1、概况
在河南省、郑州市和郑州大学各级领导的大力支持下,“郑州大学高温功能材料重点实验室”于2000年10月正式成立,于2003年3月经河南省科技厅批准组建“河南省高温功能材料重点实验室”。该实验室集高温功能材料的研究、开发与应用、学术交流、国际合作、培养研究生(硕士和博士)为一体的科研机构。实验室首席教授为钟香崇院士, 实验室主任为叶方保教授,现有科研人员15人(其中博士5人,在读博士3人),外聘科研人员4人,在读博士研究生9名、硕士研究生18名。
2、实验室建设
实验室总面积2600平方米,其中高温模拟实验室1000平方米;由河南省、郑州市和郑州大学共同投入资金2100万元。实验室由常规实验室、高温性能实验室、化学分析实验室、结构分析实验室和高温模拟实验室组成。进口设备包括具有国际先进水平的扫描电镜(含能谱和电子背散射衍射系统)、高温X射线衍射仪、综合热分析仪、激光粒度仪、压汞仪、Zeta电位仪、流变仪等,五万元以上的仪器设备30余台。
3、科研工作
科研工作的方向是“一主、二辅”,即:
一主:一个主攻方向 ¾立足我国资源优势,研究开发优质合成原料和高效功能材料,满足高温技术发展的要求
二辅:u前沿课题的研究(如纳米粉体的应用,洁净钢用优质高效制品,金属结合高温功能材料等);v结合企业需要进行一些“短、平、快”项目的开发。
3.1 现承担国家、部、省级科研项目
1) 国家科技部项目:“薄板坯连铸连轧生产电动钢新技术研究”中的子项:“特种连铸用氧化物-非氧化物复合长水口、浸入式水口的研究开发”
2) 河南省重大科技项目:“高效功能耐火材料的研究开发”
3) 教育部重点项目:“高温工业用氧化物---非氧化物复合材料的研究与开发”
4) 河南省杰出青年基金项目:“Sialon 超细粉的熔胶-凝胶微波氮化合成及其结构与功能一体化的研究”
5) 河南省自然科学基金项目:“氧化物与非氧化物复合材料组成、结构与高温使用性能的关系”
6) 省教育厅自然科学基金项目:“矾土基Sialon和Alon制备工艺因素对显微结构和性能特征的影响”
7) 河南省科技厅国际合作项目:“湿式喷射浇注料的研究开发”
3.2主要研究内容
A、研究开发项目(结合上述纵向项目)
1) 特种连铸用氧化物-非氧化物复合(低碳低SiO2和无碳无SiO2)长水口、浸入式水口的
研究开发;
2) 矾土基烧结及电熔合成系列原料研究与应用(包括:均质料、转型料、矾土基电熔合
成原料---电熔锆刚玉、电熔锆莫来石、电熔锆刚玉尖晶石);
3) 用矾土基电熔合成原料(电熔锆-刚玉、电熔锆-莫来石、电熔锆刚玉-尖晶石)代替氧
化物电熔原料制作滑板并应用;
4) 低碳氧化铝—矾土基β-Sialon复合滑板的试制与应用;
5) 矾土基β-Sialon结合刚玉复合材料的开发;
6) 矾土基Alon结合刚玉基复合制品的开发;
7) α-Al2O3纳米复合刚玉制品的开发;
8) 高性能耐火浇注料的开发(重点是含碳和含非氧化物的Al2O3基和MgO基浇注料);
9) 含游离CaO功能材料(制品)的开发;
10) 高CaO无Cr2O3碱性制品的制备和高温性能研究,解决水泥回转窑用镁铬砖引起的环境污染问题。
B、基础研究项目
1) 高性能耐火浇注料的流变学和高温性能的研究
2) 氧化物纳米粉在耐火浇注料中的应用研究
3) 含非氧化物碱性浇注料对精炼渣的抗侵蚀行为和机理研究
4) 连铸滑板材料的高温性能和使用损毁特征与机理研究
5) 含游离CaO的碱性耐火材料对钢质量影响的研究
6) 金属结合Al2O3基耐火材料的应用基础研究
7) 复合还原剂还原氮化合成矾土基Sialon的研究
3.3 对外科技合作与服务
A、国际合作项目
1. 与加拿大蒙特利尔大学合作项目:“湿式喷射浇注料的研究开发”
2. 与加拿大蒙特利尔大学合作项目:“氧化铝基浇注料流变学和高温机械性能的研究”
3. 与加拿大哥伦比亚大学合作项目:“尖晶石纳米粉体的低温合成制备及其应用研究”
4. 与英国谢菲尔德大学合作项目:“含碳以及含非氧化物浇注料研究”
B、开放课题
1. 北京钢铁研究总院承担项目:“含游离CaO过滤器以及功能材料(制品)的合作开发”
2. 北京化工大学承担项目:“氧化物-硼化物(ZrO2·Al2O3-ZrB2)复合材料的合作研究”
3. 鞍山科技大学承担项目:“钛酸铝与Alon复合防堵塞浸入式水口的合作开发”
C、国内合作项目
1. 与首钢(北京)公司技术研究院合作:鱼雷罐用Al2O3-SiC-C湿式喷射浇注料的开发;
2. 与洛阳耐火材料(集团)集团有限责任公司合作:矾土基β-Sialon结合刚玉复合材料的开发;
3. 与河南省伯马(集团)新乡耐火材料厂合作:低碳氧化铝—矾土基β-Sialon复合滑板的试制与应用;
4. 与河南省伯马(集团)新乡耐火材料厂合作:α-Al2O3纳米复合刚玉制品的开发;
5. 与郑州市磨料磨具厂合作: 矾土基电熔刚玉质量的稳定与提高及期权应用的开发;
6. 与北京瑞泰高温材料科技股份有限公司合作: 高CaO无Cr2O3碱性制品的制备和高温性能研究,
7. 与西北耐火材料厂(陕西)合作:含锆系列电熔合成原料的开发
8. 与巩义市宏达炉料厂合作:含碳和含非氧化物的Al2O3基浇注料的开发;
D、对外服务
重点实验室的常规实验室、高温性能实验室、化学分析实验室、结构分析实验室和高温模拟实验室有齐全的耐火材料研究检测设备,其中5万元以上的设备30余台(进口设备10台),设备均对外开放,承担耐火材料产品的所有检测项目。
n 承担对外技术转让、技术服务、技术咨询。技术转让和技术服务主要内容为:不定形耐火材料,合成原料(烧结、电熔及非氧化物),氧化物-非氧化物复合材料(浇注料及制品),碱性耐火材料等。技术服务和技术咨询主要内容为:施工及使用技术服务、产品方案规划、企业布局规划、发展规划、营运策划、管理咨询等。
n 接收耐火材料企业、同行业院校委托送样分析。
n 为耐火材料企业培训技术人员(办培训班、讲座等形式)。
4、产、学、研结合
为了促进科研与生产相结合,尽快的将科研成果转化为生产力,实验室与以下企业联合组建了产、学、研基地:
郑州市新密市人民政府¾ 耐火材料产学研基地
郑州市登峰少林刚玉有限公司¾ 项目“电熔矾土基合成料的研究开发”
郑州凯鑫耐火材料有限公司¾ 项目“不锈钢连铸结晶器用保护渣的中试研究开发”
新密东方特种耐火材料有限公司¾ 项目“矾土基均质料的研究开发”
郑州二七科盛高级耐火材料厂¾ 项目“非氧化物高温功能材料的研究开发”
5、学术带头人简介
1) 钟香崇:中国科学院院士,教授、博士、博士生导师,英国利兹大学毕业。1991年当选中国科学院院士,1993年被评为联合国际耐火材料学术会议杰出终身会员兼任国际执行委员会委员,1998年评为河南省首届科技功臣,1999年获得何梁何利科技进步奖。2000年由洛阳耐火材料研究院调入郑州大学开始筹建郑州大学高温材料研究所。钟香崇院士从事耐火材料工作50多年,是我国耐火材料专业的首席科学家。他组织指导了我国铝镁砖和高铝砖、氧气转炉炉衬材料、连铸长水口、以及耐火纤维、绝热板、高炉低蠕变砖、电熔原料、合成原料、高温功能材料等的研究和开发;在耐火材料的组成、结构和高温性能方面的系统研究有相当的深度和广度,在耐火材料高温力学性能的研究上有独到之处,发展了耐火材料学科理论,在内容和水平上居国际前沿。目前,他指导研究所的科研课题,带领全体科研人员和一批硕士、博士研究生,立足我国的资源优势,研究开发以特种高温功能材料为重点的优质高效新产品以及基础性前沿课题的研究。半个多世纪以来,他发表文章300余篇,专著4部,申报专利10余项,获得一大批科研成果,为我国冶金和耐火材料工业的发展做出了卓越贡献。
2) 叶方保:博士、教授、博士生导师,加拿大蒙特利尔大学毕业,郑州大学无机非金属材料学科第一学术带头人。2000年以前在冶金工业部洛阳耐火材料研究院工作,曾任洛阳耐火材料研究院新材料研究所所长,2000年8月调入郑州大学,协助钟香崇院士成立了高温材料研究所。在耐火材料新技术、新工艺、新产品的研究开发及推广应用工作中,曾先后主持或参加国家、部、省级重点科研项目20余项,经部、省级成果鉴定20余项,负责国际合作项目5项,并获国家、部、省及市级科技进步奖12项(次),其中: 获国家科技进步二等奖一项, 部、省级科技进步一、二等奖5项,获国家实用新型专利一项,申请国家技术发明专利10项,在国内外正式出版的学术刊物上发表以及在国际会议上宣读论文50余篇,其中多篇论文分别获中国金属学会优秀论文奖和河南省以及教育厅优秀论文奖。2002年被评为郑州大学“三育人”先进个人,2004年被评为河南省省级优秀教师。目前主要研究领域为:优质高效不定形耐火材料和碱性耐火材料的性能、制备与应用及其基础研究。现负责的课题有国家攻关项目两项、省部级重点项目三项、国际合作项目一项、市级项目两项、横向课题六项。
6、人才培养
实验室现有博士研究生9名,硕士研究生18名;
每年招收博士研究生2~3名,硕士研究生6~8名。 |