公务员期刊网 精选范文 合成材料行业研究范文

合成材料行业研究精选(九篇)

合成材料行业研究

第1篇:合成材料行业研究范文

“欢迎来太原采访,我希望通过你们的报道,在宣传好我们企业的同时,能引起国家有关部门对我们的科研成果,特别是应用于耐火材料的纳米技术给予重视与支持!”太原高科耐火材料有限公司(简称太原高科)董事长高树森与记者一见面就这样说。这位长期从事耐火材料研究开发工作的科研领军人和企业家,在记者的眼里更象是一位儒雅的长者,谈起纳米技术的发展,他向记者娓娓道来。

高树森告诉记者:纳米科技和纳米材料是20世纪80年代刚刚诞生并正在崛起的高新技术。它是研究包括从亚微米、纳米到团簇尺寸(从几个原子到几百个原子以上尺寸)之间的物质组成体系的运动相互作用以及可能的实际应用中的科学技术问题,研究内容还涉及现代科技的广阔领域。世界各国都对纳米技术给予了极大关注,美国、日本、德国等发达国家,都将纳米技术和纳米材料作为研究开发的热点课题,并得到政府的资金支持。随着科技发展进步,人类对纳米科技的研究日益广泛深入,纳米技术也已开始得到了较大范围的应用,并越来越深入地影响和改变着人们的生产、生活及思想,而对经济、政治及社会的影响,则更多地体现在各国间对纳米科技及其应用的激烈竞争上。具有特异功能的各种纳米材料越来越多,由纳米材料制备的功能性产品也不断地被开发出来,开始形成一个新型的纳米功能性产品的产业领域。在众多的纳米材料中,一些高性能的纳米陶瓷粉体材料,也就是广义上的无机非金属纳米材料的开发应用最为广泛和活跃,并已在多种产业和实际产品中得到应用,出现了高性能多功能性纳米产品,从而使得许多传统产业正在发生一场新的技术革命。随着纳米技术和纳米材料进入更多的传统产业和传统产品中,纳米科技将会给整个社会带来更大的经济和社会效益,并对人类社会的发展和进步产生深远地影响。

勇于探索创办高新技术企业及企业技术中心

高树森作为山西省耐火材料工程技术研究中心主任兼首席专家,中国节能协会玻璃窑炉专业委员会副主任委员,教授级高级工程师,耐火材料行业专家,长期从事耐火材料研究开发自主创新及使用研究工作,曾主持多项重点热工工程项目,研究开发自主创新多种耐火材料高新技术产品和特种功能性耐火材料,先后获全国科学大会奖,部级、省市级科学技术成果奖和新技术推广奖,并被授予全国冶金劳动模范,山西省、太原市劳动模范及先进科技工作者光荣称号。

太原高科耐火材料有限公司于1989年由高树森发起创立,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。高树森和他领军的团队先后研究开发出多种耐火材料高新技术产品,并及时将研究成果转化为生产力,大大促进了企业的发展,为技术研究和自主创新提供了雄厚的资金支持,形成了生产与科研相互促进的良好局面。他们注重与国内有关院校及相关专业专家的联系与交流,以企业为主体的产、学、研体制的形成与建立,对企业的发展发挥了很好的作用。

在这之后,随着企业的不断发展,原有的生产能力远不能满足市场的需求。2005年,高树森毅然决定在太原市阳曲县投资8000余万元,建设了总占地面积为150多亩的现代化工厂和企业技术研发中心。该项目同时被列为山西省“1311”重点工程、高科技产业化项目以及山西重点引进关键科技开发项目。新工厂于2006年竣工投入生产,特种高效不定形耐火材料年生产能力为5.5万吨,新建的企业技术研究中心具有较先进完善的试验检验条件和设备仪器,技术中心还拥有一批经验丰富高素质的研究技术人员,具备研究开发自主创新和生产高新技术耐火材料产品的能力,该企业技术中心分别于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担负着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创新成果。

谈及此,高树森高兴地说:公司目前已通过了ISO9001-2000国际质量体系认证和ISO14001:2004环境管理体系认证,被山西省科委确定为“山西省科技先导型企业”、太原市科技局授予“太原市科技创新示范单位”、太原高新区“十佳技术创新项目企业”、“质量管理先进企业”等荣誉。最近,中国耐火材料行业协会授予太原高科耐火材料有限公司、山西省耐火材料工程技术研究中心“行业纳米耐火材料产业化示范基地”的称号。

通过多年的努力,高树森和他领导的企业已走出了自主研发、自主创新、自主生产科研成果的路子,由“中国制造”变为“中国创造”,而且实际效益十分突出,在这次金融危机的冲击下,该企业也受到一定程度的影响,但在高董事长的带领下克服重重困难,企业产值利润仍得到了较大增长,并且由于纳米科技、纳米材料开发成功和应用企业潜在产值利润发展空间十分广阔。实践证明,坚持科学发展观,走自主研发和自主创新的道路是太原高科发展的根本。

自主创新开辟纳米耐火材料新天地

纳米科技和纳米材料是20世纪80年代末期刚刚诞生并正在崛起的高新技术,是21世纪最富有活力的高新技术,对各个领域将产生深远影响的高新技术,其研究内容涉及现代科技的广阔领域,世界各国都对纳米技术和纳米材料给予了极大关注,具有特异功能的各种纳米材料越来越多,由纳米材料制备的功能性产品也不断地开发出来,开始形成一个新型的纳米功能产品的产业领域,从而使得许多传统产业正在发生一场新的技术革命。

记者得知,自2008年至今,在将近两年的时间里,作为技术发明人,高树森共申报了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等六项纳米耐火材料发明专利项目,其中五项发明专利均已公布,并经有关部门严格筛选后评定,被列为年度国家重点发明专利项目,还被国家知识产权局出版社编入发明人年鉴中,前两项发明专利获第九届香港国际发明博览会金奖,又获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。2010年这些纳米发明专利在第十三届中国北京国际科技产业博览会上再一次获“中国自主创新杰出贡献奖”。

高树森向记者强调:纳米耐火材料系列发明专利的公布,是纳米技术和纳米材料在耐火材料领域中成功应用的重要标志,也是纳米技术和纳米材料与传统产业中自主研发、自主创新的重要发展方向,对钢铁等高温工业的发展和高新技术的应用作出了重要贡献。随着纳米材料和纳米技术进入更多的传统产业和传统产品中,纳米科技将会给整个社会带来更大的经济和社会效益,对人类社会产生深远影响,同时发展纳米科技是转变经济发展方式,实现可持续发展的关键。

建言献策实行“纳米中国耐材”战略计划

随着纳米技术的研究与发展,使其具有特异功能的各种纳米材料的制备成为现实与可能,作为纳米技术基础的纳米材料率先得到发展与应用,由纳米材料制备的功能性产品,也不断地开发出来,开始形成一个新型的纳米功能性产品的产业领域。在纳米耐火材料的研发和创新中,在将近两年的时间里,高树森和他的团队情系科研,矢志不渝,先后发明了纳米复合氧化物陶瓷结合铝-尖晶石、纳米Al2O3薄膜包裹的碳-铝尖晶石、纳米Al2O3、MgO复合陶瓷结合尖晶石-镁质、纳米Al2O3、MgO薄膜包裹的碳-尖晶石镁质、纳米Al2O3、SiC薄膜包裹碳的Al2O3-MA-SiC-C质、纳米SiO2、CaO复合陶瓷结合硅质耐火浇注料及其制备方法六项纳米耐火材料专利项目,并且在纳米耐火材料产业化进程中也取得了很大进展,为我国纳米耐火材料工业发展作出了重要贡献。

自主创新与研究开发是现代企业生存与发展之本。作为业界的资深人士,高树森向我们阐述了实行“纳米中国耐材”战略计划,这就是催生新型经济社会发展模式,就是要在高新技术产业化大潮中占据有利先机,需要从技术创新、产业创新、产业集群耦合3个维度,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,高端制造业、技术、产业创新的典范。

高树森认为:在纳米材料领域进行深入研究,对于我国经济转型、经济的平稳快速发展,特别是对于提升传统产业来说意义重大。纳米材料只有真正用于工业生产才能彰显价值,推动产业升级改造。纳米材料的产业化目前面临着如下瓶颈:一是降低纳米材料的制备成本;二是发展大规模生产纳米材料的分散技术问题;三是发展纳米材料应用技术问题,以制取分散性好、组织结构均匀并能形成纳米结构基质的新型高效纳米耐火浇注料。

第2篇:合成材料行业研究范文

关键词:协同创新;材料科学与工程;工程实践

作者简介:张旺玺(1967-),男,河南淮阳人,中原工学院材料与化工学院院长,教授;彭竹琴(1964-),女,河南三门峡人,中原工学院材料与化工学院,副教授。(河南 郑州 450007)

中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)10-0181-02

一、专业发展背景及工程实践教育面临的主要问题

我国现有高等学校中有170多所大学设有材料科学与工程类本科专业330个(包括金属材料工程、无机非金属材料工程、高分子材料工程、复合材料工程、冶金工程、材料物理、材料化学等专业),各学校由于发展的历史不同形成了各自的特色,适应了社会发展对不同材料的人才需求,为国家培养了大量的材料科学与工程技术人才。[1]新材料是21世纪支柱产业或战略性新型产业之一,材料科学与工程学科不断快速发展与演化,新知识、新理论、新方法、新技术层出不穷,学科交叉日益深化。同时,随着社会经济的快速发展,高新技术产业急速发展,人民的生活质量日益提高,基础产业需要改造和不断升级,这些重大需求都对材料科学与工程专业人才培养提出了更高要求。

中原工学院是一所省属地方普通高等学校,长期具有明显的纺织机电行业特征。经过50多年的奋斗历程,现在已经发展成为以工为主、以纺织服装为特色,工、管、文、理、经、法、艺协调发展的教学型大学。为适应学校的规模发展和学科、专业建设的需要,学校于2002年设立了材料科学与工程本科专业。对于一个快速发展的省属地方高校来说,由于专业设立时间不长,资本投入不足,高层次人才匮乏,材料科学与工程专业发展面临很多问题,因此如何培养适应社会和科技发展需求的具有较强工程实践能力的高级应用型人才,成为目前最迫切需要解决的问题。[2]

教学过程中存在的影响工程实践能力提高的主要问题有:专业办学历史较短,校内实验教学条件不足;校外实习实践教学时间不充分、效果差;实践教学组织和管理不能满足工程实践能力培养目标的要求。

二、建立有区域优势特色的协同创新中心

2011年总书记在庆祝清华大学建校100周年大会上提出,要积极推动协同创新,通过机制创新和政策项目引导,鼓励高校同科研机构、企业开展深度合作,建立协同创新的战略联盟,促进资源共享。2012年教育部实施了以推进协同创新为核心内容的“高等学校创新能力提升计划”,即“2011计划”。推进协同创新成为国家全面提升高等教育质量的重要战略举措。在这一背景下,中原工学院积极联合相关科研院所和行业知名企业等单位,建立了校级“超硬材料制品工程”协同创新中心。

选择超硬材料制品工程这一方向作为材料科学与工程学科的协同创新中心是基于如下考虑:中国是世界上超硬材料生产第一大国,占全球产量95%,而河南省是超硬材料大省,产量占全国的70%以上。河南省是全国唯一的“国家火炬计划超硬材料产业基地”、全国唯一的“超硬材料特色产业链”建设基地。目前河南省超硬材料产业已形成明显的产业链,专业化特点明显。郑州是我国超硬材料及制品产业的主要发源地和行业中心,是技术和人才的辐射源,是我国超硬材料的重要生产研发基地。根据服务于中原经济区建设的要求,作为一所地方高校,选择具有突出区域特色产业优势的超硬材料制品工程建设协同创新中心,通过建立协同创新联盟,真正促进政产学研用紧密协作,是实现人才培养工程实践能力快速有效提高的新要求。

三、通过协同创新提高工程实践能力的路径和效果

1.促进校企科学研究水平提升

作为一所地方高校,教师的科研活动受到实验室条件、仪器设备、研究经费和研究人员等多方面的制约,原创性、高层次的项目难以立项。为了完成学校对科研经费任务的考核,教师们主动到企业联系横向课题。材料与化工学院也有目的的组织教师到企业进行产学研合作、培育科研团队。通过产学研合作,以企业为主体,以市场为导向,教师有了科研项目、经费,研究的课题解决了企业的实际问题,双方受益形成了良性循环,不断扩大了双方合作的空间。

协同创新中心把企业同高校、研究机构结合起来,实现了单个主体所无法实现的组织目标和结果,类似于复合材料因为基体材料和增强材料的协同作用,使得复合材料的某些性能既优于其基体材料,又优于增强材料。企业同高校、研究机构协同创新的效率远远高于企业独立创新和模仿创新的效率,[3]尤其是通过协同创新中心建设的实施,协同创新联盟各方都感受到了实实在在的受益,效果显著。协同的本质是复杂系统中各子系统相互协同和作用,以实现单个主体所无法实现的组织目标和结果。如2011年由中原工学院提出,把与郑州华晶、郑州三磨所三方合作多年的“触媒法合成高品级金刚石关键设备与成套工艺技术开发”项目,联合申报国家科技进步奖,最后该成果获得了国家科技进步二等奖,对提升学校美誉度和企业创新能力及声誉具有重要影响。

2.促进共建科学研究平台建设

作为一所地方高校,设备投入和实验室条件都很有限。中原工学院通过实施协同创新,联合郑州三磨所、郑州华晶、中南杰特、河南富耐克等国内知名研究所和企业,申报共建了高档超硬材料工具河南省工程实验室、郑州市金刚石锯切工具工程技术研究中心。另外,还联合郑州博特硬质材料有限公司共建了郑州市超硬复合材料刀具工程研究中心。协同创新思想突破了传统线性、链式创新模式,呈现出非线性、多角色、开放性的多元主体互动协同特征。通过实验室共建,共享分析仪器和实验设备资源,促进了人员交流,提高了科研效率。

3.促进教师工程实践教学水平提高

在协同创新中心,学校与研究所、企业各方可以实现有条件的互相兼职和聘任。材料与化工学院根据政策,通过“博士服务团”、“企业博士后科研工作站”、“科技特派员”等多种形式选送教师到企业挂职锻炼。如材料与化工学院一教授通过与许昌恒源公司的合作,作为带头人建设了“基于发制品用途的化学纤维绿色工艺技术研究”河南省创新型科技团队。现在材料与化工学院大部分教师都有了在企业工作或兼职科研工作的亲身经历,学生感受到教师的授课不再空洞乏味,而是非常实际和富有兴趣,对提高材料科学与工程专业学生的工程实践教育教学质量具有较大影响。

4.促进创新人才培养模式优化

“协同创新”已经成为学校人才培养活动中的重要理念,并在教育实践中形成了一系列富有成效的人才培养模式。[4,5]通过协同创新使原本各单位独立的资源变成了创新联盟内共享的资源,一些潜在的能量得到了充分释放。形成的新机制和新体制为协同创新各方激发了无限生机与活力,对人才培养模式的影响尤其深刻。协同创新实施之前,按照传统的人才培养模式,理论教学和实验教学都在学校内进行,全部由高校教师授课,教学效果不理想,学生普遍感到枯燥乏味、不感兴趣;而需要到企业进行的认识实习、生产实习和毕业实习等实践教学环节,由于资金投入不足和企业不愿意接待等诸多难题,实习质量大打折扣,学生的实习环节基本上变成了“参观”,走马观花下来,学生受益很少。协同创新实施以后,学生可以根据个人爱好加入不同的科研兴趣小组和导师制教学团队,学生到企业“出入自由”,在科研中遇到的实际问题,可以及时在企业联络员的帮助和许可下到现场获得第一手资料与信息,随着参与时间的延长,学生很容易亲自动手进行操作。在课堂教学环节,聘任了企业技术人员和高层管理人员为学校兼职教授,可以给学生进行生动的具有丰富实践经验的教学,学生的兴趣明显提高,也收到了良好的教学效果。

5.促进学生工程实践能力提高

通过协同创新工作的不断深入,科研促进教学的效果极其明显。教师联合企业进行科学研究,把获得的成果有针对性的在教学过程中传授给学生,这种知识的传授不仅可以在理论课堂上进行,也可在科研兴趣小组的科研活动中进行;而同时学生在该科研创新活动中会发现很多问题,提出的问题也可反馈给教师。这种知识传授和学习的过程是一个双向激励的过程,双方通过互相影响和碰撞,教学效果和质量在潜移默化中快速提高。

学生在协同创新中心联盟单位内共享资源,教育活动的空间和时间都被扩大,在参与科研和实习创新活动中,不仅可以使用实验室、仪器和设备等硬件资源,同时还得到了研究所和企业技术人员及一线工人的亲身教育,对社会及企业对人才的真实需求有了实在的认识和了解,对学习目的和就业导向有了明确的方向。在研究生教育和本科生毕业论文环节聘任研究所和企业技术人员为指导教师或合作导师已成为常态。

在参与科研活动时,学生能亲临企业参与生产一线的科研课题,通过解决实际问题和获得一定的薪酬,不仅提高了兴趣,感受到了成功的快乐,还能在自己实实在在的科研活动中提高工程实践能力。通过接触和工作实践,学生毕业后能快速适应工作岗位,强化的工程实践能力将会在新的工作岗位上充分显现其效果,协同创新中心联盟企业对此也非常认可。

四、结语

国家实施协同创新战略的目的是把政产学研用具有不同功能的主体联合到一起,产生综合创新能力质变提升效应。中原工学院材料与化工学院结合超硬材料在河南省的区域优势特色,联合研究所和行业内知名企业建立了超硬材料制品工程协同创新中心,通过促进共建科学研究平台、提升科学研究水平、强化教师工程实践教学水平、革新创新人才培养模式和提高人才培养质量,获得了协同创新中心联盟单位的一致认同,大大强化了材料科学与工程专业工程实践能力的教育教学效果。

参考文献:

[1]赵长生,顾宜.高分子材料与工程专业发展与现状[J].塑料工业,2008,36(1):70-71.

[2]张旺玺,潘玮,王艳芝,等.高分子材料与工程专业建设改革与实践[J].河南化工,2010,27(5):59–61.

[3]王子镐.大力加强行业特色大学协同创新能力建设[J].北京教育高教,2012,(1):14-16.

第3篇:合成材料行业研究范文

关键词:实验中心;材料学科;平台建设;实验教学

中图分类号:G640 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)39-0276-03

对开设材料学科的高等院校来说,培养大批适应材料产业和技术飞速发展的宽口径材料科学与工程专业人才已成为人们的共识[1]。但对于材料科学与工程这种实践性强、投入大的学科,大部分地方高等院校的材料学科都面临着投入不足、实验平台建设相对滞后、实验教学队伍编制少等问题,严重制约了材料学科人才的培养质量。特别是材料学科研究所需的一些大型仪器和设备在培养学生科学素养和创新能力、提高其综合素质方面扮演着十分重要的角色[2]。我院根据实际情况和专业特点,通过整合院内资源,成立了材料科学与工程实验教学中心,同时,与企业共建省级工程中心,实现资源共享,并进行了实践,为划转地方院校材料类实验中心的建设积累了一些经验供借鉴。

一、设立材料科学与工程实验中心背景

我校的材料科学与工程是从1986年设立的焊接专业逐渐发展起来的一个学科。2003年成立材料科学与工程系,2006年成立材料科学与工程学院,目前有焊接技术与工程、材料成型及控制工程、材料物理和金属材料工程四个本科专业。在实验室建设初期,借鉴同类型高校实验室建设的成果和经验,分别设立了材料基础实验室和材料加工工程、材料物理和金属材料工程三个专业实验室。它们共同承担材料类的实验教学、学生毕业设计、学生课外科技活动、教师科研工作等任务。但由于各专业成立的时间、实验室规模及招生的数量不同,不同专业实验室之间在设备数量、总值、人均工作量等方面的矛盾突出,严重影响到实验教师工作的积极性。同时,随着各专业的快速发展,各类实验设备和仪器随之增加,使设备使用、管理与实验人员数量不足的矛盾也开始变得突出[3]。资金上,一方面由于实验室建设经费不足,材料研究的高端的仪器设备缺乏,影响到人才的培养质量和学科的发展。另一方面,不同专业实验室建设往往力求“小而全”,常有仪器设备、工具等重复购置,造成有限资金的浪费。为了解决上述问题,2007年我院成立了材料科学与工程实验教学中心,并提出了院级统一管理、教师参与、校企共建、资源共享的实验室建设与管理模式。

二、实验中心的建设思路和措施

材料科学与工程实验中心所需实验设备不但涉及面广,而且大多设备价格昂贵,可以说是一个“贵族”学科。对于大部分实验经费不足的划转地方院校,找准办学定位,设立合理的实验教学体系,优化实验室结构,多方筹措经费,完善、提高实验平台建设和管理水平应是现阶段实验中心建设的重点之一。

1.设立“大材料”的实验教学体系。我校材料科学与工程实验教学中心依托现有的材料科学与工程一级学科硕士点、材料加工工程省级重点学科和陕西省焊接钢管工程技术研究中心(与宝鸡石油钢管有限责任公司共建),由学院统一管理组建材料科学与工程实验教学中心。实验教学体系的建立基于“材料制备及热处理”、“材料成型加工”、“材料性能测试”、“材料组织结构表征”四个实验平台,分成五个层次进行建设。实验教学体系框架见图1。

材料基础实验主要包括材料科学与工程学院公共基础课的知识以及各专业方向课中的共性知识,目的是加强共性和基础性知识的教育。专业方向特色实验的设置是针对每个专业学生所需的专门知识,如管线全位置焊接实验、管线钢组织性能测定实验等。在此基础上将逐渐开设《石油工程材料热处理工艺-组织-性能分析》、《石油工程材料焊接工艺-组织-性能评定》等专业方向综合实验。综合型实验是知识体系的综合、实验技能的综合和实验设计的综合。增加综合性实验所占的比例,进一步减小验证性实验,可以使学生充分发挥主观能动性,避免以往为实验而实验、为检测而检测的呆板性和单一性,使材料各个学科专业之间能够相互交叉与融合。本科毕业设计是一个实践性非常强的教学环节,它不同于课堂讲授,又有别于科研工作。在组织学生毕业设计时指导教师在重视每名学生共性发展时,还特别注重每个学生的个性发展与提高,通过开放实验室,鼓励学生参与教师的科研项目或自己设计、自己动手做实验,使特别优秀的学生脱颖而出[4,5]。同时,也充分调动基础较差学生的积极性,使其获得自信心。科研与研究生创新实验是提高学生创新意识和分析问题、解决问题的能力,为培养具有宽材料基础的复合型人才奠定基础。

2.整合资源,优化实验室结构。划转地方院校的材料科学与工程大体是通过冶金与机械或金属、非金属、高分子三大类材料所依存的专业而建立的学科,侧重于从具体应用的角度来探求新材料的性能评价与使用。这种类型的学科大都有原先专业发展残留的痕迹,学科方向发展不均衡,如果一味追踪材料科技前沿的基础,往往会失去原有的特色。我院材料科学与工程实验教学中心充分利用原先专业发展的基础,通过资源整合,优化实验室结构,建立“材料制备及热处理”、“材料成型加工”、“材料性能测试”、“材料组织结构表征”四个实验平台。在整合实验室的基础上,对实验教学的内容也进行了调整。从各专业能力培养的目标出发,调整相关学科的知识配套,使实验教学内容能随学科发展、国家和地方经济建设的需要不断更新,使一些先进的科技成果及时转化到实验教学中。通过对全院的实验资源进行整合,建立开放、共享的实验平台,并能通过网络进行仪器设备使用的预约,从而实现学院内实验资源的优化配置,避免实验室不必要的重复建设,减少资金及人力资源的浪费。

3.充分利用中省共建资金,完善实验教学平台。中省共建资金是财政部于2000年针对划转地方院校设立的“中央和地方共建高等学校专项资金”。我院根据学科及实验教学平台建设需要,通过认真组织、积极申报,截至2010年共获得800万元中省共建资金的资助。这些资金在相当程度上缓解了学生规模不断扩大与基础设施严重不足的矛盾。2008年,利用中省共建资金,通过购买万能试验机、示波冲击试验机、疲劳试验机完善材料性能测试实验平台;通过购买扫描电镜、XRD衍射分析仪等提高材料组织性能表征实验平台,使我院材料科学与工程实验中心的平台建设上升到一个新的台阶。2010年通过中央与地方共建实验室资金建成的“国际焊接工程师实训基地”,将理论教育与实践相结合、专业教育与工程教育相结合,将国际焊接工程师培训课程纳入专业课程教学模块,对在校生开展“学历学位教育+职业资格认证”教学模式的探索与实践,使在校生可以提前获得从业资质,不仅提高自身专业能力和素质,而且拓宽就业渠道,增加就业机会,培养国际化焊接技术专门人才,满足石油石化行业和陕西地方经济建设对国际资质焊接技术人才的需求。2010年和2011年共有80余名本科生参加了国际焊接工程师培训班,64名学生一次通过考核,并获得由IIW颁发的国际焊接工程师资格证书,受到了哈尔滨培训中心的好评。我院材料科学与工程实验中心通过近几年中省共建资金的扶持,较好地完善了实验教学平台。目前,实验中心可为企业、其他高校或研究机构提供力学性能测试、金相组织分析、X射线衍射分析等技术服务。

4.开展校企合作,提高实验平台建设水平。校企合作的目的是要实现高校资源、企业在市场经济条件下的合理配置和有效运行[6]。共建实践教学平台是校企合作办学的重要方面。我院与宝鸡石油钢管有限责任公司焊接钢管研究院签订了校企合作协议。双方本着资产明晰、资源共享、联合研究、成果共有的原则,共同建设“焊接钢管工程技术研究中心”,建立校企合作技术创新体系,构建技术研究、开发平台,为学校教育质量的提高和企业技术发展提供服务。焊接钢管工程技术研究中心组建后,学院既可以利用宝鸡石油钢管有限责任公司钢管研究院的产品中试生产线,又可以利用其在材料组织性能检测分析方面的高端实验设备和仪器,为教师和学生提供科技创新的实践平台;宝鸡石油钢管有限责任公司钢管研究院可以借鉴西安石油大学在焊接钢管领域的理论研究成果,充分发挥高校教师科研攻关的优势,合作承担国家和中国石油天然气集团公司在焊接钢管研究方面的科研项目和企业的产品开发任务,为企业的生产及产品研发提供服务。通过建立研究中心这一科技平台,校企双方通过优势互补和资源共享,不但增强企业的竞争力,创造经济效益;同时又提高了实验平台建设水平,增强了高校的科研实力,扩展了双方在彼此领域的影响。2007年“焊接钢管工程技术研究中心”被评为陕西省钢管工程技术研究中心,校企合作实现了“双赢”。

5.加强队伍建设,完善实验室管理体系。针对实验教学中心专职实验队伍编制少的问题,为了保证实验教学质量和科研服务水平,中心采取以专职实验队伍为主体,与兼职实验教师相结合的互补互助建设方针。专职实验教师队伍将建设成为一支具有现代教育理念,掌握先进实验教学方法和管理方法,动手能力强,结构合理的队伍。兼职实验队伍采取聘用高水平的学术带头人、青年博士为兼职实验教师,充实实验教师队伍。同时,派遣实验技术人员到同行科研院所和高等院校学习、交流,鼓励实验教师到知名大学进修等一系列行之有效的措施,来加强实验教师队伍建设。与此同时,进一步完善实验中心管理体系,规范仪器设备操作规程,尤其是大型设备的管理和使用,并重点加强了危害性大、涉及面广的危险化学品类管理制度建设,保证了实验室高效、安全地运行。

通过对实验室进行整合、重组、优化,成立了材料科学与工程实验教学中心,采用院一级管理体制,搭建了满足实验教学和科研工作的共享平台,并与企业共建,资源共享,实现了人力、物力、社会资源的优化利用。随着实验中心的进一步建设和在实践中的不断完善,实验中心在学生培养和服务社会方面必将发挥更大作用。

参考文献:

[1]张钧林.材料科学与工程的学科发展、现状及人才培养J].甘肃科技,2008,24(15):165-168.

[2]刘红星,陈福北,黄初升.高校大型仪器培养学生科研创新能力探讨[J].广西师范学院学报(自然科学版),2008,25(1):105-108.

[3]梅建平,王仕勤,庞超明,等.材料实验中心开放管理模式研究与实践[J].2011,28(6):288-291.

[4]雅菁,刘志锋,辛颖,等.材料类专业实验中心建设与实验教学改革的探索与实践[J].实验室科学,2009,(1):27-30.

[5]汪应玲,齐西伟,罗绍华,等.材料学科实验室建设与管理的探索[J].实验技术与管理,2011,28(6):300-302.

[6]傅利斌,陈爱华,郑旭.校企合作共建科技创新平台[J].航海教育研究,2006,(2):24-25.

第4篇:合成材料行业研究范文

关键词:石油类高校;材料工程;专业硕士学位;培养质量

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)10-0055-02

一、石油类高校材料工程领域专业硕士的培养目标

中国石油大学(华东)材料工程专业硕士学科点立足石油石化,面向社会行业发展对材料工程的需求,培养基础扎实、素质全面、工程实践能力强并具有一定创新能力的材料工程领域的高层次工程技术和工程管理人才。培养的工程硕士研究生应掌握材料工程领域的基础理论和系统的专门知识,具有解决本领域工程问题或从事新材料、新工艺、新技术、新产品、新设备的开发能力,掌握解决本领域工程问题必要的实验、分析、检测或计算的方法和技术;应掌握一门外语技能,能顺利阅读本领域国内外科技文献,掌握本领域的技术发展现状和趋势。

二、中国石油大学(华东)材料工程领域专业硕士学位点现状

中国石油大学(华东)材料工程专业紧密围绕石油石化新材料及海洋工程装备新材料开发研究的大方向,现有腐蚀与防护技术、材料失效与表面改性、新材料焊接技术、能源新材料技术与应用、材料加工及其自动化、材料分析与检测技术、高分子材料工程等7个主要的专业硕士研究生培养方向。近年来,在石油管道的焊接及接头防护、材料结构与性能分析、智能仪器检测、石油石化装备腐蚀与防护、表面工程等方面取得了一系列高水平的研究成果。目前,本学位点拥有材料实验室、焊接技术实验室、表面工程实验室、腐蚀试验室、无损检测及设备自动化实验室等专业实验室。材料工程专业现有专职教师30余人,其中教授约占三分之一,具有博士学位教师占教师比例的88%。导师队伍中既有教学经验丰富、资历深、教学水平高的老教师,又有年富力强、学历层次高的中年教师,还有学术思想活跃、创新意识强的青年教师。

近年来材料工程专业在学科建设、导师队伍建设及人才培养等各方面都呈现出良好的发展势头。但与其他高校相比,我校材料工程专业硕士学位点的课程建设、基础条件建设等方面仍存在差距,妨碍了材料工程专业硕士学位点创新型研究生的培养质量的提高。目前,本学位点存在的主要问题包括:(1)缺少与研究生专业课程配套的相关教材。(2)与研究生教学匹配的相关实验条件薄弱。(3)缺乏研究生科研用常规设备,一些创新性思路无法实现。(4)上述原因也导致研究生优质生源的流失,影响了研究生的招生质量。因此,为构建我校石油、海洋特色鲜明的材料工程专业研究生培养体系,培养科研能力强、富有创新意识和实践能力的高质量的材料工程专业研究生,迫切需要加大对材料工程专业硕士学位点的建设力度,增强我校在该领域为国家培养人才的综合实力,以满足石油石化及海洋工程装备对高层次、高素质的材料工程专业研究生的需求。

三、提高石油类高校材料工程领域专业硕士培养质量的措施

1.课程体系建设。专业硕士研究生课程体系建设是保证和提高研究生培育质量的最重要的基础性建设之一,对于构建学生合理的知识结构、培养学生创新精神具有重要意义。(1)制定学位标准,修订培养方案。为明确材料工程领域工程硕士的培养要求,保证培养质量,促进本领域工程硕士教育的发展,依据《中华人民共和国学位条例》,根据专业硕士研究生培养目标,制定了中国石油大学(华东)材料工程领域工程硕士专业学位标准。该标准对材料工程领域工程硕士培养工作提出了基本要求,是中国石油大学(华东)材料工程领域工程硕士培养的指导性文件。根据专业硕士研究生培养目标,修订了材料工程专业硕士学位研究生的培养方案,优化了课程体系结构,提炼了课程内容,增加了实用类、技能类课程及课程内容。(2)专业课教材建设。材料工程专业研究生的培养特点侧重于工程能力的培养,在教学中存在的最显著问题是缺少偏重于工程的相关专业课教材,这在一定程度上影响了课程的教学效果和研究生的培养质量。针对这种情况,学位点组织相关主干专业课的授课教师编写了材料工程专业研究生专用的教材,满足了研究生课堂教学需要。(3)完善专业课程相关教学文件。随着新教材的编写,与之配套的教案、CAI课件和习题以及考试题库也进行了相应的完善和补充,搜集、编写了一系列电子教学资料,在学校的网络教学平台建成了相关课程网站;开发了课程虚拟仿真实验教学软件,用于课程的实验教学,补充了实验设备不足给教学造成的影响。

2.导师队伍建设。(1)加强导师梯队建设。提倡“导师为主,团队指导”的专业硕士研究生指导模式。鼓励学术带头人及有经验的研究生导师对青年导师进行“传、帮、带”,全面提高青年导师队伍的指导水平。同时积极从国内知名高校引进优秀博士毕业生,让具有博士学位的年轻教师继续深造,通过培养博士后、师资博士后、创造出国交流的机会等,使他们尽快成长起来,成为导师队伍的坚强后备力量。(2)加强专业课教学梯队建设。设立主讲教师A、B角,并配备或培养高水平的后备青年教师,使教学团队在职称、年龄和专业背景的搭配上更趋合理,逐步建立稳定的专业课教学梯队,为提高教学质量奠定了基础。(3)进行双师型教师队伍建设。采取引导、鼓励等有效措施,激励教师考取各类工程师资格证书,获得相应的工程实践能力的提升。鼓励教师将自身学术水平的提升与工程实践工作相结合,做到科研与工程相互促进,提高师资队伍的整体学术水平和工程素质。目前,导师梯队成员新增国际焊接工程师6人。(4)加强国内外合作与学术交流。通过出国进修、合作研究、参加国内外学术交流和聘请国内外知名教授来校作报告等多种途径,提高研究生导师的整体学术水平及在国内外材料工程专业领域的影响力。近年来,由国家留学基金委资助到国外知名大学深造的青年硕士生导师7人,并已经全部学成回国。聘请教授、专家来校讲学,直接与研究生进行面对面的交流,使我们的研究生得到了极好的锻炼。(5)建立有效的奖惩制度。采取引导、鼓励等有效措施,激励研究生导师在科研方面多出成果、出高水平成果,督促其在研究生教学及指导方面认真负责、尽心尽力。鼓励教师将自身学术水平的提升与研究生教学及指导工作相结合,做到科研与教学相互促进,提高师资队伍的整体素质。同时对研究生指导上不负责任、把关不严、造成研究生培养质量下降的导师,根据情节采取警告、停止招生等惩戒措施。

3.教学实践基地建设。专业实践是全日制工程T士专业学位研究生培养过程中的必修训练环节和重大特色,是专业学位研究生培养质量的重要保证,在提高研究生的职业素养、实践研究和创新能力方面发挥着重要作用。为进一步规范材料工程专业学位研究生的专业实践环节,根据中国石油大学(华东)专业学位研究生培养方案要求,编制了全日制专业学位研究生专业实践教学大纲,并把研究生实训基地的建设和课程实践教学有机结合起来,利用实训基地的工程实践环境条件,完成专业硕士研究生的实践教学任务,培养了学生的工程意识和解决工程实际问题的综合能力。

4.大力开展教学改革。针对研究生的课程教学,要注重教学理念的调整,实行研究性教学法,突出研究生课程学习的“学”、“研”一体化特征,引导研究生在课程学习中感悟研究、体验研究和学会研究。研讨课是研究性教学过程中的重要环节,通过对研讨课题的分析、讨论和解答,培养和锻炼学生分析和解决实际工程问题的能力。研究性教学的实施,势必要占去部分课程学时,因此,要调整教学内容中的重点,进一步将重点内容放在工程应用性内容上,放在可以进行研究性教学的内容上,适当降低缩减一些理论性较强的内容。另外,增加综合创新性实验,使之与研讨专题内容相配套。

四、结语

石油类高校材料工程领域专业硕士研究生的就业去向主要面向石油石化等行业,具有鲜明的行业特色。为提高其培养质量,满足石油石化行业对材料工程领域高层次人才的需要,开展具有石油石化特色的课程体系建设、师资队伍建设、实践基地建设及教学方法改革,是目前石油类高校材料工程领域专业硕士研究生培养单位面临的首要任务。

参考文献:

[1]中国石油大学(华东)材料工程硕士专业学位标准[R].2014-06.

[2]宋玉强,于思荣.开展研究型教学、提高课程教学质量[J].教育学,2014,(12):21-23.

Investigation on Improving the Training Quality of Professional Masters at Materials

Engineering Field in Petroleum Universities

―With the Materials Engineering Major in China University of Petroleum (east China) as an Example

YU Si-rong,LIU En-yang,SONG Yu-qiang,ZHAO Yan

(China University of Petroleum (east China) College of Mechanical and Electronic Engineering,Qingdao,Shandong 266580,China)

第5篇:合成材料行业研究范文

国务院学位委员会于1998年修订研究生专业目录时,特别设立了材料物理和化学专业。材料物理和材料化学是材料科学的重要基础。现代材料科学的发展已经由过去的宏观研究和发展进入到微观分析和研究,用电子、原子、分子的尺度来研究改变物质的性质,发展新兴的材料。特别是当今以服务于高科技,现代工业和国防为主的现代材料或新材料的需求量越来越大,新材料的研制与开发速度也越来越快,因而涌现出的新概念、新理论、新技术、新方法、新工艺、新产品和新问题越来越需要材料学家和物理学家等共同努力来归纳、整理、总结及创新。由此产生的材料化学新专业无疑是多学科知识交叉、渗透的结果。它给现代材料的研究、开发和应用以及相关科学的发展带来了新的空间,为新材料的可持续发展提供完善而系统的理论指导和技术保障。因为材料化学专业是技能性、实践性极强的学科领域。如何通过材料化学各实验课程的改革,深化学生对课堂知识的理解,培养学生的科学思维方式和实践能力,从而提高学生创新能力和综合能力,是我们面临的一个重要问题。如何通过实验培养学生多层次、多方向的掌握材料物理性能与材料的制备、工艺和测试手段的关系。并且通过独立操作和控制实验进程,培养学生的研究精神和创造能力是我们材料化学专业需要迫切解决的问题。我们通过分层次实验教学,取得了良好的教学效果。

分层次实验教学法研究

通过分层次开设实验,培养学生的合理的思维方式和实践能力,从而提高学生研究精神和创造性能力。具体过程分为以下三个步骤:

1.加强有关材料化学专业基础性实验

在材料化学专业本科生具有了初步的化学和物理实验能力的基础上,首先将材料化学专业实验课程从相关理论课程剥离,综合成材料化学专业专门的基础实验课程,集中训练学生的材料制备和材料性能检测技能,并以此为实验室的开发重点,使学生的实验基本技能得以巩固和提高。

2.开展综合性实验并结合本专业开展远程网络虚拟实验教学

在材料化学专业本科生已经具有初步的材料制备和性能检测的实验技能基础上,第二步开设综合性实验并结合远程网络虚拟实验教学。综合性实验的开设是为了适应社会的发展和需求,在综合实验新体系中,要求开设的综合性实验尽可能反映材料、生命、环境、信息等学科的内容;了解和学习材料化学研究方法与现代实验技术在高新科技学科中的应用成为我们新的建设目标。因此,不仅要打破专业的界限,还要打破学科的界限,使综合性实验成为跨学科、多技能的综合训练。在我们材料化学专业开设的综合性实验中,与材料、信息相关的实验有新型能源材料的合成,SDC(固体氧化物燃料电池电解质材料)的合成和表征,压电陶瓷的制备和表征等等;与生物相关的实验是天然物或中草药物的提取及指纹图谱等。这样可以使学生掌握无机非金属材料的制备方法和相关性能测试方法,掌握天然生成物质的提取方法和结构确定的手段,从而有效地提高学生的专业知识并扩展了知识面。为今后学生进行主导型研究性实验奠定基础。

目前,网络建设日益完善,网络速度和宽带不再成为制约网络虚拟实验教学的瓶颈。计算机软、硬件的飞速发展无疑使得虚拟实验环境更加逼真、智能。当然,虚拟实验在培养学生的动手能力、培养学生的误差分析能力等方面还不可能取代传统的实物实验教学方式。但是开设远程网络虚拟实验教学可以使接受远程教育的学生获得与在校生一样的从感知到理解的过程。有利于培养学生网络学习的能力,为终身学习打下良好基础。对我们专业来说,因为是新开的专业,很多实验还缺乏必要的实验器材,很多综合性实验课程无法开出。但借助远程教育平台,可以与兄弟院校和我校其他院系的实验教学资源实现共享,从而使相关实验得以进行,实现了学生对相关实验的认知。

3.开展学生主导型研究性实验的模式

学生主导型研究性实验是在综合性实验的基础上由学生自己选题、查阅文献和设计实验,在教师指导下完成研究性实验论文并进行论文答辩。该模式的主要目的是全方位地锻炼学生实验研究的能力,充分调动学生的主动性和积极性,激发他们从事材料科学研究的兴趣和热情,为其今后的毕业设计和将来从事科研工作打下良好的基础。同时这种新的实验模式也提高了实验室在学生学习中所占的地位,建立了进实验室学习的意识。设计性实验对开发学生智力和创新能力有着重要作用。但在具体实施时,对学生的培养要有一个由浅入深的过程,我们材料化学专业的主导型研究性实验采取在大学中后期开设,在学生已经完成材料化学基础性实验和综合性实验的基础上结合指导教师的课题或相关专业后开设(可参考材料化学实验教程中的设计性实验)。具体过程一般为以下几个步骤:(1)选题; (2)查阅文献收集资料; (3)研究方案。学生设计实验原理,方法和步骤,拟定实验所需药品、仪器,探讨实验时可能产生的现象和容易发生的失误以及安全等应注意的问题,最后独立设计实验方案。实验方案包括:实验题目、仪器、药品、操作步骤和实验表征仪器等。然后将审阅实验设计方案交给教师,教师在尊重学生创造精神的原则下选出几种最佳方法,同时纠正某些实验方案的错误指出某些实验方案的缺陷,再将设计方案反馈给学生,将教师选中的方案交由全班同学讨论、完善。然后采取论文答辩的方式检验实验效果。在整个形式上基本是本科生毕业设计的模型,通过这样的实验为学生的毕业设计和将来的进一步深造奠定基础。

最后,在整个分层次法实验教学中,我们的实验室采取的是开放式实验管理模式,在时间方面,我们安排了中午、晚上和双休日对学生开放,让学生对实验结果进行一些探索,对实验基本技能进行巩固和掌握。同时,有2~3周开展专门的实验时间。在人员配备方面,采用专业课教师和实验室教师结合的方式,使每个实验都有专业教师进行指导,以保证实验的顺利进行。

第6篇:合成材料行业研究范文

新材料科学的研究者

陈学安出生于1965年11月,是我国材料科学事业发展的中坚力量。早在上世纪80年代末期,他考入中科院化学研究所求学深造,1991年获得博士学位后留在化学所工作四年,从理论到实践方面都积累了丰富的经验。

从1995年起,陈学安赴国外工作,先后在美国、德国、日本等国家做了将近8年的科研工作,期间曾获得美国Rutgers大学化学系博士后,并获得德国的洪堡基金会奖学金,旅日期间还曾任广岛大学助理教授职位。

国外优越的研究和生活条件没能留住陈学安,在异国他乡求学和工作的经历对他而言是一种磨练、一笔宝贵的人生财富,而他事业的根基在祖国。2003年7月,他毅然回国工作,受聘于北京工业大学材料科学与工程学院,投身在祖国的新材料科学研究事业当中。

陈学安的主要研究方向是新晶体材料的探索及其晶体结构研究,多年来,因为对科学真理的执著探索精神,他在新晶体材料的探索合成、晶体结构、光谱性质以及电子结构计算方面取得了一系列令人瞩目的研究成果。迄今为止,他已在国内外的权威学术刊物上发表学术论文达70余篇,其中被SCI收录的就有大约60篇,因为在科研工作上做出的突出成绩,2006年入选北京市的人才工程“中青年骨干教师培养计划”。

探索创新科研之路

因为材料科学在工业发展、国民经济生产中所具有的特殊地位,对新型晶体材料的探索和研究已在近几十年内成为受到广泛关注的热门学科项目之一,同时因为激光技术的飞速发展,具有非线性光学效应等功能的晶体材料被广泛应用于激光技术、光学通讯、光学信号存储和光数据处理等方面,所以在科学研究中对晶体材料的要求也拓展了新的方面。除了对现有的晶体材料设法继续提高质量或掺质改变性能外,关于晶体组成的研究、晶体结构与性能间的相互关系、探索寻找新型晶体等均是国家重点课题研究项目。

陈学安目前的在研项目――新型硼酸盐氧化物的探索合成和晶体结构研究,是国家自然科学基金项目。因为形成压电、热释电、铁电和非线性光学(NLO)等功能材料的先决条件是化合物具有非对称中心结构,而在众多研究体系中,硼酸盐由于在晶体化学方面广泛的可变性令其有可能产生数目众多、结构各不相同的硼酸盐类型,所以在研究试验中最受青睐。陈学安的项目即是系统地探索合成结构中包含易形成畸变配位多面体的高价态过渡金属离子(或者含有Bi3+,Pb2+等载有孤对电子的离子)的复合硼酸盐,力争得到多个具有非对称中心的化合物,进而探索合成出新型的硼酸盐功能材料。

科学是严谨的,科研工作注定了不可能一蹴而就。经过几年时间的研究探索和上百次反复试验,陈学安的课题组利用高温溶液缓慢降温和固相反应相结合的方法,成功制备并得到了一系列新型硼酸盐化合物,共计有二十多种,并且进行了结构和性能关系的研究。因此课题组的研究不仅丰富和发展了既有的硼酸盐结构化学,而且对新型硼酸盐功能材料的探索合成具有积极的指导意义,也正因为此,陈教授带领的课题组在硼酸盐的合成和结构研究领域内开始获得国际上的认可,拥有了一定的国际知名度。

Bi2ZnB2O7和CaBiCaB2O7由加拿大学者Barbier等人首先发现,陈学安教授带领研究课题组生长出硼酸盐单晶,进行了精确的结构测定和系统理论计算,发现硼酸盐化合物Bi2ZnB2O7具有较强的粉末倍频效应(其强度大约为KDP(KH2PO4)的4倍),在比较宽的频率范围内能够实现相位匹配,UV漫反射光谱表明其吸收边约为360nm;而另一种化合物CaBiGaB2O7的粉末倍频效应相当于KDP的2倍,其吸收边大约为427nm,也能实现相位匹配。Bi2ZnB2O7和CaBiGaB2O7是潜在的新型非线性光学晶体材料,如果能生长成大块晶体,并将其制作成有用的器件应用于激光系统中,能够促进光电技术等高技术产业的发展,产生社会、经济效益。

到目前为止,陈学安和他的团队对硼酸盐体系进行了系统的研究,不仅制得了多类型的硼酸盐化合物,而且已在国际学术刊物上发表了近三十篇论文,在固体化学领域拥有了一定的国际影响力。同时,从2007年起,课题的项目负责人陆续为“Inorganic Chemistry”和“Journal of Solid State Chemistry”等国际著名学术刊物评审论文二十余次,赢得了国际上同行业科学家的认可。

对综合利用矿产资源的技术研究

矿产资源是不可再生资源,但是运用循环经济模式强化废弃物的综合回收利用、对矿产资源进行最大限度的开发、提高利用效率,有利于减少浪费、获得较高的经济效益。总理在视察甘肃省兰州金川科技园时提出来要对矿产资源“吃干榨尽”,金川集团有限公司为了积极响应号召、实现尾矿中资源的综合利用,提高经济效益,将“尾矿酸浸液中铁和镁分离技术研究”作为2010年的重大科研课题,由陈学安负责该项目的研究工作。

在此科研项目中,如何经济除铁以及铁的合理资源化成为能否成功回收金属的关键课题,并且同时还需要对如何从残液中提取、分离硫酸镁,如何利用综合工艺技术开发高附加值产品等问题做系统研究。

陈学安带领研究团队经过将近一年时间的努力,制定出了本项目的技术方案,首先对酸浸液进行絮凝剂法除硅,再进行针铁矿法沉铁。对沉铁所得的滤饼进行煅烧制备粗铁红,用一定浓度的稀酸对粗铁红进行酸洗除杂,最终得到了符合工业氧化铁国家标准的高纯度铁红,实现了铁的回收和产品化。经过陈教授及团队进行的一系列系统的实验室研究,将尾矿酸浸液除铁之后所得的粗制硫酸镁溶液加入氧化剂,令Mn2+氧化成MnO2,使之沉淀除去,然后再通过将溶液蒸发浓缩至硫酸钙析出、趁热过滤去除钙的方法,获得精制的硫酸镁溶液,最后完成蒸发、结晶、干燥等提纯步骤获得符合工业硫酸镁国家标准规定的I类一等品质量指标的高纯硫酸镁产品,又实现了镁的回收和产品化。

第7篇:合成材料行业研究范文

【关键词】 秸秆 塑料 橡胶 复合材料

1 引言

我国是一个农业大国,秸秆资源非常丰富,每年产量达数亿吨。据农业部项目专家预测,到2015年我国的秸秆总产量达到7.5亿吨。目前,我国利用农作物秸秆的主要途径有:秸秆还田,作为饲料使用,作为能源,作为工业原料,作为复合材料使用等。但是总的看来,秸秆的利用率还是较低,利用不科学,焚烧现象仍然存在。因此,科学合理利用秸秆资源具有重要的环保和经济价值。

农作物秸秆的化学成分主要含有纤维素、半纤维素和木质素。其中纤维素是秸秆纤维的主要成分,其分子量具有多分散性,性能不均一。X-射线研究认为,纤维素是由结晶区和无定形区交错连接而成的二相体系,其中还有许多的空隙,一般认为,天然纤维素的结晶度为70%左右,它具有较高的模量。因此,秸秆可作为一种天然高分子增强材料使用。它与许多无机及合成纤维相比有许多优点,如价廉、易得、密度低,具有较高的拉伸强度和模量,加工能耗小,而且具有可再生性和生态环境相容性,对环境污染及人体危害小。将天然农作物秸秆作为填料或增强材料的研究是当前复合材料领域中的研究热点。用天然植物纤维增强聚合物是一种新型的绿色环保型复合材料,符合生态环境要求,具有巨大的经济潜力。在国外,天然植物纤维增强复合材料已经被用于汽车工业、建筑业、运输业、航空业等。

2 秸秆复合材料

秸秆复合材料是以秸秆为原料,与塑料、橡胶、热固性树脂等其它材料进行复合,利用特定的生产工艺,生产出可用于环保、木塑产品生产的高品质、高附加值功能性的复合材料。目前,主要有秸秆/塑料复合材料、秸秆/橡胶复合材料、秸秆/水泥混凝土材料、秸秆功能复合材料、人造板材等。

2.1 秸秆/塑料复合材料

李忠明等运用秸秆与聚丙烯复合制备了能替代木材使用的复合材料。考察了秸秆含量、界面处理剂用量对复合材料力学性能、流动性及形态的影响。发现复合材料的拉伸强度和冲击强度随秸秆含量增加而下降,但下降幅度较小;耐热性随秸秆含量增加而升高。于F等为提高麦秸秆纤维与聚丙烯基体的界面结合力,采用了复合处理的方法,对麦秸秆表明进行处理,然后通过熔融共混、模压成型的方法成功制备了麦秸秆/聚丙烯复合材料,并研究了材料的力学性能,表明其有良好的应用前景,但是过程中会产生废水、废气造成新的污染,因此有待进一步研究和改进。杨鸣波等运用化学方法,对秸秆进行表面处理,然后与聚氯乙烯塑料进行混合,并制备了具有良好性能的秸秆/聚氯乙烯复合材料,并对其结构进行了微观表征,力学性能进行了研究。滕翠青等制备了秸秆纤维增强复合材料,并研究了其可降解性能,对其老化现象和使用寿命作了较为科学的评价。为秸秆纤维增强复合材料的应用提供科学的参考依据。许民等以麦秸、废旧聚丙烯为主要原料,研究麦秸/聚丙烯复合材料热力学性能及界面结合特性。刘飞虹等利用玉米秸秆粉体作为增强材料与聚乙烯通过挤出机进行复合,成功制备了结构粉体/聚乙烯复合材料,研究了复合材料的工艺可行性及力学性能。王宝利等以秸秆为主要原料,粉碎后与塑料混合后高温下模压,制备了各种不同粒度含量的秸秆模塑制品,并发现加入一定量的防水剂后,材料的耐水性能明显提高,能满足多种防水性能的要求。

2.2 秸秆/橡胶复合材料

橡胶作为一种应用广泛的高分子材料,具有很好的弹性和可填充性能。秸秆与橡胶有一定的相容性,可用于填充和改性橡胶材料,以降低橡胶的成本,改善橡胶的加工工艺性能。丛后罗等]将小麦秸秆粉碎后,分别与天然橡胶和丁腈橡胶共混,制备了秸秆/橡胶复合材料,并全面的研究了复合材料的工艺性能、力学性能、老化性能等。研究发现,秸秆的粒径、填量、表面性质等对复合材料的硫化时间、焦烧时间、拉伸强度、撕裂强度、硬度等工艺和力学性能有明显的影响。秸秆具有良好的填充效果,可以明显降低复合材料的成本。为秸秆在橡胶弹性材料中的应用作了初步地探索。

2.3 秸秆/水泥混凝土材料

肖力光等以东北地区当地的麦秸秆和玉米秸秆为主要原料,粉碎后,掺入到水泥中,制备了秸秆水泥复合材料混凝土,深入研究了材料的水泥和秸秆界面,基体相界面,秸秆与水泥的复合效果以及复合材料的力学性能等,研究结果表明,在界面剂的作用下,秸秆植物纤维和水泥之间取得了良好的界面效果,取得了具有良好性能的秸秆/水泥混凝土材料,为秸秆在建筑材料领用的应用做了较为全面的探讨。

2.4 秸秆功能复合材料

第8篇:合成材料行业研究范文

关键词:复合材料与工程;人才培养;专业面;工程能力

中图分类号:G642.0?摇 文献标志码:A?摇 文章编号:1674-9324(2014)01-0098-02

复合材料是材料科学与工程发展最为活跃的前沿领域之一,是国防和国民经济建设的关键高技术新材料。我国高校开设的本科复合材料与工程专业一般以聚合物基复合材料为主线,目标是培养具备复合材料与工程领域的基础理论、专业知识和实验技能,适应现代复合材料高科技化发展趋势,掌握复合材料设计与制备技术,能从事先进复合材料与结构的设计、制备、评价的高级专业技术人才。我国聚合物基复合材料工业发展迅猛,产销量居世界首位。但是相对于发达国家的研究和应用水平,还存在很大差距。因此,面对日益增加的技术需求与教学内容的大量更新,为适应现代教育培养的新形势,必须对复合材料与工程专业的人才培养进行全面研究与改革。济南大学复合材料与工程专业自1995年招收本科生,1999年获得硕士学位授予权。我校的人才培养教学实践和对其他高校的调研结果表明,复合材料与工程专业的课程体系中普遍存在四个方面的问题:①化学与力学知识薄弱,创新能力差;②专业面太窄,毕业生工作适应性差;③理论与实践环节脱节,学生解决实际工程能力弱;④没有很好体现办学特色。针对上述问题,如何根据当今复合材料的发展,开展先进的、科学可行的专业人才培养工作,具有重要的现实意义和深远的历史意义。

一、加强有机化学、高分子知识的讲授

聚合物基复合材料的基体材料是有机物。有机化学是一门探讨有机分子结构性质、有机反应途径机理以及相关产物分离与结构鉴定的基础科学,是本专业一门重要的专业基础课。有机化学是聚合物合成的反应类型和反应机理的坚实基础。教学过程中应培养学生从有机化学的角度学习和设计聚合物合成的反应过程,提高学生学习高分子化学的效率,启发学生对聚合物设计的创新思维。高分子化学和高分子物理是本专业两门重要的专业技术基础课,既是理论学科,又是应用学科,涉及理论和实验教学两方面[1]。其专业理论性强,概念复杂,抽象难懂,聚合反应机理都是微观的,内容较难掌握,容易影响学生的学习兴趣。同时,教学内容与学时数减少的矛盾日益突出。为了提高学生学习的积极性和主观能动性,授课过程应结合复合材料常用聚合物基体材料,注重对各知识点进行重组和精练,不拘泥于教材内容的排序,兼顾聚合物基体最新的科技进展,做到重点突出,主次分明,紧密结合工程实践应用。

二、加强力学与结构设计知识的讲授

复合材料既是一种材料又是一种结构。复合材料的组分材料和纤维的铺设方向可以按照设计要求进行选择,即复合材料具有可设计性。复合材料的非均匀性和各向异性是复合材料力学的重要特点。与常规材料的力学理论相比,普通力学问题在复合材料力学中需要重新研究,以确定常规材料的力学理论、方法、公式的适用性与如何修正。对于复合材料的结构进行力学分析和设计计算必须以准确的复合材料力学性能数据为前提。随着复合材料的开发和应用,复合材料力学已形成独立的学科分支并蓬勃发展。

三、扩宽专业面,提高毕业生工作适应性

复合材料与工程专业涉及面广,内容多,如何根据社会的不同需要设置不同的专业教学知识体系十分重要,也非常困难。从毕业生就业和工作情况分析,应进一步扩宽学生知识面,提高其工作适应性。复合材料行业的发展,一方面分工越来越细,出现高度专业化趋势;另一方面技术复合程度越来越高,出现高度综合化趋势。因此,在专业课与选修课的设置上应充分考虑,使学生的专业知识、技能、工程素质与管理素质得到提高,工作的适应性增强。针对这种情况,我校对课程体系设置进行了改革,主干学科还是材料科学与工程,主要课程包括工程力学、物理化学、高分子化学及物理、材料科学基础、材料复合原理、复合材料学、复合材料聚合物基体、复合材料工艺与设备、复合材料结构设计基础、复合材料测试技术、现代材料测试技术。选修课的设置充分考虑扩宽知识面和就业,具体科目包括无机非金属材料工艺概论、新型建筑材料、工业仪表与工程测试、计算机辅助设计、试验设计与数据处理、金属材料概论、材料科学研究方法、建筑装饰材料、建筑装饰艺术设计等。

四、进一步加强实践实训环节,提高毕业生工程能力

复合材料与工程专业属工程技术型专业,应侧重对学生工程能力、推广应用能力的培养。复合材料工业一直持续快速发展,其发展速度远超过经济发展速度,并且没有任何减速的迹象。限制其发展的主要因素是不能提供足够的训练有素的工程师。针对这种情况,我们不断完善人才培养方案,重视实践教学环节,将教学实验、实习、科研实践相结合,将校内外实践教学相结合,增加开设了两周的综合性实验和一周的设计性实验。同时,与企业建立了多个复合材料教学实践基地,除了规定的认识实习、生产实习和毕业实习以外,再组织有兴趣的同学利用寒暑假在企业进行实地学习,并请企业参与专业建设和人才培养方案制定。定期邀请相关的专家报告他们的新产品开发研究,介绍行业新工艺与新设备。实践教学效果得到显著提高。

五、结合各校实际情况,体现学科的办学特色

各高校复合材料与工程专业的办学条件差异较大,应扬长避短,积累优势,形成自己的特色[2]。复合材料按照基体材料的分类可以分为聚合物基复合材料、无机非金属基复合材料、金属基复合材料。我校复合材料与工程专业在十多年的发展过程中,形成了自己的办学特色和科研方向,将专业教学与科研融为一体。结合我校传统无机非金属材料的基础优势,在课堂教学和实践教学中,将专业面从聚合物基复合材料拓宽到无机非金属基复合材料,并保持无机基复合材料的优势和特色。我校复合材料与工程专业于2009年被评为山东省品牌专业。实践表明,我们的特色办学促进了人才培养目标的实现,在提高人才培养质量方面发挥了独到的作用,也为学生就业扩宽了渠道,为山东省复合材料行业发展做出了贡献。总之,复合材料工程技术型专业人才的培养,应加强相关基础知识的讲授,扩宽学生知识面,努力提高学生工程能力和创新能力,着力解决学生工程能力弱的问题,使毕业生在复合材料生产、设计及研究开发等方面具有更快更高更强的工作适应性。

参考文献:

[1]郝智,伍玉娇,罗筑,黄彩娟.高分子化学课程教学改革与实践初探[J].高分子通报,2012,(5):116-118.

第9篇:合成材料行业研究范文

大会秘书长顾忠伟表示,生物医用材料是40余年来蓬勃发展起来的一类高技术新材料,用于被损坏的人体组织或器官的诊断、治疗、修复或替换,或增进其功能,正在高速成长为世界经济的一个支柱性产业。生物材料一直被列为我国重点发展的高技术新材料。近10余年,我国生物医用材料科学与工程取得了举世瞩目的进展,在一些新的研究领域,例如在组织工程和纳米生物材料的研究上,我国已处于国际先进水平。

顾忠伟是国家生物医学材料工程技术研究中心(四川大学)主任,同时也是国家重点基础研究发展计划(国家973计划)“生物材料”项目首席科学家(连续三届:1999-2015年),在三十多年的生物医用材料,特别是生物医用高分子材料的研究生涯中,他一直试图在科研、技术和产业之间,搭起一座持续创新的桥梁。

生物医用材料的新时代正在来临

心血管系统修复材料和器械的使用,使美国心脏病死亡率从1950年到2001年下降了近60%;造影剂及造影技术的发展,使美国恶性肿瘤的死亡率由1990年每10万人的33.3人降低至2000年的27.1人;全球上千万人依靠植入人工关节恢复了行动能力;每年因白内障植入眼内镜复明的患者已逾1000万……

这些数字的背后,都不得不提到一种特殊的材料――生物医用材料,它的广泛应用挽救了无数人的生命。

上世纪90年代以来,随着材料科学与技术、现代细胞生物学和分子生物学的进展,加之医学进展和需求的驱动,传统的无生命的医用金属、高分子、生物陶瓷等常规材料已不能满足临床应用要求。

而正在到来的是这样一个崭新的时代:应用生物学原理和生物技术,赋予材料生物结构和生物功能,特别是生物功能,充分调动人体自我康复的能力,重建或再生被损坏的组织、器官或恢复和增进其功能,实现病变或缺损组织、器官的永久康复。

顾忠伟这样给我们描述着当代生物医用材料的发展。

在他的描述中,我们知道了现代医学的进步与生物材料的发展密不可分,尤其是当代医学正在向再生和重建被损坏的人体组织和器官、恢复和增进人体功能、个性化和微创治疗等方向发展。材料科学与技术、细胞生物学和分子生物学的进展深化了材料和植入体与机体间相互作用的认识,加之医学进展和需求的驱动,使生物医用材料成了保障人类健康的必需品,其应用不仅挽救了数以千万计人的生命,提高了生命质量,且对医疗技术和保健系统的革新、降低医疗费用也具有引导作用。

另一方面,发展生物医用材料科学与产业不仅是社会、经济发展的迫切需求,而且对国防事业以及国家安全也具有重要意义,正如美国制定的“21世纪美国陆军战略技术”报告中指出:生物技术是未来30年增强战斗力的最有希望的技术,而生物医用材料是其重要组成部分。

为此,各国竞相关注,纷纷加大投入力度,争夺生物医用材料科学与产业发展的制高点。我国政府也十分重视生物医用材料科学与产业的发展,长期以来给予了极大的关心和支持:自“六五”国家自然科学基金资助以来,973计划曾4次立项,重大科学研究计划以及863计划也给予了大力支持,特别是国家发改委对生物医用材料产业化极大的关注和支持。2005年年底,国务院颁布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006─2020年)》把生物医用材料列入“重点领域及其优先主题”,为奠定和发展我国生物医用材料科学与产业,并在国际上占有重要地位做出了重要贡献。

所有这一切都预示着,生物医用材料的新时代正在来临,谁占领了这项技术的制高点,谁就将赢得未来。

以创新打破西方技术封锁

生物医用材料是高技术材料市场中技术附加值最高的材料,出于商业利益,发达国家对其关键技术的封锁,不亚于国防产业。

顾忠伟坦言:“我国生物医用材料及制品产业当前还比较薄弱,中国科学家必须携手努力,依靠自己的力量,打破发达国家对生物材料关键技术如同国防行业一般的严密封锁。只有建立起扎实的科学技术基础,才能振兴和发展我国现代生物医用材料产业,使我国在未来世界经济这一支柱产业中占有一席之地。”

为形成和持续发展我国高技术生物医用材料和制品产业,必须突破关键技术,为此必须建立自己的科学技术基础。特别是在我国高技术生物医用材料和制品市场基本为进口品所占据的情况下,为振兴和发展我国现代生物医用材料产业,实现跨越式发展,必须立足于科学和技术发展的方向和前沿,从战略储备出发加强基础和应用基础研究,突破关键技术,建立自己的科学技术基础,提升自主创新能力和整体综合实力。

早在上世纪70年代初,以北京大学冯新德院士、南开大学何炳林院士等为首的老一批高分子材料科学家就开创了我国现代生物材料研究,其领域主要集中于生物医用高分子。1978年,顾忠伟成为“”后的第一批研究生,在北京大学师从冯新德院士学习生物医用高分子材料。此后30多年里,他一直从事生物医用高分子的基础和应用基础研究,着重于高分子多层次结构的调控与药物/基因传递、控释等生物医学功能构筑关系与规律的研究。主持并完成国家和部省级项目等30余项,连续三次担任国家973生物医用材料项目首席科学家(1999-2004,2005-2010,2011-2015)。

顾忠伟说,他的研究重点涉及:生物医用高分子的分子设计与可控制备;自组装生物材料及纳米生物材料与软纳米技术;生物感知与仿生药物/基因传递系统。

综合起来,顾忠伟取得的突破性创新成果主要有:

――发现了脂肪族聚酯类高分子降解的规律,建立了定量的降解动力学模型;发明了调控聚酯类高分子的分子结构/链结构/聚集态结构的系列方法,构建了生物医学新功能。

顾忠伟开创性地提出了从聚酯共聚物的分子结构、链结构两个层次上进行调控的思路,建立了在络合负离子“活”性共聚合反应中同步实现链结构及分子量的精确调控方法,构筑了恒速释药功能,突破了生物降解高分子基质型载药系统以往无法实现长效恒速释药的传统观念,成功地研发了6个月/两年恒速释药的生物降解长效避孕针/皮下埋植剂,获国家计生委“七五”、“八五”科技攻关成果三等奖。

顾忠伟还建立了调控高分子聚集态结构而有效提高载药胶束稳定性的方法;解决了光敏剂高分子化导致其光动力治疗功效降低的关键难题;攻克了靶向、跨膜、DNA释放、高转染等多重瓶颈,研发了新型仿病毒基因传递系统。

上述研究成果对于加深认识高分子多层次结构及其调控方法与生物医学功能构筑的关系和规律,促进生物医用高分子的发展具有重大科学与技术意义。

――提出了定量调控肽类树状大分子功能团结构/聚集态结构以构筑生物医学多功能的新思路,建立了高代数肽类树状大分子可控合成及其结构调控的新方法。

顾忠伟开创了肽类树状大分子与线性多肽的协同自组装研究,于国际上率先发现了特定结构的线型多肽可调控肽类树状大分子聚集态结构而发生“协同自组装”现象,确证了由分子间弱相互作用形成二级结构,并驱动组装基元形成多层结构肽类组装体。这种基于肽类树状大分子组装体不仅能够构筑弱酸环境下可触发解组装的高效低毒的抗肿瘤药物控释系统,而且能携带DNA高效转染细胞,使低代数肽类树状大分子首次成为高效基因载体。

在生物医用高分子科学前沿的新一代肽类树状大分子的研究方向上,顾忠伟在可控合成、结构调控、新功能与多功能构筑等方面,做了一系列开创性工作,为发展生物医用肽类树状大分子做出了突出贡献。

这些成果在国内外都有较大的学术影响,对我国生物医用高分子新兴学科的形成和发展做出了突出贡献。顾忠伟本人也获得国际生物材料科学与工程学会联合会(IUSBSE)终身荣誉称号“生物材料科学与工程 Fellow”、英国皇家工程院杰出访问会士奖(Distinguished Visiting Fellowship award)。

建设我国生物医用材料的“西点军校”

科技资源的战略重组和系统优化将促进全社会科技资源的高效配置和综合利用,极大提高创新能力,其关键在于实施重大科技创新平台的建设。2005年,中国第一个部级生物医用材料研究开发机构―――国家生物医学材料工程技术研究中心,在四川大学举行正式挂牌仪式,顾忠伟任中心主任。

国家生物医学材料工程技术研究中心是在张兴栋院士的领导下的四川大学生物材料工程研究中心的基础上于2000年经国家科技部批准组建的,2004年正式通过验收,如今成为我国第一个开放性部级生物医学材料专业研发机构,意味着它将集科、工、贸、产、学、研为一体,是结合研究工作特点的按市场经济规律运作的股份制法人实体。

当时有相关专家称,该中心是我国生物医用材料科学基础和应用研究、教育及工程化技术成果孵化的重要基地,将成为我国生物医用材料的“西点军校”。而作为“校长”的顾忠伟却没有沉浸在畅想里,他对接下来的工作的艰巨性有着清醒的认识:从“仅几个教授、十来个学生”的现状到成为生物医用材料工程与技术的科技创新平台,无疑有很长的路要走。

如今,九年过去了,中心的发展成果是有目共睹的。在2007年及2011年科技部对全国百余家国家工程技术研究中心运行评估中连续两次获评优秀,2011年获“十一五”国家科技计划执行优秀团队奖表彰。在国家“973”、“863”、科技攻关和支撑计划、自然科学基金、国际科技合作等近百项部级和省部级科研项目的支持下,中心取得了一系列标志性创新研究成果。例如:发现并确证Ca-P生物材料的骨诱导作用,初步建立生物材料骨诱导理论,并已拓展到材料对非骨组织诱导性研究;开拓和发展了一系列新型多功能纳米生物材料及其生物感知型药物/基因传递系统,揭示了高分子多层次结构及其调控方法与生物医学功能构筑的关系和规律;开创了肽类树状大分子与线性多肽的协同自组装研究,发现了特定结构的线型多肽可调控肽类树状大分子聚集态结构而发生“协同自组装”,并构建了基于低代数肽类树状大分子的高效基因载体;功能纳米生物(复合)材料及磁共振分子探针研究取得重大发现;生物活性涂层表面改性的研发成果促进了人工关节等行业技术升级;中心所属研究所在材料表面抗凝血改性及血管支架和人工心瓣膜的研发具有独创性并接近临床应用。

中心在国内外核心期刊已近900余篇,其中SCI收录700余篇,编著20余部;先后获包括国家自然科学奖二等奖、国家科技进步奖二等奖等国家和部省科技奖10余项;国家食品药品监督管理局颁发的III类医疗器械产品注册证7个;已授权发明专利30余项;为国家医疗器械行业制定国家标准4项、行业标准3项;已转移部分技术组建2亿投资的产业化基地。

作为部级的生物医学材料工程与技术研究中心、国家973计划“生物材料”项目首席科学家所在单位,依托“生物医学工程”国家一级重点学科,同时也作为中国生物材料学会、中国材料研究学会生物医用材料分会以及四川省生物医学工程学会的挂靠单位,中心在国内外生物材料领域具有举足轻重的地位,并越来越彰显其引领作用。

中心现拥有一支以国际著名生物材料专家为学术带头人、中青年为骨干,涉及理工医等学科的多学科深交叉、结构合理的创新型研发团队。中心在职员工百余人,包括工程院院士1人、教授(研究员)17人,国家“973”首席科学家1人,享受国务院政府特殊津贴3人,四川省学术和技术带头人1人;所有科研人员都具有国外学习及工作的经历。此外,中心汇聚了众多国内外学界领袖,可谓群英荟萃、“星”光闪耀。中心聘请了师昌绪院士、卓仁禧院士、沈家骢院士、梁智仁院士等中科院/工程院院士,以及W.Bonfield教授、Jindrich (Henry) Kopecek教授、C.J. Kirkpatrick教授等20多位国内外著名的专家、院士为名誉教授、客座教授和兼职教授。

中心开展了广泛的国际交流与合作,与英、日、美、澳大利亚、荷兰、韩国等10多个国家的著名大学及科研机构签订了正式的科学研究与教育合作协议,并建立了广泛的信息交流和人员互访关系,已成为重要的生物材料国内外学术交流中心。2009年被科技部授予“生物医用材料国际科技合作与交流基地”。中心连年主办或参与主办了一系列生物材料领域的国内外学术会议:发起组织了两年一次的亚洲生物材料大会、中欧生物材料大会,以及每年一次的中日生物材料学术研讨会;主办了第19次国际生物陶瓷学会年会;特别是挂靠于中心的中国生物材料学会成功地赢得第九次世界生物材料大会在中国成都的主办权(2012年,四川成都),为我国争得了荣誉,中心张兴栋院士出任大会主席。

如今,国家生物医学材料工程技术研究中心正在发展成为一个在国际生物材料科学与工程领域有重要影响、与国际前沿同步及某些方面领先、国内综合实力处于领先地位、能够承担国家重大科研计划并解决本领域的重大关键科学问题的创新型研究群体,以及多学科交叉创新型高素质专业人才培养的部级重要基地及科技成果孵化/转化中心,为提升我国生物材料科学与工程进入国际最前沿发挥核心作用,为我国高技术生物医用材料前沿产业的形成及持续发展,满足和保障国民健康需求和社会、经济及国防事业发展做出显著贡献。

搭建从科技通往产业的桥梁

科技的最终目的是造福人类。科学研究的一个完美方式,是把上游的基础研究和下游的具体应用紧密连接起来。

和很多高新技术研究者一样,在顾忠伟的创新链条上,技术突破似乎从来都不是最难的一环,最具挑战的事情是,怎样才能把技术转化为应用,进而形成产业。因为他始终认为,高技术研究成果只有开发为产品进入市场、服务民众,才能体现其真正的价值。所以,搭建从科技通往产业的桥梁,便成了他心中始终紧绷的一根弦。

伴随着临床的成功应用,一个生物医用材料及制品产业已经形成,它不但是整个医疗器械(生物医学工程)产业的基础,而且是世界经济中最有生气的朝阳产业。90年代后期全球的生物医用材料和医疗器械市场以每年10%~15%的速度快速增长。即使在当今全球经济低迷的大环境下,生物材料和医疗器械也是少数几个保持高增长的产业之一,充分体现了生物材料具有强大的生命力和广阔的发展前景。可以说,生物材料是世界经济中最有生气的朝阳产业。

在我国,医疗器械产业近10年来虽以高达15%~18%的年增长率持续增长,但国产产品所占世界市场份额却不到3%。就2006年而言,我国医疗器械产业的销售额约99亿美元,其中生物医用材料及医用植入器械等制品产业仅17亿美元,这与我国13亿人口对生物医用材料及其制品的巨大需求极不相符。进口产品的大量涌入迅速占领我国市场,昂贵的价格不仅沉重地增加了人民和政府医疗费用的负担,且民族产业的发展面临严峻挑战,有可能丧失我国在未来世界经济这一支柱产业中的应有之地。因此,发展生物医用材料产业,已是我国社会、经济和国家安全事业发展的迫切需求,特别是满足全民保健,建立稳定、和谐小康社会的迫切需求。

在国家中长期科技发展规划战略研究及纲要撰写等工作中曾做出重要贡献的顾忠伟有着高瞻远瞩的目光和高屋建瓴的观点。他认为,生物医用材料的产业化不是一蹴而就的事情,要建成完整的高技术生物医用材料和医用植入体产业体系和科技创新体系,掌握涉及市场竞争力和国家安全的核心技术,具有不断取得产业化意义重大的自主专利技术的科技创新能力,完成产业结构调整和技术升级,中端产品和大部分高端产品实现国产化,并扩大出口,使生物材料科学和工程研究跃居国际前三位,产品占世界市场份额达10%~15%,使我国生物医用材料科学和高技术产业跨越式地跃居国际先进行列,成长为国民经济的一个支柱性产业。