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科技創(chuàng)新

喜報 | 我們4個科研項目榮獲中國材料研究學會科學技術(shù)一等獎

來源:中國建材總院、凱盛科技  發(fā)布時間:2023-01-17

喜報

日前,中國材料研究學會發(fā)布了《關(guān)于2022年中國材料研究學會科學技術(shù)獎的公告》,共評選出獲獎項目22項,一等獎15項,集團所屬中國建材總院和凱盛科技共有4項科研成果榮獲一等獎。

中國材料研究學會是由中國科學技術(shù)協(xié)會領(lǐng)導的全國一級學會,該學會設(shè)立的“中國材料研究學會科學技術(shù)獎”旨在授予對材料科學前沿研究具有深遠影響的、被公認的重要發(fā)現(xiàn)和材料技術(shù)重大突破的創(chuàng)新成果;對發(fā)展高技術(shù)有巨大推動作用的關(guān)鍵新材料合成與制造技術(shù);對提升傳統(tǒng)材料品質(zhì)和促進產(chǎn)業(yè)技術(shù)進步影響面廣、經(jīng)濟效益巨大的工程技術(shù)開發(fā)成果。

01

仿龍蝦眼結(jié)構(gòu)的材料與元件制備成套技術(shù)及在天基探測的應(yīng)用


龍蝦眼X射線探測材料及其顯微結(jié)構(gòu)、龍蝦眼X射線探測衛(wèi)星

針對暗物質(zhì)探測系統(tǒng)對大視場X射線探測鏡頭的迫切需求,中國建材總院北分玻纖事業(yè)部開展了龍蝦眼X射線探測材料的研制。在項目開展前,天基X射線探測視場一般不超出1°,且探測器體積龐大,在大視場輕小型X射線聚焦探測方面尚屬空白。該項目仿生自然界中龍蝦眼的視物原理,創(chuàng)新性地研制出具有微米級曲面方孔陣列結(jié)構(gòu)的龍蝦眼X射線探測鏡頭,滿足了360°內(nèi)任意視場角的要求,微米級通道結(jié)構(gòu)使其具備輕小型優(yōu)勢,打破了以往只能依靠大且重的探測器進行小視場X射線探測的局限。項目在微米級方形通道陣列精密成型、亞納米級超光滑反射面粗糙度調(diào)控、百萬數(shù)量級通道精準指向控制、高平行度X射線地面測試系統(tǒng)等方面形成一系列專有技術(shù)。

該項目的研制成果作為核心元件,應(yīng)用于“龍蝦眼X射線探測”衛(wèi)星,已于2020年7月發(fā)射入軌,在國際上首次在軌驗證了大視場X射線聚焦成像技術(shù),走出了一條采用微納衛(wèi)星開展X射線探測的創(chuàng)新途徑。目前已在軌正常運行近千日,獲得了完全自主探測的科學數(shù)據(jù),受到國內(nèi)外廣泛關(guān)注。

02

交通工程用抗沖擊耐重載水泥基材料制備與應(yīng)用成套關(guān)鍵技術(shù)


高抗折水泥熟料工業(yè)化生產(chǎn)、高抗折水泥用于成都三環(huán)路工程


中國建材總院水泥新材院立足于交通工程速度高和載重大的發(fā)展趨勢,針對亟需提升承受動荷載面板抗沖擊、耐重載能力的突出問題,圍繞水泥基材料組成設(shè)計、微結(jié)構(gòu)演變規(guī)律、關(guān)鍵材料組成-性能調(diào)控、應(yīng)用技術(shù)等開展系統(tǒng)研究,揭示了裂隙動水壓力分布規(guī)律及重載-水耦合作用下面板材料性能衰減機制,形成了高抗折耐重載水泥基材料制備和應(yīng)用技術(shù),開發(fā)了高抗折耐磨道路硅酸鹽水泥,水泥抗折、耐磨性能較普通水泥提高20%和40%,首次實現(xiàn)4000t/d新型干法窯高抗折、超高“鐵相”水泥熟料工業(yè)化穩(wěn)定生產(chǎn);提出了一種新型“骨架密實型”聚合物改性混凝土設(shè)計方法,開發(fā)了高抗裂高韌性道面混凝土配制關(guān)鍵技術(shù),實現(xiàn)了預制面板混凝土抗沖擊性能提升50%;研發(fā)了面板水泥基材料施工和質(zhì)量控制系列技術(shù)。

該成果已實現(xiàn)在河南同力和廣西魚峰等水泥企業(yè)規(guī)?;a(chǎn),并在成都三環(huán)路及鄭州新鄭國際機場等多個公路工程、高鐵工程、機場場道工程及市政工程推廣應(yīng)用,直接經(jīng)濟效益約6億元。項目成果有力推進了交通工程用水泥基材料技術(shù)進步,保障了重點交通項目工程質(zhì)量及長期安全,為交通強國戰(zhàn)略的推進提供技術(shù)支撐。

03

復雜深層與非常規(guī)油氣固井關(guān)鍵材料體系及成套技術(shù)

固井水泥應(yīng)用現(xiàn)場

中國建材總院水泥新材院針對復雜深層與非常規(guī)油氣井固井面臨的超深、超高溫、大型體積壓裂等重大工程技術(shù)難題,經(jīng)多年科技攻關(guān),探明了常規(guī)固井水泥石在高溫高壓、交變載荷條件下的性能劣化機理,在國際上首次開發(fā)了原位增韌固井水泥、高強度韌性固井水泥等固井產(chǎn)品體系,聯(lián)合中國石油集團工程技術(shù)研究院有限公司等優(yōu)勢單位,開發(fā)了國際領(lǐng)先水平的高溫大溫差水泥漿、高強度韌性水泥漿、高效沖洗隔離液等體系,其中,抗220℃強度50MPa以上高強度韌性固井水泥漿較國外產(chǎn)品強度提高30%以上,實現(xiàn)進口替代;創(chuàng)新集成水泥環(huán)密封完整性配套技術(shù),攻克了超高溫、大型體積壓裂等復雜工況固井難題,形成固井成套技術(shù),推動了我國固井技術(shù)跨越式發(fā)展。

該成果整體水平國際先進、部分領(lǐng)先,在國內(nèi)七大盆地和海外五大油氣合作區(qū)重點上產(chǎn)區(qū)、重點井規(guī)模應(yīng)用1000多井次,經(jīng)濟效益近6.5億元,保障了世界最深華北蘇橋等8座儲氣庫100億立方米調(diào)峰能力建設(shè),高效支撐西南油氣田天然氣上產(chǎn)500億方和川南國家級頁巖氣示范區(qū)120億方產(chǎn)能建設(shè),大幅提升了我國固井工程核心技術(shù)的國際競爭力。

04

超薄鋁硅酸鹽耐沖擊玻璃成套技術(shù)研究開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化

70t/d超薄鋁硅酸鹽玻璃生產(chǎn)線

該項目由中建材玻璃新材料研究院集團有限公司、中建材(蚌埠)光電材料有限公司、中國建材國際工程集團有限公司共同完成。超薄鋁硅酸鹽耐沖擊玻璃是電子信息、航空航天、交通運載等多個領(lǐng)域的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料,在世界范圍內(nèi)受到了高度重視。其研發(fā)過程涉及多學科、多領(lǐng)域的高度復合集成,工藝技術(shù)復雜,生產(chǎn)難度極大。

項目團隊針對技術(shù)難題,以超薄鋁硅酸鹽耐沖擊玻璃規(guī)模化生產(chǎn)為目標,歷經(jīng)數(shù)年科研與技術(shù)攻關(guān),成功實現(xiàn)耐沖擊玻璃的高質(zhì)量規(guī)?;a(chǎn)。項目技術(shù)成果成功轉(zhuǎn)化,在安徽蚌埠建成70t/d超薄鋁硅酸鹽玻璃生產(chǎn)線,填補了我國在耐沖擊玻璃制造領(lǐng)域的技術(shù)空白和電子信息等多個重要領(lǐng)域的基礎(chǔ)材料缺失,增強了國際話語權(quán)和產(chǎn)業(yè)鏈安全,具有顯著的經(jīng)濟社會效益。