑。
大面积内孔异形超厚热障涂层热冲击寿命实现数量级提升,率先应用于某在研型号发动机并成功完成飞行试射;高性能大尺寸金属支撑型自密封SOFC单电池完成自主研发和组装,性能达国际先进水平和商用水平;可满足于海洋复杂环境工况的耐磨防腐防污新涂层体系和工艺方法实现涂层正式件交付;苛刻条件下耐磨减摩薄膜设计及制备实现真空高温润滑和宏观超滑;激光增材高强韧镁合金的一体化成形方法国内首次实现航空镁合金关键部件修复再制造;分区激光熔覆技术实现桨叶服役寿命提升4倍,通过国内材料龙头企业装机验证;多组元内生硬质相增强铁基复合材料关键制备技术实现多规格海工刀齿复合构件试制,磨蚀性较单一材料提高2倍以上;高强高韧超细纤维&层化仿生组织构筑技术突破现有海工用钢铁材料的强韧性瓶颈;结构功能一体化镁/铝复合箔材关键制备技术实现多规格声学振膜材料样件的稳定制备;半固态搅拌铸造和热挤压相结合工艺提升了金属异质颗粒增强镁基复合材料的强度和耐磨损性能;多种抗高温氧化涂层材料在航天发动机中实现批量供货,通过了某型航空发动机长时装机考核;粉末冶金国产化研制篦齿密封衬套、滑油轴承、篦齿镶嵌块通过鉴定、试车和复检;低损耗高直流偏置铁基纳米晶磁粉芯关键制备技术突破现有高抗饱和能力与低损耗之间互斥关系的技术瓶颈,实现性能指标优于行业龙头企业。
二、困难和挑战
(一)高质量成果产出还需努力。高水平论文的质量和影响力需进一步提升;具有成果转化前景的高质量专利产出偏少;重大科技成果总体储备不足,国家级奖励还未取得新突破,省级和社会力量奖存在瓶颈;国际标准发布未取得创新性突破。
(二)人才队伍建设力度还需加强。部分研究方向缺少带头人;领军人才、青年拔尖人才仍然偏少;高层次人才吸引力和竞争力不足,培养青年人才、留住人才、提高研发人员竞争力及积极性等工作亟待加强。
(三)成果转化和科技服务能力还需提升。成果转化业务整体质量还不够高,对接服务能力距离高效精准对接要求还有一定差距,对接服务及推广模式需要进一步探索优化。
(四)基础设施条件还需进一步改善。现有场地无法满足体系和现代化专业实验室建设的要求,亟需优化;部分研究方向高端装备不足,大型设备使用和保障专业性不强,无法满足科研和成果转化需求。
三、“十五五”展望及建议
有色行业在许多关键领域发挥着至关重要的作用。“十五五”期间,有色行业将在以下方面迎来新的机遇与挑战,通过科技创新,有望推动有色行业的高质量发展,实现经济效益与环境效益的双赢。
(一)新材料研发方面。重点开发具有更高强度、耐腐蚀、轻量化的新型合金材料,尤其是在航空航天、汽车和新能源领域的应用;探索导电、导热、光电等功能性有色材料,推动与电子信息、新能源等交叉领域的结合。研究新型表面处理和改性技术,提高材料的耐磨、耐腐蚀、抗氧化等性能,延长材料使用寿命;探索纳米技术在有色金属材料中的应用,研发新型纳米合金和纳米复合材料。
(二)绿色制造技术。加强对废弃有色金属的回收和再利用技术研究,推动形成闭环经济,减少资源浪费和环境污染。开发低能耗、低排放的生产工艺技术,提高生产效率,降低环境影响。
(三)智能化与数字化。结合物联网、人工智能等技术,推动有色金属生产过程的智能化改造,提高生产效率和管理水平。利用大数据分析技术,对生产流程进行实时监控和优化,提升产品质量和生产效率。
(四)标准与检测技术。推动有色材料的国际标准化进程,提升国内材料的国际竞争力。研发新型检测技术和设备,实现对有色材料性能的快速、准确检测,确保产品质量。
四、对行业科技和协会工作的建议
建议有色协会紧密围绕行业发展需求,结合科技创新、产业链协同发展等多方面措施,推动有色材料领域的高质量发展,为行业的可持续发展奠定坚实基础。
(一)加强科技研发与创新,推动产业链协同发展。设立专项科研基金,鼓励科研机构和企业联合申报有色材料相关的研发项目,推动成果转化;支持前沿领域研究,重点关注新型合金、功能材料和纳米材料等前沿技术领域,加快新材料的研发和应用。建立产学研合作平台,促进高校、科研机构与企业之间的深度合作,推动科研成果的产业化。强化上下游协同,鼓励有色金属的上下游企业形成战略联盟,共同解决行业发展中的技术瓶颈。
(二)提升绿色发展意识,利用数字化转型。倡导可持续发展理念,在行业内推广绿色生产和循环经济的概念,鼓励企业采用环保材料和清洁工艺。推动资源回收利用,建立有色金属回收利用的技术规范和标准,促进废旧材料的有效再利用。推动智能制造,鼓励有色企业引入智能化生产线和数字化管理系统,提高生产效率和资源利用率。建设行业数据共享平台,促进数据驱动的决策和管理,提升行业的整体数字化水平。
(三)促进标准化与规范化。制定行业标准,推动有色材料及其应用领域的标准化,确保产品质量,并提升行业整体技术水平。加强检测与认证体系建设:建立完善的材料检测和认证体系,提高产品的市场竞争力。
(四)促进科技交流与合作。组织技术交流会议,定期举办有色行业的学术研讨会和技术交流会,分享最新研究成果和技术进展。建立国际合作机制,加强与国际科研机构和行业协会的合作,学习先进技术和管理经验,提升行业国际竞争力。