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標題: [中國內地] 南昌大學硅襯底LED項目獲2015國家科學技術發明一等獎打破日美壟斷LED技術局面 [打印本頁]

作者: chnluer 時間: 2016-1-9 03:56 PM 標題: 南昌大學硅襯底LED項目獲2015國家科學技術發明一等獎打破日美壟斷LED技術局面

1月8日上午，2015年度国家科学技术奖励大会在人民大会堂隆重举行，以南昌大学为第一完成单位的“硅衬底高光效GaN基蓝色发光二极管”项目荣获国家技术发明一等奖。南昌大学江风益教授作为项目第一完成人上台接受习近平主席的颁奖。这是该奖项中唯一的一项一等奖，同时也是江西省第一个国家技术发明一等奖。

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南昌大学硅衬底高光效GaN基蓝色发光二极管的诞生，使中国成为世界上继日美之后第三个掌握蓝光LED自主知识产权技术的国家。“中国芯”与日美技术形成全球三足鼎力之势，打破了日本蓝宝石衬底、美国碳化硅衬底长期垄断国际LED照明核心技术的局面。 . R8 {& P% W# o# H; I+ N2 S; w4 z

2015年度国家科学技术奖颁奖典礼本周五（8日）在北京人民大会堂举行。国家科学技术奖包含五大奖项：国家最高科学技术奖、国家自然科学奖、国家技术发明奖、国家科技进步奖和国际科技合作奖五项大奖。技术发明奖主要奖励在产品、工艺、材料、系统等几方面做出重大技术发明的项目和公民。

继日美之后第三个掌握蓝光LED自主知识产权技术的国家 公仔箱論壇0 U4 `: Q$ m0 z' \+ `6 h
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1996年，经过三年时间的技术跟踪，江风益决定带领团队转向自主核心技术的研发，在一个欠发达省份的地方高校中，拉开了从事GaN蓝光LED研究、自主创造光明“中国芯”的序幕。历经19年的科研攻关，在LED照明技术上取得突破性成果，成功研发出硅衬底高光效GaN基蓝色发光二极管，并在市场应用上取得明显经济效益和社会效益，走出了一条“硅基发光，中国创造”的新路线。
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世界上第一支LED诞生于1962年，正式作为照明光源，是日本在1993年取得的突破，这项蓝宝石衬底GaN基蓝光LED技术获得2014年诺贝尔奖。1995年，美国成功研发碳化硅衬底GaN基蓝光LED技术，获得2003年美国总统技术发明奖。而南昌大学硅衬底高光效GaN基蓝色发光二极管的诞生，使中国成为世界上继日美之后第三个掌握蓝光LED自主知识产权技术的国家。“中国芯”与日美技术形成全球三足鼎力之势，打破了日本蓝宝石衬底、美国碳化硅衬底长期垄断国际LED照明核心技术的局面，中国为之骄傲，世界为之震动。 TVBNOW 含有熱門話題，最新最快電視，軟體，遊戲，電影，動漫及日常生活及興趣交流等資訊。7 {- {$ M. u* r

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2014年诺贝尔物理学奖被授予了日本科学家赤崎勇、天野浩和美籍日裔科学家中村修二，以表彰他们发明了蓝色发光二极管（LED），并因此带来的新型节能光源。

在相同照明效果下，半导体照明（LED）比传统光源节能40%—90％，寿命比传统光源长10倍以上，具有较强的节能效益和经济效益。据行业人士介绍，我国半导体照明产业市场规模预计2020年达1.2万亿元。“十三五”期间,江西省将以这项发光技术为核心，重点建设“南昌光谷”，致力打造千亿LED产业。

硅衬底蓝光LED如何发光？5.39.217.77:8898$ E# Y( }* b4 V
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硅衬底。研究团队就要在这个衬底上加上特有的LED材料，让他发光
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工作人员小心地用专用工具将硅衬底放入机器内。在这个机器里通过温度控制、气体的添加，硅衬底上将“长出”一层特有材料。/ [$ Q3 @: T4 O& t1 n

硅衬底被放进这台机器中，在专门设定的温度和气体中，表面就“生长”出特有的LED材料了。5.39.217.77:88982 x5 u+ ~* [' n% Z6 h
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生长出特有材料的硅衬底，肉眼看上去没有区别，但在仅有头发丝三分之一的厚度上已经形成了几十层特有的膜。

通电后，LED材料上的一个小方块发出了耀眼的蓝光，而耗能仅有普通白炽灯的几十分之一。
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经过加工和分割以后，硅衬底LED材料被分隔成了无数个小方块，每个方块都能被厂家直接适用于产品上。

南昌将打造成全国LED光谷 公仔箱論壇- X3 H: B" Z' C8 q, I- Y

中国证券网6日报道，“硅衬底高光效GaN基蓝色发光二极管”项目正在撑起江西省千亿LED产业群。江西省4日印发《关于打造南昌光谷建设江西LED产业基地实施方案》，方案显示，江西省欲把南昌打造成全国的LED光谷，把江西建设成为全国领先、具有国际核心竞争力的LED全产业链研发、制造和应用基地，形成和强化产业规模优势、产业体系优势、产业技术优势。
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值得关注的是，江西省欲大力扶持硅基LED技术全产业链发展，并将采取以硅基LED技术合作换产业发展的模式，推动硅基LED技术向外辐射。方案显示产业规模目标为，到2020年全省LED产业主营业务收入在2015年基础上翻两番，总量超过1000亿元，力争占全国的15%，其中南昌达到500亿元；技术分布中硅基LED技术全产业链达到500亿元。

方案提出，坚持自主发展与借助外力相结合的基本原则，依靠硅基LED原创技术优势，激发内生动力加快产业化步伐，提升硅基LED在国际上的地位和影响力。其中，区域布局上，南昌高新区重点发展硅基LED芯片和外延片生产设备等关键核心技术产品，以及原材料、支架、光学器件等配套产品。南昌光谷核心区四大中心规划显示，将利用国家硅基LED工程技术研究中心等，加大硅基LED技术攻关，弥补产业链薄弱环节，打造全省LED技术研发中心；推动省内企业牵头制定国家硅基芯片及其应用产品标准，构建省LED企业产品标准体系，力争进入国家LED产业标准体系。 5.39.217.77:8898$ W: K7 ?: T, E5 M$ x
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有产业经济学家表示，在成本持续下降的背景下，硅衬底技术如若能获得资本大力追捧，LED产业格局有望被重塑。A股中木林森、鸿利光电、联创光电、阳光照明等上市公司均有项目被纳入上述发展计划当中。

作者: chnluer 時間: 2016-1-9 04:02 PM

國家技術發明一等獎硅襯底LED技術研發紀實

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晶能光電（江西）有限公司CEO王敏（左）與研發團隊在車間工作。TVBNOW 含有熱門話題，最新最快電視，軟體，遊戲，電影，動漫及日常生活及興趣交流等資訊。6 X* |% P( Q+ U7 X$ R
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晶能光電（江西）有限公司LED晶片自動分選車間。tvb now,tvbnow,bttvb5 A+ t4 q, g* ?9 ^8 x% g

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一哄而上又遇經濟增速下滑——剛剛過去的2015年，曾經風光無限的LED行業一如前兩年般慘烈。一年間，LED企業數量減少了20%，大約4000家企業退出市場。% j9 p. @, v! W+ R4 r5 d9 A

　　然而，接二連三的“倒閉潮”背後有一匹黑馬讓人眼前一亮。在南昌，晶能光電（江西）有限公司不僅年銷售額一路飄紅，而且走出了一條技術新路。* C  W" n+ ^" @# A. S- ~

　　“我們的目標是成就世界級半導體照明公司，成為中國人的驕傲！”晶能光電CEO王敏底氣十足。

　　工欲善其事,必先利其器。王敏的底氣源自他們掌握的具有自主智慧財産權的、目前全球領先的硅襯底LED技術——硅襯底高光效GaN基藍色發光二極體。1月8日，這一技術摘下國家技術發明一等獎的桂冠。tvb now,tvbnow,bttvb4 \; I( \, k4 l4 i4 O) [0 w7 {% a
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　　反向而行

　　清楚LED發展歷史的人會知道，硅襯底LED技術改寫了半導體照明歷史。“用普通的設備，更低成本的工藝生産LED”，美國麻省理工大學《科技創業》雜誌2011年評選的“全球最具創新力企業50強”中，晶能光電憑此與Apple、IBM等公司一同上榜。. Y8 r& l6 M& h8 }; b2 ^
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　　“這一技術改變了日本公司壟斷藍寶石襯底和美國公司壟斷碳化矽襯底半導體照明技術的局面，形成了藍寶石、碳化矽、硅基半導體照明技術方案‘三足鼎立’的局面。”國家“863”專家組如是評價。

　　一個名不見經傳的LED企業緣何獲此殊榮，引起業界內外的廣泛關注。事情還要從藍光LED晶片的製備講起。
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　　一般我們所見到的白光LED，由藍光LED晶片激發黃色熒光材料而來。此前，藍光LED晶片主要有兩種技術路線，一種是藍寶石襯底，一種是碳化矽襯底。而在硅襯底上製備高光效LED晶片，一直是學界夢寐以求的目標，世界各國研究者歷經40餘年的鑽研，卻遲遲沒有找到克服關鍵技術難點的理想解決方法。* T; d. U  D' e$ m: ~6 _" G+ }- l

　　“難！”這是LED專家們對在硅襯底上製備藍光LED晶片的第一反應！難在哪兒？製備LED晶片先要在襯底上長出氮化鎵發光薄膜。可問題是，因硅和氮化鎵材料的熱失配和晶格失配，人們長期無法得到高品質的氮化鎵發光薄膜。

　　硅襯底這一技術路線已經被業界宣判“死刑”，但2003年，南昌大學江風益教授領銜的研發團隊反其向而行，開始研發硅襯底LED技術。江風益團隊並非一時頭腦發熱。選擇硅作襯底前，他們已跟蹤研究藍寶石襯底技術長達10年。儘管藍寶石襯底是目前市場的主流技術路線，但受材料所限，很難做到8英寸至12英寸等大尺寸外延，且因藍寶石散熱性能差，又難以剝離襯底，故在大功率LED方面具有性能局限性。碳化矽的性能有目共睹，可走的是“貴族路線”，不適宜大規模普及。TVBNOW 含有熱門話題，最新最快電視，軟體，遊戲，電影，動漫及日常生活及興趣交流等資訊。& i5 m. o4 E7 A6 e7 W, n

　　“硅作為一種襯底材料，與藍寶石和碳化矽相比，具有低成本、大尺寸、高品質、可導電等優點，被認為是最具前途的生長氮化鎵藍光LED的襯底材料，未來照明市場必將趨向於選擇這種性能好、可靠性高且成本低廉的技術路線。”江風益信心滿滿。5.39.217.77:88986 n, C6 z# R% n: \. Y( o( S4 H

　　彼時同江風益並肩作戰的王敏等人亦看好這條技術路線。“我國是名副其實的LED産品製造大國，國內LED企業均採用的藍寶石技術路線中佈滿了LED巨頭埋下的專利‘地雷’。過去10年，許多LED企業曾為此吞下苦果。”王敏説。在王敏看來，DVD受制于他國的教訓警醒我們，國外LED大廠“放水養魚”的功夫已爐火純青，LED專利大戰隨時有一觸即發的可能，“硅襯底技術路線是唯一有可能衝破國外專利封鎖的機會”。tvb now,tvbnow,bttvb) A: W  ?) d* Q' Q& n

　　矢志不渝。2004年研發團隊在國際上率先攻克硅襯底氮化鎵基LED材料與器件技術。2005年實驗室出樣品，2006年創辦晶能光電，2007年中試成功，2008年小批量試生産，2009年實現量産。多年艱苦卓絕的攻關研發，晶能光電的硅襯底LED技術日臻成熟。
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　　更重要的是，以此技術為核心，晶能光電已申請（含授權）國際國內專利330多項，在LED外延生長、晶片製造、封裝及應用等領域均有佈局，成功避開了眾多國外LED公司的專利封鎖。事實證明，硅襯底LED壽命超過6萬小時，性能媲美國際大廠，且成本最低。  q* L7 |) @5 b* \" I

　　跨越鴻溝TVBNOW 含有熱門話題，最新最快電視，軟體，遊戲，電影，動漫及日常生活及興趣交流等資訊。: N4 ~" G5 C% m8 `& {3 z
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　　看著今天晶能光電硅襯底LED技術的成功，很多人艷羨不已。但鮮有人知的是，彼時他們選擇硅襯底技術路線，曾被斥為異想天開。tvb now,tvbnow,bttvb. E9 }& u7 N# v% ]$ x- i* k. h3 a

　　質疑並非毫無來由。同40多年前曾經研究硅襯底的IBM及馬德伯格大學等知名企業和院校相比，這支最初僅有幾人的研發團隊，無論資金實力還是研發實力都有著巨大懸殊。從選擇硅襯底技術路線的那天起，唱衰聲便不絕於耳。

　　回首當年，王敏坦陳那是一段“在黑暗中摸索”的歷史。不過，面對冷嘲熱諷，他淡然一笑——不反擊亦不回避。他説，有質疑很正常，“質疑是另外一種動力，最好的回答是把事情做好，用事實説話”。5.39.217.77:88987 k) X9 n! o( d8 U  G, Y

　　于硅襯底LED技術而言，最大的“攔路虎”是硅和氮化鎵材料的熱失配和晶格失配，如何攻克這一世界級難題？患有嚴重腰椎間盤突出椎管狹窄症的江風益身先士卒，在實驗室準備了一張床，吃睡在那裏，每天十幾個小時不間斷地試驗。經過3000多次的嘗試，他們終於迎來“雨後彩虹”：在硅上成功生長出氮化鎵發光薄膜，達到實用水準。公仔箱論壇. o9 F2 O9 d6 f2 p' t4 i
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　　“下一步，要産業化！新時代，我們沒有理由再點洋半導體燈！”初嘗成果喜悅的江風益，這樣憧憬著未來。
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　　“理想很豐滿，現實很骨感”。憶及晶能光電在硅襯底LED産業化路上幾次瀕臨生死邊緣的過往，如今發色已漸白的王敏感慨，“當年的選擇全憑一腔熱血，若早早預料到會有此後的種種，可能會畏懼”。

　　的確，硅襯底LED技術實驗室階段取得成功，只是萬里長征走完了第一步。正如現任晶能光電首席技術官趙漢民所説，研發成功和實現量産是兩個完全不同的階段，在研發階段，100個樣品中有1個合格就算成功了，但實現産業化，你要保證100個都是合格的，這中間要跨越的鴻溝難以想像。5.39.217.77:88982 ~. x& D7 a+ O+ m0 _( }3 s7 b
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　　以硅襯底加工為例。“在實驗室階段可行，到試生産階段卻‘失靈’了。”趙漢民告訴記者，實驗室階段，由於産品數量少，用於硅襯底加工的液體濃度與時間都很容易掌控，而到了試生産階段，一方面浸泡的硅襯底數量多，另一方面市場上沒有與硅襯底相匹配的設備，這就導致産品良率大幅下降。“一開始，良率只有5%，比在實驗室的時候糟糕多了，看到結果的那一刻，整個人都傻了。”王敏回憶説。“開弓沒有回頭箭”，只能買回相近設備，摸索著一點點改造，一改就是一年多。

　　拿下一場技術攻堅戰不難。可製作硅襯底LED晶片有350多道工序，每一道工序都會遇到形形色色的問題。比如，氮化鎵發光薄膜厚度雖僅有幾微米（頭髮絲直徑約為50至100微米），卻由幾十層不同結構構成，如何保證每一層完好？如何提升硅襯底LED晶片的光效？如何減少位錯保證出光率？……層出不窮的技術難題擋在晶能光電人面前。TVBNOW 含有熱門話題，最新最快電視，軟體，遊戲，電影，動漫及日常生活及興趣交流等資訊。4 Z5 r4 ~9 j, N0 h2 i
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　　這時，有人説，“硅襯底LED技術成功無望”；更有甚者，斷言“晶能光電是一個‘燙手山芋’，給它投的錢將會打水漂”。不過，“自始至終我們都憋著一口氣，立志要爭口氣，把硅襯底技術做好。”和晶能光電一起成長的青年工程師封波深有感觸地説。5.39.217.77:88981 j& O& v% _! b5 x( u

　　沒有可供參考的相關文獻，沒有可以借鑒的經驗，每走一步都要“摸著石頭過河”，每年因試錯交出的“學費”高達幾千萬元，最困難時公司背負3億多元的貸款，但公司高管帶頭拿低工資也保證每年研發投入都在8000萬元左右……晶能光電咬牙堅持。tvb now,tvbnow,bttvb; r' C# w3 K5 J: H7 n# Z% X! Y% A) S( M3 I

　　艱難困苦，玉汝于成。2009年實現硅襯底小功率LED晶片量産，2012年6月實現大功率LED晶片規模化量産。硅襯底LED技術征途上，晶能光電走在了前面。

　　隨著硅襯底藍光和白光LED産品和工藝的成熟，晶能光電又開始醞釀新的計劃，“開發硅襯底紫光LED技術，以及基於硅襯底氮化鎵基的功率型器件等新技術”。
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　　逆流勇進tvb now,tvbnow,bttvb& N. _3 N  \+ E8 [" e6 b5 X( o6 X

　　在與硅襯底LED技術平行的另一條時間軸線上，其産業化之路也愈走愈順：2012年全行業企業設備開機率不足60%，晶能光電滿産滿銷，首次實現盈虧平衡；2013年銷售收入3300萬美元；2014年銷售收入6099萬美元。
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　　LED寒冬中逆流勇進，晶能光電的秘密武器是其領先的硅襯底LED技術——
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　　從器件角度看，硅襯底散熱性能好、通過剝離消除應力，産品抗靜電性能好、壽命長、可承受的電流密度高，更適用於大功率LED照明；

　　從襯底剝離方式角度看，在製備薄膜型晶片時，硅襯底成本遠低於藍寶石襯底，由於採用化學腐蝕的方法來剝離，在效率和良率上，都高於採用鐳射剝離的藍寶石襯底産品，從而得到高品質、低成本的垂直結構晶片；
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　　從大規模生産的角度看，未來技術進步可以很好地將硅襯底大尺寸的優勢和積體電路行業成熟的自動化設備及産線結合，大大提升現有LED行業的産業成熟度，可快速形成規模化效應，使LED照明綜合成本進一步大幅下降；
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　　從産品特點角度看，採用單面出光的垂直結構晶片結合白光晶片工藝，可以獲得方向性好、光品質好的晶片，也讓硅襯底LED在小角度射燈、汽車照明、手機閃光燈等高品質和方向性照明領域的應用更具優勢。5.39.217.77:8898% [* p$ v$ Q$ Q( L0 N/ ?2 ~* Z
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　　這具體意味著什麼？王敏舉例，車前大燈照明主要以大功率LED為主，車燈設計要求在有限的空間解決光密度高、方向性好等要求；同時還要盡可能降低整燈的能耗。硅襯底LED單面高密度出光的優勢在這方面顯得非常明顯。
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　　正因如此，如今在摩托車燈、電動車燈、移動照明等國內高端照明應用市場，晶能光電已佔據較大份額，其照明産品也走出國門，出口至美國、巴西、日本、義大利等國。美國經濟諮詢機構IHS預計，“到2020年硅襯底LED市場佔有率將達到40%”。
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　　“現在，LED行業的大趨勢是向大尺寸襯底方向走。”江風益解釋，目前碳化矽襯底的售價依然高高在上；藍寶石襯底尺寸越大，單位面積價格不降反升，6英寸藍寶石襯底價格大約是240美元；相比之下，6英寸甚至8英寸的硅襯底，都在50美元以下。“可以預知，如果硅襯底實現更大的尺寸，那麼成本優勢將更為明顯。”他表示。5.39.217.77:8898& [5 W1 M6 [0 m) e% R, p

　　“蛋糕看起來很美”，但對晶能光電而言，壓力依然存在。近幾年，隨著晶能光電對硅襯底LED技術量産可行性的證實，一度持懷疑態度的多家國際大廠相繼轉身研發硅襯底LED技術，進展迅速。“經過成百上千家企業的技術優化，藍寶石LED技術已相當成熟，在一段時期內仍將是主流路線。”王敏分析。
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　　不過，硅襯底LED技術現在正處於追風少年時期，他們有信心讓硅襯底LED照亮世界！

作者: chnluer 時間: 2016-1-9 04:11 PM

中國石化“高效環保芳烴成套技術開發及應用”團隊

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“芳烴幫助解決穿衣問題。”中國石油化工股份有限公司“高效環保芳烴成套技術開發及應用”項目組專家對記者説。8日，該項目獲2015年度國家科技進步特等獎。  ?" Y. U) b# Z* \9 x) ~; }
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　　芳烴，通常指分子中含有苯環結構的碳氫化合物，也是有機化工的重要基礎原料，65%的紡織原料即源於此。以對二甲苯為原料生産的“的確良”和“滌卡”，曾是不少中國人心中的“光鮮記憶”。

　　近15年來，中國對二甲苯消費量年均增長率約20%。2014年中國消費對二甲苯約2000萬噸。“生産的化學纖維相當於替代約2.3億畝土地産出的棉花，有效緩解糧棉爭地矛盾。”中國石化新聞發言人呂大鵬説。, U  U0 D. m) J9 ~. o3 T1 ]6 z
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　　想要“解決穿衣問題”並非易事。中國對二甲苯自給率僅為50%，究其原因在於芳烴生産技術長期依賴進口，技術費用昂貴。“此前僅有美國和法國兩家著名公司掌握芳烴成套技術，技術壁壘非常高。”該項目第一完成人、中國石油化工股份有限公司高級副總裁戴厚良説。5.39.217.77:8898) h4 N/ @8 C# w) [! n6 z

　　戴厚良説，開發自主芳烴成套技術是幾代石化人的夢想。“經過了40餘年的攻堅克難，基於前人的功勞，在我們這代完成了這件事”。

　　“芳烴是混合組分，其中與對二甲苯同分異構的四種碳八芳烴的最小的沸點差僅約1℃，用常規方法分離十分困難，工業上最有效的方法是模擬移動床吸附分離技術。”中國石化石油化工科學研究院副總工程師吳巍説。5.39.217.77:8898* @2 Q% ~+ ]$ ]6 S

　　專家介紹，中國石化在2009年專門成立了2000余人的芳烴成套技術攻關組，兩年後，揚子工業示範裝置建成並順利投産，標誌著高效環保芳烴成套技術攻關成功。% a  \! m5 \2 F/ i  E
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　　項目第二完成人中國石化工程建設有限公司總經理孫麗麗説，與同期國內開工裝置相比，該技術單位産品物能耗低28%，具有顯著競爭優勢。

　　中國石化海南煉油化工有限公司的60萬噸/年芳烴聯合裝置在2013年底投産。“空中無排放，地上無泄漏，地下無剩漏。”該公司負責人蔡智對記者説，固廢排放減少98%。他們還組織附近居民前來觀摩，打消誤解。# P7 i! a- @' E2 Q  g  ]

　　2012年至2014年，該項目累計實現新增銷售收入139.5億元(人民幣，下同)，新增利潤11.5億元。海南煉化年産60萬噸對二甲苯生産的纖維就相當於海南省全省有效耕地産出的棉花。

　　“籌建中的海南二期項目將更加先進。”孫麗麗説，將在吸附劑、控制方法、分離設施、節能、安全方面有諸多創新，“目前所有實驗室數據和工程數據都顯示更具有競爭性”。5 ?+ N2 ]  `: t: O5 C

　　戴厚良説，多項單元技術已推廣至東南亞、東歐等地區，“未來中國煉油和化工技術也將沿著‘一帶一路’走出去，成為一張靚麗的中國名片。”

作者: chnluer 時間: 2016-1-9 04:14 PM

中國海油防砂技術列國際三甲年降成本1億元5 T& E4 P1 e6 S. u8 L
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由中國海洋石油總公司(下稱中國海油)自主研發的國産化防砂工具完成一趟六層礫石充填防砂作業。這是我國首次實施一趟六層防砂，作業難度極大。

　　中國工程院兩位院士評價認為，以一趟多層礫石充填工具為代表的中國系列防砂工具技術達到了國內領先、國際先進水準，中國海油成為國際石油行業第三家完全掌握系統防砂技術的專業公司。% f9 a: d3 D4 t& A7 U

　　據了解，該技術應用於中國海油，每年可降低成本1億元，也保證我國海洋石油開發的安全高效。同時，東南亞、南美、墨西哥灣等海域油田都有防砂需要，未來市場廣泛，我國自主化海洋石油技術“走出去”步伐加快。

　　井下防砂工具素有“油井之腎”之稱，它要準確安裝在幾千米深的井下，實現有選擇性防砂，既能牢牢將地層比頭髮絲粗細的砂粒防住，也能讓其放行，確保原油順暢流出，不影響油井産能，使油井“健康長壽”。
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　　過去15年來，中國海油的完井防砂一直被國外技術壟斷。不但高昂的工具價格和服務費用使油田完井成本長期居高不下，至少6個月以上的供貨週期讓油田開發進度明顯滯後，而且“洋工具”固有的水土不服導致防砂事故時有發生，嚴重制約了我國海洋石油開發自主化進程。
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　　中國海油國內油氣年産量超過5000萬噸，其中60%來自渤海油田，而渤海油田多為疏鬆砂岩儲層，地層出砂嚴重， 95%以上的油氣井需要高效防砂，才能穩産高産。此外，佔總産量近40%的南海西部油田和南海東部油田60%以上的油氣井也需要高效防砂。5.39.217.77:8898; z: e0 f; x+ U2 T2 i+ p) x6 ^) F+ Q
TVBNOW 含有熱門話題，最新最快電視，軟體，遊戲，電影，動漫及日常生活及興趣交流等資訊。3 x: G: ^( B5 W) x
　　2006年，中海油能源發展股份有限公司工程技術分公司開始研製系列化防砂工具，8年後終於成功突破了一趟多層充填防砂極其複雜的結構設計，建立起覆蓋套管井和裸眼井的自主化防砂工具技術體系，獲得25項國家專利，其中11項發明專利。此外，創新研製的電纜坐封頂部封隔器技術，相比常規鑽桿坐封技術，作業時效提高3倍以上。
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　　從2013年開始，中國海油完井防砂技術在海上油田大面積推廣應用，自主化防砂工具逐步替代進口工具，防砂成本一舉降低了40%，供貨週期從半年縮短到1個月，同時迫使國外工具降價30%以上。5.39.217.77:88988 i8 o: n( Z! I  O5 i3 A

　　中國海油發展公司總經理霍健表示：“公司一直將科技驅動作為企業發展的原動力。未來，公司將繼續加大科研投入，不斷激發基層科技創新活力，努力駕馭好市場、科技、成本這三駕馬車，為將中國海油建設成為有中國特色的國際一流能源公司貢獻價值。”

作者: chnluer 時間: 2016-1-9 04:16 PM

我國自主智慧財産權“核電站數字化儀控系統平臺研製”通過國家驗收tvb now,tvbnow,bttvb7 C0 \! g) A8 |

國家科技重大專項——大型先進壓水堆專項“自主智慧財産權的核電站數字化儀控系統平臺研製”日前通過國家能源局組織的正式驗收。
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　　該科技重大專項由中國廣核集團下屬北京廣利核系統工程有限公司承擔。

　　該科技重大專項旨在通過共性技術研究，完成核電站數字化儀控系統（DCS）平臺的研製目標，形成通用平臺，實現課題成果在二代、二代加、三代核電工程中的應用，為實現我國核電儀控的全面自主化提供技術積累和支撐。歷時4年的這一研製任務，實現了多個核電站數字化儀控系統通用平臺的産品化及工程應用，包括我國首個具有完全自主智慧財産權的核級數字化儀控系統通用平臺“和睦系統”。
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　　業內專家介紹，目前該科技重大專項的研究成果已應用於陽江核電站5/6號機組、紅沿河核電站5/6號機組儀控系統的設計製造，實現了核電站數字化儀控系統的國産化和自主化。同時，隨著我國核電機組的批量化建設以及核電技術和工程“走出去“目標的實現，這些成果將成為我國核電自主化和“走出去”的重要利器。

作者: chnluer 時間: 2016-1-9 04:18 PM

本帖最後由 chnluer 於 2016-1-9 04:19 PM 編輯

蛟龍號技術首次商用全通透載客潛水器試運營! A4 d& C) u# P# P$ H' V

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●“寰島蛟龍1”設計下潛深度為40米，其生命支援系統比蛟龍號還強大8 D  }( h8 y( j9 x, b6 i2 [

　　●載客潛水器載人艙採用全通透設計，上、前、左、右4個方位均可觀景5.39.217.77:8898# K5 H! m0 Y( ~5 K. {& y
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　　●可載7名遊客，配一鍵逃生系統，遇緊急情況潛水器可迅速升至水面1 P; t- J9 _+ t; ?7 C
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　　14日，由中國誠通所屬寰島集團投資、中船重工第702研究所研製的世界最大全通透載客潛水器“寰島蛟龍1”在海南三亞投入試運營。

　　“三亞最主要的旅遊資源是大海，但是一些不會游泳、不敢潛水的人，或者身體狀況不適合接觸大海的人，卻無法體驗海洋的魅力。現有的一些潛水器，都是舷窗式的，人們只能透過很小一塊窗戶往外看，於是我們提出開發一款全通透的潛水器。”寰島集團副總裁查日平介紹了開發“寰島蛟龍1”的最初動因。
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　　這個想法與中船重工第702所一拍即合。“我們在成功研發蛟龍號後，一直思考如何讓社會共用高精尖科研成果。”中船重工第702所所長助理顧建民説，“研製觀光潛水器，就是讓科技成果得以轉化。”. Z# \# k# i, ?2 }( G' c( {

　　“寰島蛟龍1”觀光潛水器是蛟龍號潛水器創新成果的首次商用，其耐壓結構、密封技術、生命支援系統、通訊系統等關鍵技術，都來自於蛟龍號的技術、知識和經驗。“寰島蛟龍1”也是國內首個獲得中國船級社（CCS）認證的載客潛水器。TVBNOW 含有熱門話題，最新最快電視，軟體，遊戲，電影，動漫及日常生活及興趣交流等資訊。. e2 H* v& K1 W! H) r
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　　在不久的將來，“寰島蛟龍1”潛水器將在三亞亞龍灣海底世界投入運營，人們可以乘坐潛水器觀賞最深海底40米的美麗景色。坐全通透潛水器潛水感受如何？是否安全？記者有幸率先體驗了一番。

　　乘坐潛水器，需要先從碼頭乘船到下潛平臺。下潛平臺是一艘停泊在海面的大船，船尾呈U形內凹，“寰島蛟龍1”就停泊在這裡。

　　進入“寰島蛟龍1”前，遊客先被邀至船艙，進行簡單的安全培訓並記錄體重。
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　　“記錄體重是操作潛水器的需要，不過我們只記錄體重不記錄姓名，遊客不必擔心個人隱私洩露。而安全培訓主要是避免第一次潛入海底的遊客過於緊張。”“寰島蛟龍1”總設計師葉聰説。葉聰也是蛟龍號的主任設計師和首席潛航員。tvb now,tvbnow,bttvb0 a  G( {2 m9 S  a1 [
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　　下潛前，安全員首先叮囑儘量不要碰觸玻璃。與傳統的在金屬殼體上開觀察窗的觀光潛水器不同，“寰島蛟龍”型載客潛水器的載人艙採用了全通透設計，直接利用1段球形有機玻璃和3段圓柱形有機玻璃作為載人艙耐壓殼體，上、前、左、右四個方位均可觀景，給人置身海底的感覺。
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　　全通透潛水器觀景很過癮，但對玻璃材質的強度要求也更高。在30米深的海底，潛水器外殼大拇指甲大小的面積上，要承受3公斤的壓力。為了確保安全，在採購時，對玻璃品質的要求是每平方釐米要能承受9公斤的壓力。中船重工第702研究所所長翁震平介紹，"寰島蛟龍1’的設計下潛深度是40米，但我們在做品質檢驗時，會把殼體壓到海下90米。”也正是因為海底壓力大，需要遊客愛護玻璃外殼。出於安全考慮，玻璃表面劃痕深度超過1毫米，“寰島蛟龍1”就要停止運營。

　　此外，安全人員還特別提醒，海水會吸收紅色光，所以在海底人的指甲和嘴唇看起來會發綠，這是正常現象，不必驚慌。tvb now,tvbnow,bttvb( m; z+ ~" j- c7 ^% n+ j. o/ k
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　　潛水器的圓形艙門朝上打開，大小和井蓋相倣，順著立在艙門口的梯子幾步就可以下到艙內。

　　“寰島蛟龍1”呈膠囊形狀，駕駛艙位於尾部，駕駛艙外有兩排座位，除2名駕駛員外，一次可容納7名乘客。

　　隨著“寰島蛟龍1”的下潛，海水逐漸沒過頭頂。此時的三亞，室外是30攝氏度的高溫，可由於有空調，潛水器內溫度宜人，即使在30多米的海底，也絲毫沒有憋悶的感覺。

　　潛水器駕駛室外除了座椅，幾乎看不到其他設備，只是艙門口一個鐵皮櫃格外顯眼。為了讓遊客感到舒適，儲存氧氣的瓶瓶罐罐都被藏在了“膠囊”之外，只有這個存放救生衣、食品和淡水的櫃子被留在艙內：“因為是觀光潛水器，下潛頻率和乘載人數都比蛟龍號大，在設計時我們充分考慮到這一點，‘寰島蛟龍1’的生命支援系統比蛟龍號還強大。不但配有一鍵逃生系統，一旦發生緊急情況，潛水器可以迅速升至水面，我們還準備了可以滿足9個人在海底生活12小時的氧氣和給養。”葉聰説。tvb now,tvbnow,bttvb3 J/ [9 k4 i0 D) ^& t
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　　據透露，“寰島蛟龍2”號很快也將在三亞交付，“寰島蛟龍3”號“寰島蛟龍4”號也有可能出現在廣西北海。寰島集團和中船重工第702所還籌劃聯合成立公司，共同開拓高科技海洋旅遊裝備市場，從事設備的研發、生産、運營、維護，並提供租賃服務。

作者: chnluer 時間: 2016-1-9 04:24 PM

中國三代核電品牌“華龍一號”第二台機組落地TVBNOW 含有熱門話題，最新最快電視，軟體，遊戲，電影，動漫及日常生活及興趣交流等資訊。" Q$ s& C- a2 u, r( a, {
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隨著中核集團福清核電6號機組核島底板開始澆築第一罐混凝土，中國三代自主核電品牌“華龍一號”全球示範工程第二台機組正式開工建設。這也標誌著“華龍一號”示範工程進入全面建設階段。7 n3 z. e& c9 |+ G1 _" T) Y- S

　　2015年是中國核工業發展60週年，也是中國自主三代核電建設實現重要突破的一年。繼今年5月7日首座“華龍一號”機組開工之後，福清第二台“華龍一號”機組如期落地，而廣西防城港示範項目也將於本月底開工。TVBNOW 含有熱門話題，最新最快電視，軟體，遊戲，電影，動漫及日常生活及興趣交流等資訊。" |. o* A3 `$ i
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　　目前，中核集團旗下的福清核電有限公司已獲批建設6座機組，其中5、6號機組被列為“華龍一號”技術示範工程。經過半年建設，首座“華龍一號”機組(5號機組)工程進展情況良好，各重大節點均按照計劃如期實現。

　　福建福清核電有限公司副總經理徐利根介紹，福清核電6台機組全部建成投産後，年發電總量將超過500億度，約等於三峽水電站年發電量的一半，相當於減少消耗標準煤約1440萬噸，減排二氧化碳超過4800萬噸。
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　　“作為我國自主三代核電技術的代表，‘華龍一號’示範工程的推進，將直接為東南沿海社會經濟建設提供更有力的能源保障。”徐利根説，6台機組全部投産後，福建省三分之一的電力將來自於核電，這對中國核電事業發展具有重要意義，也將有助於經濟建設實現“綠色迴圈”“低碳發展”。
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　　根據《能源發展戰略行動計劃(2014-2020年)》，到2020年，中國核電裝機容量達到5800萬千瓦，在建容量達到3000萬千瓦以上。5.39.217.77:8898' L/ o9 r9 h" E
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　　“新一輪的核電建設主題是‘自主化’。”中國核能電力股份有限公司總經理陳樺説，國際、國內市場發展將進一步呈現多元化趨勢。
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　　陳樺表示，除“華龍一號”外，國內目前還有AP1000、EPR、高溫氣冷堆、快堆等各類機組同時規劃和在建。建設好“華龍一號”示範工程，將對中國自主三代核電技術的産業化起到重要引領作用，也將進一步增強國際市場的信心，推動中國核電走向世界舞臺。

作者: chnluer 時間: 2016-1-9 04:28 PM

又一项核心设备被中国“白菜化”了

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“原来那种‘国内产品出来后立马把国外产品价格从一万多美元爆到2美元’的故事都是真实的。真是活久见。”
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你是否和@中国航天科工一样听过这句话，但又觉得现有的佐证没看够？7日，中国石化新闻办公室官方微博@石话实说听到了群众的呼声，发布了一篇《别了，汤姆斯！——又一个“国产爆款”干掉“海外代购”的故事！》具体来讲，就是一帮中石化四机厂工科生怎样在小黑屋里面勤奋捣鼓，在自主研发了轮轨式和步进式钻井、3000型大型压裂车、长寿命耐油螺杆等一系列设备后，又研制出页岩气勘探开发核心技术所需的设备“桥塞”，然后把它的价格从20万进口费降至2万的故事。

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板凳瓜子都备好了吗？故事开始了： ' I) a' t1 S- ]$ v+ x! l
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汤姆斯经常用不太标准的中文感叹：“中国真是个好地方！”

中国当然是个好地方。作为国外某知名油服企业的工程师，汤姆斯呆在位于天津的中国办事处，拿着高薪，爱吃煎饼果子，每年有旅游假，还有驻外补贴，偶尔周末还搭飞机飞越太平洋会会老婆，临走前还会带些中国土特产。

汤姆斯只干一件事，那就是卖桥塞，而且不是一般的桥塞。
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小石头先给大伙扫扫盲，桥塞这货究竟是干啥用的。 TVBNOW 含有熱門話題，最新最快電視，軟體，遊戲，電影，動漫及日常生活及興趣交流等資訊。) G5 I& E! l) C! L# x0 \2 Z
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这得先从页岩气的开发说起。源自美国的页岩气革命大家可能都清楚，那么，中国有没有页岩气？有！而且储量很丰富，据说是世界第一，咱们国家首个百亿方页岩气示范区由中国石化承建，位于重庆涪陵焦石镇的深山中。咱中国是不是也要来一场岩气革命？难！因为没有这方面的技术储备，因为中国的页岩气埋在3000多米深的地下，3000多米深，呵呵，全是刚硬刚硬的岩石，页岩气就藏在这些石头的孔隙里面。公仔箱論壇' s) ?: A, v0 ^7 D
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于是呢，要想把页岩气给“抽”上来，就得先打个洞！没错，就是先打个洞。然后加压，把石头给“挤”出缝来，这样，藏在里面的页岩气就能跑出来了！说起来很简单，是吧？但是真要做起来，那就难如登天了！ 5.39.217.77:8898) D- s% K/ @% @
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制约中国页岩气发展的，一是理论，二是技术，三是装备。在理论层面，中石化提出的海相理论，已经被证明是寻找页岩气的“金钥匙”，不仅走在了中国同行的前面，也走在了世界同行前面。在技术上，中石化的勘探技术、钻探技术、完井工艺，包括页岩气开发管理规范，都形成了自己的技术规范。遗憾的是，页面气开发的最后一环，卡在了设备上。 5.39.217.77:8898+ }1 ^8 o: J1 a" @! I0 P3 R4 Q
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这些设备，国外同行有。你想要？用钱来买！遗憾的是，价格很贵，于是，中石化只好自己造了。中石化没别的，就是人多，三个臭皮匠还顶个诸葛亮呢！这不，轮轨式、步进式钻井出来了！3000型大型压裂车出厂了、上阵了！长寿命耐油螺杆出来了！高效PDC钻头也出来了！国产的天然气压缩机、自个生产的钢管也出来了！翻身解放了？难！ tvb now,tvbnow,bttvb& o# B8 W8 D$ o7 `* V, e$ P

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在页岩气勘探开发技术中，桥塞分割是分段压裂施工中的核心技术之一，就是靠它，把打出来的“洞”给隔成一段一段的，“压”完一段再压另外一段！可这桥塞，中石化造不出来。桥塞的进口费用是多少？20万！汤姆斯的美好生活就靠这桥塞了！反正全球就我家有，你爱用不用！据说还不包邮，还得先款！还得自提！就靠这，汤姆斯不但买了新房，换了新车，还玩起了股票！

汤姆斯是高兴了，可中石化郁闷了！在涪陵开发页岩气本来成本就高，再这样下去不是没钱赚了？没说的，还得自己研究。于是，英勇的中石化四机工科生又开始在小黑屋里面研制了！其中的艰辛就不说了，反正是成功了！现在，桥塞的进口费用已经降至了2万，整整便宜了10倍。 5.39.217.77:8898& a9 d f" i5 f Z0 t0 R- n

有人说，只要中国人盯住了哪个制造领域，那么对那个领域的打击是毁灭性的，此言诚不余欺也！这一点也是体现了我国工科生的传统优良作风：一切不以省钱为目的的技术突破都是在瞎折腾，所以在中国制造业不景气的大环境下，他们尽管挣得很少，但确实为我们省了很多。
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现在，汤姆斯的老板已经把他的工资给降下来了！在国中传统的春节即将来临之际，汤姆斯依依惜别了中国！据说，临走前，中石化的还请他吃了顿煎饼果子，还送给他一个中国牌桥塞的模型！ 7 q# \0 a% C% t5 a* f, q* j" r

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其实，小石头觉得，中国能够有今天的成就，国企能够有今天的规模，很多核心技术能够实现自主，就是靠自主研发和自立自强的精神，真正的核心技术，人家不会给我们。落后了，就要挨打真的是真理耶！

（故事完。汤姆斯是虚构，技术是真实！！！——楚香帅）

而@石话实说的故事也没讲够，他们发预告了，下周，还有料要爆：公仔箱論壇& S E: v; Z; @; |! O! J1 H

作者: chnluer 時間: 2016-1-9 07:09 PM

中國科學家黃軍就當選《自然》雜誌年度十大人物) e" z$ J7 Q) z

2015年《自然》年度十大人物17號公佈，中山大學生物學家黃軍就成為唯一當選的中國籍科學家。今年4月，黃軍就和團隊成功修改了人類胚胎的DNA，為治療一種在中國南方兒童中常見的遺傳病——地中海貧血症提供了可能。

作者: chnluer 時間: 2016-1-9 07:11 PM

暗物質探測衛星“悟空”核心BGO晶體長600mm 創世界紀錄公仔箱論壇" G! O% x3 l& R3 g: y) c: t' k& V
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中國首顆暗物質粒子探測衛星“悟空”17日上午成功發射升空。中國科學院上海硅酸鹽研究所18日在上海舉行的BGO晶體與石墨烯材料科研成果發佈會上表示，該所科研人員為衛星“悟空”的研製提供了初樣和正樣共計640根600mm長的鍺酸鉍(Bi4Ge3O12，以下簡稱BGO)晶體，為中國暗物質粒子探測衛星有效載荷的成功研製及其發射提供了重要保障。/ O( l4 s* l5 A4 D8 ?
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　　據介紹，暗物質粒子探測衛星“悟空”主要的科學儀器在重量、功耗還是電子學線路的複雜度、工程實現難度方面都超越以往，而很多技術只有中國才有。探測器最核心的組成部分是BGO量能器，它既能測量粒子能量，又能區分粒子種類。儘管BGO晶體在核醫學、粒子物理、核物理、天體物理和石油測井等輻射探測領域已有廣泛應用，不過此前國際上已報道最長的BGO晶體僅為400mm長，因而600mm長的BGO晶體的成功研製及運用也創造了生長BGO晶體長度的世界新紀錄。

　　中國科學院上海硅酸鹽研究所中試生産一線(BGO研究組)助理研究員陳俊鋒説，更長尺寸BGO晶體的生長是對晶體製備科學和技術的全新挑戰，許多業內專家甚至認為這是不可能完成的任務，“晶體生長的尺寸越大，其技術難度是按指數地增強而非按線性，比方説尺寸增加1倍，那難度可能增加4到6倍一個量級，技術難度方面極富挑戰性，我們經過設備方面的一個探索才能夠制配出現在一個尺寸的晶體”，陳俊鋒説，這在物理學領域來説是一種具有絕對突破性進展和貢獻。tvb now,tvbnow,bttvb7 F- @% @1 {! g$ h# }# R) C

　　談及BGO晶體在衛星“悟空”中的作用，陳俊鋒也打了一個巧妙的比喻，“我們大家知道我們這次暗物質探測衛星的名字叫‘悟空’，我們都知道悟空有火眼金睛，如果把BGO量能器比作衛星‘悟空’探測暗物質的‘火眼金睛’，那麼600mm長的BGO晶體則是‘悟空’探測暗物質的‘視網膜’”，陳俊鋒説，晶體起到的就是間接探測暗物質的作用，從而使我們能夠抓到暗物質的蹤影。

　　據悉，暗物質粒子探測衛星“悟空”是國際上已知觀測能段範圍最寬和能量解析度最優的空間探測器，也是中國歷史上首顆大型空間探測裝置，其最核心的載荷是由14層，每層22根，共計308根尺寸為25×25×600mm3的BGO晶體和光電倍增管構成的BGO量能器，每根600mm長BGO晶體的兩端各耦合1隻光電倍增管形成1個探測單元，308個探測單元以相鄰兩層、正交排列方式形成輻射長度達32X0的立體探測矩陣。該衛星有效載荷重約1400Kg，其中BGO晶體重達824Kg，晶體與有效載荷重量比例約59%，可謂“BGO晶體衛星”。BGO晶體是與可能的暗物質粒子湮滅産物(主要為高能電子和伽馬射線)作用的直接媒介。& j; w2 Z5 e8 h0 l! ]$ n
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　　在中科院空間科技先導等項目的支援下，從2011年6月起，上海硅酸鹽所王紹華帶領的中試生産一線(BGO研究組)科研人員在國際上率先開展了600mm長BGO晶體的製備科學與技術研究。在歷時兩年左右的持續研究與不斷嘗試中，科研人員逐步解決了原料處理、生長設備、生長工藝、加工工藝以及性能表徵等一系列關鍵技術與科學問題，先後實現了600mm長晶體的成功製備與量産，使上海硅酸鹽所成為世界上能研製並量産該長度BGO晶體的唯一供應商，並保持著生長BGO晶體長度的世界紀錄。

作者: chnluer 時間: 2016-1-9 07:14 PM

中美科學家聯手攻克世界難題奈米材料硼烯誕生公仔箱論壇+ t8 q# V4 C$ \
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一個困擾世界凝聚態物理和材料物理界多年的難題近日被攻克。美國阿貢國家實驗室、中國南開大學、紐約州立大學石溪分校、美國西北大學的科學家合作研究，首次獲得了只有單原子厚度的二維硼材料——“硼烯”。該材料因其優越的電學、力學、熱學屬性，被科學界寄予厚望，或將成為繼石墨烯之後又一種“神奇奈米材料”。相關研究成果發表在18日出版的《科學》雜誌上。《科學》、《自然》分別刊登評論文章進行亮點報道。4 c" x0 n. v" v$ N4 _. E

　　石墨烯有了“兄弟”5.39.217.77:88987 V* I6 i) H# E1 |$ O
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　　石墨烯是一種呈蜂巢狀排列的單層碳原子結構，是目前已知的最薄、最堅硬的奈米材料。繼石墨烯之後，科學家希望找到更多具有優良特性的二維材料。元素硼因是碳的“近鄰”而成為首要目標。然而，被稱為石墨烯“兄弟”的硼烯並非自然存在，只能人工合成。科學家對硼烯的理論結構預測已逾10年之久，但從未成功合成。即便有個別的薄膜等樣品，其結構也是異常複雜。因此，硼烯的製備成為國際凝聚態物理及材料物理界公認的世界難題。

　　2014年，南開大學物理學院周向鋒教授、王慧田教授和紐約州立大學石溪分校奧甘諾夫教授等基於進化演算法結合第一性原理計算，預測了一個獨特的二維硼結構。該研究進一步激發了實驗學家挑戰合成硼烯的興趣。美國阿貢國家實驗室、南開大學、紐約州立大學石溪分校和美國西北大學等研究單位合作，利用高真空原子濺射的方法，首次在銀的表面成功生長出褶皺的單原子層硼烯。聯合團隊獲得的實驗結果與理論模型幾乎完全符合。南開大學團隊承擔了該研究的理論計算工作。
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　　強度比石墨烯高

　　此次獲得的硼烯材料具有優越的各向異性的電導性質和罕見的“負泊松比”現象。所謂“各向異性電導”是指由於硼烯的原子排列結構使得其表面呈現出“褶皺”，而這樣的結構決定了硼烯導電屬性具有方向性。而水準拉伸導致垂直方向膨脹的“負泊松比”現象也令硼烯的應用更加多樣化。

　　眾所週知，石墨烯是目前世界上最硬的二維材料。該研究顯示二維硼在某個方向上比石墨烯的強度還要高。如此優越的力學性質，加上特殊的電學性質和熱學性質，硼烯的應用前景將十分寬廣。
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　　“不同襯底材料、不同溫度、不同厚度等條件下生長出來的硼烯也會呈現結構的多樣性，從而決定了其功能的多樣性。我們的工作拉開了合成這個新材料的序幕，相信不久的將來會有更多特別性質的硼烯出現。”周向峰説。

作者: chnluer 時間: 2016-1-9 07:22 PM

我國研制出石墨烯超強電池充電7秒鐘續航35公裡% m7 U) ~- l/ S: m4 d$ s9 ~
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18日，記者從中科院上海硅酸鹽所獲悉，該所科學家已研制出一種高性能超級電容器電極材料——氮摻雜有序介孔石墨烯。該材料具有極佳的電化學儲能特性，可用作電動車的“超強電池”：充電隻需7秒鐘，即可續航35公裡。相關研究成果已於18日發表在世界頂級期刊《科學》上。公仔箱論壇: F& ^  O+ C& D5 k0 B

　　超級電容器，是介於傳統電容器和電池之間的一種電化學儲能裝置。由於具有功率密度高、循環壽命長、安全可靠等特點，現已廣泛應用於混合電動汽車、大功率輸出設備等多個領域。如何讓超級電容器兼具高功率、高能量，長期以來科學家並沒有找到理想材料。0 d% E$ s" J. d) t7 g

　　為破解這一難題，中科院上海硅酸鹽所聯合北京大學、美國賓夕法尼亞大學展開持續攻關。黃富強研究團隊最終發現，石墨烯是超級電容器電極的最佳選擇。tvb now,tvbnow,bttvb' t( l5 @6 w# E3 `, g; F: e' V7 e3 k

　　通過反復試驗、設計、合成，黃富強研究團隊發現，氮摻雜有序介孔石墨烯的性能表現最佳。不僅能實現高能量密度、高功率密度，而且還可以通過使用水基電解液，做到無毒、環保、價格低廉、安全可靠。5.39.217.77:8898+ o5 x9 ]; m' ?( Q6 _& r0 Y+ {+ m

　　據介紹，該新型石墨烯超級電容器體積輕巧、不易燃也不易爆，可採用低成本制備，實現規模生產。因性能較鉛酸、鎳氫等電池有明顯的競爭優勢，且在快速充放方面又遠遠優於鋰電池，因此該“超級電池”可廣泛應用於現有混合電動汽車、大功率輸出設備的更新換代。
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石墨烯神奇在哪？
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　　習近平訪英時專門參觀石墨烯研究院! \7 d7 ?) R4 |* ]' V0 S1 I5 v

　　石墨烯被比喻為最接近科幻名作《三體》“二向箔”的神秘物質，被預言是能改變21世紀的“神奇材料”。2010年，英國曼徹斯特大學教授安德烈·海姆與康斯坦丁·諾沃肖洛夫因發現石墨烯獲得諾貝爾物理學獎。而我國對於石墨烯的科研也處於世界領先地位。

　　據新華社報道，10月23日,國家主席習近平在訪英期間，曾去參觀英國曼徹斯特大學國家石墨烯研究院，聽取了諾貝爾物理學獎獲得者諾沃肖洛夫教授介紹石墨烯研究情況,參觀了石墨烯產品展示和生產石墨烯的地下超淨實驗室。

　　習近平指出,在當前新一輪產業升級和科技革命大背景下,新材料產業必將成為未來高新技術產業發展的基石和先導,對全球經濟、科技、環境等各個領域發展產生深刻影響。中國是石墨資源大國,也是石墨烯研究和應用開發最活躍的國家之一。中英在石墨烯研究領域完全可以實現“強強聯合”。5.39.217.77:8898! T- f8 d; p: m  n" A' ^( ?% g
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　　目前，石墨烯產業已被納入國家戰略布局。《中國制造2025》選擇10大優勢和戰略產業實現重點突破，在首個重點領域技術路線圖中，石墨烯材料成為前沿新材料的四大重點之一。“十三五”新能源汽車重點專項，也將石墨烯等新材料列為重點發展領域。
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　　獨一無二的特性：強度超過鑽石、導電性能極好5 p) Z: m& g) B; r# c2 N

　　石墨烯，實際就是從石墨中剝離出來、由碳原子組成的隻有一層原子厚度的二維晶體。鉛筆芯用的石墨就相當於無數層石墨烯疊在一起。聽起來稀鬆平常的石墨烯，卻有諸多獨一無二的特性。通俗來說，目前自然界中，這東西最薄、最結實，導電性極好，在工業領域中幾乎無所不能。& Z% `0 _; v1 `# i
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　　石墨烯有多薄？厚度僅為普通紙張的十萬分之一。它可以被無限拉伸，彎曲到很大角度不斷裂，可以抵抗很高的壓力，同時還有著非同尋常的導熱性和導電性。它的強度強過鑽石、“秒殺”鋼鐵，針插不進、水潑不進。
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　　能不能量產？我國已實現較低成本量產

　　為了研究石墨烯，科學家們歷經艱辛。當初在實驗室獲得的石墨烯片價值超過最珍貴的鑽石。100平方納米的石墨烯，就要幾千歐元，肉眼都看不見。
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　　而經過不斷探索，工業化生產石墨烯已經成功。現在，江蘇常州已有一個國家級的石墨烯產業基地，聚集著50多家企業，這裡的石墨烯技術具備國際一流水平。石墨烯成本價也因批量生產大大降了下來，目前一平方米石墨烯片價格在300元左右。

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