纤维隔热材料

p 　　 strong 仪器信息网讯 /strong 斯坦福大学教授Eric Pop发表在Science Advances上的最新研究，利用二维材料分层堆叠的方式制造出了10个原子厚的隔热材料，可在未来用于小型化电子设备的隔热设计问题。他们的实验已经证明了，仅用几个原子厚的材料，就可以达到比其厚 100 倍的玻璃可提供的相同隔热效果。 /p p 　　对于这项研究的独特之处，Pop 说：“我们的研究团队正以一种全新的方式看待电子设备中的热量——将其看作声音。”电线中形成电流，是依靠电子在其中运动形成电子流。当这些电子运动时，就会与它们所经过材料中的原子相碰撞(比如电阻)，每发生一次碰撞，就会引起材料中的一个原子振动。电流越大，碰撞也就越频繁，最终可能就会发展为电子像撞钟一样不断敲击原子，而这种“刺耳”的震动远高于人们的听力阈值，所以对于其产生的能量，我们的感觉是热。 /p p 　　目前，如何更好地隔热是工程师们永恒的话题。如果参考录音室增加或增厚隔音玻璃，去增添隔热材料，那就会阻碍电子产品向着更轻薄的方向发展。所以斯坦福大学的研究人员借鉴了多层玻璃让室内更保暖的技巧(在不同厚度的玻璃之间填充一层空气)，设计出一种多层结构的材料薄膜。由于纳米材料的异质结构能够集成各个结构基元的性质，可实现对原子和电子结构的调制，从而获得新的功能。研究团队通过将原子薄厚的二维材料分层堆叠的方式，开发出一种拥有超高隔热性能的超薄异质结构。他们成功地将单层石墨烯、MoS2 和 WSe2 堆叠在一起。在这个“三明治”结构中，石墨烯是单层的，而另外 3 种片状材料均为 3 个原子厚。这样就制成了只有 10 个原子厚的 4 层绝热体。该结构可以很好地抑制原子的热振动，当原子通过每一层时，都会损失大部分能量。这样形成的薄膜材料的热阻是 SiO2 的 100 倍，并且在室温条件下导热效率优于空气。 /p p 　　对于智能手机、平板电脑等其他电子设备来说，它们是追求散热还是隔热的问题一直困扰着工程师。对于 SoC(System on Chip，系统级芯片)来说，单纯追求隔热，会导致机身内部温度过高，SoC 则需要降频 而如果只追求散热，就会导致机身“烫手”，影响用户的使用体验。而该新型隔热薄膜可能就是平衡上述问题的良方。 /p p 　　负责人 Pop 对外表示：“作为工程师，我们已经学习了很多关于如何控制电力的知识，我们对光的掌握也变得越来越好。但是我们才刚刚开始了解如何控制在原子尺度上表现为‘热’的高频声音。” /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 183px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/8e7e24ba-ec78-45de-8e07-afab71dec595.jpg" title=" 拉曼激光.jpg" alt=" 拉曼激光.jpg" width=" 600" height=" 183" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/34.html" target=" _self" 入射拉曼激光探测下，Gr/MoSe2/MoS2/WSe2 结构的截面示意图 B ~ E. 在SiO2衬底上混合 4 层(B)和 3 层(C 到 E)异质结构的横截面截图，由于碳原子的原子数相对较低，在每个异质结构顶部的单层石墨烯很难被识别出来(图自 Science Advances) /a /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 466px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/964404f2-023e-4a50-9433-9655e8b8cc04.jpg" title=" SThM 热图.jpg" alt=" SThM 热图.jpg" width=" 600" height=" 466" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " 4 层结构的扫描热显微镜（SThM）热图，显示出通道内均匀的温度分布，证实了叠层中热层间耦合的均匀性（图自 Science Advances） /p

中国科学院金属研究所热结构复合材料团队采用高压辅助固化-常压干燥技术，并通过基体微结构控制、纤维-基体协同收缩、原位界面反应制备出耐超高温隔热-承载一体化轻质碳基复合材料。近日，《ACS Nano》在线发表了该项研究成果。 航天航空飞行器在发射和再入大气层时，因“热障”引起的极端气动加热，震动、冲击和热载荷引起的应力叠加，以及紧凑机身结构带来的空间限制，给机身热防护系统带来了异乎寻常的挑战，亟需发展耐超高温并兼具良好机械强度的新型隔热材料。碳气凝胶（CAs）因其优异的热稳定性和热绝缘性，有望成为新一代先进超高温轻质热防护系统设计的突破性解决方案。然而，CAs高孔隙以及珠链状颗粒搭接的三维网络结构致使其强度低、脆性大、大尺寸块体制备难，大大限制了其实际应用。国内外普遍采用碳纤维或陶瓷纤维作为增强体，以期提升CAs的强韧性及大尺寸成型能力。然而，由于碳纤维或陶瓷纤维与有机前驱体气凝胶炭化收缩严重不匹配，导致复合材料出现开裂甚至分层等问题，反而使材料的力学和隔热性能显著下降。目前，发展兼具耐超高温、高效隔热、高强韧的碳气凝胶材料及其大尺寸可控制备技术仍面临巨大挑战。 超临界干燥是碳气凝胶的主流制备技术，其工艺复杂、成本高、危险系数大。近年来，热结构复合材料团队相继发展了溶胶凝胶-水相常压干燥（小分子单体为反应原料）、高压辅助固化-常压干燥（线性高分子树脂为反应原料）2项碳气凝胶制备新技术。为了实现前驱体有机气凝胶和增强体的协同收缩，本团队设计了一种超低密度碳-有机混杂纤维增强体，其碳纤维盘旋扭曲呈“螺旋状”，有机纤维具有空心结构，单丝相互交叉呈“三维网状”，赋予其优异的超弹性。该超弹增强体的引入可大幅降低前驱体有机气凝胶干燥和炭化过程的残余应力，进而可获得低密度、无裂纹、大尺寸轻质碳基复合材料。该材料在已知文献报道的采用常压干燥法制备CAs材料领域处于领先水平，可实现大尺寸样件（300mm以上量级）的高效、低成本制备，并具有低密度（0.16g cm-3）、低热导率（0.03W m-1 K-1）和高压缩强度 (0.93MPa)等性能。相关工作在Carbon 2021，183上发表。 在此基础上，本团队以工业酚醛树脂为前驱体，采用高沸点醇类为造孔剂并辅以高压固化，促使有机网络的均匀生长及大接触颈、层次孔的生成，实现了骨架本征强度的提升，同时采用与前驱体有机气凝胶匹配性好的酚醛纤维作为增强体，通过纤维/基体界面原位反应，实现了炭化过程中基体和纤维的协同收缩及纤维/基体界面强的化学结合，最终获得了大尺寸、无裂纹的碳纤维增强类碳气凝胶复合材料。该材料密度为0.6g cm-3时，其压缩强度及面内剪切强度分别可达80MPa和20MPa、而热导率仅为0.32W m-1 K-1，其比压缩强度（133MPa g-1 cm3）远远高于已知文献报道的气凝胶材料和碳泡沫。材料厚度为7.5–12.0mm时，正面经1800°C、900s氧乙炔火焰加热考核，背面温度仅为778–685°C，且热考核后线收缩率小于0.3%，并具有更高的力学强度，表现出优异的耐超高温、隔热和承载性能。相关工作在ACS Nano 2022，16上发表。 此外，上述隔热-承载一体化轻质碳基复合材料还首次作为刚性隔热材料在多个先进发动机上装机使用，为型号发展提供了关键技术支撑。 上述工作得到了国家自然科学基金委重点联合基金、优秀青年基金、青年科学基金、科学中心以及中科院青促会会员等项目的支持。 图1. 轻质碳基复合材料表现出优异的承载能力、抗剪切能力以及大尺寸成型能力图2. 高压辅助固化-常压干燥可实现较大密度范围轻质碳基复合材料的制备，其压缩强度显著高于文献报道的气凝胶和碳泡沫

随着城市建设的高速发展，我国的建筑能耗逐年大幅度上升，建筑总能耗已达全国能源总消耗量的45%。其中空调、采暖造成的能耗约占60%~70%。因此，建筑外部隔热系统在施工领域变得日趋重要。为了检测新建或已有建筑上大面积外部隔热系统是否安装，以及评估这些隔热产品的热性能，由意大利隔热隔音协会（ANIT）在内的多家公司组成的团队，在FLIR红外热像仪的帮助下，开展了一个研究项目。ANIT与该组织的两个会员企业（即：Caparol与FLIR Systems）发起了一项关于辨识隔热系统与安装异常现象的研究。该研究由Tep srl进行统筹，该公司是一家专业从事建筑物无损能效测试的工程服务公司。01建立测试样本为了研究以外部隔热系统安装为特色的热现象，建立了一份测试样本，在样本三侧覆盖隔热面板（带有石墨添加剂的EPS）。在样本的顶部，墙体采用常见的错误铺设方法进行覆盖，而底部采用正确的铺设方法（有/无EPS合板钉）。涂层前的试样布局02主动热成像分析在太阳能蓄热与放热循环期间，对一面虚拟墙体进行监控与分析，定期记录并存储热图像。借助主动热成像技术，蓄热通过影响测试样本表面的太阳能辐射实现。在放热阶段，已聚集能量的结构在阴凉处开始释放能量时，对其进行监控。在该项测试中，ANIT选择了FLIR T640红外热像仪，经证明是最适用于本项目的工具。上图显示了在热负荷期间试样上部出现的温差，其中存在故意设置的安装错误03各种条件下的热传递为了正确分析由热成像分析突显的各种情况，掌握可能存在的铺设异常情况，需要了解不同条件下隔热表面热传递的基本知识。在不同条件下的热传递中（拥有不同的表面温度），每一种材料的热阻、传导率与厚度已不足以定义各隔热层的热性能。事实上，必须考虑材料的密度与比热。蓄热系数是一种表示不同条件下材料属性的参数，该系数与覆盖有外部隔热层结构的表面辐射率有关。呈现试样上部的温度图显示，存在热传导率低、比热容有限的隔热材料，以及热传导率高、比热容大的粘合剂和PVC合板钉。考虑到由于太阳辐射而储存的能量，保温层冷却得更快，因为储存的能量较小，即其体积比热容较小。热辐射率是衡量材料热能穿透力的一项参数：受太阳辐射影响的外部隔热层，其表面温度与材料表面向子层传导热量的方式有关，借助材料的比热来蓄热，进而得以升温。在这种条件下，热辐射率表示材料经过太阳辐射后，内部升温的容易程度：值越低，表示加热该材料需要的能量越小。测试样本包含拥有不同热发射率值（eff.）的多种材料：粘合剂（eff.=906），带有石墨添加剂的EPS（eff.=27），合板钉上的PVC（eff.=530）。04FLIR T640红外热像仪ANIT选择FLIR T640，是因为其可满足各种技术要求。样本研究需要检测温差在0.5℃的情形，在不同的时间段，能够自动记录和控制表面温度的变化。热像仪同样需要生成优质的视频图像，能够证实表面热性能的有效研究。利用平均太阳吸收系数对外墙表面放电时的热像图分析FLIR T640红外热像仪是一款性能优质的高质量产品。作为一款高性能的红外热像仪，其配备500万像素的可见光相机、可互换镜头选件、自动对焦功能，以及宽大的4.3英寸液晶触摸屏。本产品集卓越的人体工程设计以及优质成像功能于一身，提供高质量的图像清晰度与精确度，以及可扩展的通信可行性。检测完成后，使用FLIR T640还可以通过Wi-Fi连接至FLIR Tools Mobile进行图像分析和分享，或通过METERLiNK® 传输测试和测量数据至热像仪。05测试样本分析对材料的特性分析表明了由辐射引起的储能，以及在阴凉处进行后续放热的不同行为。对具有平均太阳吸收系数的外墙表面充电时的热成像分析热分析清楚地表明：存在两种截然不同的表面层，一类是具有低热传导率及有限比热容的隔热材料，一类是拥有较高热传导率及比热容的粘合剂和PVC合板钉。在进行热像图分析时，热像师必须清楚，哪些为表面异常现象：此外，还必须熟悉外部隔热系统，以及在合适环境条件下观测时，哪些现象可认为是存在缺陷。除此之外，FLIR T640还有助于您发现隐藏的电阻、机械磨损和其它热相关问题的迹象。FLIR T640拥有307,200（640×480）像素，提供MSX® 丰富细节和FLIR UltraMax® 增强分辨率，可达2000℃的温度校准，具有快速诊断问题和立即开始维修所需的出色图像质量和清晰度。

2009年12月4日，据CHEMICAL WATCH的消息，欧洲化学品管理署(ECHA)成员国委员会达成一致意见，将新一批共15个物质确定为高关注度物质，即SVHC。ECHA预计，这15个物质正式归入SVHC清单的时间为2010年1月。届时，SVHC清单中的物质将增至30个。 　　新增15个物质的名称以及常见用途如下表所示： 物质名称 CAS 号 常见用途 蒽油 90640-80-5 橡胶制品，橡胶油，轮胎 蒽油，蒽糊，轻油 91995-17-4 蒽油，蒽糊，蒽馏分 91995-15-2 蒽油，含蒽量少 90640-82-7 蒽油，蒽糊 90640-81-6 高温煤焦油沥青 659969-93-2 用于涂料、塑料、橡胶 丙烯酰胺 79-06-1 絮凝剂，胶黏剂，土壤改良剂，造纸助剂，纤维改性与树脂加工剂 硅酸铝耐火陶瓷纤维 - 工业绝热、密封、防腐材料；电热装置绝缘、隔热材料；仪器设备、电热元件的绝缘和隔热材料；汽车行业隔热材料 氧化锆硅酸铝耐火陶瓷纤维 - 2，4-二硝基甲苯 121-14-2 制造染料中间体，炸药，油漆，涂料 邻苯二甲酸二异丁酯 84-69-5 树脂和橡胶的增塑剂，广泛用于塑料、橡胶、油漆及润滑油、乳化剂等工业中 铬酸铅 7758-97-6 可用作黄色颜料、氧化剂和火柴成分，油性合成树脂涂料、印刷油墨、水彩和油彩的颜料，色纸、橡胶和塑料制品的着色剂 钼铬红（C.I.颜料红104） 12656-85-8 用于涂料，油墨和塑料制品的着色 铅铬黄（C.I.颜料黄34） 1344-37-2 用于制造涂料、油墨、色浆、文教用品、塑料、塑粉、橡胶、油彩颜料等着色 磷酸三（2-氯乙基）酯 115-96-8 阻燃剂、阻燃性增塑剂、金属萃取剂、润滑油、汽油添加剂，以及聚酰亚胺加工改性剂 　　上述15个物质被列入SVHC清单之后，意味着更多的企业必须为这些物质承担相应的义务。 　　对企业的要求： 　　2010年1月起 　　物质：如果物质被归入SVHC清单之中，则物质供应商需向他们的客户提供一份安全数据表(SDS)。 　　混合物(即配制品)：如果混合物本身不被分类为危险，但是其中至少含有一种SVHC，且单个SVHC的质量百分浓度在非气态配制品中不低于0.1%，体积百分浓度在气态配制品中不低于0.2%，则供应商在收到混合物的接收者的请求时，必须提供一份SDS。 　　物品：物品中含有SVHC质量百分浓度超过0.1%时，则供应商需向物品的接收者提供其可获取的充分信息，或应消费者请求，在45天之内向其免费提供可获取的充足信息。 　　2011年6月1日起 　　在物品中质量百分浓度超过0.1%，总量大于1吨/年的SVHC，必须完成向ECHA 通报 的义务。

KLA科磊快速压痕技术对隔热涂层的测试什么是隔热涂层？隔热涂层（TBC）是一种多层多组分材料,如下图所示，应用于各种结构性组件中提供隔热和抗氧化的保护功能1。TBC中不同的微观结构特征，如热喷涂涂层的薄膜边界、孔隙度、涂层间界面、裂纹等，通常会极大地增加测试的难度。图 1. （a）多层、多功能的隔热涂层的示意图《MRS Bulletin》（b）隔热涂层的横截面的扫描电镜图KLA Instruments的测试方法利用KLA发明的 NanoBlitz 3D 压痕技术对TBC 涂层进行测试，每个压痕点测试只需不到一秒，可在微米尺度上对涂层和热循环类的样品的粘结层、表层涂层和粘结层—表面涂层的界面区域等进行各种不同范围的Mapping成像，单张Mapping最多可达100000个压痕点。结果与分析粘结层—表面涂层的界面区域是 TBC研究的重点之一，其微观结构及相应力学性能的变化，会影响到TBC 的热循环寿命。该界面处最重要的考量就是热生长氧化 (TGO) 层的形成，TGO是在高温条件下，粘结层的β-NiAl的内部扩散铝与通过表层涂层渗透的氧发生反应而成，TGO 层可防止粘结层和下面的衬底进一步的氧化，但TGO超过一定的临界厚度，又会导致严重的应变不兼容和应力失配，从而使 TBC 逐渐损坏并最终产生剥离2、3。下图显示了典型的等离子喷涂涂层的变化过程，TGO 的厚度会随着热循环次数的增加而增大。对应的硬度和弹性模量Mapping结果也显示出类似的趋势，同时，从硬度mapping图中也可以观察到粘结层一侧的作为铝源的 β-NiAl 相随热循环次数的增加而逐渐耗尽。图 2. （a，第一列）涂层状态下的 TGO 生长状况的硬度和弹性模量 mapping 图；（b，第二列） 5 次热循环后的 TGO 生长状况的硬度和弹性模量 mapping 图；（c，第三列）10 次热循环后的 TGO 生长状况的硬度和弹性模量 mapping 图；以及（d，第四列）100 次热循环后的 TGO 生长状况的硬度和弹性模量 mapping 图。TGO 生长引起的弹性模量差异会导致失配应力的发展，该失配应力又导致界面之上的表层涂层产生微裂纹，如上图（d，第四列）所示的mapping结果捕捉到了裂纹区域的硬度和弹性模量的降低现象。KLA的“Cluster”算法可以对不同物相的mapping数据反卷积处理并保留它的空间信息，即对相应的力学mapping图进行重构，如下图所示。图(c) 的Cluster的硬度mapping图清晰的展示出三组硬度明显不同的物相：（1）β-NiAl、（2）γ/γ‘-Ni 和（3）内部氧化产生的氧化物。图 3 .五次热循环后粘结层的（a）微结构图，（b）硬度mapping图（c） Cluster 后的结果。总结与结论KLA 的 NanoBlitz 3D 快速mapping技术可适用于隔热涂层的研究：TBC 不同膜层的界面区以及多孔的表面涂层的研究，甚至可以借助mapping技术获得的大量数据来预测 TBC 样品的剩余寿命。如想了解更多产品参数相关内容，欢迎通过仪器信息网和我们取得联系！ 400-801-5101

随着红外探测技术的飞速发展，红外隐身材料的开发已成为一个迫切的需求。红外隐身效果受温度和红外发射率的共同影响，但以往的研究大多集中在单一因素上，从而限制了红外隐身产品的有效性。据麦姆斯咨询报道，近期，西安工程大学的科研团队在《印染》期刊上网络发表了以“红外隐身材料的应用及其研究进展”为主题的文章。该文章第一作者为陈海通，通讯作者为王进美教授。本文介绍了各类红外隐身材料的优势和局限性、近年来的研究进展以及未来发展趋势，重点包括基于不同的材料在红外隐身领域所发挥的独特作用。红外隐身原理在了解红外隐身机理之前，深入研究其探测原理有利于更好地规避和反制。隐身技术与探测技术双方是相互抵制的关系，二者都是围绕目标和背景两个对象进行展开，探测是通过不断放大目标与背景的差异，从而识别出目标，隐身则是缩小两者的差异。例如，在飞机上，不同的探测器通过六个相应的特征——声学、视觉、烟雾、雷达、红外和轨迹特征来探索它们存在的迹象。红外探测主要基于热成像原理，加之物体本身就是红外光源。红外波可以覆盖0.76~1000μm的范围，可细分为五个部分（如图1所示）：近红外波（NIR，0.76~1.5μm），短红外波（SWIR，1.5~ 3μm）、中红外波（MWIR，3~8μm）、长红外波（LWIR，8~15μm）和远红外波（FIR，15~1000μm）。由于地球大气层吸收了大部分红外线，仅对3~ 5μm和8~14μm范围内的电磁波相对透明。因此，在两个大气窗口中隐藏目标的自发辐射是击败红外探测器的有效措施。图1 各种波段的比较及相应的隐身应用除此以外，材料性质、表面粗糙度和厚度等许多因素都会影响红外发射率。考虑到材料的自身特性，其红外发射率与原子核和外核电子的相对位移（正负电荷中心不一致产生的电偶极矩）密切相关，带负电的外核电子和带正电的原子核会受到外电场的影响。这三个方面体现在复介电常数、电导率和晶格振动对材料红外发射率的影响上。红外发射率的复介电常数实部依赖性主要受材料的极化度控制，与本征极化偶极矩数、离子半径、晶格常数等因素密切相关。而表面粗糙度对红外发射率的影响可归纳如下：一方面，入射辐射在物体不平整表面的漫反射增加了物体表面吸收红外辐射的机会，导致吸收率增强；另一方面，凹凸不平的表面提高了辐射体的相对辐射面积，从而增加了辐射能量和相应的发射率。此外，随着材料厚度的增加，红外发射率也会增加。金属材料的热辐射特性发生在几微米的表层，可以认为表面特性和发射率与厚度无关。对于大多数非金属介电材料，辐射都有一定的穿透深度。因此，非金属电介质和半透明材料的发射率不仅取决于它们的表面状态，还取决于样品厚度。红外隐身方法点源探测和成像探测是两种主流的红外探测方法。点源探测主要与探测距离有关，可检测到的最大距离R。为了最小化目标检测距离，红外辐射特征J越小越好。成像检测主要是利用背景与目标间的热辐射能量之差进行测试。一般来说，发射率高，物体很容易暴露在红外探测器下。为了实现红外隐身伪装，背景和目标物体之间的红外发射强度差异应该足够接近可以忽略不计。因此，降低辐射能E对于红外隐身是必不可少的。控制目标表面温度和降低目标表面发射率ε是获得良好红外隐身能力的主要途径之一。到目前为止，控制表面温度的主要方法是热隔离和热通量控制。理想的绝缘材料是空心玻璃微球（HGM）、气凝胶、热毯、纳米纤维膜、微/纳米多孔泡沫、软木和皮革等隔热材料。其中，HGM和气凝胶在红外隐身领域应用较多。但这种方法的局限性同样明显，因为环境等限制条件，有时物体的表面温度很难改变，所以当物体的T难以改变时，具有低ε的产品具有出色的红外隐身能力。根据Hagen-Rubens定律，电导率与低ε正相关。例如Cu、Ni和Al等金属，以及一些导电聚合物，如聚苯胺（PANI）是低ε材料。但是金属在可见范围内具有高反射率，这会降低视觉伪装效果。因此，金属材料一般被用作填料。目前，研究人员主要通过对金属填料进行改性来实现低发射率与低光泽度的兼容。综上所述，实现红外隐身的最佳途径是削弱和调整目标的红外辐射能量特性，同时使其尽可能接近背景。因此，将“目标+背景”的组合识别为“与背景相似的物体+背景”的组合，这样更有利于欺骗检测器。红外隐身材料隔热材料中空微珠作为隔热材料具有超微小孔隙结构、空心结构或多层结构等特点，因而具有很低的导热系数和吸水率。将其作为填料可以显著降低目标热量的传导，从而有效降低目标的红外辐射能量。2018年，焦钰钰团队开发了一种由纯无机矿物组成的玻璃微珠，该微珠会与基体表面形成一个中空气体层从而阻断热传导，因其蜂窝中空结构故，而它的导热系数很低，涂层具有非常好的隔热保温效果。同时，中空玻璃微珠可以将太阳85％以上的热量反射阻隔在基体表面。PAKDELl团队在2020年将空心微珠颗粒与TiO₂纳米粒子共混，制备了织物用隔热涂料，涂料具有良好的隔热性能并降低了织物的可燃性，另外空心微珠颗粒的存在及其浓度也会直接影响织物的近红外反射率。该团队利用红外热成像仪证明空心玻璃微珠防止涂层织物快速散热，此功能可以应用于保暖织物，还可以减少从室内空间到建筑物外的热量损失，进而有效提升红外隐身性能。凝胶系列中的气凝胶具有极低的密度、低导热性和高比表面积，是一种具有3D互穿网络的高度多孔材料。空气层分裂成小块，可以抑制热量的相对流动。此外，气凝胶骨架赋予固体热传导路径复杂而漫长，从而增强散热能力。2020年，ZHANG的团队开发了双向各向异性聚酰亚胺/细菌纤维素（b-PI/BC）气凝胶，它们具有良好的各向异性成型性、质量轻和出色的隔热性能（图2）。与单一的PI气凝胶和其他商业绝缘材料（聚氨酯和聚苯乙烯泡沫）相比，b-PI/BC气凝胶在相当大的温度范围内有效地阻止了传热，并具有稳定的隔热性能（图3）。图2 b-PI/BC气凝胶的合成流程图3 与其他商业绝缘材料相比，bPI/BC气凝胶具有良好的隔热性能此外，WU的团队在2022年通过改变CuS的添加量和热还原策略设计了rGO/CuS复合气凝胶。CuS的添加有效地调节了红外发射率和隔热性能。加热30 min后，由于其多孔结构，它会保持原始温度。因此，层压多孔结构和多组分赋予复合气凝胶隔热和红外隐身多功能性。该团队还通过简便的溶剂热法和随后的冷冻干燥制备了rGO/CuS@PCM气凝胶（图4）。它们在8 ~ 14 μm的红外发射率从0.82调节到0.59。虽然气凝胶是当前密度最小、隔热性能最好的固态材料，但其存在强度低、易碎等缺陷，在一定程度上限制了它的应用。图4 rGO/CuS@PCM气凝胶制备过程示意图相变材料相变材料（PCM）由于其卓越的热管理能力在红外隐身功能材料领域受到特别关注。目前，许多研究人员将相变材料微胶囊化再应用于红外隐身涂层中。相变微胶囊（MPCPs）是一种具有核壳结构的相变储能材料，其原理是通过相变材料的放热和吸热过程来调节温度。GU Jie团队在2021年采用二十烷作为相变材料（PCM），三聚氰胺、尿素和甲醛（MUF）作为壳材料形成微胶囊。然后，将聚苯胺（PANI）沉积在这些微胶囊的表面以形成了具有温度控制和低红外发射率的双壳微胶囊（DSM）。经测试，具有1.354 mm厚涂层的红外隐形织物可冷却高达11.2 ℃，并且控温过程持续27 min，红外发射率达到0.794。该面料在实际使用中具有显著的红外隐形效果和良好的耐用性（图5）。图5 红外隐形织物的红外图像然而传统的PCM通常表现为具有固定转变温度的刚性固态或流动液态，极大地限制了它们的应用，特别是在多波段隐身和多场景中。因此，很多团队在这方面进行了改良，例如2023年DENG团队首次设计并构建了一种用于同步视觉/红外隐身的本征柔性自愈合相变薄膜。该相变膜具有固-固相变行为，转变温度（从38.8 ℃到51.1℃）和热函（从79.7 J/g 到116.7 J/g）可调，该相变薄膜可定制不同颜色和多种配置，在多场景下展现极佳的视觉隐身功能。此外，该相变薄膜具有热管理能力，并在各种温度下对目标物表现出红外隐身性能，且具有长期循环稳定性（500次循环）和出色的柔性。此外，PCM与气凝胶结合的复合材料也可以达到优秀的红外隐身效果，在2019 年，LYU的团队首先制备了Kevlar纳米纤维气凝胶（KNA）薄膜，然后与PCM结合以获得KNA/PCM薄膜，发现具有热管理功能的KNA/PCM复合薄膜在太阳光照的室外环境中表现出优秀的红外隐身性能。在此基础上该团队还提出了一种由隔热层（KNA薄膜）和红外吸收表面层（KNA/PCM）组合的结构，以隐藏红外检测中的热目标。与其他红外隐身材料相比，KNA−KNA/PCM组合结构涂层靶材由于优异的隔热性和超低红外透过率，红外隐身性能更优秀。这样的结构在未来军事和工业领域的应用具有巨大的潜力，为红外隐身技术提供了更有效的解决方案。纳米结构材料纳米结构材料在很宽的频率范围内表现出均匀的吸波特性。因此，它在红外和雷达波隐身材料的应用较多。由于红外光的波长远大于纳米颗粒的尺寸，导致纳米材料对红外光具有高透过率，使红外探测器接收到的反射信号变得很微弱，从而实现红外隐身效果。为了促进材料的多通道相容性，由两种或多种组分组成的纳米复合材料显著增强目标的红外隐身性能。研究发现，核壳纳米复合材料可以通过核和壳组分的相互修饰来调节。由于壳成分存在于核壳结构的外表面上，所以表面功能的操纵可以有效地满足不同的应用需求。近年来，由结构核和功能壳组成的核壳纳米复合材料在低发射领域受到越来越多的关注。例如WANG团队通过在SiO₂颗粒表面上层层组装剥离的LDH（层状双氢氧化物）纳米片和DNA生物分子，成功制备了SiO₂@DNA-LDH（图6）纳米复合材料，并测试了样品在8~14 μm波长下的红外发射率值，发现SiO₂@DNA和SiO₂@LDH的红外发射率值分别降至0.732和0.658。以DNA插层LDH为功能壳构建SiO₂@DNA-LDH核壳纳米复合材料，由于DNA和LDH纳米片之间的氢键或静电相互作用，以及DNA-LDH壳层形成加强的物理限制，红外发射率值进一步降低至0.458。图6 （a）SiO₂和（b）SiO₂@DNA-LDH纳米复合材料的扫描电子显微镜（SEM）图像，（c）原始SiO₂（d）、（e）和（f）SiO₂@DNALDH纳米复合材料的透射电子显微镜（TEM）图像此外，纳米金属材料在隐身材料中的应用同样备受关注。ZnSe因其在红外区域优异的非线性光学性能，Co在红外区的良好吸收特性，为过渡金属的掺杂提供了选择。但一种材料的微观结构会影响其光学特性，例如吸收、反射和透射。尽管ZnSe和Co具有良好的红外特性，但其电子空间分布仍然较差，不利于材料的吸收和光传导。Ga表现出高电子浓度和结构保护特性。因此，将Ga元素引入到材料中，不仅可以控制材料的微观结构，还可以改善材料的空间电子态分布。2021年PAN等人通过PLD（脉冲激光沉积）在不同的Ar气体下制备了一种适用于抗近红外探测的纳米CoGaZnSe多层薄膜。通过XRD（X射线衍射）、拉曼光谱和模拟研究了薄膜的微观结构发现通过控制生长压力来改变晶体特性、键合和电子的空间分布。在不同压力下获得的薄膜具有不同的透射率。根据这一特性，将具有不同透光率的薄膜与多层薄膜相结合，可以减少红外反射。该团队将多层薄膜涂在普通衣服的表面，然后使用红外探测器进行测试。结果表明，CoGaZnSe多层薄膜的抗近红外检测率最高可达86%，大大降低红外探测的量子效率。碳基复合材料碳材料以其质量轻、比表面积大、机械强度高和良好的导电性等的特性，彻底改变了隐身技术领域。炭黑、碳纳米管以及石墨烯的使用为合成轻质、多功能和智能红外隐形材料提供了新的可能性。例如，可以使用低发射率材料改性的碳纳米管用于屏蔽目标的红外辐射；可以通过石墨烯的添加巧妙地实现温度的动态调节，从而改善静态微/纳米结构只能改变热发射率，固定的热管理材料不能根据需求和环境调节温度的缺点。因此，碳基复合材料为红外隐身领域的设计和性能控制提供了高度的灵活性（图7）。图7 碳材料在红外隐身方面的优势零维材料炭黑作为全球生产最丰富的碳形式之一炭黑（CB），是碳基材料最早使用的原材料。但是单独添加炭黑会增强红外波段吸收，这对红外隐身不利。涂料的三个部分分别为添加剂、填料和黏合剂。其中实现红外隐身的关键在于各种填充物。金属填充物可以显着降低红外发射率，例如铝。但是金属对可见光的强烈反射与视觉隐身相冲突。2019年，LI和他的团队将直径为30~45 nm的炭黑纳米粒子直接喷涂到纳米多孔硅渐变折射薄膜上的5μm厚可转移阳极氧化铝(AAO)模板上。经实验测试，该薄膜在2.5~15.3 μm范围内平均吸光度为97.5%，远高于纳米多孔硅和AAO模板。此外，带有炭黑的AAO模板可以很容易地转移到其他结构上，可以更好地隐藏不同物体的热特性，从而进一步隐身。其本质是光通过AAO模板在内部多次反射，而随机的炭黑颗粒充当散射中心。通过炭黑和纳米多孔硅对光的进一步吸收和捕获，使复合结构能够实现非常低的反射率。因此，炭黑需要与具有较低红外发射率的材料结合使用，才能实现良好的隐身性能。一维材料碳纳米管兼具轻质、可控、高导电、形貌可调和优异机械性能的碳纳米管成为红外隐身复合材料的中流砥柱。许多文献表明，碳纳米管的强度是钢的100倍，密度是钢的六分之一。此外，碳纳米管具有约6 000 W/mK的高导热率，且导电率远高于铜。这些优势将成为多壁和单壁碳纳米管在红外隐身领域应用的关键。低红外发射率材料能以涂层和复合材料的形式制备。2016年，CHU团队成功开发了银颗粒改性碳纳米管纸（SMCNP），并制备了一种具有超低红外发射率的SMCNP/玻璃纤维增强聚合物（GFRP）复合材料用于红外隐身，以解决飞行器中金属添加剂和纤维增强聚合物（FRP）复合材料难以形成整体的问题。此外，静电纺丝是生产薄膜的独特方法。静电纺丝可以生产2纳米到几微米的纤维。2018年，FNAG等人通过静电纺丝制备聚偏二氟乙烯（PVDF）纤维膜和单壁碳纳米管（SWNT）改性PVDF（命名为SWNT/PVDF）（图6）。壳聚糖处理后，将金纳米粒子浸入金溶胶中并搅拌以修饰薄膜。在静电力的作用下，Au纳米粒子牢固且非常均匀地固定在两种纤维的表面。研究发现，PVDF和Au-PVDF纤维膜的红外发射率值分别为0.82和0.76，而SWNT/PVDF和Au-SWNT/PVDF薄膜的值分别低至0.77和0.68，说明单壁碳纳米管与金颗粒结合后性能更好。二维材料石墨烯石墨烯具有独特的二维蜂窝状晶格结构，从而赋予其相互连通的多孔结构、高表面积、良好的导热性和优异的导电性等性能，被广泛应用于催化、电池、生物医药等领域。然而，石墨烯在传统红外隐身领域，如降低涂层发射率、隔热、吸收热辐射等，既没有表现出突出的性能，也不具备足够的潜力与其强大的性能相匹配，这是因为蜂窝结构对波的散射有强烈的影响。此外，基于热辐射产生原理，由于石墨烯的能隙为零，所以石墨烯本身不发射热辐射。因此，石墨烯很难以传统的方式直接制造具有极低发射率的材料。但石墨烯可以通过石墨烯层中的离子液体嵌入和外部电压调制，将红外发射率控制在0.3~0.7的范围内。2021年，SHI的团队通过组合石墨烯纳米片和Fe₃O₄纳米粒子，显着增强微波吸收且提供轻巧而坚固的支撑。该团队将其进一步集成到具有隔热性能的PI气凝胶中，并使用聚乙二醇（PEG）作为相变材料，获得了一种新型的兼容电磁和红外的双隐形薄膜。PI/石墨烯/Fe₃O₄杂化气凝胶薄膜具有多孔结构，导热系数低，可以抑制红外热辐射，使其具有红外隐身性。为防止温度随外界不断发生变化，上部采用PI/石墨烯/Fe₃O₄气凝胶/PEG薄膜，既能提供低温显热吸收，又能提供高温潜热吸收，最终实现双重热缓冲，从而更好地协调热力学与红外隐身的关系。图8 (a) (S1) PI/石墨烯/Fe₃O₄混合气凝胶薄膜、(S2) PI气凝胶/PEG复合薄膜和(S3) PI/石墨烯/Fe₃O₄气凝胶/PEG复合薄膜在加热和冷却过程中记录的红外热成像图像。根据红外热像分析格式确定的(b)加热和(c)冷却过程中温度随时间变化的图像光子晶体光子晶体是一种新型结构材料，由于其光子带隙和光子局域化两个特性使得控制物体的自发辐射成为可能。通过调节光子晶体的结构,可以使光子带隙处于特定红外电磁波段,最终在红外波段具备高反射率与低发射特性。利用光子晶体禁带的高反射、低辐射等特点，可以改变目标的红外辐射特性，以干扰探测器的捕获光谱，使其无法被红外线侦察装置侦测到，从而实现红外隐身。目前，光子晶体在红外隐身材料的研究主要集中在一维光子晶体材料和三维光子晶体材料，这两种材料由不同折射率的介电层堆叠而成。由于一维光子晶体易于设计和制造，近年来许多研究人员对其进行了深入研究。例如DONG Qi等人开发了基于ZnS/Ge的一维光子晶体（1DPCs）,在波长3~5 μm处测量反射光谱，得到了95.1%的平均反射率；使用ET-10红外发射仪测得平均发射率低至0.054，完全满足红外隐身需求。三维光子晶体的制造方法有微机械加工法、半导体工艺法、激光全息干涉法等。由于三维光子晶体在不同方向上存在很好的对称性，因此利用上述制造方式能够成功得到具有禁带的光子晶体结构，例如层叠的硅棒排列制备三维光子晶体可以有效减少红外波段带隙内目标的红外辐射，并增强带隙外的红外辐射。此外，以钨为代表的三维金属叠层结构具有更宽的禁带，可以选择性地控制辐射。这两种光子晶体红外隐身材料结构复杂，价格昂贵，不利于大规模应用。而胶体基元自组装法因方法简便、容易操作、成本低廉、重复性好等优势，成为一种相对普遍的实验室制备光子晶体方法。LI团队使用机械强度高、化学稳定性强和高温稳定性好的聚苯乙烯胶体微球采用逐层法制备了红外吸收波长为3.30 μm和3.42 μm的三维光子晶体材料，并通过气液界面自组装制备单层聚苯乙烯光子晶体膜。该材料实现了3~5 μm可探测波段红外辐射特性的调制，满足红外隐身要求。总结与展望在过去的几十年里，研究人员对红外隐身材料性能的研究主要集中在调整发射率和温度控制进行热管理这两个方面，而对其机理研究不够深入。随着电子技术和先进探测器的不断发展，单波段隐身材料已难以适应现代军事环境。因此，隐身材料的研究需要向多波段兼容隐身方向发展。其中，突破的关键是弄清楚各个电磁频段之间的内在联系。例如对于红外-可见隐身，光谱和背景光谱特性应尽可能一致（0.38 ~ 0.76 μm），需要一个合适的ε来减小目标与背景之间的红外辐射差异（8 ~ 14 μm、3 ~ 5 μm和1 ~ 2.5 μm）。而对于雷达红外兼容隐身，雷达吸波材料需要高吸收率和低反射率，而红外隐身材料需要高反射率和低ε，这就要求综合考虑隐身机理、制备工艺、材料稳定性和兼容性等问题。目前，实验室制备的样品量很少。如何让合成和设计的材料可以大规模生产，并具有其他优良特性，以确保它们可以在实际环境中使用，仍然是一个很大的挑战。其中，可调整、简便的合成路线备受关注。如何设计具有综合特性的产品也是未来发展的方向之一。例如，耐高温是一个重要因素，因为受保护设备（如飞机）的外表面热平衡温度，飞行时高度很高，普通涂层无法提供隐身性。此外，飞机、舰船等军事装备通常在浓烟、潮湿、气候恶劣的环境下工作，容易产生腐蚀缺陷。因此，耐蚀性对于提高军事装备的质量和可靠性具有重要意义。为适应环境变化，开发智能隐身材料势在必行。传统的伪装防护技术是静态的，缺乏环境适应性。智能隐身材料具有感知、信息处理、自主指挥和对环境信号作出最佳反应的功能。因此，如何设计能够主动适应环境的智能隐身材料是伪装隐身技术进一步提高军事目标在复杂战场环境中的生存和突防能力的重要发展趋势。

p 近日，一篇题为《石墨烯热控材料在华为5G产品中得到创新应用》的文章中提到，石墨烯是目前人类已知强度最高、韧性最好、质量最轻、导电性最佳的材料。作为行业领军者的华为，敢为行业先，再次加码石墨烯技术。一场新材料、新技术风暴或将就此开启。 /p p br/ /p p 生活中，新材料无处不在,小到衣食住行，大到国计民生，新材料正影响和改变着人类的生活。在当下及未来的重点发展领域里，航空航天、电子信息、新能源、高端制造等都离不开新材料的鼎力支撑，新材料在新能源汽车、功能服装、智能家居等应用场景正呈现其优良性能。 /p p br/ /p p 当前，我国新材料产业处于“黄金发展”前期。工信部预计，2020年底，我国新材料产业总产值将超过6万亿元；到2025 年产业总产值将达到10万亿元，并保持年均增长20%；到2035年，我国新材料产业总体实力将跃居全球前列，新材料产业发展体系基本建成，并能为本世纪中叶实现制造强国提供基础支持。 /p p br/ /p p 企业纷纷抢占新材料风口 /p p br/ /p p “即使是疫情期间，都有项目找上门来。” 8月28日，重庆科华新材料公司副总经理胡高吉有点傲娇地说，“我们的单子都堆起了，忙不过来。” /p p br/ /p p 记者走进位于江津珞璜工业园内的重庆科华新材料厂房，一条全自动的生产线正在运作中& #8230 & #8230 已经生产好的ALC板都整整齐齐堆放在厂房内的空地处，等待出货。 /p p 该公司研发的节能减耗、生态环保新材料ALC板，年产量超过250万平方米，是西南地区砂加气混凝土的头部供应商。据介绍，自ALC板投产以来，年销售增长额达到40%。 /p p br/ /p p 受新冠肺炎疫情影响，部分制造企业面临需求放缓、产销下滑的压力。但作为一家新材料企业的重庆再升科技公司却一路上扬，上半年实现营业收入8.56亿元，同比增长39.04%，净利润达2.22亿元，同比增长125.37%。 /p p br/ /p p 走进再升科技新产品体验厅，小到一片高性能滤纸、冰箱隔热芯材，大到航空隔音隔热毯、定制化空气净化机组，一应俱全。“今年，我们建造了专业声学实验室，加快航空级隔音隔热材料的深度研发，力争在更多应用领域打破国外技术垄断。”该公司董事长郭茂说。 /p p br/ /p p 国中创投首席合伙人、首席执行官施安平表示，伴随着政策红利的到来，新材料有望再上风口，成为投资者关注的焦点。与此同时，资本领域也越来越青睐新材料产业，一系列投资在如火如荼地开展，国家和地方各级政府也纷纷成立多个专门基金投入新材料产业的研发。 /p p br/ /p p 正如中国工程院院士、国家新材料产业发展专家咨询委员会主任干勇所言，有了新材料，火力发电的煤耗将“腰斩”，轴承齿轮将幻化于无形，坚硬的现实载体将无限柔软。 /p p br/ /p p 有关人士预测，具有柔软、可印制和光电性能可调等特性的新材料，有望推动柔性显示、能源转换、仿生智能和健康监测等若干产业的快速发展，从而撬动数万亿元级规模的市场。 /p p br/ /p p 石墨烯：最受期待的“神奇材料” /p p br/ /p p 如今，在政策引导和技术推进下，我国石墨烯产业已经到了从实验室走向产业化的关键时期，已经成为我国新材料产业乃至制造业实现弯道超车的突破口。 /p p 如果说此前石墨烯产业化项目是“只闻楼梯响，不见人下来”，那么全球首批量产石墨烯手机在重庆市推出，则为该产业从“原材料—组件—智能终端”的全产业链有机结合提供了范例。 /p p br/ /p p 重庆石墨烯产业园是国家级重点发展的高新技术产业基地及推动自主创新发展的重要载体之一，占地1000亩，目前已经成为石墨烯技术原发地、专业人才聚集地、科技成果转移转化基地及企业成长地。 /p p br/ /p p 重庆高新区相关负责人告诉记者，园区建立了石墨烯产业发展专项资金，在厂房租赁、能源保障、高层次人才引进等方面给予资金扶持。为吸引国内外高层次人才，高新区鼓励通过项目合作、技术入股、技术开发、科技咨询等方式柔性引进人才，为人才提供住房及安家补助费，实行科技人才股权激励政策，促进高端人才引进。 /p p 石墨烯可弯曲式手机、石墨烯电池、石墨烯电子纸、石墨烯透明键盘& #8230 & #8230 作为近年来重庆大力发展的新材料产业，到2025年，石墨烯及相关产业规模有望达到1000亿元。 /p p br/ /p p “发达国家为抢占新材料科技的战略高地，纷纷制定出相关战略计划并投入巨资。”新材料在线联合创始人施发满坦言，“一旦石墨烯宏量制备技术和应用技术的瓶颈完全突破，其市场规模将达到万亿元级的产值。” /p p br/ /p p 赛瑞研究也预测，随着石墨烯成本的降低和下游应用渗透率的提高，2020~2025年石墨烯市场规模的复合年均增长率将达到37.05%。 /p p br/ /p p 新材料产业发展前景十分广阔 /p p br/ /p p 目前，新材料项目主要集中在先进高分子材料、高性能纤维及复合材料及金属材料。由于新材料在新能源、环保 、通信、航空航天、国防军工等领域广泛使用，市场需求比较大，因此上述领域成为新材料产业资本追逐的热门项目。 /p p br/ /p p 赛瑞研究分析，受当地经济发展状况和创业环境影响，广东、江苏、上海成为新材料项目集聚区国内前三强，且新材料项目融资呈现出天使轮及A轮项目占绝大多数、融资规模较大等特点。 /p p br/ /p p 2019年，化工巨头巴斯夫在湛江投资100亿美元兴建改性工程塑料生产装置；2018年11月，美国亨斯迈复合材料天津工厂奠基动工& #8230 & #8230 除了跨国公司外，大量的产业资本纷纷进入新材料行业，融资项目保持快速增长。 /p p br/ /p p 据企查查数据显示，仅在今年二季度，新材料企业注册量达43355家，存续企业超过56万家。截至目前，国内融资的新材料项目数近5000个。 /p p br/ /p p “随着全球制造业和高技术产业的飞速发展，新材料的市场需求日益增长，新材料产业发展前景十分广阔。”世纪证券研报表示。 /p p br/ /p

p strong 　　1 前言 /strong br/ /p p 　　由于关系到舰船服役安全性以及技战术水平，舰船材料的研发考核环节众多，周期较长，一般需要经过实验室研究、工业试制、综合性能评价、应用研究考核、模型结构考核及解剖、上舰考核等极为复杂的研制流程，往往从实验室到型号应用需要10 年以上的时间，甚至超过了很多型号的研制周期。目前全世界只有少数工业化强国具备从材料研发、生产、到应用的整体系列配套能力。因此，“材料先行”、“材料体系构建”是各海洋强国都十分重视的基本理念。 /p p 　　舰船材料按照平台类型分，有舰船结构材料、动力机电系统材料、水中兵器用材料。按照材料类型分为结构材料、结构/功能一体化材料、特种功能材料3 大类。结构材料又分为船体结构钢、轮机及其他结构钢、耐热钢、高温合金、不锈钢、特殊性能钢( 防弹、低磁等)、焊接材料、铝合金、铜合金、钛合金等 结构/功能一体化材料分为树脂复合材料、金属复合材料、阻尼降噪材料等 特种功能材料分为涂料和涂层、阴极保护材料、电解防污材料、有源声学材料、隐身材料( 吸波、吸声等)、密封材料及胶粘剂、装饰材料、橡胶、耐火及绝缘材料等，共有22 个材料类别约1 000 个牌号。 /p p strong 　　2 国内外舰船材料的发展现状 /strong /p p 　　2.1 国外舰船结构钢发展现状 /p p 　　船体结构钢是现代舰船建造最关键的结构材料，也是用量最大的材料，其性能优劣直接关系舰船技战术性能的提高。船体结构钢作为船体结构材料，必须具有足够的强度和韧性、良好的工艺性及耐海水腐蚀性能。第二次世界大战后，世界各军事强国为了满足舰船装备的发展需求，研究开发了系列高强度舰船用钢。 /p p 　　美国从第二次世界大战开始发展舰船用钢至今，其舰船船体钢的发展经历了多个阶段。先后选用过碳素船体钢、HTS、HY80、HY100、HSLA80、HSLA100 等多个型号的钢种。其研制应用大致可以分为4 个阶段[1 - 3]： /p p 　　第一阶段 二战期间，美国水面舰船主要选用HTS、A、B、D、E 等高强度及一般强度级别的结构钢作为主船体选材。该阶段钢的主要特点是强度级别不高，合金元素少、碳当量低，故成本低、焊接性好，但其韧性较低、抗弹性差、耐蚀性一般，且钢板厚度较大，但在当时也基本满足了美国水面舰船的使用要求。 /p p 　　第二阶段 20 世纪60 年代以后，为了满足发展大型航母和新一代潜艇的需求，在Ni-Cr 系STS 防弹钢的基础上开发出了强度更高、韧性更好的HY 系列高强度结构钢，包括HY80、HY100 及强度更高的HY130 钢。HY 系列钢种为调质型Hi-Cr-Mo 系钢，其主要特点是：①高强度，HY80、HY100 分别为550 MPa、690 MPa 级别 ②Ni、Cr、Mo 等合金元素含量较多，碳当量高，焊接性差，建造成本高 ③钢板规格齐全，水面、水下舰艇结构通用 ④碳含量及碳当量较高，故焊接性差。 /p p 　　表1 为20 世纪80 年代美国海军HTS /MS 钢和HY 钢在舰船方面的应用情况。可以看到，HTS /MS 钢在水面舰船上依然是主要且大量应用的钢，而潜艇则以HY80、HY100 钢为主。 /p p style=" text-align: center " 　　 img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201804/insimg/0190a421-9cfb-4310-aa7e-5cdc979d57be.jpg" title=" 111.jpg" width=" 419" height=" 168" style=" width: 419px height: 168px " / /p p style=" text-align: center " 　　表1 美国海军舰船钢用量情况 br/ /p p style=" text-align: center " 　　Table 1 Consumption of ship building steel in U. S. Navy /p p 　　第三阶段 HY 系列钢虽然强度级别较高，但由于钢中的合金元素如Ni，Cr，Mo 等含量较高，导致该种钢成本高，且对焊接性能要求较高。20 世纪80 年代以后，为了改善海军舰船用钢焊接性能，节约舰船建造成本，又发展了HSLA80、HSLA100 新钢种，以替代对应强度级别的HY80、HY100 钢。图1 显示了690 MPa 级HSLA100 钢近年来在美国海军最新航母建造中的使用情况。可以看出，从CVN74 的少量试用，到CVN75、CVN76、CVN77 扩大采用，经过了10 多年时间。 /p p 　　HSLA80、HSLA100 钢主要采取铜沉淀硬化型的强化机理，其主要特点是： ①碳含量及碳当量低，焊接性能好，建造成本低 ②Ni，Cr，Mo 含量较HY 系钢有了不同程度的减少，降低了材料成本。 /p p 　　这一阶段的航母船体结构用型钢、铸锻钢及焊接材料仍然沿用了HY 系列的配套材料。为了充分发挥HSLA系列钢所具有的良好焊接性能，同时开发了配套材料。 /p p style=" text-align: center " 　　 img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201804/insimg/76c3e07d-6fe5-438a-842f-bf607a415fdd.jpg" title=" 112.png" width=" 344" height=" 176" style=" width: 344px height: 176px " / /p p style=" text-align: center " 　　图1 HSLA-100 在美国航母上使用情况/t /p p style=" text-align: center " Fig. 1 Utilization of HSLA-100 steel ( tons ) on theU. S. Navy aircraft carriers /p p 　　第四阶段 20 世纪90 年代以后，为了发展未来型航母，美国海军关注的焦点变为航母主船体重量越来越重，以及由此带来的航母机动性和有效载荷降低等突出问题。因此，美国海军又相继开发了HSLA65 和HSLA115及10Ni 钢。目前，美国航母主船体用钢主要是HTS、HY80、HY100、HSLA80、HSLA100 等5 种钢混用，并在非主要结构部位考核HSLA65 和HSLA115。 /p p 　　美国在发展水面舰船用钢方面有以下4 个特点：①446 MPa强度以下的水面舰船用钢主要是Mn 系钢 ②注意改进现役钢种的质量及韧性 ③采用控轧控冷等现代冶金技术，发展新型船体钢，提高钢的强韧性及可焊接性 ④开展新钢种的研究，形成新的系列，旨在降低钢种本身成本及舰船制造成本。 /p p 　　美国海军发展的HSLA65、HSLA80、HSLA100、HSLA115 系列易焊接、高强度舰船用钢， 逐步替代传统的HY 系列高强度舰船用钢，成为最新航母建造的主体材料，代表了航母用钢的发展方向。美军在现役航母上大胆考核下一代先进材料的做法， 使得其航母用钢研发和应用发展迅速，体系十分完备，可随时根据需求对设计做出调整。至此， 美国在舰船用钢方面基本形成了一套完整的体系， 以美国海军航母用钢为例， 其材料的发展替代历程如图2所示。 /p p style=" text-align: center " 　　 img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201804/insimg/2b02deda-1614-4b2d-8850-43f6c02997ab.jpg" title=" 113.png" / /p p style=" text-align: center " 　　图2 美国海军航母用钢的发展替代历程 /p p style=" text-align: center " 　　Fig. 2 Substitution progress of the steel for U. S. Navy aircraft carriers /p p 　　除美国外，俄罗斯、日本、法国、英国等国家也开发了系列高强度舰船用钢，如俄罗斯的AK 系列、АБ系列，日本的NS 系列，法国的HLES 系列等，其舰船材料的发展思路大致与美国相仿。国外舰船用钢的总体发展趋势可以概括为以下几点： /p p 　　高强度化 对潜艇来说，提高耐压壳体用钢的强度意味着减少艇体自重，增大下潜深度或增加储备浮力，可大大提高潜艇的技战术性能。对大型水面舰艇来说，提高船板强度意味着船体重量的减轻，可以为舰艇武备升级和全寿命维护节省出宝贵的重量，并显着降低造船成本。 /p p 　　易焊接化 为满足航母和大型舰艇的建造需求，改善舰船钢焊接性能是另一个重要方向。如HSLA 系列钢利用微合金化、控轧控冷、时效硬化处理以及超低碳贝氏体组织来满足高强韧性、易焊接性要求，形成了0 ℃、室温焊接不预热等高强度舰船钢系列，显着降低了造船成本、提高了建造效率。 /p p 　　现有钢种的改进与完善配套 为满足舰船用钢不断更新换代的要求，世界各国都对现有成熟钢种不断改进提高，进行深化完善的研究工作。如美国HY80 /100钢，自20 世纪50 年代研制成功以来一直在进行改进提高的研究工作，已修订标准11 次，对技术指标要求、冶金工艺方法、化学成份分档、钢板厚度规格、钢中夹杂元素及冶金质量控制等方面进行了深化完善。 /p p 　　采用冶金新技术提高舰船用钢性能 舰船用钢的研制、开发和生产水平与一个国家的冶金工业基础密切相关。20 世纪80 年代后，随着超低碳、超纯净钢冶炼、连铸技术和控轧控冷等冶金技术的发展，舰船用钢也朝着高纯净化、高性能方向发展[4]。 /p p 　　2.2 国外其他舰船材料发展现状 /p p 　　舰船总体系统对关键材料技术的需求不仅限于高强度、易焊接的高性能结构材料，因此在发展船体结构钢材料的同时，国外也在大力推进其他高性能舰船材料的研发。 /p p 　　钛及钛合金 钛及钛合金具有良好的断裂韧性、耐蚀性，高比强度和低磁性等特点，是优秀的海洋合金。俄罗斯在钛合金研制和应用上独树一帜，其技术水平、建造能力和规模在国际上处于领先地位，已基本形成用于船体、船机和动力装置的钛合金系列材料。美国用于舰艇的钛合金主要为中强可焊钛合金。美国将大量钛材用于通海系统的管、泵、阀换热器上，以解决海水腐蚀，从而提高其使用寿命与可靠性。 /p p 　　铝合金 铝合金由于具有比重小，比强度、比模量高，耐腐蚀性能好，易加工成型，焊接性能好等优点，在舰船领域得到了广泛的应用，主要用于快艇、高速船、军辅船、航空母舰升降装置、大型水面舰船上层建筑、鱼雷壳体等，铝质船舶也从铆接、铆焊结构发展到全焊结构。多年来，世界各国对船用铝合金的研究与发展都非常重视，在美、日、英等发达国家，舰船用铝合金已成系列，品种配套、规格齐全，已成为海军舰船的主要结构材料之一。目前国外在船舶上应用的铝合金主要有以下几个系列： Al-Mg 系、Al-Mg-Si 系和Al-Zn-Mg系，其中以Al-Mg 系合金在舰船上应用最广泛[5]。 /p p 　　铜及铜合金 铜及铜合金具有优异的耐海水腐蚀性、导热性、耐海生物污染性，优异的力学性能、良好的冷热加工性能及铸造性能等，广泛用于舰船螺旋桨，海水管系及其配件、泵、阀、轴套等零部件，潜艇螺旋桨用铜合金还应具备低噪音特性。20 世纪60 ～ 70 年代，英国斯通公司、俄罗斯、美国相继研制出了铸造阻尼Cu-Mn 合金，但使用性能不理想。英国斯通公司提出潜侧式噪音螺旋桨新方案，从精湛的设计技术、新型高阻尼合金和复杂桨叶形状精确制造3 个方面综合控制，共同提高潜艇的隐蔽性能。 /p p 　　复合材料 复合材料包括树脂基与金属基复合材料，具有力学性能优良、耐腐蚀、大幅减重、优良的声、磁、电性能等特点，早期应用在小型巡逻艇和登陆舰上。近年来，随着低成本复合材料技术的提高，开始逐渐应用在大型巡逻艇、气垫船、猎雷艇、护卫舰以及上层建筑中。各国海军应用的复合材料制品还包括烟囱、舱壁、甲板、舵等次承载结构，这些材料可降低舰船的雷达信号特征，同时也降低了红外( 热) 信号特征，在结构减重方面所做的贡献非常显着。 /p p 　　新型功能材料 除以上材料外，国外还大力发展了诸如防腐涂料、舰船隐身、减振降噪、隔热及其他特种功能材料等新型功能材料。其中防腐涂料： 主要用于舰船上层建筑、舰船内舱、舰船海水管路系统、船体及其附体如舵、减摇鳍、螺旋桨等部位。舰船隐身： 水面舰艇隐身技术的重点集中在雷达波隐身、红外隐身及减振降噪技术上 国外采取涂敷型吸波材料或结构型吸波材料解决雷达波隐身 采用特殊涂料解决红外隐身的研究工作正在进行。减振降噪： 减振降噪材料的主要类型包括吸声材料、隔声材料、阻尼材料。隔热材料： 主要用于舱室环境控制，它也是舰船舾装材料的重要组成部分，国外舰船用绝缘隔热材料有无机材料和有机泡沫材料两类。特种功能材料： 包括储氢材料、永磁材料、主动控振智能材料等。 /p p 　　2.3 材料加工与成型新技术 /p p 　　为更好地实现减免维护、降低维护成本这一航母腐蚀预防与控制的核心思想，目前美国海军在航母及其他新的舰艇建造和维护过程中，不断研发运用了一系列新材料、新工艺和新技术。 /p p 　　新型铸造工艺 在HY-80 /100 钢铸造过程中，美国海军采用了新型压铸工艺以降低成本、提高铸件合格率。新工艺的运用每年可节省成本70 万美元，使大型铸件合格率提升至70% 以上，交货时间降至55 天。 /p p 　　新型成型技术 美国海军采用闭塞冷锻技术( CDCF)制造的5 ～ 20 cmCVN-78 航母用Inconel 625 合金管弯头，使管道连接费用节省了约50 万美元。 /p p 　　新型焊接技术 主要有远程焊接预热系统、轻型火焰钎焊技术、大功率电缆接头铝热焊技术、防涂层烧蚀焊接冷却技术。为避免焊接预热不均，提高焊缝质量，美国海军在航母CVN-78 建造过程中运用了新型的远程焊接预热系统 为克服人工钎焊造成的质量难以控制问题，在CVN-78 建造过程中，美军采用了轻型火焰钎焊技术，使每艘航母建造和大修成本节省了700 万美元 美军将新型铝热焊技术用于CVN-78 大口径电磁弹射器大功率电缆接头焊接，大大提高了焊接质量和可靠性，减少了焊接和维护工时 为防止已涂装区域在焊接过程中的烧蚀， CVN-78 建造过程中运用了焊接冷却技术[6 - 8]。 /p p 　　2.4 国内舰船材料发展现状及特点 /p p 　　2.4.1 发展现状 /p p 　　我国舰船结构钢发展可以划分为4 个阶段[9 - 10]： 20世纪50 ～ 60 年代，主要是依赖原苏联进口和仿制 20世纪70 ～ 80 年代开始自行研制，当时受国内资源限制，立足于无镍合金钢，研制了我国第一代舰船用Mn 系无镍铬钢和低镍铬钢，如901、902、903 系列钢种，这些自行研制的舰船用钢在我国海军舰艇建造中得到了成功应用 进入20 世纪80 年代，海军装备有了很大发展，对舰船用钢也提出了更高的要求，第一代舰船用钢已满足不了现代海军的需求，开始研制综合性能更好的第二代舰船用钢及其配套材料，如390 MPa 级的907A 钢、440 MPa 级的945 钢、590 MPa 级的921A 系列钢、785 MPa级的980 钢等，至此，初步形成以4 大主力钢种为支撑的我国舰船结构材料体系 20 世纪90 年代后，改进提高和自主研发并举，特别是2000 年以后，在强度覆盖、品种规格及配套材料等方面有了长足的发展，为海军新型主战装备建设提供了强大的物质基础。 /p p 　　在持续发展船体结构钢及其配套材料的同时，我国也加大了舰船用其他结构/功能一体化材料，以及特种功能材料的研发。 /p p 　　钛及钛合金 我国舰船钛合金的研究始于1962 年，经过探索研究、自主研发、产业化及推广应用3 个发展阶段，研究水平有了很大的提高， 目前拥有包括Ti-B19、Ti91、Ti70、Ti80 等典型舰船钛合金，并形成了我国专用的钛合金系列，能批量生产板、管、锻件、中厚板、各种环材、丝、铸件等多种产品，基本满足国内舰船不同强度级别和不同部位的要求[11 - 12]。 /p p 　　铝合金 我国舰船用铝合金的研究始于20 世纪60年代初。目前研制成功的船用铝合金结构材料主要有变形铝合金和铸造铝合金2 大类。变形铝合金包括铝合金板材、型材、管材、锻件及其配套焊丝，研制成功的船用变形铝合金牌号主要有Al-Mg 系的5A01、5A30、5A70 合金和Al-Zn-Mg 系的7A19 合金，铸造铝合金牌号主要有ZL305 和ZL115 合金等。自1979 年起，5A01、5A30、7A19、ZL305 和ZL115 等合金已广泛用于各种船舶及鱼雷壳体的建造等，5A70 合金已成功用于建造水撬模拟结构件。然而，我国舰船用铝合金的牌号、品种、规格却未能全面发展起来，我国用来制造高速舰船船体(包括军用快艇和高速客船) 的铝合金几乎都依赖国外进口，其中使用最多的是进口5083 铝合金。 /p p 　　铜合金 我国对海水管系及其配件、泵、阀、轴套等零部件，舰船螺旋桨等用的铜合金研究相对薄弱。目前我国舰船海水管路系统主要采用以B10、B30 为主的铜镍合金。新研制了铸造铜镍铝合金ZCu7-7-4-2 及变形铜镍铝合金等，并发展了舰船用铜镍合金的焊接技术。 /p p 　　复合材料 我国复合材料研发相对国外较晚，经历了由纤维增强复合材料、树脂复合材料到结构芯材的发展。其中，纤维增强材料由最初的玻璃纤维，发展为碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维和连续玄武岩纤维等4 大高科技纤维 树脂复合材料中的树脂也经历了不饱和聚酯树脂、环氧树脂、乙烯基酯树脂、酚醛树脂等几大类别的发展过程 复合材料夹层结构船艇常用的轻质高性能结构芯材包括泡沫塑料、轻木以及各种蜂窝材等。我国复合材料在舰船的应用较少，典型应用是潜艇的艇艏声纳导流罩，部分已经安全应用20 年。在实艇应用方面，除透声复合材料获得了较多的应用外，隔声、吸声和阻尼复合材料还没有在型号中实现应用，工程应用经验不足，与国外差距较大[13]。 /p p 　　新型功能材料 现代舰船是高新技术高度密集的综合系统，所用功能材料的种类很多，但其中大多数并不是舰船专用材料。在舰船上有独特应用的功能材料主要有电磁力推进用超导材料、吸收雷达波材料、舰船隐蔽用消声与减振材料、水声换能材料、燃料电池用贮氢材料、永磁电机用永磁材料等，其中有些还兼作结构材料，属结构/功能一体化材料，这一系列新型功能材料大多尚处于探索研究阶段。 /p p 　　2.4.2 发展特点 /p p 　　我国舰船材料的发展以海军装备发展对关键材料特性要求为依据，经历了从无到有、从仿制到自行研制的过程。已研制和生产的舰船材料基本满足了不同时期海军各型装备发展的需求。近期国内舰船材料的发展主要有以下几个特点： ①正在完善4 大主力钢种的规格系列。近年来，研发了907A 和921A 双球扁钢、921A 超长超宽板、921A 高效不预热焊接材料等结构材料，满足大型船舶主船体结构的建造需求 研发了厚度为80～ 120 mm 的980 厚板，满足潜艇的建造需求。②在低成本和耐蚀钢应用方面进行了探索。研发E36 军民通用船体结构钢，降低了成本，简化了建造工艺，满足护卫舰的建造需求 开展了B 级耐蚀钢的推广，用于大型辅助船舶主船体结构建造。③研发系列复合材料。系列复合材料的开发应用，实现了舰船用结构/功能一体化材料零的突破 复合材料上层建筑、指挥台围壳整体方案的制定，可实现船体结构减重30% ，为护卫舰、潜艇的减重需求提供了技术途径。④新型功能材料不断涌现。研制了航母飞行甲板防滑涂料以及应用于不同基材表面、不同期效的防腐及防污涂层等，使舰船涂料防腐能力从5 a 提高到8 a，防污能力从3 a 提高到5 a 开展了耐压壳体用阻尼隔声去耦材料、耐压阻尼吸声材料等研制工作。⑤在材料新工艺方面进行了大量探索。全面推广舰船结构及配套焊接材料的结构模型建造考核，通过各型舰艇的模型建造考核，进一步深化了应用研究，通过结构模拟、环境模拟和工艺模拟条件，实现舰船结构材料上舰前的考核验证，确保安全可靠应用。 /p p 　　2.5 国内舰船材料发展中存在的问题 /p p 　　随着海军战略转型，海军装备进入高速发展期，对舰船材料的发展提出了更新、更高的要求，同时也暴露出舰船材料发展方面存在的问题[8]。 /p p 　　材料研发体制缺乏顶层沟通机制 舰船材料特别是船体结构钢属于国家重大战略资源，建设投入大、周期长，一般均由国家投资进行立项研制。例如在船体结构钢的研制和应用方面，按照渠道划分为国家立项支持船体结构钢的基础研制和军方立项支持船体结构钢的应用研究。由于缺乏顶层的沟通机制，军方主导作用受到制约，导致基础研究和应用研究结合不紧密，需求和投入结合度不高。一方面，造成对材料的先期投入不足，难以实现“材料先行” 另一方面，易出现材料研制滞后问题，影响型号建造进度。 /p p 　　材料及配套体系构建不完整 舰船关键材料及配套材料的现有体系( 如船体结构钢) 基本能满足现有舰船装备的要求，但距离战略转型后的海军装备发展需求还存在材料种类、规格缺失等问题，影响了现有装备建设进程及发展，急需开展相关研究，补充完善，同时加强舰船材料顶层规划的研究工作。 /p p 　　材料应用工艺技术成熟度不够 船体结构用铝合金材料至今仍依赖进口，就是典型的材料加工技术成熟度不够的问题。船体结构钢也同样存在类似问题。舰船结构建造工艺包括焊接、火工矫正、水火弯板、冷成型等，种类多、工艺复杂。特别是舰船作为一个巨大的焊接结构，焊接工时占全船建造工时的30 ～ 40% ，焊接效率直接影响舰船的建造进度，焊接质量直接影响舰船结构的整体质量，因此舰船的焊接管控至关重要。921A 钢需焊前预热，980 钢需焊前预热、焊后后热，对施工环境条件要求苛刻，如果焊接工艺执行不严、焊接工艺更改的验证试验不充分，易出现如角焊缝裂纹等焊接质量问题，容易影响舰船建造质量。另外，先进高效的焊接工艺应用较少。 /p p 　　关键材料技术性能落后甲板飞行涂料、液舱防腐蚀涂料、船体防污涂料、减振降噪材料、隐身材料等关键材料指标性能落后，不能满足舰船装备发展需求。 /p p 　　舰船材料是海军装备发展的重要物质基础，“一代材料、一代装备”。“材料先行”是国内外武器装备建设的共识，应当结合生成技术的进步，动态地改进、提高舰船材料研制应用技术水平，实现舰船材料持续、协调、体系化发展。 /p p strong 　　3 舰船装备发展对材料的需求 /strong /p p 　　由于国家发展战略和军队发展重点的要求，与国内其他兵种和国际海军装备发展大势相比，国内海军装备发展速度长期缓慢。随着海军转型要求，赋予了海军新的历史使命，对海军装备提出更高、更快、更强的要求，但材料问题成为制约海军装备快速发展的短板。在未来20 年，海军将会有更多的舰艇型号立项、研制、交付使用，对先进材料的需求将会以几何级数增长，舰船装备材料技术领域将会面临前所未有的压力和机遇。 /p p 　　3.1 海军装备发展对先进材料的需求特征 /p p 　　根据世界各国海军装备的特点，海军舰艇装备的发展趋势可概括为“深、大、远、高、低”，即： 下潜深度更深，大吨位舰船更多，走向更远海域，高航速、高机动性、高负载、高隐身性、高防护能力、高在航率等，低成本。因此对舰船装备材料也提出了更高的要求，可概括为以下几点： ①提高潜艇的潜航深度可以提高潜艇的隐蔽性、机动性和生存能力。未来海军潜艇下潜深度会更深，要求耐压壳体承受压力更大、耐压壳体材料强度更高、规格更厚、更耐腐蚀、焊接性能更好 但耐压壳体增厚会带来重量、重心变化等总体设计问题，因此耐压装备材料需要更新换代，需要发展轻质非耐压壳体材料。②航母、大型驱逐舰、两栖攻击舰等大型舰船以及气垫船、舰载机以及新型特种装备给材料技术提出更多特殊的要求。航母结构庞大、复杂，其艉轴架、动力轴等铸锻件尺寸远远超过一般水面舰船 飞机上舰要求研制弹射起飞、阻拦降落等关键设备，这些装备的关键材料需要强大的技术储备，需要开展相关大尺寸材料的制造工艺技术研究和新材料研制。③海军舰艇在海洋中服役，必然会面临腐蚀与海洋生物污损问题，远海航行对先进材料的耐蚀性、可靠性、安全性的要求更高。海军是材料腐蚀问题最为突出的兵种。海军装备逐步从近海走向远洋，腐蚀环境更为恶劣，对装备的可靠性、长寿命要求越来越高。提高坞修间隔期和在航率，才能充分发挥海军装备的作战能力，这要求舰船材料具有良好的耐蚀性。整体提高舰船结构材料、结构功能一体化材料、电子功能材料的耐蚀性以及重要装备的防腐蚀能力是迫切需要研究的课题。随着舰员在舰上生活、工作时间越来越长，以及国际上对海洋环保要求越来越高，舱室环境居住性和对海洋的友好要求越来越严格，长寿命、绿色环保防腐防污材料需求将更为突出。④隐身性是未来舰艇最突出的技术特征和有效作战最重要的技战术指标。海军装备高隐身性、高防护性能对先进的结构/功能一体化材料特性提出了高要求。主要体现在水面舰艇以雷达隐身、潜艇以声隐身等为重点，应发展并应用新型耐压阻尼材料、主动阻尼材料、水声材料、多频谱隐身涂料等技术，同时探索研究磁、红外、尾迹等其他隐身技术，加强舰船自身防护安全结构和材料研究、研制发展舰艇用轻型防护装甲材料，进一步提高关键结构材料的抗打击防护性能。⑤无论潜艇还是水面舰船，航速越高、机动性越好，越能在海战中赢得主动。另一方面，潜艇与水面舰船配备的武器装备及弹药越多，在海战中战斗力越强。而要实现高航速、高机动性与高负载，则要求舰艇的结构重量小，并尽量降低结构重心，这对先进材料的种类和性能提出了长远要求。钛合金、铝镁合金、复合材料等轻质材料的规模化应用是解决舰艇减重、增加有效载荷和提高航速的关键途径。⑥就单个装备比较，舰船相对其他兵种的装备要大得多、重得多，材料成本占装备经费比例非常高，控制材料成本意义重大。特别是在未来20 年海军装备处于大发展时期，大吨位舰船会越来越多，许多型号要批量建造、长时间保留。急需探索民用船体钢替代技术，发展低成本钛合金技术、低成本复合材料技术、先进高效焊接技术等。 /p p 　　3.2 舰船装备发展对材料的需求分析 /p p 　　材料技术是装备发展的三大支柱之一，先进材料制造技术的发展与核心军事装备的发展密切相关，新材料的探索研究并达到应用水平应早于新装备的探索研究和立项研制。根据海军装备体系建设的需要，并结合目前的舰船材料体系发展现状，舰船装备发展主要需要解决以下几个方面的需求。 /p p 　　3.2.1 现实迫切需求 /p p 　　在较短时间内我国舰船将有大量新型号立项研制，国内设计、研制、生产的材料中尚有大量的关键材料及技术急需突破。①在高性能结构材料技术方面，优先发展潜艇用钢及配套材料系列化研究，包括开展大规格980 厚板研制及相关模型结构考核 开展大规格980 双球扁钢研制 开展980 钢窄间隙焊接工艺研究，以及TIG 焊丝和金属粉芯焊丝的研制 开展40 MPa 高压气瓶用钢研制 开展通海系统、排烟管系以及专用关键设备与结构材料换代研究 开展潜艇阻尼材料/功能/结构的一体化设计及应用技术研究。另外围绕水面舰船优先发展921A、907A 双球扁钢的研制 690 MPa 级易焊接钢板及配套焊接材料的研制 上层建筑用高强抗弹装甲结构的研制 大尺寸铸锻件工艺研究。同时，还应开展对低雷达反射截面、抗腐蚀、具有优异的电磁屏蔽性能的先进材料制备技术的研究。围绕气垫船设计制造，针对耐蚀铝镁合金材料性能不稳定、可靠性差的问题，开展工艺优化研究、微弧氧化等表面处理技术应用优化设计理论及使用评价方法研究 开展空气螺旋桨材料和制造技术、焊接及连接技术、铝合金抗腐蚀技术等各种关键设备的材料和制造技术的研究。②针对隐身材料，包括电磁波隐身材料、阻尼降噪材料、磁隐身材料等结构/功能一体化材料技术方面，重点开展纳米隐身涂层材料研究 宽温宽频高性能阻尼材料的研究 高性能、耐高压(6. 0 MPa)、隔声量大的阻尼隔声材料的研究 主动阻尼控制技术、阻尼材料技术的集成应用及综合评定等。应用于舰船不同部位的复合材料及结构设计技术研究 复合材料上层建筑和潜艇指挥台围壳材料/结构/功能一体化设计和评价技术 舰船桅杆、烟囱用复合材料的应用研究 新型隔热绝缘配套材料研究等。③在特种功能材料应用技术方面，优先研究长效防腐防污涂层材料技术 高性能电极材料技术 舰船非钢质船体长效无毒防污材料 飞行甲板防滑涂料工程应用技术 防腐防污技术的智能化、集成化技术以及寿命快速评估预测技术 高温超导材料应用集成技术等。 /p p 　　3.2.2 共性长期需求 /p p 　　除以上迫切需要解决的现实需求外，舰船装备发展对先进材料提出了更长期的发展需求，主要包括： /p p 　　舰船材料腐蚀监检测与评估评价技术 腐蚀是影响装备可靠性最主要、最普遍的危害。应重点研究对关键部位、关键设备的在线监检测技术、涂层性能无损快速检测技术及相关的设备研制，并在此基础上形成评估专家系统、远程诊断系统，同时开展舰船装备材料使用评价方法、抗失效技术及评估理论研究。 /p p 　　轻质材料及材料结构/功能一体化技术 对复合材料、钛合金以及高强度铝合金材料与结构( 如波纹夹芯板)均有长期的需求，对作战能力要求高( 搭载武器电子装备多、弹药多)、续航时间长( 自载燃油、淡水量大)、航速高( 重量小) 和抗风浪等级高( 重心低、稳性好)的作战舰艇尤其如此，需要大量采用轻质材料，对降低结构重心、增加有效载荷、提高机动性有重要意义。 /p p 　　隐身材料技术 重点研究宽频、有效、可大面积应用、可操作性强的舰用雷达隐身材料 电磁屏蔽材料与技术 雷达兼容热红外等一体化舰用隐身材料 玻璃钢结构舰用隐身材料 舰用雷达伪装网 舰用多频谱伪装网 超高内耗阻尼材料、宽工作温度区间和宽频带范围高阻尼材料及结构/功能一体化高阻尼材料等。 /p p 　　先进水声换能材料及换能器制造技术 对潜艇来说，需要突破低频大功率水声换能器性能，要研制满足大潜深要求的水声换能器，要重点解决大尺寸新一代磁致伸缩水声换能器制备关键技术。 /p p 　　低成本材料制造及应用技术 舰船的特点是结构庞大、复杂，所需材料品种多、数量多、重量大，材料所占装备经费比例高。低成本钛合金、复合材料制备技术是舰艇装备发展的共性需求。另一个方面是材料的低成本应用技术。突出例子是高强度钢的焊接，要求预热焊接，工艺复杂，造成船体制造成本大幅度增加。如何在材料技术以及应用技术上创新，简化焊接工艺，对于降低成本具有重要意义。 /p p 　　舰船材料性能退化抑制技术 舰船服役寿命要求长，一般在30 a 以上，航母甚至要求达到50 a。舰船服役环境苛刻，金属材料耐腐蚀表面处理技术及复合材料、非金属材料老化抑制技术是必须面对的问题。提高金属材料与复合材料的耐腐蚀性能，提高防腐防污材料的防护期效和服役寿命，是舰船装备长期的共性需求。例如复合材料的老化、阻尼材料阻尼性能下降。 /p p 　　绿色安全材料技术 舰船装备既要执行战斗任务，还要执行和平使命，这就要求舰船防腐防污涂料是环境友好型的，包括舰船上的排放物。同时，海军官兵长期在舰船上居住生活，更要求舰船舱室内所用的材料是绿色环保、阻燃无毒的，保证官兵的健康，并在发生火灾的情况下保证官兵的安全。因此，舰船装备的发展，对绿色安全材料有共性需求。 /p p 　　新型隔热材料技术 目前，各型舰船的隔热材料、绝热材料都相对落后。需要加强新型隔热材料———聚酰亚胺泡沫的应用研究和现用隔热材料升级换代，以及隔热绝缘配套材料研究。 /p p 　　舰船材料全寿命支持数据库及信息系统 目前已经建立有“舰船用钢数据库”，应进一步扩大和加强舰船材料数据库的开发，使之涵盖舰船结构钢、舰船动力系统材料、复合材料、船用功能材料等，逐步建立起“舰船材料全寿命支持数据库及信息系统”，服务于舰船材料决策、研发、采购、建造、维护流程，有效支持舰船装备信息建设化的进程。 /p p strong 　　4 舰船装备材料未来发展方向 /strong /p p 　　现代高新技术的发展使舰船装备的面貌产生了深刻的变化，成为其战斗力的主要标志，而先进材料又是舰船上高新技术实现的物质基础。先进材料的研发直接关系到舰船整个系统的运行、维护和安全，开发高性能的先进材料能为增强舰艇作战能力和降低服役期的成本提供有力保障。 /p p 　　当前舰船材料研究与应用的总趋势是，由以结构材料为重点转向以结构/功能一体化材料、特种功能材料等高性能材料为重点。就用量而言，传统结构材料在未来的舰船建造中仍占绝对的多数 但就发挥功能而言，高技术新材料则占有更重要的地位。整体来看，舰船装备材料未来的发展方向可以从以下几个方面进行说明[14 - 15]： /p p 　　4.1 结构材料 /p p 　　传统结构钢材料 鉴于传统舰船用高强度结构钢的不可替代优势，研发高性能的结构钢及相关配套材料仍将是我国舰船装备材料技术的主要发展趋势之一。我国舰船装备用高强度钢未来主要向提高加工制造工艺性、高性能化、低成本、建立材料技术设计基本理论和方法等方面发展。 /p p 　　新型结构材料 对于某些特殊的结构( 如表面效应船、混合式水翼船、深潜器、大深度鱼雷等的壳体结构)，要求使用高比强度的材料，以减轻壳体的重量，提供合理的有效载荷，必须发展如钛合金、铝合金、铜合金等新型结构材料，其中钛合金是未来新型结构材料发展的主力材料。我国船用钛合金品种、规格不完善，加工和制造技术也相对落后，目前仅局限应用于声呐导流罩、舷侧阵透声窗、进排气管路、少量阀门及管路附件等专用结构的制造。研究和应用钛合金材料，将进一步提高我国舰船装备的作战性能，提高舰船的生命力和使用寿命，是我国舰船装备的重要发展趋势之一。我国钛合金材料技术未来主要向提高综合性能、低成本、可靠焊接性、复杂制造、推广应用、完善材料体系等方向发展。 /p p 　　4.2 结构/功能一体化材料 /p p 　　鉴于复合材料的巨大优势，国外海洋强国不断加强舰船复合材料研制和应用，且逐渐由非承力结构向主/次承力结构发展，从局部使用向大规模应用扩展。我国舰船装备复合材料研制和应用水平起步较晚，仅在声呐导流罩、雷达天线罩、水雷壳体、桅杆等专用构件有所应用，因此加大复合材料的研发和应用力度，将对我国舰船装备的总体性能提高具有重大意义。我国舰船装备用复合材料未来主要向低成本、高性能化、多功能型、优化连接、长寿期、安全可靠等方面发展。 /p p 　　舰船装备隐蔽性能的提高，离不开隐身材料技术的发展和支撑。舰船装备，尤其是潜艇的隐蔽性能，已日益成为其最突出的性能指标之一，而反潜技术的发展对潜艇的隐蔽性又提出了新的更高要求。我国舰船装备的隐蔽性能与国外存在差距，研发和应用先进的新型隐身材料技术，将是提高我国舰船装备，尤其是提高潜艇隐蔽性能的重要举措之一。未来主要向多功能化、主动减振、智能化、低成本化等方面发展。 /p p 　　此外，探索纳米结构/功能一体化、仿生结构/功能一体化、智能结构/功能一体化材料等新概念材料的新特性、新方法也是结构/功能一体化材料技术发展的重要方向。 /p p 　　4.3 特种功能材料 /p p 　　无论是防护效果，还是防护材料的使用寿命，我国的防护材料技术水平均落后于国外发达国家。因此，开发和应用更先进、综合防护性能更好的防护材料，是提高我国舰船装备防护水平的必然选择。我国舰船装备防护材料(包括防腐、防污、防滑、耐高温密封防漏、舱室装饰等材料)未来主要向高效、低成本、可靠、环保、安全检测及控制等方面发展。在发展特种功能材料技术的同时，还应开展高性能储氢材料、永磁材料、电极材料、水声换能材料、高温超导材料等特种功能材料的探索研究。 /p p 　　在发展以上材料的同时，应加大探索对舰船装备发展有重大影响和有重大军事应用前景的前瞻性材料，如生物材料、纳米材料等 同时，还应加强对先进制造与成型技术的探索。 /p p strong 　　5 结语 /strong /p p 　　目前我国舰船材料整体技术水平和行业管理能力与船舰装备建设跨越式发展的要求还存在一定差距，针对以上存在问题，在今后工作中，应力争在不同层面和不同方面取得发展和提升。主要研究重点有以下几点： ①加强舰船装备先进材料技术的发展战略研究，制定相应的新材料发展规划 ②加强舰船装备先进材料研发过程中的顶层设计管理，确保研发效率和产品质量 ③尽快完成适应我国舰船装备发展的材料体系建设 ④加大舰船用前瞻性材料研究，建立新材料上舰应用有效模式。 /p p 　　参考文献 References /p p 　　[1] Cheng Xin& #39 an( 程新安) . 国外舰船用钢的回顾与展望[J]。 /p p 　　Development and Application of Materials( 材料开发与应用) ，1997，12(2) : 46 - 48. /p p 　　[2] Wu Shidong(吴始栋)。 美国舰艇用结构钢的开发与应用研究[J]。 Shanghai Shipbuilding(上海造船)，2006，(4)： 57 - 59. /p p 　　[3] Yin Shike( 尹士科) ，He Changxian( 何长线) ，Li Yalin( 李亚琳) . 美国和日本的潜艇用钢及其焊接材料[J]。 Developmentand Application of Materials( 材料开发与应用) ，2008，(2) : /p p 　　61 - 62. /p p 　　[4] Ma Heng( 麻衡) 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近日，河南省人民政府印发《河南省加快制造业“六新”突破实施方案》（下称《方案》），提出把“六新”（新基建、新技术、新材料、新装备、新产品、新业态）突破作为提升战略竞争力的关键举措和重要标志，找准着力点、突破口，开辟发展新领域、新赛道，塑造发展新动能、新优势，加快推进新型工业化。《方案》提到，要大力发展新材料。将新材料作为新兴产业发展的基石和先导，聚焦先进基础材料、关键战略材料、前沿新材料等领域，推动全省新材料产业产品高端化、结构合理化、发展绿色化、体系安全化。到2025年，全省新材料产业规模突破1万亿元，实现从原材料大省向新材料强省转变，为制造强省建设提供有力支撑。《方案》明确，为实现1万亿元新材料产业规模目标，将开展以下三大措施：（一）提质发展先进基础材料1. 先进钢铁材料。推进先进钢铁材料产业精品化、优特化、品质化、特色化发展，大力发展EP防爆钢、超高强钢等高品质特殊钢，重点开发智能制造、轨道交通等领域高端装备用钢，突破发展海洋工程装备和高技术船舶用特种棒线材、板材、管材以及高强度汽车钢等尖端产品，加快发展高端轴承钢、齿轮钢等核心基础零部件用钢，依托河南钢铁集团打造全国一流大型钢铁企业，优化钢铁产业布局，引领先进钢铁材料全产业链提升。2. 先进有色金属材料。推动先进有色金属材料产业延伸高端产品链条，实现从材料向器件、装备跃升。突破铝基复合材料、高端工业型材等关键技术，大力发展新能源、航空航天等领域轻量化高端铝材，推动铝合金向高端精品铝加工延伸。加快发展高精度铜板带、高端铜箔等铜基新材料，推进高端铜基材料在高端装备、新能源汽车等领域应用。推进研发低成本高纯镁提纯精炼、高性能铸造镁合金和镁铝复合材料等制备及精密成型技术，拓展轻量化高强度镁合金在军工、电子信息等领域应用。发展超宽高纯度高密度钨钼溅射靶材、电子功能钨钼新材料及精深加工产品。加强铅锌冶炼伴生有价金属提取、提纯等技术研发应用，提高资源综合利用率。3. 先进化工材料。推进先进化工材料产业向功能化学品、专用化学品、精细化学品发展，延伸发展下游高端产品，实现从关键基础原料到高端化工新材料跨越。大力发展特种尼龙纤维、尼龙切片等尼龙新材料，发展尼龙注塑、聚氨酯精深加工，打造国内领先的尼龙新材料生产研发基地。加快推动可降解材料、生物基材料、先进膜材料、氟基新材料、盐化新材料向终端及制成品方向发展，推动产品迭代升级。4. 先进无机非金属材料。推进先进无机非金属材料向绿色化、功能化、高性能化方向提升，实现从耐材、建材等传统领域向电子信息、航空航天等新兴领域拓展。重点发展芯片制造、油气钻探等领域用复合超硬材料及制品和关键装备，扩大应用领域，打造全球最大的超硬材料研发生产基地。聚焦细分领域，加快发展吸附分离、高效催化分子筛材料，空心玻璃微珠材料，气凝胶材料等先进无机非金属材料，重点发展功能耐火材料、高效隔热材料、氢冶金用关键耐火材料等，积极发展优质浮法玻璃、超薄玻璃等新型玻璃和特种水泥、绝缘及介质陶瓷等新型建材。（二）培育壮大关键战略材料1. 电子功能材料。加快发展半导体、光电功能材料、新型电子元器件材料产业，打造全国新兴先进电子材料基地。加快布局发展氮化镓、碳化硅、磷化铟等半导体材料，开发Micro—LED（微米发光二极管）、OLED（有机发光二极管）用新型发光材料，薄膜电容、聚合物铝电解电容等新型电子元器件材料，电子级高纯试剂和靶材、封装用键合线、电子级保护及结构胶水等工艺辅助及封装材料。加快湿电子化学品、高纯特种气体、高纯金属材料研发和规模化生产。2. 高性能纤维材料。重点研发48K以上大丝束、T1100级碳纤维制备技术，重点发展玄武岩纤维、电子级玻璃纤维等高性能纤维材料，推动碳纤维在汽车制造、航空航天等领域应用，建设国内最大的碳纤维生产基地。重点突破对位芳纶原料高效溶解等关键技术和大容量连续聚合、高速纺丝等制备技术，推动产业链向航空航天、国防军工等领域延伸。重点发展超高分子量聚乙烯板材、薄膜、纤维等制品，拓展在机械制造、医疗器械等领域应用。加快发展光致变色纤维、温感变色纤维等功能化、差别化再生纤维素纤维和差别化氨纶纤维，推动氨纶产业发展壮大。3. 新型动力及储能电池材料。大力发展正负极、电解液、隔膜等金属离子电池材料，布局发展钠离子电池、全（半）固态电池产业。突破发展质子交换膜、膜电极、催化剂和扩散层等氢燃料电池关键材料，建设国家氢燃料电池产业基地。重点发展晶体硅光伏电池材料和化合物薄膜，开发大尺寸单晶硅、多晶硅太阳能硅材料、多晶硅薄膜等，研发新型高效钙钛矿电池材料和铜铟镓硒等薄膜电池材料，打造“硅烷—颗粒硅—单晶硅片—电池片—组件—电站”产业链。4. 生物医用材料。重点研发体外膜肺氧合机用中空纤维膜、CT（电子计算机断层扫描）用弥散强化金属及合金等医疗装备材料，打造一批医疗装备材料生产基地。加快发展用于心血管、人工关节等临床治疗的功能性植/介入医用材料，推动聚乳酸可降解材料在医用领域应用。突破发展医用苯乙烯类热塑性弹性体、生物相容性材料、生物墨水、医用级聚砜/聚醚砜材料等先进材料，推动医疗耗材产业高端化发展。5. 节能降碳环保材料。加快发展基于溶剂、膜材料、金属有机框架等碳捕集材料，重点研发CO2（二氧化碳）合成低碳烯烃、芳烃、醇酯等碳利用技术，加快发展结构装饰一体化保温板材、节能自保温型墙体及材料，推动珍珠岩保温材料、超高保温节能玻璃等产品研发应用。大力发展水污染治理、工业废气处理等领域催化剂材料、混合基质膜、高性能中空纤维膜，加强相关技术研发和产品推广，研发推广有害物质含量低的涂料、油墨等材料，减少有害物质源头使用。（三）抢滩占先前沿新材料1. 纳米材料。积极发展金属、陶瓷、复合材料等领域纳米材料，开发电子级球形纳米材料、稀土纳米材料等产品，前瞻布局发展量子点发光材料、球形氧化铝氮化硼导热材料等先进纳米材料，加快济源纳米材料产业园建设，支持碳纳米管、分子筛等细分领域持续壮大。2. 石墨烯材料。重点发展石墨烯储能器件、功能涂料等特种功能产品，拓展在防腐涂料、触摸屏等领域应用，开发基于石墨烯的散热、传感器材料等，研发规模化制备和微纳结构测量表征等关键技术，开发大型石墨烯薄膜制备设备及计量检测仪器，加快建设一批石墨烯产业基地。3. 增材制造材料。加快发展3D打印专用钛合金、铝合金等金属粉末，开发高性能稳定性光敏树脂、粘结剂、工程塑料与弹性体和碳化硅、氮化硅等陶瓷粉末、片材，研发金属球形粉末、纳米改性球形粉体等材料成形与制备技术，加快培育增材制造材料产业。4. 先进复合材料。大力发展超导复合材料、碳/碳复合材料等，开发高性能碳纤维、硼纤维、碳化硅纤维等增强体和先进树脂、合金、陶瓷等基体材料，开展高熵合金、液态金属等先进合金研究，打造“高性能纤维—先进复合材料—功能部件”产业链。附件：河南省新材料重点事项清单

进入21世纪，人口的爆炸性增长加速了能源的消耗，进而引发了不必要的能源危机，甚至出现了严重的极端天气。其中，基于空调的空间制冷和供暖等是能源消耗的重要组成部分之一，每年约占全球能源消耗的12%。在发达国家，建筑系统能耗的占比甚至提高到40%以上。尽管已经采用了传统的隔热材料和相关的加热-冷却设备，但是目前迫切需要的是开发具有非能耗或者低能耗的新型热调节材料和技术。 　　其中，辐射调节被认为是一种直接、高效、有前途的方式，通过吸收输入的阳光调节内部环境温度，进而实现节能。辐射调节在很大程度上取决于物理/化学改性和合成的材料、合理的结构设计和有效的功能配合。然而，生物相容性和多功能性对材料要求非常高。同时，复杂的制备工艺和多层结构设计也限制了辐射调控材料的发展及其应用。为此，合理设计和制造热调节材料至关重要，它可以通过可调节的物理或化学结构显著提高冷却或加热性能。 　　之前的工作中，已经通过反向聚合在织物表面设计了由聚吡咯和全氟十二烷基三乙氧基硅烷组成的超疏水仿生类黑素体分级纳米球织物，实现了人体热管理温度调节和光热蒸发应用(Nano Lett. 2022, 22, 9343-9350)。但是在材料稳定性和季节适应性温度调节方面仍有不足。基于此，中国科学院宁波材料技术与工程研究所智能高分子材料团队陈涛研究员、肖鹏副研究员通过免冻干的方法，设计了由光热MXene-CNF层和CNF层组成的Janus结构气凝胶(JMNA)，该气凝胶能够实现可切换的热调节，将被动辐射冷却和加热集成到一个材料系统中，以适应多变的环境。 　　基于良好的机械性能，Janus气凝胶可用作季节适应性辐射热调节的智能屋顶。当CNF层暴露于外部环境时，外层高反射率和内层低红外发射率的结合使得夏季能够有效地进行被动辐射冷却。为了应对寒冷的冬季，MXene-CNF层可被用作外层，有效将阳光转化为可观的热能。产生的热量可以通过CNF层高红外发射率进一步传递到内部环境，从而产生显著的被动辐射加热。Janus结构气凝胶简单的制造方法和合理设计为开发可扩展的气候适应性热调节材料提供了一条替代途径。 　　该工作以“Engineering Structural Janus MXene-nanofibrils Aerogels for Season-Adaptive Radiative Thermal Regulation”为题发表在Small,2023,2302509(DOI：10.1002/smll.202302509)。本研究得到了国家自然科学基金项目(52073295)、中国科学院青年创新促进会(No.2023133)、宁波市科技局项目(2021Z127)、国家自然科学基金委中德交流项目(M-0424)、宁波市公益性科技计划项目(2021S150)及中科院王宽诚国际交叉团队(GJTD-2019-13)等项目的资助。

2011 年6 月20 日，欧洲化学品管理局(ECHA)将七种致癌和/或对生殖系统有害的化学物质新增到高度关注物质(SVHC)候选清单中。经过四次修订，现有效SVHC 候选物质清单已达53 项。 序号 物质名称 EC CAS 可能用途 1 氯化钴 231-589-4 7646-79-9 干燥剂、例如硅胶 2 重铬酸钠二水合物 234-190-3 7789-12-0 金属表面精整、皮革制作、纺织品染色、木材防腐剂 3 五氧化砷 215-116-9 1303-28-2 杀菌剂、除草剂 4 三氧化二砷 215-481-4 1327-53-3 除草剂、杀虫剂 5 酸式砷酸铅 232-064-2 7784-40-9 杀虫剂 6 三乙基砷酸酯 427-700-2 15606-95-8 木材防腐剂 7 邻苯二甲酸二丁基酯(DBP) 201-557-4 84-74-2 增塑剂、粘合剂和印刷油墨的添加剂 8 邻苯二甲酸二(2-乙基己) 204-211-0 117-81-7 PVC 增塑剂、液压液体和电容器里的绝缘体 酯(DEHP) 9 邻苯二甲酸丁苄酯(BBP) 201-622-7 85-68-7 乙烯基泡沫、橡胶、耐火砖和合成皮革的增塑剂 10 蒽(Anthracene) 204-371-1 120-12-7 染料中间体、杀虫剂、木材防腐剂。高纯蒽用于制取单晶蒽，用在闪烁记数器上。 11 三丁基氧化锡(TBTO) 200-268-0 56-35-9 木材防腐剂 12 二甲苯麝香 201-329-4 81-15-2 香水、化妆品 13 六溴环十二烷(HBCDD) 206-33-9 294-62-2 阻燃剂 14 C10-13氯代烃(短链氯化石蜡)(SCCP) 287-476-5 85535-84-8 金属加工过程的润滑剂、橡胶和皮革衣料、胶水 15 4,4'-二氨基二苯甲烷(MDA) 202-974-4 101-77-9 偶氮染料、橡胶的环氧树脂固化剂；有机合成的中间体 16 蒽油 292-602-7 90640-80-5 主要用于制造其他物质，如提炼蒽、碳黑，也用于炸药的还原促进剂，以及海洋捕捞、防腐。 17 蒽油、蒽糊、轻油 295-278-5 91995-17-4 18 蒽油、蒽糊、蒽馏分 295-275-9 91995-15-2 19 蒽油、少蒽 292-604-8 90640-82-7 20 蒽油、蒽糊 292-603-2 90640-81-6 21 高温煤沥青 266-028-2 65996-93-2 主要用于制作工业电极，少量用于重度防腐、铺路、黏土制作 22 硅酸铝耐火陶瓷纤维 工业绝缘隔热材料 23 氧化锆硅酸铝耐火陶瓷纤维 工业绝缘隔热材料 24 2,4-二硝基甲苯 204-450-0 121-14-2 用于制作甲苯二异氰酸盐(酯)（TDI），进而制造聚亚胺酯泡沫；也用于制造白明胶塑料。 25 邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP) 201-553-2 84-69-5 增塑剂 26 铬酸铅 231-846-0 7758-97-6 色素，用于塑料、油漆着色 27 钼铬酸铅红(CI颜料红104) 235-759-9 12656-85-8 28 铬酸铅黄（CI颜料黄34） 215-693-7 1344-37-2 29 三(2-氯乙基)磷酸盐(TCEP) 204-118-5 115-96-8 阻燃剂 30 丙烯酰胺 201-173-7 1976-6-1 丙烯酰胺主要用于生产聚丙烯酰胺；聚丙烯酰胺应用于各个领域，尤其是在废水处理和纸张加工。丙烯酰胺也有少部分用于包括研究目的制备聚丙烯酰胺凝胶及在土木工程中的灌浆剂。 31 三氯乙烯 201-167-4 1979-1-6 金属部件的清洗剂和去污剂；黏合剂中的溶剂；用于生产氯氟有机化合物的中间体 32 硼酸 233-139-2 10043-35-3 具有众多的用途，例如用于生物杀灭剂，防腐剂，个人护理用品，食品添加剂，玻璃，陶瓷，橡胶，化肥，阻燃剂，涂料，工业液体，刹车液，焊锡产品，胶片显影剂等。 33 四硼酸钠，无水 215-540-4 1330-43-4 具有多种用途，例如用于玻璃及玻璃纤维，陶瓷，洗涤剂剂及清洁剂，个人护理产品，工业液体，冶金，黏合剂，阻燃剂，生物杀灭剂，化肥等 34 四硼酸钠，水合物 235-541-3 12267-73-1 35 铬酸钠 231-889-5 7775-11-3 实验用分析试剂；生产其他含铬化合物 36 铬酸钾 232-140-5 7789-00-6 金属处理及镀层；生产化学品及试剂；生产纺织品；陶瓷着色剂；皮革鞣制剂敷料；生产颜料及油墨；实验室用试剂；烟花制造 37 重铬酸铵 232-143-1 7789-9-5 氧化剂；实验室用试剂；皮革鞣制；生产纺织品；生产感光荧屏；金属处理 38 重铬酸钾 231-906-6 7778-50-9 生产金属铬；金属处理基镀层；生产化学试剂；实验室用试剂；皮革鞣制；生产纺织品；照相平板；木材处理；制冷系统防腐剂 39 硫酸钴 233-334-2 10124-43-3 用于制陶瓷釉料、油漆催干剂和镀钴等。也可用作饲料添加剂，碱性蓄电池添加剂等。 40 硝酸钴 233-402-1 10141-05-6 用于表面处理、电池、陶瓷颜料、催化剂。 41 碳酸钴 208-169-4 513-79-1 陶瓷、玻璃颜料，饲料微量元素添加剂，微量元素肥料 42 醋酸钴(乙酸钴) 200-755-8 71-48-7 用于表面处理、合金、颜料、染料和饲料添加剂。43 乙二醇单甲醚2- 203-713-7 109-86-4 用作涂料溶剂、渗透剂、匀染剂及有机合成中间体，也用作燃料的添加剂 44 乙二醇单乙醚2- 203-804-1 110-80-5 常用作溶剂，皮革工业用于着色剂，涂料工业用于配制油漆稀释剂、脱漆剂，及制造喷漆的原料，纺织工业用于制造纤维的染色剂，有机化工中用于制造醋酸酯、乳液稳定剂等。 45 三氧化铬 215-607-8 1333-82-0 用于金属处理和木材防腐剂中的稳定剂。 46 三氧化铬衍生酸,如：铬酸、重铬酸、低聚铬酸等 231-801-5236-881-5 7738-94-513530-68-2 用于金属处理和木材防腐剂中的稳定剂。 47 乙二醇乙醚醋酸酯 203-839-2 111-15-9 用于油漆、粘合剂、胶水、化妆品、皮革、木材染料、半导体、摄影和光刻过程 48 铬酸锶 232-142-6 7789-6-2 用于油漆、清漆和油画颜料；金属表面抗磨剂或铝片涂层 49 邻苯二甲酸二(C7-11支链与直链)烷基酯(DHNUP) 271-084-6 68515-42-4 用于聚氯乙烯(PVC)塑料、电缆的增塑剂及粘合剂 50 肼 206-114-9 7803-57-8302-01-2 防锈剂；用于制药，农药，油漆，油墨，有机染料等的合成原料，及高分子合成材料单体 51 1-甲基-2-吡咯烷酮 212-828-1 872-50-4 用于涂料溶剂、纺织品和树脂的表面处理和金属面塑料 52 1,2,3-三氯丙烷 202-486-1 96-18-4 用于脱脂剂溶剂、清洁剂、油漆稀释剂、杀虫剂、树脂和胶水 53 邻苯二甲酸二(C6-8支链与直链)烷基酯，富C7链(DIHP) 276-158-1 71888-89-6用于聚氯乙烯 (PVC)塑料增塑剂、密封剂和印刷油墨

热分析是在程序控制温度下，测量物质的物理性质与温度或时间关系的一类技术。在热分析实验中，我们会用到各种热分析仪器，常见的热分析仪器有：差示扫描量热仪（DSC）,同步热分析仪（STA），热机械分析仪（TMA）和动态热机械分析仪（DMA）。但是，我们在做热分析实验时经常会遇到如下困扰：通过各种条件优化，得到的数据总是奇奇怪怪，不知发生了什么，更不知道该如何分析这些数据？这种时候，我们不禁要想，如果能够看到样品实际的变化就好了。日立Real View TA样品观察热分析系统（RV），为您排忧解难，通过该系统可以对程序升温过程中的样品进行实时观测，可用连续的图像记录样品状态变化的情况，而且可以自动将图像与测定条件和结果进行对应，获得可信度更高的信息。下面，我们就采用DSC + Real View来解释在分析泡沫聚苯乙烯中的一些奇怪现象。泡沫聚苯乙烯通常称为泡沫塑料，是由聚苯乙烯发泡，固化得到的材料。由于其质轻价廉，隔热性优越，有弹性，并且成型性良好，多用做缓冲材料，包装材料和隔热材料。通过DSC + Real View研究恒温尺寸稳定性。实验结果：通常聚苯乙烯在100℃附近会发生玻璃化转变。上图是100℃保持3小时的DSC曲线和Real View观察图像。如果仅仅通过DSC曲线，我们观测到波动，但没有很明显的变化，为什么产生这种波动我们只能毫无头绪的猜测。但是，通过对Real View观测图像的比较，我们可以看到样品在渐渐收缩，由此推测：DSC观测到的波动，是因为样品变形，样品和容器的接触状态发生变化而引起的。 综上所述，日立Real View TA样品观察热分析系统将想象的世界可视化，使热分析解析更加简便，可靠。关于日立TA7000系列热分析仪详情，请见：日立 DSC7020/DSC7000X差示扫描热量仪https://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/C313721.htm日立 STA7000Series 热重-差热同步分析仪https://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/C313727.htm日立 TMA7000Series 热机械分析仪https://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/C313737.htm日立 DMA7100 动态机械分析仪https://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/C313739.htm关于日立高新技术公司：日立高新技术公司，于2013年1月，融合了X射线和热分析等核心技术，成立了日立高新技术科学。以“光”“电子线”“X射线”“热”分析为核心技术，精工电子将本公司的全部股份转让给了株式会社日立高新，因此公司变为日立高新的子公司，同时公司名称变更为株式会社日立高新技术科学，扩大了科学计测仪器领域的解决方案。日立高新技术集团产品涵盖半导体制造、生命科学、电子零配件、液晶制造及工业电子材料，产品线更丰富的日立高新技术集团，将继续引领科学领域的核心技术。

随着时间的推移，任何建筑都会有不同程度上的磨损，因此会面临隔热能力退化、水分侵入和湿气损坏等。这些问题初期一般发生在墙体内，很难被发现。幸好随着技术的进步，能看见温差的热成像技术已广泛应用在建筑墙体检测、地暖管道检查和空调能耗排查等，尽早发现能源泄漏的问题，每年约可以节省高达20%的能源费用。即使没有经过任何培训的用户，也能用FLIR红外热像仪清楚地查看家庭或商业建筑中需要关注的地方。当然，Teledyne FLIR会为大家提供专业指导和产品讲解。那么，热像仪能检测房屋建筑中的哪些能源流失的隐患呢？查找隔热层缺失隔热层缺失检测的第一个地方是门窗周围的防风雨条，门窗往往是能源损失的常见问题区域，无论是旧的、分解的密封件还是不良的原始安装。随着室外天气变冷，剥离材料往往会收缩，留下足够大的间隙供空气流动，使供暖或暖通空调系统的运行变得比应有的更困难。及时发现剥离材料不良可以让你提前为寒冬做好准备，并专注于维护可能造成最大热量损失的门窗。冷空气透过防风雨条进入室内热像仪对于检测隔热层缺失或隔热材料偏移的漏洞特别有用。墙体保温性能退化有许多潜在原因：比如随着时间的推移，害虫可能会进入移动的材料中，或者湿气会使其变重。无论是什么原因导致隔热不良，在开始维修之前，您都需要先找到它们。当建筑物内外温差为6°C时，您可以立即发现隔热不良的地方。缺少隔热材料，在热图像上以紫色突出显示热像仪也非常适合在安装隔热材料时进行双重检查工作。在下图中，隔热接缝起初充分填充，但热像仪镜头下显示仍有空气流动。定位湿气湿气泄漏到建筑物中，与空气泄漏一样，很可能会导致冷点的出现，在热像仪的镜头下同样可以检测到。众所周知，提前检测到房屋中的水分对于房屋的健康状况非常重要！浴室、厨房、洗衣房、地下室、阁楼和外墙都经常暴露在潮湿环境中，因此很容易因长期潮湿而受损。湿气可以通过外墙裂缝、管道泄漏、暖通空调系统故障、冷凝水等途径进入。所有这些都可能导致霉菌生长，从而导致结构损坏和健康问题。如果房主可以在维修成本高昂（湿气造成房屋严重损坏）之前，检查潜在的问题区域并进行有效干预，那将既节约了时间，又减少了成本。湿气沿着墙壁蔓延红外热像仪非常适合检测水损坏的迹象，但不应单独用于检查。湿度计应与热像仪结合使用，才能更准确测量水分的存在。比如FLIR MR265——将热像仪和水分测量功能集于一身，可以轻松实现彻底检测。FLIR MR265提供热像仪和无针湿度检测如何挑选房屋检修工具？要进行有效的房屋或建筑物检查，您需要使用合适的工具。FLIR产品种类繁多，适合各种用途。无论您是新房主、专业检查员，还是介于两者之间的人，FLIR都有适合你经验水平的专业设备。FLIR ONE Edge Pro热像仪这款小型热像仪可无线连接智能设备，让您可以随时拥有强大的热成像视觉。FLIR ONE Edge Pro同时提供热像仪和可见光相机，搭配VividIR&trade 功能（一种先进的图像处理功能，包括组合多个图像以获取更多热数据），热图像增强了细节展示，因此用户可以快速定位漏气和湿气等问题，例如缺少隔热材料或其他房屋常见问题，包括水分入侵或藏在墙壁、屋顶甚至壁板上的常见害虫等。FLIR C5红外热像仪FLIR C5红外热像仪是一款坚固耐用的袖珍型红外热像仪，它能够检查房屋中的热保险丝、空气泄漏、管道问题等，特别适用于检查老旧、能源效率低下的房屋。这款热像仪配备一键式电平/跨度区域调节功能，测温范围为-20至400°C，可承受从两米处跌落， 防护等级为IP54，可抵御灰尘、污垢和恶劣天气。FLIR C5还提供FLIR Ignite云连接功能，让您可以在线存储和整理图像，方便分享与访问检测结果。FLIR Ex-Pro系列热像仪FLIR Ex Pro系列热像仪非常适合专业检查员诊断电气、机械和建筑问题。该系列热像仪配备320×240像素的热探测器，通过全新的屏幕注释功能突出关键检测结果，与FLIR Ignite完全兼容，可将拍摄的检测结果编辑、存储和组织，或与同事、合作伙伴或客户轻松共享。有了它，用户能够在潜在问题成为故障之前定位问题所在，使维修团队及时修正，降低维修资金和时间成本。房屋检修不仅可以节约能源成本还可以让房主住的更安心FLIR产品可满足您的各种检测需求隔热层缺失、湿气渗入、虫害入侵

福斯推出 Alphatec?FNo，提供了一个现代安全的方式执行标准降落数值测试，可用于评价谷物发芽的损伤程度，以及在烘焙和发芽前面粉和麦粒中的酶活性。 Alphatec FNo 是按照标准AACC方法中AACC 56-81B “降落数值的测定”方法来执行降落数值测定的一个可选方式，它包括几大显著优势：例如，冷凝盖可以防止放入样品时发生蒸汽喷射，避免潜在的伤害。另外，触摸屏式的操作更容易操作。 测定降落数值的安全方法 数十年来，现存的降落数值检测设备未有任何改进。现在，基于福斯在自动化操作和实验分析具有丰富经验，福斯开发了新的降落数值分析仪，并且具有重大的技术改进，例如，冷凝盖可以防止放入样品时发生蒸汽喷射，避免潜在的伤害。此外，采用隔热材料制作的样品水浴桶可以避免机体表面过热，降低烫伤的风险。溢流装置可以防止热水溢出。 触摸屏操作 福斯采用触摸屏加强该仪器的可操作化程度，这可以降低培训费用，保证任何人均可快速，无误的操作。实用化的设计还包括，可拆卸的架子和背部连接来保证工作台面的清洁。 作为福斯产品组合新增的一部分，Alphatec FNo 对为客户进行平稳和连续的分析操作体现了独特水准，福斯是一家业界认可的具有优良业绩的供应商，在全球范围内有超过11000台谷物分析仪器。 遵循标准方法 AACC标准中的方法AACC 56-81B “降落数值的测定”中，降落数值是谷物收购中表征谷物质量的重要指标。降落数值系统是谷物交易过程中检测谷物完整性的重要测试方法，是反映谷物中α-淀粉酶活性的参数，用于检测谷物发芽的损坏程度。对于优化面粉中的酶活力也非常重要，可以确保最终产品的质量，例如，面包，意大利面，面条和麦芽等的品质。 关于福斯 福斯是全球顶尖的食品业及农业产业分析解决方案供应商，帮助生产者实现其生产价值最大化。无论实验室分析还是在线解决方案，福斯采用各种技术从传统的实验室湿化学参照法到先进的近红外（NIR）和X射线等分析技术，满足客户需求。福斯一直处于创新前沿。 超过50000个福斯分析仪器正在全球各地实验室中运行，世界100强食品和农业产业公司中有90多家正在使用福斯的方案。 福斯是一家私有企业，拥有来自世界各地的1200多名员工。福斯在丹麦、瑞典、美国和中国均有制造及研发基地。福斯在25个国家设有销售服务公司及超过70家专业经销商销售福斯方案并提供服务。 福斯公司联系方式 北京：010-6846 7239上海：021-51695953广州：020-3828 8492邮箱：china@foss.com.cn

一、用途可供各工矿企业、科研单位、大专院校实验室，干燥、烘焙、熔蜡、灭菌之用。本恒温烤箱zui高温度300℃。它适用与烘焙，热处理或其他加热用，也是实验室常备仪器。恒温烤箱之工作温度可由室温起至zui高温度止，在此范围内可任意选定工作温度，选定后可借箱内自动控制系统使温度恒温。本恒温箱装有电动鼓风机，促使室内热空气机械对流，使室内温度更为均匀.本恒温烤箱结构精密，控温灵敏准确，操作简单，工矿及大专院校科研单位等均可采用。本恒温烤箱是新一代产品，数显控温灵活、准确，清晰直观。 高温鼓风干燥箱精密烘箱工业烘烤机直销【规格参数】 更高温度到达时间：20min 温度偏差：±1℃ 温度显示方法测量和设定温度：LED数字显示 温度传感器工业铂电阻：（PT100） 定 时 器： 1～999分钟 外箱材质：防锈处理冷轧钢板静电喷塑 内箱材料： 镀锌板 隔热材料： 超细玻璃纤维 大门密封： 环保型硅橡胶条 加 热 器 ：镍铬电加热器 数显控温仪；HK-70A 2.0KW内腔：450*450*350mm外箱：680*770*510mmHK-136A 2.4KW内腔：550*550*450mm外箱：820*900*670mm HK-225A 3.5KW内腔：750*600*500外箱：1020*950*720 HK-640A 6.0KW内腔：1000*800*800mm外箱：1330*1150*1020 380mmHK-960A 9.0KW内腔：1200*1000*800mm外箱：1500*1330*1090mm 箱体材质1、箱体采用整体式，内部材质采用SU304高级不锈钢板，外壳采用冷轧钢板防静电喷塑，隔热层采用高级超细玻璃保温棉，厚度100mm，整箱牢固结实美观大方2、设有单开门，门中设有钢化玻璃观察窗，门密封采用耐温、防水、防油有机硅胶密封条。五、送风循环系统风道位于试验箱后部加层，其内分布加热、风叶、PT100温度传感器等装置。当风机高速旋转时，将工作室中空气从下部吸入风道内，与加热器产生的热量在风道中充分混合，从工作室上方百叶窗中均匀吹出，在工作室中与试品进行热交换，交换后的空气再被吸入风道内进行混合，反复循环。从而达到目标温度要求，同时保证试验箱内，获得较高的温度均匀指标。展望未来，面对瞬息万变的市场，勤卓环境有限公司将以全新的面貌、创建更高品质的品牌意识，为客户提供专业技术支援，服务企业、服务社会。创新点：优质钢板，造型美观，新颖 勤卓小型烤箱真空鼓风高温烘干箱QZ-225E

p 　　近日，中国科学院重庆绿色智能技术研究院量子信息技术中心团队在以GeSe为代表的IV sup A /sup VI sup B /sup 大面积单原子层材料制备和能带结构确定，及其器件测试分析研究中取得最新进展。 /p p 　　目前已有近百种二维材料被人们发现，包括第四主族单质、第三和第五主族构成的二元化合物、金属硫族化合物、复合氧化物等。这些发现不仅打破了长久以来二维晶体无法在自然界中稳定存在的说法，其自身的特性更是呈现出许多新奇的物理现象和电子性质，如半整数、分数和分形量子霍尔效应、高迁移率、能带结构转变等。IV sup A /sup VI sup B /sup 单晶二维材料MX（M=Ge,Sn；X=S,Se）因极高稳定性、环境友好性、丰富蕴藏量，以及从材料结构到性能上与黑磷烯的相似性而受到广泛关注。基于第一性原理方法对MX的能带结构的计算、对其从间接带隙到直接带隙的临界层厚，以及基于其C sub 2v /sub 对称结构的压电性能理论预测的研究已多有报道。但受其脆性影响，该类型材料难以直接采用物理撕裂法制备得到单原子层材料。采用化学合成方法，也难以获得较大面积的单原子层（大于1微米）。因此，对IV sup A /sup VI sup B /sup 单晶二维材料的研究迄今仍停留在理论预测阶段。 /p p 　　在MX中，GeSe理论上被认为是唯一具有直接带隙的材料，且该材料的光谱范围预测几乎覆盖了整个太阳光光谱，这使它在量子光学、光电探测、光伏、电学等领域有巨大的应用潜力。据此，重庆研究院量子信息技术中心团队研究发现，利用单晶硅表面二氧化硅的隔热效果和激光减薄方法，可以在一定激光功率密度下不断地减薄GeSe的层厚，直至单原子层。其减薄机理是激光在GeSe表层产生高热，由于GeSe材料本身的层状特性，难以将热量及时传导出去，导致层厚被不断减薄。当GeSe的层厚被减薄至单原子层时，整个SiO sub 2 /sub /Si可以被看作热沉而无法继续减薄。利用此方法，该团队首次实验制备出了100微米以上的GeSe单原子层材料，基于荧光谱、拉曼谱等方法对GeSe单原子层的原子和能带结构进行研究，并基于第一性原理方法理论印证了实验结果的可靠性。实验和理论计算表明，GeSe单原子层的荧光谱非常宽，从可见光波段到近红外波段发现了8个荧光峰，从间接带隙到直接带隙的转变发生在第三层。此外，该团队分别实验制备出了基于GeSe体材料和二维材料的晶体管，其I-V和光反应性能表明，二维材料的光敏度是相应体材料的3.3倍，同时二维材料器件的光反应度也远优于相应体材料器件。 /p p 　　相关研究成果发表在 em Advanced Functional Materials /em 上。该研究得到了重庆市基础前沿重大项目、中科院“西部之光”西部青年学者A类项目、国家自然科学基金面上项目的资助。?? /p p br/ /p

多创新四温区设计 超级加倍人无我有，人有我精，单温区、双温区统统后退，LH-20S智能多参数消解仪独立四温区隆重登场，一、二、三、四温区全部拿捏，每个温区各有5个消解孔，可满足20支水样同时消解。易预设10种消解模式 智能简单预制COD、总磷、总氮（紫外）、总氮（变色酸）、高锰酸盐、硝酸盐、甲醛、自定义1/2/3共计10种消解模式，一键选择消解模式，可满足4种模式同时进行，搭配5.6吋彩色电容屏，界面交互简单智能，无经验也能轻松上手。快10分钟升至165℃ 无需久等消解温度45℃-185℃，以消解COD水样为例，10分钟内可达到指定消解温度165℃，4个温区独立加温互不干扰，开启加温后主界面有醒目提示，同时仪器灯带可给予操作人员视觉提示。恒高科技隔热材料 温度恒定采用全新隔热材料设计，降低各温区的温差影响，保障低温消解单元不受高温消解单元的影响，即使三个温区165℃，一个温区120℃可以保证温度示值误差。新材料能有效降低能量外溢，增加热效率，让温度更加恒定。准温度时间自由设定 准确可靠消解温度与时间可根据水样进行设定，支持温度设置、定时设置、延时设置，当温度升至设点消解温度后自动计时，消解完成还支持空冷计时、水冷计时、静置计时、智能计时，温度示值误差＜±2℃，定时精度2秒/10分钟。

5月13日，科学技术部发布国家重点研发计划“先进结构与复合材料”重点专项2021年度项目申报指南。指南中明确：2021年度指南部署坚持问题导向、分步实施、重点突出的原则，围绕高性能高分子材料及其复合材料、高温与特种金属结构材料、轻质高强金属及其复合材料、先进结构陶瓷与陶瓷基复合材料、先进工程结构材料、结构材料制备加工与评价新技术、基于材料基因工程的结构与复合材料7个技术方向。按照“基础前沿技术、共性关键技术、示范应用”三个层面，拟启动37个项目，拟安排国拨经费6.32亿元。其中，拟部署9个青年科学家项目，拟安排国拨经费3600万元，每个项目400万元。1. 高性能高分子材料及其复合材料1.1 高性能全芳香族纤维系列化与规模化制备关键技术（共性关键技术）研究内容：针对航空航天、武器装备等亟需的高强高韧结构材料应用需求，开展高性能全芳香族纤维制备关键技术及其应用研究。揭示大分子刚性链结构、纤维纺丝成型、凝聚态及其性能之间的内在规律，攻克全芳香族纤维制备共性科学问题；研究高强/高模芳纶纤维成型和热处理工艺，突破制备关键制备技术及成套装备；研究高伸长耐高温芳纶III纤维、芳纶纸及其蜂窝应用技术；探讨高性能液晶纺丝聚芳酯聚合物结构设计、固态缩聚反应动力学和纤维冷却成型机理，攻克聚芳酯纤维制备关键技术。1.2 面向高端应用的阻燃高分子材料关键技术开发（共性关键技术）研究内容：面向5G通讯和轨道交通等高端制造业的需求，形成一批具有国际领先水平和自主知识产权的合成树脂材料及应用技术。重点开发PCB的无卤高阻燃、高Tg、低介电性能的环氧树脂；高阻燃耐老化热塑性弹性体TPE和聚脲弹性体无卤阻燃技术及应用；研发本征阻燃高温炭化不熔滴聚酯和低热释放本征阻燃聚碳酸酯合成技术；本征阻燃尼龙66工程化制备及其应用，完成万吨级规模化生产与应用示范。1.3 低成本生物基工程塑料的制备与产业化（共性关键技术）研究内容：面向生物基高分子材料成本高和高性能工程塑料牌号少的问题，集中开发低成本生物基呋喃二甲酸（FDCA）、异山梨糖醇的制备技术；开发1，4-环己烷二甲醇（CHDM）和2,2,4,4-四甲基环丁二醇（CBDO）的国产化制备技术，基于生物基单体和新型单体开发PEF、PCF、PIF和PETG等生物基聚酯以及PIC、PCIC等生物基聚碳酸酯，从单体、聚合物到后端应用全链条研究。精细调控产品结构，研究产品的耐温性能、力学性能、阻隔性能等，开发不低于8种高性能聚酯和聚碳酸酯产品，并在包装领域得到应用。2. 高温与特种金属结构材料2.1 高温合金纯净化与难变形薄壁异形锻件制备技术（共性关键技术）研究内容：针对国产高温合金冶金质量差、材料综合利用率低、力学性能波动大等问题，研究镍基高温合金纯净熔炼、返回料处理和再利用技术，返回料与全新料混合重熔工艺；开发难变形高温合金成分优化及纯净熔炼、铸锭均匀化热处理、合金铸锭均质开坯、棒料细晶锻制、大型薄壁异形环形件整体制备等工艺技术，建立合金工艺与成分、组织和性能的影响关系，实现高温合金棒材和锻件组织均匀性和性能一致性的优化控制，完成合金制备工艺、材料与构件质量评估及在先进能源动力装备的考核验证。2.2 高品质TiAl合金粉末制备及3D打印关键技术（共性关键技术）研究内容：针对电子束3D打印所需的低氧含量球形TiAl合金粉末，研究铝元素挥发、粉末球形度差、空心粉高问题，突破工业化生产球形TiAl合金粉末和工业化TiAl构件增材制造关键技术；开展增材制造TiAl合金的材料—工艺—组织—缺陷—性能一体化系统研究及典型服役性能测试，突破构件增材制造工艺及性能控制关键技术，掌握包括材料、工艺、组织调控、性能特征及典型应用，为新一代航空发动机高温关键构件制造及工业化应用提供技术支撑。2.3 光热发电用耐高温熔盐特种合金研制与应用（示范应用）研究内容：针对太阳能光热发电产业低成本高效发电可持续发展需求，以下一代低成本高效超临界二氧化碳光热发电系统中耐高温氯化物混合熔盐特种金属材料及其制造技术为研究对象，研究耐高温不锈钢、高温合金板材及其焊接界面在高温氯化物、硝酸盐中的腐蚀机理和服役寿命预测技术，研究满足氯化物和硝酸盐熔盐发电系统用的耐高温不锈钢、高温合金板材成分和组织设计及其批量制造技术，开发耐高温熔盐不锈钢、高温合金成型和焊接行为及其先进制备技术，发展高温合金长寿命高吸收率吸热涂层，实现高性能不锈钢、高温合金产品开发及应用示范。2.4 海洋工程及船用高端铜合金材料（共性关键技术）研究内容：针对舰船和海洋装备泵体、管路及阀门等耐蚀性差、服役寿命短、高端材料依靠进口的问题，研究海洋工程及船用新型高性能铜合金材料设计、成分—组织—工艺内禀关系、腐蚀行为及耐蚀机理，开发耐高流速海水冲刷型铜合金承压铸件制备、超大口径耐蚀铜合金管材加工及管附件成形、海洋油气开采用高耐磨高耐蚀铜合金管棒材加工及热处理组织性能调控等高质量低成本工业化制造技术，开展产品应用技术研究，实现高端铜合金典型产品示范应用。3. 轻质高强金属及其复合材料3.1 苛刻环境能源井钻采用高性能钛合金管材研究开发及应用（示范应用）研究内容：针对我国油气、可燃冰等能源钻采高耐蚀和轻量化的紧迫需求，研究苛刻环境下高强韧耐蚀钛合金多相组织强韧化、抗疲劳机理，以及高温、高压、腐蚀、疲劳等服役环境下材料损伤及失效机理；建立服役环境适应性材料设计方法及油气井钻采用钛合金钻杆、油套管服役性能适用性评价方法；开发高性能大规格钛合金无缝管材成套工艺技术及关键应用技术；制定专用标准规范，开展苛刻服役条件下应用研究，实现工业化规模稳定生产，在典型应用场景实现示范应用。3.2 先进铝合金高效加工及高综合性能研究（共性关键技术）研究内容：针对汽车、飞行器以及船舶等提速减重、绿色制造的迫切需求，开展以铸代锻、整体成型、短流程、低排放的高效加工技术研究，研发高综合性能的先进铝合金材料；开展先进铝合金材料综合性能评价及加工技术效能评价，形成铸锻一体成型的新型高综合性能铝合金高效加工技术，将铸造、增材制造等铝合金提升到变形铝合金强度水平。3.3 高性能镁合金大型铸/锻件成形与应用（共性关键技术）研究内容：针对商用车、高速列车、航空航天等领域的轻量化紧迫需求，探索热—力耦合条件下大容积镁合金凝固与形变过程中成分—组织—性能演变规律与调控技术，开发适合于大型铸/锻件的高性能镁合金材料；研究大型镁合金铸/锻件组织均匀化与缺陷调控机理，开发高致密度铸造成形技术、大体积熔体清洁传输及半连续铸造技术、挤锻复合一体成形技术；开展大型承载件的结构设计、产品制造、腐蚀防护及使役性能评价等技术研究，并实现示范验证与规模化应用。3.4 新型结构功能一体化镁合金变形加工材制造技术（共性关键技术）研究内容：针对航空航天、轨道交通、能源采掘、电子通信等重大装备升级换代的紧迫需求，研究新型强化相对镁合金力学性能与功能特性的协同调控机理，发展新型结构功能一体化镁合金材料与新型非对称加工技术，开发大规格高强阻尼镁合金环件、宽幅阻燃镁合金型材、高强可溶镁合金管材、高强电磁屏蔽/高导热镁合金板材的工业化制造成套技术及关键应用技术，并实现典型示范应用。3.5 极端环境特种服役构件用构型化金属基复合材料（示范应用）研究内容：针对航空航天特种服役构件用耐疲劳高强韧铝基复合材料、耐热高强韧钛基复合材料以及岛礁建设与隧道掘进等重大工程用高耐磨钢铁基复合材料，开发铝、钛基复合材料用合金粉末的低成本制备技术，解决传统制粉技术细粉出粉率低、氧含量高等技术难题，实现高端铝、钛合金粉末规模化制备。探索复合材料体系—复合构型设计—复合技术—宏微观性能耦合机制与协同精确控制机理，开发跨尺度分级复合构型的定位控制、界面效应与组织精确调控、性能及质量稳定性控制、大型结构件塑性加工与热处理、低成本批量制备等产业化关键技术，开展特种服役性能评价、全寿命预测评估与应用技术研究，建立相关标准规范，实现其稳定化生产与应用示范。3.6 高端装备用高强轻质、高强高导金属层状复合材料研制及应用（示范应用）研究内容：针对高速列车、先进飞机、防护车辆等高端装备轻量化、高性能化的迫切需求，研究高性能多层铝合金板材、铜包铝合金等层状复合材料界面结构与复合机理，探索应用人工智能、大数据等前沿技术优化界面调控的理论与方法，阐明铝合金复合板材的叠层结构、复合界面、陶瓷颗粒第二相等在高应变速率下抵抗冲击的作用机理；开发防护车辆、特种装备等用抗冲击多层高强铝合金复合板材的工业化制造成套技术及复合板材的性能评价等关键应用技术；开发高速列车、航空航天、电力电器等高端装备用铜包铝合金复合材料短流程高效工业化生产成套技术及多场景应用关键技术，实现在高端装备上的示范应用。4. 先进结构陶瓷与陶瓷基复合材料4.1 高端合金制造及钢铁冶金用关键结构陶瓷材料开发及应用（示范应用）研究内容：面向冶金产业提升的发展需求，研究高端合金制造及钢铁新技术领域用关键结构陶瓷材料组分设计与制备技术，开发高品质高温合金制备用结构陶瓷材料、冶金领域用高效节能硼化锆陶瓷电极、薄带连铸用结构功能一体化陶瓷材料的规模化生产工艺，开展应用评价技术研究，建立规模化生产线，研制关键生产设备，制定制备及检测标准。4.2 低面密度空间轻量化碳化硅光学—结构一体化构件制备（基础前沿技术）研究内容：针对空间遥感光学系统的应用需求，研究低面密度空间轻量化碳化硅光学—结构一体化构件的结构拓扑设计，开展复杂形状碳化硅构件的增材制造等新技术、新工艺研究，开发低面密度复杂形状碳化硅构件的近净尺寸成型与致密化烧结技术，开展低面密度空间轻量化碳化硅光学—结构一体化构件的光学加工与环境模拟试验研究，实现满足空间遥感光学成像要求的低面密度碳化硅光学—结构一体化构件材料制备。4.3 高性能硅氧基纤维及制品的结构设计与产业化关键技术（示范应用）研究内容：针对高效隔热防护服、高强芯片、高保真通讯电缆等对高性能硅氧基纤维及制品的应用需求，研究硅氧前驱体化学组成、结构重组、多级微纳结构演变对纤维成型的影响规律，攻克硅氧基无机制品高温均匀化熔制拉丝关键技术，开发高强玻璃纤维；研究前驱体分子缩聚和纳米/微米多级孔组装结构演变对孔结构形成的影响规律，突破多孔玻璃纤维常温挤出成型技术，开发低介电、低热导、轻质柔性玻璃纤维；研究模拟月球和火星环境的微重力、高真空环境下玄武岩材料熔制技术及深空环境对纤维成型的作用机制，开发高性能连续玄武岩纤维；开展高性能玻璃纤维及复合制品产业化示范，形成千吨级生产线；开发极端环境的模块化连续玄武岩纤维成型装置，实现微重力下自主成纤中试。5. 先进工程结构材料5.1 海洋建筑结构用耐蚀钢及防护技术（共性关键技术）研究内容：针对海洋建筑结构对长寿命钢铁材料的需求，研究高盐雾、高湿热、强辐射等严酷海洋环境下，钢铁结构材料的失效机理与材料设计准则；防腐涂层的成分设计、制备技术、涂装工艺及腐蚀评价；耐蚀钢板/钢筋的成分设计、制备技术、焊接技术及腐蚀评价；复合钢板的制备技术、焊接技术及腐蚀评价；海洋建筑结构用钢的服役评价、设计规范及示范应用。开展免维护海洋结构用低合金耐蚀钢板及复合钢板的成分设计及制备技术研究；开展防腐涂层设计与制备技术、钢板与涂层耦合耐蚀机理研究；研究低成本耐蚀钢筋母材与覆层协同耐蚀机制与制备技术；开展耐蚀钢连接技术研究；建立复杂海洋环境钢材及构件的服役评价及全寿命周期预测方法。6. 结构材料制备加工与评价新技术6.1 金刚石超硬复合材料制品增材制造技术（示范应用）研究内容：围绕深海/深井勘探与页岩气开采、高端芯片制造等国家重大工程对长寿命、高速、高精度超硬材料制品的需求，开展高性能金刚石刀具、磨具和钻具等结构设计和增材制造技术研究，结合新型金刚石超硬复合材料工具宏观外形和微观异质结构的理论设计和数值模拟，重点突破增材制造用含金刚石的球形复合粉体关键制备技术和含超硬颗粒的多材料增材制造关键技术，完成典型工况条件下服役性能的评价。6.2 高强轻质金属结构材料精密注射成形技术（共性关键技术）研究内容：针对5G基站、消费电子、无人机或机器人等领域对高强轻质结构零件的迫切需求，研究粉末冶金高强轻质金属结构材料及其注射成形工艺过程精确控制原理与方法、小型复杂构件精密成形、低残留粘结剂设计及杂质元素控制、强化烧结致密化及合金的强韧化。重点突破粉末冶金高强轻质钢设计及其粉末制备、低成本近球形钛合金微细粉末制备、可烧结高强粉末冶金铝合金及近球形微细粉末制备、组织性能精确调控等关键技术，实现高强轻质金属复杂形状制品的稳定化宏量生产。6.3 大型复杂薄壁高端金属铸件智能液态精密成型技术与应用（共性关键技术）研究内容：面向大涵道比涡扇航空发动机、新能源汽车等对超大型复杂薄壁高端金属铸件的需求，打破传统“经验+试错法”研发模式，探索基于集成计算材料工程、大数据与人工智能相结合的金属铸件智能液态精密成型关键技术。研究超大型复杂薄壁金属铸件凝固过程的组织演变与缺陷形成机理，建立多物理场耦合作用下铸件组织与缺陷的预测模型，发展数据驱动的材料综合性能与铸造工艺多因素智能化寻优方法，形成金属铸件智能液态精密成型数字孪生模型及系统。6.4 复杂工况下冶金领域关键部件表面工程技术与应用（示范应用）研究内容：针对冶金领域高温、重载、高磨损等复杂工况对关键部件表面防护技术的迫切需求，开展复合增强表面工程材料及涂镀层结构的理性设计，开发高效率、高性能激光熔覆、堆焊、冷喷涂、复合镀等技术及多技术结合的复合表面工程技术，攻克复杂工况下冶金领域关键部件表面耐高温、耐磨损、抗疲劳涂镀层制备的关键技术，开展其服役性能评价和寿命预测，并应用于挤压芯棒、结晶器、除鳞辊等典型部件，在大型钢铁冶金企业得到示范应用。7. 基于材料基因工程的结构与复合材料7.1 结构材料多时空大尺寸跨尺度高通量表征技术（基础前沿技术）研究内容：针对高温合金、轻合金和高性能复合材料等的工程化需求，基于先进电子、离子、光子和中子光源，集成多场原位实验与多平台关联分析技术，研发晶粒、组成相、相界面、化学元素、晶体缺陷与织构的多时空跨尺度高通量表征、智能分析与快速评价技术，研发大尺寸多尺度组织结构和宏微观力学性能高通量表征技术与试验装备，实现典型工程化结构材料制备、加工和服役过程中内部组织结构的动态演化和交互作用规律的高效研究，建立材料成分—组织—性能的多尺度统计映射关系与定量模型，在典型结构材料的改性、工艺优化和服役评价等方面得到实际应用。7.2 金属结构材料服役行为智能化高效评价技术与应用（共性关键技术）研究内容：针对金属结构材料腐蚀、疲劳、蠕变等服役性能评价耗时长、成本高的问题，通过多物理场耦合、宏微观跨尺度损伤建模，融合智能传感、信号处理、机器学习等现代技术，研发材料服役性能物理实验与模拟仿真实时交互和数字孪生的智能化高效评价技术和装置；研究金属结构材料数据虚实映射与数据交互规则，建立数据关联平台，加速材料服役性能数据的积累，形成关键金属结构材料安全评价数据系统；集成结构模型与损伤模型，发展基于大数据技术的金属结构材料服役安全评价和寿命预测的新技术和新方法，并获得实际应用。7.3 基于材料基因工程的新型高温涂层优化设计研发（共性关键技术）研究内容：针对海上动力装备用热端部件及其海洋腐蚀环境，发展高温涂层的高通量制备技术，开展新型高性能高温涂层成分和组织结构的高通量实验筛选和优化研究；研发涂层—基体界面结构和性能多尺度高效模拟设计和预测技术，研发涂层高温力学性能、界面强度、残余应力和高温腐蚀性能等的高通量实验技术，开展涂层与界面性能和工艺优化研究；综合利用材料基因工程关键技术，研发出具有重要工程应用前景的新型超高温、耐腐蚀涂层。7.4 高强韧金属基复合材料高通量近净形制备与应用（共性关键技术）研究内容：针对航空航天领域高强韧金属基复合材料应用需求，围绕非连续增强金属基复合材料强韧性失配及复杂构件成形加工周期长、成本高、材料利用率低的突出问题，结合利用材料基因工程思想和近净形制备技术原理，研发铝基、钛基复合材料高通量近净形制备技术及其高通量表征技术；测试和采集基体/增强相界面物理化学数据，建立基体/增强相界面热力学和动力学物性数据库；研究铝基、钛基复合材料成分—构型—工艺—界面—性能交互关联集成计算技术，实现材料体系与构型及其近净形制备工艺方案与参数的高效同步优化，并在航空航天等领域得到工程示范应用。7.5 先进制造流程生产汽车用钢集成设计与工程应用（示范应用）研究内容：鉴于钢铁工业绿色制造、生态发展对先进制造流程生产高端钢铁材料的迫切需求，基于材料基因工程的思想，针对近终形流程生产汽车用钢，采用多场耦合和跨尺度计算技术，集成材料开发与产品应用的跨尺度计算模型，构建一体化集成计算平台，建立材料基础数据和工艺、产品数据库，开发基于数据挖掘和强化机制的组织性能定量关系模型，实现产品成分—工艺—组织—性能的精准预报；开展在近终形流程生产汽车用钢的示范应用，研制出代表性产品并实现工程应用。7.6 增材制造用高性能高温合金集成设计与制备（共性关键技术）研究内容：针对航空发动机、高超声速飞行器、重载火箭等国家大型工程所需高温合金精密构件服役特点和增材制造物理冶金特点，应用材料基因工程理念，发展多层次跨尺度计算方法和材料大数据技术，形成增材制造用高性能高温合金的高效计算设计方法、增材制造全流程模拟仿真技术与机器学习技术，结合高通量制备技术和快速表征技术，建立增材制造用高性能高温合金的材料基因工程专用数据库；发展适合高温合金增材制造工艺特性的机器学习、数据挖掘、可视化模拟等技术，开展增材制造用高温合金高效设计与全流程工艺优化的研究工作，实现先进高温合金高端精密构件的组织与尺寸精密化控制，并在航空航天等领域得到工程示范应用。7.7 极端服役条件用轻质耐高温部件高通量评价与优化设计（共性关键技术）研究内容：发展基于大数据分析和数据挖掘的高温钛合金、钛铝金属间化合物等轻质耐高温部件组织结构与疲劳、蠕变等关键性能的定量预测模型；研制实时瞬态衍射、原位成像表征装置，发展三维无损检测高效分析技术；研究高温腐蚀环境下组织结构演化和性能退化机理、高温和循环载荷等多因素耦合作用下的损伤累积及高通量评价与寿命预测技术；基于极端环境服役性能需求，利用机器学习和数据挖掘技术，实现轻质耐高温材料的成分、组织、制备工艺、服役性能的高效优化，并在航空、航天、核能等领域实现在极端服役条件下工程示范应用。8. 青年科学家项目8.1 车载复合材料LNG高压气瓶制造基础及应用技术研究内容：针对车载复合材料液化天然气（liquefiednaturalgas，LNG）高压气瓶的制造与应用，研究LNG介质相容的树脂基复合材料体系设计与制备；耐极端环境复合材料LNG气瓶结构设计技术；复合材料LNG高压气瓶抗渗漏、抗漏热和抗振动技术；复合材料LNG高压气瓶制造技术；复合材料LNG高压气瓶的性能评价技术。8.2 新一代结构功能一体化泡沫的制备和应用研究内容：面向结构功能一体化泡沫技术迭代的迫切需求，开发具备负泊松比和高耐火保温等功能的泡沫，主要针对新型多级结构负泊松比结构泡沫材料、耐高温聚酰亚胺泡沫和高温可发泡防火材料等开展攻关，并开展其复合材料研究，在结构支撑、保温隔热等领域得到应用。8.3 单晶高温合金先进定向凝固技术及其精确模拟研究内容：针对当前航空发动机单晶涡轮叶片生产合格率低、冶金缺陷频发的现状，开展单晶高温合金及叶片高温度梯度液态金属冷却（LMC）定向凝固技术研究，突破LMC技术中动态隔热层配置、晶体取向控制、模壳制备、低熔点金属污染控制等关键技术，实现LMC技术的多场耦合、多尺度精确模拟，研究复杂结构单晶叶片在高梯度定向凝固中的缺陷形成、演化机理，发展缺陷控制技术。8.4 海洋油气钻采关键部件用高强高韧合金研究内容：针对海洋油气随钻测量和定向钻井、海底井口设备关键部件主要依靠进口问题，开展时效硬化型高强韧镍基、铁镍基耐蚀合金设计、高纯净低偏析冶金、强韧化机理、应力腐蚀疲劳失效寿命评估理论与方法等基础共性技术和产业化关键技术研究，实现高强韧、大规格、高均质耐蚀合金和超高强度高耐蚀合金稳定批量生产和工程化应用。8.5 基于增材制造技术的超轻型碳化硅复合材料光学部件制造研究内容：面向空间光学系统轻量化的发展需求，研究新型超轻型碳化硅复合材料光学部件预制体增材制造用粉体原料的设计与高通量制备技术；开发基于增材制造技术的碳化硅复合材料光学部件基体成型与致密化技术；开发基于增材制造技术的碳化硅复合材料光学部件表面致密层制备技术；开展超轻型碳化硅复合材料光学部件的加工验证研究。8.6 基于激光技术的材料服役行为多维度检测技术和装备研究内容：针对核电、海工等领域极端条件下结构材料服役性能远程在线、多维度、智能化检测的发展需求，开展基于激光技术的光谱、表面声波、超声或多种方法融合的材料组分、结构特性、力学性能、缺陷特征检测新原理和新方法研究，发展极端条件下结构材料服役行为的实时、原位、无损监检测技术，研制与材料基因工程大数据、人工智能分析算法和机器人技术深度融合的材料多维、多尺度在线监检测原型装置，实现多场耦合极端环境下材料多层次、多维度服役性能原位无损在线测量及示范应用。8.7 超高刚度镁基复合材料的集成计算设计与制备研究内容：以航空、航天或高铁领域为应用场景，针对超高刚度镁基复合材料特点，发展高刚度镁合金集成材料计算软件和镁基复合材料高通量实验技术，开展基于弹性变形抗力提升的镁合金基体成分设计和增强体种类、尺寸和分布形态对镁合金刚度和强韧性影响规律的研究工作，研发多尺度增强体复合构型强化的镁合金材料高效制备与组织调控技术，建立高刚度镁基复合材料及其典型构件的全流程制备技术，并实现在重大工程中的应用验证。8.8 增材制造先进金属材料的实时表征技术及应用研究内容：研发基于同步辐射光源的原位表征技术与装备，动态捕捉增材制造过程中高温下微秒级时间尺度和微米级局域空间内的相变和开裂；通过高通量的样品设计和多参量综合表征手段，揭示动态非平衡制备过程中材料组织结构的演化和交互作用规律。面向典型高性能结构材料，揭示增材制造快速熔化凝固超常冶金过程对稳定相、材料组织结构和最终性能产生影响的因素，快速建立材料成分—工艺—结构—性能间量化关系数据库；结合材料信息学方法，发展增材制造工艺和材料性能高效优化软件，在典型增材制造材料的设计与优化中得到应用。8.9 新一代抗低温耐腐蚀高强韧贝氏体轨道钢研究内容：针对低温下贝氏体钢中亚稳残余奥氏体易转变为脆性马氏体，增加贝氏体钢轨道安全服役隐患的问题，研究腐蚀、低温环境下贝氏体轨道钢（含钢轨和辙叉）的失效破坏机制，建立贝氏体轨道钢“夹杂物特性—组织结构—常规性能—服役条件—失效方式及寿命评估”数据库，开发适用于腐蚀、低温环境的新一代高强韧性、长寿命贝氏体轨道钢及其冶金全流程制造关键技术。近期会议推荐：【复合材料性能表征与评价网络研讨会】该网络会议对听众免费，会议日程及报名二维码如下：

ATEC阿泰可四立柱轮胎耦合道路模拟环境舱(带阳光模拟)该套整车试验舱为四通道轮胎耦合道路模拟系统，主要由气候模拟试验室主体、升降温装置、新风换气系统、电气控制系统构成。该系统对用于乘用车结构耐久性、驾驶平顺性测试，以及早期模型评估、车身疲劳、异响BSR、噪声振动NVH、乘坐舒适性等测试。可实施整车高低温静态存放试验、如整车除霜、除雾性能试验、整车冷起动性能试验、整车采暖及制冷性能试验、整车热平衡试验、零部件耐高低温试验等。车辆轮距及轴距调整范围大，且采用自动调节，方便快捷，提高设备运行效率盖板采用隔热材料，隔热效果更好，盖板移动采用自动装置，更加便捷 主要技术指标1 温度指标1. 温度范围：-40℃～+80℃；2. 温度均匀度：≤±2℃(空载)；3. 温度偏差：≤±2℃(空载)；4. 温度控制精度：≤±0.5℃（无热负荷，稳态）≤±2℃（有热负荷，稳态）5. 升温速度：≥1℃/min（全程平均，带车辆，无热负载，出风口测量）；6. 降温速度：≥0.7℃/min（全程平均，带车辆，无热负载，出风口测量）；7. 湿度范围：10 %R.H.～95%R.H.8. 阳光模拟：红外线光谱辐射灯9. 辐射强度：600～1200W/㎡（可调节）10. 辐射区域（长×宽）6000×2500mm11. 垂直移动距离：辐射灯下距离舱底表面2.5～4.2m可调依据标准GB/T 2423.1-2008 试验A：低温试验方法GB/T 2423.2-2008 试验B：高温试验方法GB/T 2423.3-2006 试验Ca：恒定湿热试验GB/T 2423.4-2008 试验Db：交变湿热试验方法1，2QC/T 413-2002、ISO 16750-4《道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验》QC/T 413-2002中关于3.11产品耐温度/湿度循环变化性能的要求ISO 16750-4《道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验 第4部分：气候负荷》中5.2温度梯度、5.3.1规定变化率的温度循环、5.6湿热循环、5.7稳态湿热对测试的要求GB /T 2423.24-1995太阳辐射试验IEC60068-2-1：2007 低温试验方法AbIEC60068-2-2：2007 高温试验方法BbIEC60068-2-30：2005 交变湿热试验方法DbIEC60068-2-78：2007 恒定湿热试验方法CabGJB 150.3A-2009 高温试验GJB 150.4A-2009 低温试验GJB 150.9A-2009 湿热试验的试验标准要求 创新点：该套整车试验舱为四通道轮胎耦合道路模拟系统，主要由气候模拟试验室主体、升降温装置、新风换气系统、电气控制系统构成。该系统对用于乘用车结构耐久性、驾驶平顺性测试，以及早期模型评估、车身疲劳、异响BSR、噪声振动NVH、乘坐舒适性等测试。可实施整车高低温静态存放试验、如整车除霜、除雾性能试验、整车冷起动性能试验、整车采暖及制冷性能试验、整车热平衡试验、零部件耐高低温试验等。 车辆轮距及轴距调整范围大，且采用自动调节，方便快捷，提高设备运行效率 盖板采用隔热材料，隔热效果更好，盖板移动采用自动装置，更加便捷

“绿动未来2010年高校环保科研应用技术项目支持计划”支持项目候选名单及申报材料公示 　　中华环境保护基金会和上海通用汽车有限公司为发挥我国高校学生和教师在环保科研开发工作中的重要作用，积极促进我国“节能减排”适用技术的发展，于2010年8月启动了“绿动未来2010年高校环保科研应用技术项目支持计划”活动。本活动面向高校学生、教师征集能直接解决我国“节能减排”实际问题的技术项目，以支持研究开发“节能减排”先进适用新技术。 　　该活动启动以来，得到了有关高校和有关方面的大力支持，提交申报项目者十分踊跃，我们在此一并表示衷心的感谢!经接受申报和组织专家对申报项目进行初评，产生了32个候选项目，现向社会进行公示。 　　如有意见请发电子邮件至 hbyykeyan@163.com，截止时间为2011年元月6日16：00。 　　欢迎对候选项目提出意见! 　　二〇一〇年十二月二十八日 “绿动未来2010年高校环保科研应用技术支持计划”申报项目候选名单 (排名不分前后) 序号 申 报 项 目 名 称 项目负责人 所在高校 1 室内甲醛等VOCs低温催化氧化脱除技术的研发 何运兵 中山大学 2 利用牡蛎壳制备废水净化吸附剂 于 岩 福洲大学 3 基于循环耦合氨氮废水处理技术的新型功能材料的研发与应用 张 涛 南京大学 4 高效低耗水平流双向供氧生物膜反应器处理村镇污水集成工艺开发与应用 王荣昌 同济大学 5 基于电解产生H2和O2原位合成H2O2的新型电Fenton废水回用处理技术研究 袁松虎 中国地质大学（武汉） 6 发电用燃气—热气流联合循环装置 强可明 哈尔滨工程大学 7 城市滞留型污染水体上岸循环净化生态系统设计与示范 侯佳志 东北师范大学 8 含油污泥低温催化-电化学生物耦合技术(LTC-EBCT）原油回收及装置研制 魏 利 哈尔滨工业大学 9 单晶硅切割废液中硅与碳化硅的分离回收 丁 辉 天津大学 10 过程工程尾气联合脱硫脱硝脱汞关键技术的研究 戚金洲 中国石油大学（北京） 11 废水二次利用系统 黎 振 天津职业技术师范大学 12 秸秆生物能源转化技术的研究 谢占玲 青海大学 13 分布式冷热电联供系统性能测试及系统优化运行研究 张兴梅 哈尔滨工业大学 14 蛋白质纤维无染料显色技术及产业化 崔永珠 大连工业大学 15 低成本高效隔热材料制备关键技术开发 陈 永 海南大学 16 基于压电纤维复合材料的汽车振动能量捕获器 钟舜聪 福州大学 17 生物质高效催化热解定向制备燃气关键技术研究 宋英豪 北京化工大学 18 秸秆无胶纤维板胶合过程控制及胶合机理研究 张亚卓 北京林业大学 19 天然苎麻纤维/可降解聚乳酸复合材料的增强、增韧 徐志伟 天津工业大学 20 线型染料敏化太阳能电池的研究 张君豪 北京科技大学 21 中温固体氧化物燃料电池组装工艺优化研究 高文元 大连工业大学 22 秸秆液化生物油合成聚氨酯材料的研究 周宇光 中国农业大学 23 摆动式涡激振动发电装置 马 良 哈尔滨工程大学 24 新型建筑风力发电装置及示范运行 袁 鹏 中国海洋大学 25 蔗渣纤维素直接发酵法制备燃料乙醇中试工艺中的关键问题研究 刘泽寰 暨南大学26 波浪发电胶囊技术研究与应用 娄保东 河海大学 27 汽车引擎废热驱动车载金属氢化物空调系统 敬登伟 西安交通大学 28 汽车尾气废热热电发电回收利用关键技术研究 唐新峰 武汉理工大学 29 汽车配件绿色铸造技术 刑书明 北京交通大学 30 柴油车炭化微米木纤维尾气微粒捕集器研发 郭秀荣 东北林业大学 31 高效高功率密度永磁牵引电动机的共性关键技术研究 韩雪岩 沈阳工业大学 32 基于能量回收技术的轮胎胎压监测研究 季宏丽 南京航空航天大学

p 　　华为、中车、陕汽、塔塔钢铁& #8230 & #8230 500强企业携200+需求做客2019中国国际石墨烯创新大会，等您来对接! /p p 　　会议时间& amp 地点： /p p 　　时间：2019年10月19-21日 /p p 　　地点：陕西宾馆(陕西省西安市丈八北路1号) /p p 　　会场设置：请点击网址 ：http://www.grapchina.cn/index.php/article6532了解详情 /p p 　　温馨提示您： /p p 　　第一阶段：8月13日前缴费：¥ 6800 /p p 　　第二阶段：10月14日前缴费：¥ 7800 /p p 　　第三阶段：现场缴费：¥ 8800 /p p 　　VIP商务活动： /p p 　　1、每场商务活动设置的参会名额为3位 /p p 　　2、每位VIP参会人可获得5场商务活动的入场券，入场券非实名制 /p p 　　可作为音频SPK振膜的石墨烯膜材料 /p p 　　华为是全球领先的信息与通信技术(ICT)解决方案供应商，专注于ICT领域，为运营商客户、企业客户和消费者提供有竞争力的ICT解决方案、产品和服务。现寻求可作为音频SPK的振膜的石墨烯膜材料，期望石墨烯膜材具有的特点如下： /p p 　　1. 扬氏模量& gt 50Gpa /p p 　　2. 密度& lt 1.6g/cm3 /p p 　　3. 烯膜材厚度要求是100μm及以下(10~50μm最佳) /p p 　　4. 石墨烯纯度在95%以上 /p p 　　5. 损耗因子& gt 0.064(越大越佳) /p p 　　高导电石墨烯粉体 /p p 　　青岛某新材料公司，专门从事新材料技术研究与推广，现每月需要高导电石墨烯50-100 kg，要求导电率约100000 S/m、密度约0.006 g/cm3 。 /p p 　　建材相关石墨烯产品 /p p 　　中国建材集团有限公司是全球最大的建材制造商和世界领先的综合服务商，连续八年荣登《财富》世界五百强企业榜单。水泥熟料产能5.3亿吨、商品混凝土产能4.6亿立方米、石膏板产能22亿平方米、玻璃纤维产能224万吨、风电叶片产能16GW，均位居世界第一 在国际水泥玻璃工程市场和余热发电市场领域处于世界第一。现对石墨烯在建材领域相关产品感兴趣，欢迎石墨烯企业前来进行沟通洽谈。 /p p 　　建材相关石墨烯产品 /p p 　　1995年进入建筑防水行业，二十余年来，东方雨虹为重大基础设施建设、工业建筑和民用、商用建筑提供高品质、完备的防水系统解决方案，成为全球化的防水系统服务商。公司旗下设有：东方雨虹(工程业务)、雨虹(民用建材)、卧牛山(节能保温)、孚达(节能保温)、天鼎丰(非织造布)、风行(防水)、华砂(砂浆)、洛迪(硅藻泥)、德爱威(建筑涂料)、建筑修缮等品牌和业务板块。有相应高性能、优品质石墨烯产品的企业，可进行广泛交流与洽谈。 /p p 　　利用石墨烯相关技术提高COB模组性能 /p p 　　半导体照明领域内某知名企业，具有生产基地与多处分支机构，具备较强的研发创新能力，LED工程项目涉及国内外。现需要利用石墨烯相关技术使COB模组轻化、亮化散热，同时满足WF2防腐等级。 /p p 　　石墨烯发热膜 /p p 　　香港某美妆、健康界权威企业，专注为美妆业提供商业模式定制管理咨询与产品服务，前期需要采购10000个用于艾灸制热的石墨烯发热膜，能够达到以下指标：耐80℃，超薄，安全。可根据盒体尺寸定制(最小的，圆形，直径4cm 大的，8x8 51x15 20x25 23x7cm)。 /p p 　　石墨烯可移动电源 /p p 　　香港某美妆、健康界权威企业，专注为美妆业提供商业模式定制管理咨询与产品服务，前期需要采购10000个石墨烯可移动电源，单体可支持石墨烯发热膜在80℃下工作两小时，要求技术、产品具有相关安全资质。 /p p 　　一款高功率电暖器用的石墨烯发热体 /p p 　　四川知名膜塑企业，是一家集产品设计开发、注塑、喷涂(承接塑料件表面加工业务)、技术服务于一体多方面发展的公司，公司下属五个生产厂，拥有亚洲名列前茅的注塑机群，现需要石墨烯发热体，用于替代电暖气加热管，若能满足以下要求，可商谈每年50-100万订单。要求：热转换效率高于普通加热管，能量波长集中在8-15um，输入功率2000W。 /p p 　　一款电暖器用的石墨烯发热体 /p p 　　四川知名膜塑企业，是一家集产品设计开发、注塑、喷涂(承接塑料件表面加工业务)、技术服务于一体多方面发展的公司，公司下属五个生产厂，拥有亚洲名列前茅的注塑机群，现需要石墨烯发热体，如果能够满足以下要求，可商谈每年50-100万订单。要求1：基板采用微晶板(300X400mm)，表面涂石墨烯，两边接输入电极(交流220V)，功率1000W/个。要:2：热转换效率高，能辐射人体有益的红外光波，产品符合GB4706.1标准要求的电气安全性能要求，产品可靠性高(保证家用5年无失效)，产品性能无衰减。 /p p 　　一款智能马桶盖用的坐圈发热体 /p p 　　四川知名膜塑企业，是一家集产品设计开发、注塑、喷涂(承接塑料件表面加工业务)、技术服务于一体多方面发展的公司，公司下属五个生产厂，拥有亚洲名列前茅的注塑机群，现需要智能马桶盖的坐圈发热体，替代现行业中的铝箔加热膜。如果可以满足以下需求，可商谈每年20万的订单。要求：要求发热均匀，安全可靠，产品符合GB4706.1标准要求的电气安全性能。 /p p 　　石墨烯在汽车领域中的应用开发 /p p 　　陕汽控股是我国西北地区最大的制造企业，前身是始建于1968年的陕西汽车制造厂，下辖陕西汽车集团有限责任公司、陕西汽车实业有限公司、陕汽集团商用车有限公司、金龙汽车(西安)有限公司等100余家参控股子公司。主要从事重型军用越野车、重型卡车、中轻型卡车、大中型客车、微型车等全系列商用车，冷藏车、清扫车、自卸车等专用车，重微型车桥、康明斯发动机等零部件的开发、生产、销售及汽车后市场服务。陕汽控股在清洁能源与新能源、智能网联商用车领域处于行业领先地位，拥有220余项专利技术，承担了国家 863 新能源商用车开发项目，并成功开发出了国内第一辆L4级智能重卡和燃料电池整车产品。目前关注车辆润滑、防腐、轻量化方向，尤其在卡车减重方面有迫切需求。欢迎石墨烯企业携带相关解决方案前来洽谈。 /p p 　　石墨烯节能环保设备相关研发、生产及销售 /p p 　　中节能环保装备股份有限公司是中国节能环保集团旗下专门从事高端节能环保装备制造的二级公司，股票代码300140。公司致力于成为国际一流的节能环保装备制造与综合解决方案的提供商，拥有院士专家工作站、博士后培养基地、硕士联合培养基地、联合实验室科研平台，拥有强大的科研队伍及创新能力。目前已涉足石墨烯电加热产品研发与生产，现欢迎从事石墨烯相关节能环保设备的企业进行项目合作与洽谈。 /p p 　　一种低温石墨烯伴热膜 /p p 　　西安华清烯能电加热产业促进中心是依托中国石墨烯产业技术创新战略联盟，面向西安辐射全国进行石墨烯电加热产品开发与技术推广工作。现需要一种低温石墨烯伴热膜，为石油运输管线的加热保温提供解决方案。要求石墨烯伴热膜耐酸碱、抗腐蚀，可定制尺寸，电压可控制在36 V。 /p p 　　一种石油储罐用的石墨烯加热棒 /p p 　　西安华清烯能电加热产业促进中心是依托中国石墨烯产业技术创新战略联盟，面向西安辐射全国进行石墨烯电加热产品开发与技术推广工作。现需要利用石墨烯发热材料制作成发热棒，用于石油储罐加热保温，要求功率、尺寸均可按需定制。 /p p 　　一种用于橡胶生产设备的石墨烯加热技术 /p p 　　西安华清烯能电加热产业促进中心是依托中国石墨烯产业技术创新战略联盟，面向西安辐射全国进行石墨烯电加热产品开发与技术推广工作。现需要石墨烯企业提供一种可用于橡胶生产设备上的石墨烯加热膜，温度130-180℃可调，表面温差不超过7%，寿命长且衰减低。 /p p 　　一种用于粉煤灰管道中的高温加热系统 /p p 　　西安华清烯能电加热产业促进中心是依托中国石墨烯产业技术创新战略联盟，面向西安辐射全国进行石墨烯电加热产品开发与技术推广工作。需要一种用于粉煤灰管道中的加热系统，温度达到450℃。 /p p 　　用于面膜的石墨烯无纺布 /p p 　　华清海康(西安)石墨烯医疗应用研究院依托中国石墨烯产业技术创新战略联盟与国家肿瘤微创治疗产业技术创新战略联盟共同成立，通过开展技术专业、成果转化、企业孵化、示范项目、宣传推广、组织交流等创新服务，引进国内外成熟和具有应用前景的团队、项目和企业入驻研究院，共同促进创新成洛转化落地，加速石墨烯新技术在医疗健康领域的产业化应用。现需要用于面膜的石墨烯基无纺布，要求石墨烯与纤维结合强，且抑菌效果明显。产品可根据性价比从优定量采购。 /p p 　　用于临床器械中的石墨烯电加热膜 /p p 　　华清海康(西安)石墨烯医疗应用研究院依托中国石墨烯产业技术创新战略联盟与国家肿瘤微创治疗产业技术创新战略联盟共同成立，通过开展技术专业、成果转化、企业孵化、示范项目、宣传推广、组织交流等创新服务，引进国内外成熟和具有应用前景的团队、项目和企业入驻研究院，共同促进创新成洛转化落地，加速石墨烯新技术在医疗健康领域的产业化应用。现需要用于临床器械中的石墨烯电加热膜，要求产品安全且稳定，不能出现短路、漏电等问题。可定制尺寸，可卷曲或折叠。 /p p 　　高速旋转涡轮叶片表面喷涂隔热材料 /p p 　　陕西某大型军工单位，国家一类科研事业单位，需要高速旋转涡轮叶片表面喷涂的隔热材料，温度在1200K，叶片的小径80 mm、中径100 mm、大径120 mm、最小间距2 mm，旋转线速度400 m/s。如性能指标达到要求，可进一步协沟通洽谈。 /p p 　　基于石墨烯发热材料的燃料输送细管加热 /p p 　　陕西某大型军工单位，国家一类科研事业单位，现需求石墨烯加热技术，对燃料管细管道加热，保证管道液体流动。如性能优异，可洽谈合作。 /p p 　　水下控制器所需的浮力材料 /p p 　　陕西某集军、民、三产协调发展的综合性工程技术研究单位，现需求水下控制器所需轻质材料，水下控制器正浮力配备，要求密度低于水(≤0.3 g/cm)。 如性能指标达到要求，可进一步沟通洽谈。 /p p 　　耐温散热涂层 /p p 　　陕西某从事军工领域科研和技术单位。现需求耐温散热涂层隔热材料，温度在1500~2000K，基体为铌钨合金、铜、不锈钢等，要求涂层在高温下稳定不脱落。 如性能指标达到要求，可进一步沟通洽谈。 /p p 　　用于动密封，旋转动密封 /p p 　　陕西某从事军工领域科研和技术单位。现需求动密封，旋转动密封，对偶件是不锈钢和碳石墨，摩擦局部温度达500度以上，单次工作时间200~500秒，保证表面在摩擦后密封性不下降。如性能指标达到要求，可进一步沟通洽谈。 /p p 　　& #8230 & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 . /p p 　　会议名称：2019’中国国际石墨烯创新大会 /p p 　　电话：400-110-3655 /p p 　　官网：www.grapchina.cn /p p 　　邮箱：meeting01@c-gia.org /p p 　　QQ群：296531551 397051421 /p p 　　微信：SMXLM2013、CGIA-2013(添加为好友，邀请入群) /p p 　　微信订阅号：CGIA2013(支持在线咨询) /p p br/ /p

英国哈德斯菲尔德大学的Gareth Parkes博士和英国Linkam Scientific Instruments的Duncan Stacey将差示扫描量热法与热显微镜相结合，用于分析材料的能量变化和光学特征。用于本研究的设备的标记照片。 A) 光学 DSC450,b) Linkam 成像站（立体显微镜），c) 高分辨率数码相机，d) 运行 LINK 的 PC，e) 控制器单元，f) 液氮泵单元，g) 触摸屏控制和 h) 液氮储罐© Ashton, G.P., Charsley E.L., Harding, L.P., and Parkes, G.M.B. Applications of a simultaneous differential scanning calorimetry — thermomicroscopy system. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 2022 147: 1345-1353了解材料在不同条件下的行为方式对于优化它们在几乎所有应用中的使用至关重要，从工业聚合物到药物研发。热显微镜等热分析方法使研究人员能够观察材料在反应过程中的光学和物理转变。通过集成其他技术，例如差示扫描量热法(DSC)，还可以测量能量变化（焓）。DSC是最广泛使用的热分析技术之一，用于测量与材料热转变相关的温度和热流。虽然它可以用来测量几乎任何随着能量变化而发生的反应，但DSC是非特异性的。因此，它必须与其他方法（如热显微镜）结合使用，以直接观察相变，如固-固转变以及聚变反应和分解。尽管结合DSC和热显微镜具有明显的优势，并且可以使用集成这两种方法的系统，但令人惊讶的是，使用同步DSC热显微镜分析各种材料的研究很少。数码显微镜质量的提高和实验室可用计算能力的提高可能会在未来几年引起人们对这项技术的更大兴趣。由Gareth Parkes博士领导的英国哈德斯菲尔德大学热方法研究中心(TMRU)的研究人员研究了将热通量 DSC板结合到热台中以允许对同一样品进行DSC-热显微镜测量的使用，同时。在本文中，我们探讨了这项技术在获取有关各种材料的光学和焓性质信息方面的优势——这些材料的选择是基于它们显示出光学跃迁和/或能量变化并涵盖广泛的系统这一事实。新型热系统在本研究中，最近引入的DSC-热显微系统用于研究硝酸铷的相变和聚乙烯的氧化。这是第一次在同一仪器上使用DSC和热显微镜分析这些材料。光学DSC450系统包括一个集成到热台中的热通量DSC板、一个T96-S温度控制器单元和LINK软件（如上图所示）。该系统在-150至450°C的温度范围内运行。热显微成像是通过与立体显微镜耦合的高分辨率数码相机获得的。聚合物的热稳定性聚乙烯为了更好地了解聚合物材料的氧化降解及其对高温稳定性的影响，TMRU小组对超高分子量聚乙烯 (UHMWPE)进行了氧化诱导时间(OIT)实验。采用光学DSC450系统将样品温度控制在30-205°C之间，并在惰性氮气气氛下分析OIT效应，然后在等温期间切换到干燥空气。在起始温度Tonset 109.9°C时观察到UHMWPE的熔化（如下图左所示），DSC曲线表明放热氧化的开始。同时使用热显微镜，光学显微照片能够以光学方式观察这些过程并与DSC曲线相关联。随着氧化降解的开始，研究人员可以看到液态聚合物熔化后表面质地的变化。OIT测试显示了预期的DSC曲线，但在氧化开始时发生的表面形态细微变化的其他信息通过光学方式揭示。正在对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)样品进行氧化诱导试验。DSC曲线（蓝色实线）和温度程序（红色虚线）已绘制为时间的函数。垂直线表示气体何时从N2切换到空气。选定的显微照片（标记为t0和 a-c）链接到 DSC配置文件© Ashton, G.P., Charsley E.L., Harding, L.P., and Parkes, G.M.B. Applications of a simultaneous differential scanning calorimetry — thermomicroscopy system. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 2022 147: 1345-1353使用DSC450(Linkam Scientific)分析硝酸铷。差示扫描量热法(DSC)（下）和感兴趣区域 (ROI)强度（上）曲线绘制为温度的函数。选定的显微照片（标记为a、b）链接到DSC和ROI配置文件© Ashton, G.P., Charsley E.L., Harding, L.P., and Parkes, G.M.B. Applications of a simultaneous differential scanning calorimetry — thermomicroscopy system. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 2022 147: 1345-1353可视化相变硝酸铷显示出多种多晶型转变的材料通常是有用的温度校准标准，因为它们能够覆盖很宽的温度范围。在这项研究中，该小组评估了硝酸铷的多晶型转变，这是一种在150-280°C温度范围内具有三种不同固态转变的材料。 DSC曲线显示三个峰对应于固-固转变，最终峰对应于样品熔化（如上图左所示）。来自热显微镜的相应感兴趣区域(ROI)轮廓显示与由样品反射光强度(RLI)变化引起的一系列步骤相同的转变。这些结果表明，当样品保持无色时，在辨别相变时，将热显微术中的RLI与DSC结合使用的好处。TMRU的小组还使用DSC450研究了低温校准标准，阐明了温度循环对材料的影响。未来的应用本研究中的实验证明了DSC和热显微镜的互补性，以及同时热分析在揭示某些材料的复杂热过程方面的好处。DSC-热显微术可以在材料研究中提供更丰富的信息，因为光学图像有助于解释通常复杂和重叠的DSC曲线。预计该技术将在聚合物和制药领域变得越来越流行。TMRU的研究小组目前正在探索DSC450的独特设计是否有助于通过光学手段研究材料的导热性。

9月9日，中国科学院深圳先进技术研究院-爱思宝科技公司联合实验室正式成立，这是我市新型节能环保材料公共技术服务平台筹建以来首个与企业共建的联合实验室。 　　据悉，联合实验室将发挥先进研究院人才和创新资源优势，与建材工业的产业技术进行产学研合作，以纳米涂料、纳米复合保温材料应用技术为主，在自洁涂料，纳米保温隔热材料，纳米玻璃复合保温材料保护剂等方面进行产业创新合作。同时，实验室还将在深圳进行新型节能材料检测、标准制定，为产业培养高端技术人才。 　　中国科学院深圳先进技术研究院副院长吕建成表示，节能方案的普及推广与资源整合，将为深圳在新能源工业和节能减排中走在全国前列奠定基础。

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在制药行业，疫苗、原料药和生物样本通常非常珍贵，并对安全性有着极高的要求。为了保证性质稳定，无论是储存还是运输，样品都必须保存在有着严格要求的限定温度范围内。不过，与储存相比，想要在运输过程中保证样品的温度，通常会带来更多的挑战。在欧洲，一家著名的制药服务商一直在为其冷链物流寻找新的解决方案，并因此联系了LAUDA，双方合作开发出了世界上第一台可由电池供电的移动式超低温冰箱：LAUDA Mobifreeze！Part.01冷链面临的挑战制药和生物行业中的样本、药物、疫苗等，对储存温度的要求有很大的差异。一些样品可以直接储存在室温下（约 20 - 25℃ ），或者冰箱冷藏室中（约 2 - 8℃ ）。还有一些对温度敏感的样品，需要低温冷冻储存（零下到 -20℃），甚至超低温冷冻储存（低于-20℃，通常低于 -80℃）。对于制药行业，样品和产品的安全是重中之重。样本必须在经过验证的温度下储存，并在与储存完全一致的温度下进行运输。同时，对生产、灌装、储存、运输的整个过程，都要求有严格的认证和完整的文件记录。否则会导致价值数百万的货物被销毁，造成巨大的损失。现代制药中的超低温物流解决方案，主要是使用被动冷藏材料（相变材料，又称 PCM）和干冰。PCM 通常用于 -30℃ 左右的控温，干冰的控温温度可以接近 -80℃。但是，在 -30℃ 和 -80℃ 之间，几乎没有可靠的控温方案。PCM 和干冰这两种控温方式，也各有不足之处。Part.02相变材料，PCM一般情况下，PCM 系统可以达到运输中的控温要求，不过 PCM 的价格昂贵，并需要对物流过程进行复杂精确的规划。比如，在运输前，需要对 PCM 的包装和使用寿命进行确认，并且要考虑如何对温度进行监控和调节。一旦物流有延误，就需要立刻增加新的 PCM，否则会带来风险。此外，PCM 靠材料的相变过程放热吸热，冷却能力有限，只有少数 PCM 才能达到 -30℃ 以下的低温。PCM 的体积和重量也是一个问题，如果要达到一定的冷却能力，则需要大量的 PCM，和更大的运输空间。PCM 的体积和重量，会限制运输容器的移动和使用。Part.03干冰干冰是固态二氧化碳，会在 -78.5℃ 时升华，是一种危险物质。在使用干冰时，首先需要采取安全措施，以防皮肤或敏感组织接触干冰后冻伤；其次，要防止干冰升华产生的二氧化碳气体置换空间中的氧气，导致人员窒息。因此，如果使用干冰进行储存和运输，对安全防护有很高的要求。昂贵的排风系统、人员的防护装备、员工处理干冰的时间、特殊的运输容器等都是必须考虑的因素。另外，持续升华意味着干冰的使用寿命有限，干冰作为消耗品，必须不断的补充。在实际使用中还有一个问题，在到达目的地后，必须将样品从坚硬的干冰中分离出来，而不造成任何损坏。运输的样品可能非常珍贵，单个袋子或瓶子就可能价值几百万欧元，在取出时必须非常小心。Part.04新的解决方案！可见，无论是 PCM 还是干冰，在冷链的使用中都有缺点，尤其是无法再现所必要的低温环境。因此，需要创新、低成本、安全、可验证的替代方案。LAUDA 的目标，是开发一种超低温物流解决方案，确保储存和运输中的温度持续稳定，不受制冷材料持续消耗的影响，更加灵活，并可节约成本。更重要的是，这种方案既能保证药品的安全，也能保证操作人员的安全。首台带充电电池的可移动超低温冰箱 Mobifreeze，有 LAUDA GFL 久经考验的制冷技术、优化的隔热材料和高性能磷酸铁锂电池，无论在连接电源，还是在脱离电网的情况下，都能保证恒定的储存和运输温度。Mobifreeze 可以在固定地点使用，也可以作为移动设备使用，这种混合使用方式，特别适用于一站式运输。样本、疫苗等对温度敏感的物质，可以储存在同一个冷冻冰箱中，运往目的地（灌装线、实验室等）。创新产品 Mobifreeze 的第一台原型机已在 2022 年的慕尼黑生化分析展中展出，将于今年投入批量生产。Part.05LAUDA MobifreezeMobifreeze 移动式超低温冰箱具有众多优势，可为贵重药品、生物样本等提供安全、顺畅的冷链物流服务。1.断电运行时长达三小时2.主动冷却而非被动冷却3.无需对采购和运输做规划（例如使用干冰或 PCM 时）4.消除了处理干冰时的健康风险和通风成本5.与冷链完美结合，运输条件可控、可验证，提高样品的可靠性6.固定使用和移动使用结合，可实现一站式运输，减少因转移库存产生的错误和样品污染。7.专为恶劣的物流环境而开发，可承受严苛的运输条件，即使在极端条件下，坚固的设计也能确保可靠的性能。在设定温度为 -80℃ 时，Mobifreeze 的电池可提供连续 3 小时的不间断供电。Mobifreeze M 270 的工作温度范围为 -86℃ 至 -50℃，可用空间为 270 L ，可满足各种需求。高质量的真空隔热材料，可以在运行期间提供一流的温度稳定性，即使在断电的情况下，仍可保持较长的回温时间。灵活耐用的万向脚轮、紧急制动装置、符合人体工学的手柄，操作舒适，使用安全。高度坚固的设计考虑到了物流环境的极端要求。为了保证样本可靠，设备有集成的数据记录器，用于记录所有相关数据，一旦实际温度与设定温度有偏差，就会显示声光警报。LAUDA Mobifreeze 不仅为制药公司和医药物流公司提供了新的选择，还为大学、研究机构、实验室、生物库和诊所等提供了安全的低温运输解决方案。它既可用于长期储存，也可用于样品运输，既能确保样品完好，又无需对样品进行重新包装，大大简化了用户的操作流程，减少了出错的可能性。 "Empowering Excellence. For a better future." 追求卓越和创新的 Mobifreeze 移动式超低温冰箱，助力提高医药低温物流的效率和安全，欢迎咨询！我们是 LAUDA精确温度控制领域的世界市场领导者。我们的温度控制仪器和设备是许多重要应用的核心，为更美好的未来作出贡献。我们是电动汽车、氢能、化工、制药、生物技术、半导体和医疗技术领域的可靠合作伙伴，在研究、生产和质量控制中保证最佳温度。65 年来，我们每天都以崭新的面貌支持世界各地的客户，提供专业的建议和创新的解决方案。

引言红外热成像是具有非接触、检测面积大、检测结果直观等突出优势的新兴无损检测技术，近年来被广泛应用于金属、非金属、纤维增强复合材料以及热障涂层等的无损检测与评价。碳纤维增强复合材料(CFRP)与玻璃纤维增强复合材料(GFRP)是目前发展最为成熟、已被广泛应用于航空航天、船舶、交通运载和风力发电等领域的结构复合材料。然而，它们的层状以及非均匀微观结构使得它们在生产和使用过程中极易萌生和发展为多种类型的缺陷，如涂层脱粘、界面分层等，极大地降低了复合材料/涂层结构件的使用性能与寿命，严重时甚至酿成灾难性事故。热障涂层作为一种陶瓷层可沉积在基体材料的表面，对基体材料起到隔热保护的作用，目前已被广泛用作航空发动机、聚变反应堆、火箭喷管等高端装备的高温热防护部件。图1 某航空发动机及其涡轮叶片热障涂层结构示意图为控制FRP复合材料/涂层结构的质量，确保高端装备的安全可靠运行和低维护成本，开发先进的无损检测与评价方法或技术对其进行高效、可靠地检测与评价是非常必要的。目前比较有代表性的无损检测与评价技术有射线检测、超声检测、磁粉检测、渗透检测和电磁检测等。但这些方法各有所长，也有其各自的局限性。例如，超声法中耦合剂的使用会致使检测表面受到污染；电磁法虽易于实现自动化检测，但仅适用于非铁磁性材料，且多用于检测近表面缺陷信息。红外热波成像技术由于具有非接触、快速、检测面积大、检测结果直观等优点，非常适合于复合材料/涂层结构的在线检测与缺陷表征，近年来得到人们的重视和广泛关注。01 红外热波成像技术任何高于绝对零度的物体都会向周围环境发出电磁热辐射，根据Stefan-Boltzmann定律，其大小除与材料种类、形貌和内部结构等本身特性有关外，还与波长和环境温度有关，而红外热波成像技术即是利用红外热像仪通过遥测材料表面温度场，从而实现对材料结构特性和物理力学性能的无损检测与评价。根据被测对象是否需要施加外部热激励，该技术可分为主动式与被动式，其中主动式红外热波无损检测技术由于具有更高的热对比度与检测分辨率，近年来受到极大的关注。主动式红外热波检测技术是利用外界热源对待测试件进行热激励，同时利用红外热像仪记录其表面温度场的演化历程，并通过对所获得的热波信号进行特征提取分析，以达到检测材料表面损伤和内部缺陷的目的。根据外激励热源的不同，该技术又可被分为光激励红外热成像、超声红外热成像与电涡流红外热成像等。图2总结了目前主动式红外热波成像检测技术中的主要分类依据及分类结果。图2 主动式红外热成像检测技术的主要分类依据及结果虽然红外热成像无损检测技术种类众多，但由于所检测对象琳琅满目，且结构与物理特性比较复杂，因此在实际应用中需结合检测对象本身特性，选择一种相对合适且高效的主动式红外热波成像无损检测方法，从而达到对待测对象进行高分辨率、高精度、快速可靠检测与评价的目的。光激励红外热成像是主动红外热成像中一种相对高效的无损检测方法，由于其非接触、非破坏、检测时间短、检测面积大、易于实施等突出优点，在热障涂层结构、纤维增强复合材料无损检测与评价中备受关注。在该方法中，当外激励光源入射到待测试件时，基于光热转换效应所产生的热波扩散并与内部界面或缺陷相互作用，同时，利用红外热像仪远程记录待测试件表面的瞬态热响应，即红外热图像序列。然后，借助先进的后处理算法对所获取的热图像序列进行综合分析，从而实现待测试件的无损检测与定量表征。图3为光激励热成像技术原理和目前常用光激励红外热成像检测系统。图3 光热无损检测原理及典型闪光灯激励热成像检测系统此外，根据热激励形式的不同，红外热成像技术又可被分为红外脉冲热成像、红外锁相热成像与红外热波雷达成像，这也是根据红外热成像发展历程、目前最为常用的分类方法之一。红外脉冲热成像技术检测效率高，但其探测深度通常较浅，无法满足对材料深层缺陷高分辨率检测的要求；且其检测结果易受表面加热不均匀、表面反射率及发射率不均等影响，瞬时高能量脉冲也易使材料表面产生热损伤。为克服红外脉冲热成像技术的局限性，红外锁相热成像技术应运而生，但由于该技术在单一调制频率热激励下仅能探测与其热扩散长度相对应深度的内部缺陷，因此对FRP复合材料或热障涂层类结构内不同深度或不同铺层界面的缺陷，需选择不同调制频率对待测试件进行激励，因此，该方法检测时间仍相对较长且易出现漏检。红外热波雷达是一种新兴的无损检测技术，具有红外脉冲热成像与红外锁相热成像技术所无法比拟的突出优势，如高分辨率、高检测效率、大探测深度等，近年来备受关注。表1总结了红外脉冲热成像、红外锁相热成像以及红外热波雷达成像这3种技术的优缺点及适用范围。02 FRP复合材料光激励红外热成像无损检测研究现状2.1 红外脉冲热成像检测技术红外脉冲热成像技术是发展最早且目前应用最为广泛的一种红外热波无损检测技术，该技术是使用高能光源（如激光、卤素灯、闪光灯）对待测试件进行非常短时间（通常几毫秒）的脉冲激励加热，由于内部界面或缺陷的热阻效应会对待测试件表面温度场产生差异，然后，利用红外热像仪同步记录这种温度差异，并借助于先进的后处理算法可实现对待测试件内部界面或缺陷的无损检测与评价。红外脉冲热波检测技术检测速度快，且对厚度较小的试件具有较好的检测结果，但其探测深度非常有限，不适用于检测大厚度构件。此外，该技术还易受表面加热不均、表面发射率不均等影响，瞬时高能量脉冲也易使试件表面产生热损伤。FRP复合材料的强各向异性和显著内部界面效应，极易使得其产生界面分层等类型缺陷，极大影响FRP复合材料结构或装备的使用性能。[英国巴斯大学Almond等]对CFRP复合材料裂纹状缺陷的边缘效应进行了研究，并提出了一种瞬态热成像法测量缺陷尺寸的方法。[加拿大拉瓦尔大学Maldague等]提出了一种将脉冲热成像与调制热成像技术相结合的红外脉冲相位热成像检测技术，该技术基于傅里叶变换可获得能无损表征CFRP复合材料的相位图像，因此克服了脉冲热成像技术对表面加热均匀性的限制。[意大利学者Ludwig等]研究了红外脉冲热成像检测技术中的热损失与三维热扩散对缺陷尺寸测量的影响。[加拿大拉瓦尔大学Maldague等]为了克服脉冲热成像技术的局限性，提出了双脉冲激励热成像检测技术，并表明该技术可进一步增强热对比度。[加拿大学者Meola等]利用脉冲热成像法对GFRP复合材料的低速冲击损伤进行了无损检测。[英国巴斯大学Almond等]又通过解析法研究了脉冲热成像技术的缺陷检测极限与缺陷径深比、激励能量以及缺陷深度都密切相关。[伊朗桂兰大学Azizinasab等]还提出了一种使用局部参考像素矢量来处理脉冲热成像检测结果的瞬态响应相位提取方法，实现了CFRP复合材料缺陷检测和深度预测。此外，为增强FRP复合材料缺陷检测效果，许多集成先进特征提取方法的脉冲热成像检测技术也被提出，例如主成分热成像、矩阵分解热成像、正交多项式分解热成像和低秩稀疏主成分热成像。国内的哈尔滨工业大学、电子科技大学、湖南大学、东南大学、火箭军工程大学、首都师范大学、南京诺威尔光电系统有限公司等科研单位也对FRP复合材料红外脉冲热成像无损检测技术开展了大量研究工作，并取得了丰硕的研究成果。[首都师范大学]研究了GFRP复合材料脉冲热成像检测的热图像序列的分割与三维可视化，并提出了一种基于局部极小值的图像分割算法。[北京航空航天大学]对FRP复合材料次表面缺陷红外脉冲热成像无损检测的检测概率进行了深入研究，并分析了阈值、特征信息提取算法等对检测概率的影响。此外，国内研究学者还提出集成了稀疏主成分分析、矩阵分解基算法、流形学习[30]和快速随机稀疏主成分分析等算法的红外脉冲热成像检测技术。2.2 红外锁相热成像检测技术红外锁相热成像技术是20世纪90年代初发展起来的一种新型数字化无损检测技术，该技术是利用单频正弦调制的热激励源对待测试件进行加热，然后，待测试件内部将也产生一个呈周期性变化的温度场，由于缺陷区与无缺陷区处的表面温度场存在差异，因此采用锁相算法可对表面温度场进行幅值与相位提取，最终实现对材料表面损伤或内部缺陷进行无损检测与评价。红外锁相热成像检测技术的探测范围要大于红外脉冲热成像检测技术，此外，通过降低激励频率大小可增大探测深度。英国华威大学和意大利那不勒斯大学等研究学者较早地将红外锁相热成像技术用于CFRP航空件缺陷检测，并证实了该技术与瞬态热成像与超声C扫描无损检测技术相比，更适于CFRP航空件表面冲击损伤的快速无损检测。[Pickering等]研究了同等激发能量下，红外脉冲热成像和红外锁相热成像对CFRP复合材料分层缺陷的检测能力。[Montanini等]证实了红外锁相热成像技术也可用于厚GFRP复合材料的无损检测，并深入研究了与缺陷几何形状和深度相关的检测极限问题。[Lahiri等]发现随着GFRP复合材料缺陷深度增加，利用红外锁相热成像技术所获得的相位对比度增大，而热对比度却减小。[Oliveira等]提出了一种融合光学锁相热成像和光学方脉冲剪切成像的CFRP复合材料冲击损伤高效表征方法。国内哈尔滨工业大学、浙江大学和东南大学等科研人员也对FRP复合材料红外锁相热成像检测开展了较多有价值的研究工作。[哈尔滨工业大学]对CFRP复合材料分层缺陷的大小和深度以及热物性的无损检测与定量评价，开展了系统的理论与实验研究，并提出了多种先进特征增强算法来提高其内部分层缺陷的可视性。[浙江大学]使用红外锁相热成像无损检测CFRP复合材料分层缺陷，并利用深度学习对测量过程中的传感器噪声、背景干扰等进行有效去除，显著提高了CFRP复合材料次表面缺陷无损检测与定征的精度。[东南大学]针对CFRP复合材料分层缺陷红外锁相热成像无损检测中所存在的热成像数据缺失以及低帧率导致的低分辨率问题，提出了基于低秩张量填充的热成像检测技术，不仅可有效解决红外锁相热成像数据高度缺失问题，还可显著提高常用红外热像仪的帧频率。2.3 红外热波雷达成像检测技术近年来，红外热波雷达成像技术因检测效率高和灵敏度高以及不易对材料产生热损伤而受到越来越多的关注，并开始应用于FRP复合材料的无损检测与评价。红外热波雷达成像技术具有红外脉冲热成像技术与红外锁相热成像技术所无法比拟的优势，但由于被用于FRP复合材料无损检测与评价的时间并不长，尚存在一定的局限性。例如，由于通常采用较低调制频率激励源去探测较深范围的内部缺陷信息，随之而来的是热扩散长度的增大，致使检测分辨率降低；另外，为提高检测信号的信噪比，通常采用增加热流激励强度的方法来解决，但在检测重要目标构件时，为防止对检测对象的热损伤，这种方法并不适合。[加拿大多伦多大学Mandelis教授]与[印度理工大学Mulaveesala教授]首先将线性调频雷达探测技术引入到红外热成像检测技术中，提出了脉冲压缩热成像或热波雷达无损检测技术。为显著提高探测热波信号的信噪比与灵敏度，随后提出了热相干层析成像和截断相关光热相干层析成像技术，截断相关光热相干层析成像技术的具体原理如图4所示。图4 截断相关光热相干层析成像检测技术原理：(a) 截断相关光热相干层析成像数学实施；(b) 激光诱导热成像系统框图印度理工学院与印度塔帕尔工程技术大学等科研人员还将脉冲压缩热成像与红外脉冲热成像等其他检测技术在检测FRP复合材料次表面缺陷时的检测性能进行了对比，并分析了各种技术的优势所在。为增强FRP复合材料分层缺陷检测，[比利时根特大学]也提出了离散频率相位调制波形的热波雷达技术，并证明了该技术具有更高的深度分辨率。国内的科研人员也对脉冲压缩热成像或热波雷达开展了较多的研究工作，并取得了重要的创新研究成果。[哈尔滨工业大学]较早地将红外热波雷达成像技术拓展到CFRP复合材料铺向和分层缺陷的无损检测与评价，并对热波雷达检测技术的特征提取方法也开展了深入研究。[湖南大学]和[电子科技大学]还分别用感应红外热成像/热波雷达检测技术和参考脉冲压缩热成像检测技术对CFRP复合材料分层缺陷检测，并取得了较为满意的检测效果。[东南大学]也提出了正交频率相位调制波形的热波雷达检测技术，可有效增强CFRP复合材料分层缺陷的检测效果。03 热障涂层红外热波成像无损检测研究现状关于热障涂层红外热波检测技术的研究始于20世纪80年代，伴随着信息电子与计算机技术的快速发展，近年来在航空和先进装备等领域受到极大关注。在目前的热障涂层红外热成像无损检测中，仍以光激励红外热成像检测技术为主，这仍然是由于光激励红外热成像技术具有非接触、快速、检测面积大、检测结果直观等突出优点，非常适合于热障涂层结构性能与健康状况的在线检测与表征。根据激励热源生热机理的不同，除光激励红外热成像检测技术外，其他无损检测方法还包括：超声热成像、振动热成像和涡流热成像。3.1 红外脉冲热成像检测技术针对热障涂层红外脉冲热成像无损检测，国外专家学者较早地开展了相关研究，并取得了较多的研究成果。[Cielo等]利用红外脉冲热成像技术无损检测热障涂层，研究表明当光学穿透深度远小于而加热区域远大于涂层实际厚度时，该技术可有效表征热障涂层热物性和表面涂层厚度。[Liu等]提出了可无损检测热障涂层内部裂纹和厚度不均匀性的稳态热流激励热成像技术，可实现直径远小于1mm的裂纹检测。[Shepard等]利用红外脉冲热成像技术对热障涂层厚度和脱粘缺陷进行无损检测，并结合先进后处理方法提高了时空域分辨率和信噪比。[Marinetti与Cernuschi等]利用红外脉冲热成像技术结合机器学习和相位特征提取方法，系统地研究了热障涂层结构中的表面涂层厚度变化、脱粘缺陷以及涂层过厚与粘附/脱粘缺陷的区分问题。[Bison与Cernuschi等]为无损评价热障涂层老化程度以及完整性，利用红外脉冲热成像技术检测了热障涂层面内与深度方向热扩散率以及孔隙率。此外，利用红外脉冲热成像检测技术还可监测热障涂层损伤演化历程以及寿命评估，且热障涂层粘结界面处粗糙度形貌、深度以及基底强度等对其损伤演化也有重要影响。[Ptaszek等]还研究了热障涂层表面非均匀及红外透光性等对其光热无损检测的影响。[Mezghani等]利用激光激励红外脉冲热成像技术无损检测了表面涂层厚度变化。[Unnikrishnakurup等]利用红外脉冲热成像技术和太赫兹时域谱技术同时对不均匀涂层厚度进行测量，并获得了对热障涂层厚度估计小于10.3%的平均相对误差。虽然我国关于热障涂层红外脉冲热成像无损检测的研究起步较晚，但仍取得了重要研究成果。[北京航空航天大学]利用红外脉冲热成像技术，通过使用有限元数值模拟与热成像检测实验方法，对存在脱粘缺陷和厚度不均匀时热障涂层表面温度场以及热障涂层的厚度与疲劳特性进行了较为深入的研究。[北京航空材料研究院]利用闪光灯激励红外脉冲热成像技术不仅检测出直径小于0.5mm的脱粘缺陷，还识别出了肉眼无法观察到的微裂纹。近来，关于热障涂层激光扫描热成像技术的无损检测与评价研究也开始出现，[北京理工大学]和[南京理工大学]利用线型激光扫描热成像技术实现了对热障涂层脱粘缺陷以及20~150μm厚薄涂层的高精度无损检测与评价。为了检测热障涂层表面微小裂纹，[北京理工大学]还开发了一种将线型激光快速扫描模式与点激光精细扫描模式相结合的激光多模式扫描热成像检测技术，实现了仅9.5μm宽表面微小裂纹的高效检测。3.2 红外锁相热成像检测技术不同于热障涂层红外脉冲热成像无损检测研究，国内专家学者较早地开展了热障涂层红外锁相热成像无损检测的研究，而国外对此的研究还很少。[火箭军工程大学]利用红外锁相热成像技术对涂层厚度进行检测，并表明该技术可实现对涂层厚度的快速检测，且检测精度可达到95%。[哈尔滨工业大学]利用红外锁相热成像检测技术和热波信号相关提取算法对热障涂层脱粘缺陷进行检测，并研究了光源功率、分析周期数和激励频率大小等对检测结果的影响。[哈尔滨工业大学]随后利用激光激励红外锁相热成像技术高精度地量化了SiC涂层碳/碳复合材料的薄涂层厚度分布的均匀性。[上海交通大学]针对热障涂层内部裂纹缺陷的快速无损检测与评价，也提出了一种基于多阈值分割和堆叠受限玻尔兹曼机算法的红外热成像无损检测技术。此外，[韩国国立公州大学Shrestha和Kim]利用红外脉冲热成像技术和红外锁相热成像技术对热障涂层表面不均匀涂层厚度进行了无损检测与评价，并开展了有限元数值模拟与热成像检测实验分析了各种技术的优势所在。3.3 红外热波雷达成像检测技术红外热波雷达成像作为一种新兴的无损检测技术，其高信噪比、大探测范围等突出优势更利于热障涂层次表面脱粘缺陷的高精度无损检测。而目前关于热障涂层红外热波雷达成像无损检测与评价的研究还鲜有报道，目前仅有国内的哈尔滨工业大学和东南大学针对热障涂层红外热波雷达成像无损检测开展了相关的理论与热成像检测实验研究工作。[哈尔滨工业大学]利用红外热波雷达成像技术对热障涂层脱粘缺陷进行检测，该技术利用线性调频信号调制光源强度，并引入了互相关和线性调频锁相提取算法，研究表明该技术可实现热障涂层脱粘缺陷的有效检测。[东南大学]基于Green函数法，对热障涂层光热传播理论进行了较为深入的研究，并提出了一种先进非线性调频波形的脉冲压缩热成像检测技术，可实现热障涂层次表面脱粘缺陷的高信噪比、大探测深度的高分辨率检测。结语本文介绍了红外热成像技术在FRP复合材料和热障涂层无损检测应用中的研究现状和进展，通过文献调研和相关研究结果分析，可发现，由于FRP复合材料和热障涂层的复杂结构特性，使得传统的无损检测技术无法较好地实现高效可靠的无损检测与评价。作为新兴的无损检测技术，红外热波雷达成像技术由于具有高分辨率、大探测深度、检测结果直观等突出优点，为FRP复合材料和热障涂层的高精度无损检测与评价提供了新契机。此外，在对FRP复合材料和热障涂层红外热成像无损检测进行研究的过程中，笔者也发现，红外热成像无损检测技术的发展还面临着一些主要瓶颈制约问题，也促使红外热成像检测技术须向多样化、智能化、集成化和多源信息融合方向发展，呈现出以下发展趋势：1) 多样化传统无损检测方法和红外热成像等新型无损检测技术都有其各自的优缺点及适用范围，随着检测对象的多样化和检测要求的多元化，所需要的检测手段也呈现多样化发展的趋势，具体体现在：①热激励源由卤素灯、超声和电磁等向半导体激光器、相控阵超声等其他热激励形式发展；②随着计算机和电子信息技术的快速发展，传统的红外脉冲热成像和红外锁相热成像向着新兴的先进激励波形脉冲压缩热成像或热波雷达成像检测技术方向发展。2) 智能化近年来人工智能技术的快速发展使得基于深度学习模型的红外目标识别与跟踪方法取得了巨大进步，这无疑为红外热成像无损检测技术的进一步发展提供了很好的发展契机。深度学习方法的高识别率特点使其在红外目标特征识别、红外图像分割与分类方面性能优异，在精度和实时性方面，甚至远远赶超传统检测方法。人工智能赋能红外热成像检测技术，有望取代人工判断，推动红外热成像无损检测技术向着智能化检测方向发展。3) 集成化红外热成像检测系统通常需要激励热源、红外热像仪、光路等调节装置、固定装置等模块，体积较大、结构较为复杂，且仍需人工或仪器自动采样。为满足实际无损检测应用中原位测量及低能耗的需求，红外热成像检测技术需逐步向小型集成化方向发展，最终实现无损检测现场的便携式携带和操作。4) 多源信息融合发展多源多模态热成像数据能比单一热成像数据提供更多的关键信息，此外，在信息呈现和表达上，多来源、多模态红外热成像数据还增加了无损检测结果的鲁棒性。因此当检测要求较高时，常常需要采用优势互补、多种检测方法相结合的方式，通过多源多模态热成像数据的融合与集成，最终提供优质、高效、安全、可靠的无损检测解决方案。因此，红外热成像技术也需向多源信息融合方向发展。

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