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中国科学院大学温州研究院邓俊杰课题组招聘
djj000 2020-3-21 17:13
中国科学院大学温州研究院邓俊杰课题组招聘.pdf
个人分类: 招聘|1465 次阅读|0 个评论
冲压行业发展规划纲要的调查问卷回答
ZhangSH62 2020-3-14 20:26
冲压行业发展规划纲要的调查问卷回答 2020年3月 1 .“十三五”(2016-2020年)期间,冲压行业在规模与速度、管理、技术(材料、设备、模具、工艺、软件、质量、信息化、智能化等)、市场、人才培养等方面取得了哪些成就? 回答: (1)一批新的技术获得开发和应用,例如高强钢热成形技术,管材液压成形技术,充液成形技术。这些技术在汽车零部件、飞机制造、航天钣金领域获得了更多的应用。 (2)先进设备获得越来越多的应用,市场份额显著增加。例如伺服压力机发展很快,并结合国内生产需求有明显创新。 (3)与先进技术配套的设备取得进展,例如热成形设备、管材液压成形设备 、充液成形设备 、冲击液压成形设备; (4)设备数控程度、智能化控制能力普遍提高。 (5)计算机工艺模拟成为产品设计、模具设计、工艺设计的必要工序,获得广泛应用。 (6)流程生产数据在线采集、数据库技术、大数据技术引起重视。 (7)基于在线采集和数据库技术,可以基本实现质量实时分析,及时反馈和控制生产质量。 (8)硕士生在国内规模企业研发部门已经普及,部分博士生进入高端大型企业。 (9)企业博士后成为博士进入企业的重要通道。 (10)部分海外博士和资深企业研发人员进入国内部分高端大型企业。 2. 目前,冲压行业针对管理、技术(材料、设备、模具、工艺、软件、质量、信息化、智能化等)、人才培养、市场、经营环境、政策等方面存在哪些问题? 答: (1)产学研做了很多,虚的也不少。一些企业无真实研发计划、无研发实力,无经费投入,科研人员基本是现场工程师,只是想与院校合作争取政府科技项目和经费。 (2)产学研结合分工不明确。有些大学教授一方面关心解决企业实际问题的少,关注论文、获奖得多;沉到企业的少,有能力解决生产共性基础研究、企业工程设计、现场生产的很少(当然后者也不一定必要)。企业研发中心、研究院做真研究的少,大多是解决现场生产问题,中远期战略研究过少,工程化能力弱,也不具备将新技术进行产业化的能力,过多希望大学教授做中试和产业化甚至全流程交钥匙工程。研究院所本应该做关键技术创新,目前做生产线设计成为了主流,当然这填补了企业大学之间的间隙。 (3)一些企业老板不遵守合约、不尊重科学家劳动,总是想请人吃吃饭、送送土特产小礼品换取科学家的知识和时间投入。 (4)政府科技经费投入不少,收效并不都是很高。 3. 解决上述问题,国家和地方政府、行业企业、行业协会应该分别采取哪些具体措施? 回答: (1)企业需要真研发、真投入。大学教授、科研人员、博士要真正沉下去,组成共同课题组,与企业做真研发,建立共同绩效体系。 (2)产学研结合要分工明确。大学宜做些前沿、新方法、新技术、新理论探索,研究可行性,解决关键技术和搭建基础体系。企业要配合大学提供生产数据,提供现场实验条件。企业研发团队要具有将新技术转化为产业化的能力,即进行中试和转化为批产的能力。科研院所要一方面有针对性解决关键和成套技术研发的能力,具有创新和小试、中试的能力,还要具有填补大学与企业之间研发空隙的能力。 (3)企业对于研发经费投入、尊重科学家方面舍得付出,遵守承诺,按时按约付费的胸襟。 (4)国家和地方政府的科研项目、科研经费投入,可以学习加拿大的做法。 对大学的项目和经费投入,除部分启动项目和经费外,主要根据企业合作合同获得企业经费给予同等数额或一定比例的匹配。 对于企业的项目和经费,大项目建立部分后补助的方式。 行业协会作为第三方进行项目推荐、项目评审。 4. 请您简要分析当前国内外政治经济环境对行业的利弊影响,并进行需求分析或预测 回答: (1)国外对中国知识产权的保护要求愈加严厉,国家也开始真正执行知识产权保护了。这些政策迫使企业下决心为使用知识产权付成本,付投入,断绝仿制、抄袭、免费使用的想法。因此付费购买知识产权、自行投入研发获得越来越多的企业认可。研发需求必然持续上涨。 (2)产品同质化竞争严重,迫使企业必须真正投入研发,建立企业研发机构,培养企业研发人才。也要求企业在自身研发能力较弱的情况下,与大学和科研院所合作开展产学研,建立研发平台,培养团队,签订合作项目和规划。 (3)国内人工费用上涨,企业对于生产自动化、智能化要求越来越迫切。机器人、物联网技术、大数据技术和自动化装备需求旺盛。 (4)国家和社会对环保、节能要求,逼迫企业进行高效、绿色、轻量化生产。 5 .您认为国家、企业层面的研究所及国家级重点实验室,应该针对冲压行业具体做哪些方面的技术研究(材料、设备、工艺、软件等)以满足未来发展的需要? 回答: (1) 国家研究所:应一方面致力于解决企业关键技术、卡脖子问题,将前沿技术引入企业,解决未来战略性发展的新技术研发,解决技术的环境安全,比如研发替代CAE软件的国外垄断问题,研发大数据应用软件环境和硬件环境问题。另一方面,与企业结合,扶持企业建立现代研发机构或研发中心,培养企业研发人才。在关键技术方面,沉入企业,为企业提供系统前沿技术和关键技术的研发和应用。 (2)企业层面的研究所:与国家科研机构合作,培养研发团队,建立中远期研发规划,制定企业长期发展的战略研发规划。团队还要具备将大学、科研院所新技术实现中试和批产的能力。企业研究所要具备国际视野,掌握行业发展现状、需求和趋势,为科研院所和大学提供研发需求,具备使企业成为国际一流企业的判断能力。 (3)国家级重点实验室:总是针对行业前沿进行研究和开发,致力于行业共性技术的系统解决和应用,关注企业现实需求和未来需求,与行业龙头企业建立长远合作规划。为企业提供未来人才。 6 .冲压行业未来需要哪方面的人才?谁来培养这些人才?如何培养?企业如何留住人才? 回答: 冲压行业未来需要哪方面的人才? 这个应该由企业回答。比如急需工艺模拟与优化、大数据、智能加工、机器人安装调试与维护等前沿发展领域的人才。 科研机构和大学可以合作培养大量硕士生,其课题和研究方向可以选自企业,一些工作在企业现场做。这样的学生具有企业的视野,有迅速落地的能力。 博士生可以部分与企业联合培养,课题和经费由企业提出,企业提供研发条件,提供协助指导专家。这些也是国外大型企业的经常做法,例如德国某公司在辽宁的方式。 7. “十四五”(2021-2025年)期间,冲压行业在管理、技术(材料、设备、模具、工艺、软件、质量、信息化、智能化等)与市场等方面应如何发展(发展目标)? 回答: (1)冲压行业的信息化与物联网技术、大数据技术、智能加工技术、机器人技术正在发展的阶段,还没有被国外垄断市场。中国应该建立自己的软件体系,避免CAD/CAE软件全面被国外垄断的现状。大型有实力的企业应该与大学和科研院所合作开发,致力于产业化和商业化。大学研究生培养已更改根据制造业发展调整专业方向和招生规模,并提早与企业合作培养符合企业需求的学生,甚至定向培养本科和硕士生。 (2)国家有关部门应该选择有基础、有能力的产学研团队和典型企业进行长期政策和项目支持,鼓励其进行市场化。 8. “十四五”(2021-2025年)期间,冲压行业在管理、技术(材料、设备、模具、工艺、软件、质量、信息化、智能化等)等方面应完成的重点任务或突破的重点方向? 回答: (1)技术上,应用数字化、信息化和智能化方法解决过于依赖技术工人的人工操作方式,实现车间生产少无人操作。 (2)技术上解决行业内长期靠人工操作的工序和工种,例如航空与航天钣金成形的落锤方法及人工操作,以适于批量、高效、一致性和可靠性要求。代之以新技术研发和应用,例如板材充液成形、板材增量渐进成形。 (3)关键设备国产化。实现管材与板材内高压成形、高强钢板热冲压成形、伺服压力机等先进技术的设备国产化,打造品牌,先进性和稳定性逐步达到或超过德、日设备。 (4)管理方面,结合信息化和大数据技术、智能生产,严格执行质量管理体系,实现生产过程和质量可测、可控。 9. 为实现上述目标和任务,冲压行业企业需要国家、地方政府提供哪些政策、资金、技术支持? 回答: (1)改变高校科研机构和企业研发项目经费的投入方式。 (2)支持企业产学研,建立新型企业研发机构。 10 .针对冲压行业,就管理、材料、设备、工艺、模具、软件等方面,请您预测一下2025年、2035年、2045年分别达到何种水平? 回答: 2025 年 :材料标准齐全,基本达到先进国家水平,制造能力国际领先,产品质量接近先进水平。设备:实现全面数控,通用设备基本国产化,部分先进设备与国际先进设备水平接近,成本和实用性方面有竞争优势,在国际市场有20%左右份额。工艺:基本掌握90%以上国际先进工艺,部分工艺首创,世界领先。模具:基本具备汽车和大部分模具加工能力。设计方面接近国际水平。软件:出现一批自主开发智能加工软件,初步开始商业化,在国内企业有一定竞争力。 2035 年 :以上各方面基本达到国际先进水平,设备开始成为国际市场有竞争力,市场份额与日、德、美基本同台竞争,有自己独特优势。材料规模和水平达到国际先进,获得国际认证,基本不缺高端材料,国际国内市场占有率大幅提高。工艺全面先进,具有世界最强阵营的创新能力。模具设计和生产能力均达到日、德等先进水平。软件拥有国内部分稳定市场,有自己优势,开发和更新能力强。 2045 年 :以上各方面达到国际先进水平,部分国际领先,国际竞争力一流,市场占有率显著。
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地面燃气轮机热端部件的材料工艺特点
wusaite 2019-8-21 15:48
地面燃气轮机热端部件的材料工艺特点 伍赛特 1 地面与航空燃机用料的差别 前面主要针对高性能航空燃机的高温材料及结构发展进行了较全面介绍。实际上,地面与航空燃机还是有些差别的,主要在以下几方面: ( 1 )地面燃机的热端部件工作温度通常稍低于航空燃机,目前先进的地面燃机的涡轮进口温度为 1 427 ℃左右,而航空燃机的为 1 580 ~ 1 650 ℃。因此,用料的要求也稍低些,但考虑下述特点,又不可能使要求降低太多。 ( 2 )地面燃机要求工作寿命更长,一般地面燃机的工作寿命达数万小时,例如,叶片的抗蠕变、抗氧化或抗热腐寿命要大于 50 000 h 。但是又必须考虑经济性。 ( 3 )地面燃机的零件尺寸大、重量大,最典型的是涡轮的静叶和动叶,有的长度大于 300 mm ,重量约 5 kg 。因此,在结构工艺上必须进行特殊考虑。 2 地面燃机各热端部件的用料特点 ( 1 )燃烧部件受力较小,但工作温度最高,另外有些燃料有腐蚀性。主要要求材料抗腐蚀性好;又由于是板焊结构为主(现在也采用机械加工或铸造件),要求焊接性和加工性好。一般多采用镍基或钴基合金。 ( 2 )透平动叶是燃机热端部件中工作条件最恶劣的,要求材料高温强度及高温蠕变强度特别高。一般采用镍基(另加 5% ~ 25% 的铬等)的超耐热合金材料,以精铸的方式制造。 ( 3 )透平静叶的工作温度比动叶的高,但受力小得多,主要要求材料的热疲劳强度高。多采用钴基合金材料精铸造,最近也要求静叶的材料具有蠕变强度,也开始采用镍基合金材料。 3 地面燃机透平全面引进航空燃机技术 除了在气动热力设计方面采用航机技术,还主要体现在以下几方面: ( 1 )采用定向结晶( DS )和单晶( SC )涡轮叶片是 20 世纪 80 年代以来航空燃机的重大技术之一, 90 年代的先进地面燃机也采用了该项技术。定向结晶叶片是控制熔化温度,首先凝成一个柱状晶体,然后再横方向逐渐长大,它只存在沿叶长方向的晶界,而无横向晶界。单晶叶片不存在晶界。消除晶界可以增加叶片的蠕变强度、热疲劳强度、抗腐蚀能力。因此,一般 DS 叶片的工作温度可提高 20 ~ 30 ℃; SC 叶片的工作温度可提高 40 ~ 60 ℃。目前,单晶高温合金已由第一代发展到第三代,使航空燃机叶片耐热能力比定向结晶合金提高近 90 ℃。各国争相开发单晶高温合金,因此,单晶高温合金牌号很多,具有代表性的是第一代为 CMSX — 2 ,第二代为 CMSX — 4 ,第三代为 CMSX — 10 。 罗·罗公司在 Trent 工业燃机上采用 CMSC — 10 (能在 1204~C 下工作),比第二代单晶材料工作温度提高 42 ℃。 ( 2 )普遍采用高温防护涂层,其中一种是防腐蚀和抗氧化涂层,如 MCrAlY 涂层( M 代表 Co 或 Ni ),早期地面燃机(如 LM2500 等)采用过,耐温仅 927 ℃,易剥落、氧化,寿命短;另一种是可减少燃气与涂层之间热交换的热障涂层( TBC ),前面已经介绍了其试验和实用结果,可隔温 50 ~ 80 ℃。 ( 3 )采用复合冷却结构的叶片,这也是地面燃机移植航空燃机技术的另一项内容。目前采用冲击 / 气膜 / 对流组合冷却, t 4 =1 300 ℃时,叶片最高壁温 T w 900 ℃。 高性能的单晶合金与先进的气冷叶片设计,精密的铸造技术和优质的防护涂层及工艺相结合,使航空燃机进口温度提高了 300 ℃左右。例如,采用单晶合金的 F119 发动机比采用定向结晶叶片的 F100 发动机涡轮进口温度提高了 307 ℃,其寿命得以大幅延长。 对地面燃机而言,采用了前述航空燃机涡轮的几项措施,目前先进的燃机透平进口温度已达 1 430 ℃。如果将叶片空冷改为蒸汽冷却, t 4 可大于 1 500 ℃。 4 地面燃机长期开发应用陶瓷材料 陶瓷材料在航空、航天动力上的应用和试用研究工作从未停顿,在地面燃机上也是如此。早在 20 世纪 70 年代,日本、美国和德国都开始着力于陶瓷材料的研究和应用工作,并且陆续取得了阶段性成果。 ( 1 )日本首先以汽车用的陶瓷燃气轮机(缩写为 CGT )作为开发重点,这主要是从能源和环境两方面,考虑到 CGT 能燃用多种燃料、效率高(往复式发动机的不足之处)、对环境污染可以控制,加之日本是汽车生产大国,能在 CGT 方面有所突破,其意义重大。早在 20 世纪 80 年代已开始陶瓷部件研究, 1987 年曾用陶瓷增压器转子装车试验。 1990 ~ 1997 年,开始实施“ CGT 的研究和开发”规划,包括发动机初步设计、部件发展、发动机系统的发展、市场价值和技术评估。至 1997 年的目标是: a.CGT 的热效率超过 40% ; b. 气态污染物排放满足客车排放标准; c. 可以使用多种燃料。 研究是按功率为 100 kW 、 t 4 为 1 350 ℃、转速 n 为 100 000 r/min 设计陶瓷涡轮转子、陶瓷环形燃烧室(采用了贫油预混预蒸发( LPP )燃烧方案)等。经试验, CGT 在 t 4 =1 200 ℃、 n=100 000 r/min 条件下,输出功率达 97 kW ,污染物排放满足客车排放标准,为进一步发展提供了技术储备。 几乎与此同时,日本电力中心研究所又进行 t 4 =1 500 ℃、 200 MW 工业燃机的陶瓷燃烧室的开发。 ( 2 )美国为了开发 CGT ,从 20 世纪 80 年代初开始陆续制定了多个阶段性发展规划。最早的 AGT101 发动机规划( 1980 ~ 1987 年)研究了未来汽车用 CGT 的几项高风险技术。在此基础上,进行了样机设计和生产,并要进行 6000 多小时的耐久试验,准备在波音飞机用的 331 — 200APU 上进行可靠性试验。主要为验证 CGT 在航空燃机上应用的可行性,也为了支持 CGT 在汽车上应用的开发工作。 从 1992 年起,启动了一个由美国能源部出资,分为三个阶段的 CGT 计划,目的是在商业运行中充分研究和验证 CGT 的耐久疲劳性。该计划由 Solar 公司牵头具体实施,曾改造了一台功率为 4.3MW 的 Centaursos 型燃机,涡轮一级静叶、动叶和燃烧室火焰筒采用陶瓷材料, t 4 为 1 121 ℃,在 2 000 h 耐久疲劳试验中因一片叶片受损而暂停试验,计划继续进行 4 000 h 的商业运行试验。该公司在参与 1993 年制定的 ATS 计划中研制的 50TMATS 型燃机,于 1997 年取得初步成功,计划研制用连续纤维增强陶瓷复合材料制造的燃烧室。 ( 3 )西门子公司自 20 世纪 60 年代就开始采用非冷却陶瓷板拼制的燃烧室。目前该公司已生产数百台具有陶瓷燃烧室的燃机,并且从未出现过陶瓷板引起的停机事故。 目前,虽没有 CGT 投入商业运行的型号,如果陶瓷热端部件最终突破,将可能带来燃机产业的一场革命。 参考文献 李孝堂 . 现代燃气轮机技术 . 北京:航空工业出版社 , 2006.11. 伍赛特 . 民用航空发动机制造技术现状及未来趋势展望 . 现代制造技术与装备 ,2019(03):13-15. 伍赛特 . 燃气轮机应用于车用动力装置的可行性分析研究 . 交通节能与环保 ,2019,15(01):13-15.
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真空技术概述
wusaite 2019-7-31 10:30
真空技术概述 伍赛特 在工程上,系统的绝对压力小于当地大气压力时,系统就处于真空状态(理论物理学中,真 空指不存在任何实粒子,同时场的能量处于最低状态的空间)。一般可将其分为:粗真空系统,其压力大于 1330 Pa ;低真空系统,压力介于 0.13 ~ 1330 Pa 之间;高真空系统,压力介于 1.3 × 10 -6 ~ 0.13 Pa 之间;超高真空系统,压力介于 1.3 × 10 -11 ~ 1.3 × 10 -6 Pa 之间;极高真空系统,压力低于 1.3 × 10 -11 Pa 真空技术广泛应用于各种工艺过程,如真空冶炼炉、 RH 真空处理、真空喷涂、真空蒸馏、真空浓缩、真空焊接、真空浇铸、真空镀膜、真空表面处理、真空阴极射线管、真空干燥、真空火菌、食品包装、太阳能的开发和利用、粒子加速器、受控核聚变以及航天等等。 用来获得并测量有特定要求的真空度的抽气系统称为真空系统。应用于各种不同工艺过程的真空系统,种类繁多,主要分为两类。一是动态真空系统,这种系统依靠真空获得设备的连续运行,不断地排出进入系统的气体来获得稳定的真空,系统内有气体流动,各处压力有所不同。二是静态真空系统,它没有任何与外界贯通点,真空建立后不要真空泵就可以长时间维持不变,系统内压力处处相等 真空系统通常由真空设备本体(如真空炉、真空容器等)、真空泵、冷阱、真空导管、阀门、真空计、波纹管和过滤器等组成。 真空泵是真空系统的心脏,工业上一般使用机械式真空泵、增压泵和扩散泵。机械泵包括旋 片泵、定片泵、滑阀泵、水环泵、螺杆泵等,可单独作为低真空系统的主泵,也可作为高真空系统的前置泵。扩散泵工作压力在 6.7 × 10 -4 ~ 1.3 × 10 -1 Pa (无冷阱)和 1.3 × 10 -7 ~ 1.3 × 10 -5 Pa (有冷阱)之间,可以作为高真空系统的主泵,运行时必须配有前置泵。机械泵在 1 Pa 以下作性能较差,为了更好地与扩散泵配合,在机械泵和扩散泵之间可设置增压泵,增压泵可以选用罗茨泵和油增压泵等。对于超高和极高真空系统,有分子泵、吸气泵、钛泵和低温泵等可供选择。 真空系统所用的材料可分为结构和辅助材料。前者是构成真空系统的主要材料,它将真空与大气隔开,承受大气压力,一般是金属和 / 或玻璃。后者指弹性密封材料、绝缘材料、金属密封材料吸附剂(用于吸水、挡油和吸气的物理的、物理化学的和化学的吸附剂)和真空油脂材料(真空泵油、真空脂、真空泥、真空蜡、真空漆、真空密封胶)等等。 随着科学技术的发展,特别是计算机微电子、生物工程、材料科学、表面科学、航天和航海工程等领域的快速发展,对真空科学的要求越来越高。例如,在纳米级电子材料和元器件的开发中,不仅要求真空系统达到超高真空和真空气氛清洁无油,而且要耐腐蚀、耐粉尘。为此,制造各种干式泵、耐腐蚀泵,进一步发展磁悬浮式分子泵和以陶瓷转子取代金属转子来避免由于强磁场及等离子体而产生涡流发热的新型涡轮分子泵等真空获得设备,是必不可少的。 在真空测量方面,我国与国外也存在较大的差距,主要表现在真空规管的结构、电子线路的设计、集成电路和自动换挡及数字显示等新技术的采用上,以及极高真空测量和特殊条件下的真空测量。促进我国真空测量仪器技术向多用化、自动化及体积小、外形美等方面发展,依然是一项艰巨任务。 参考文献 王承阳 . 热能与动力工程基础 . 北京:冶金工业出版社 , 2010.01:52-53.
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Bio-based 2019重磅: nova-Institute总经理带您分享全球生物基材料和化学品最新发展现状!
Bilman 2019-2-21 14:18
近期 nova-Institute 发布最新报告——《 2018-2023 年全球生物基单体和聚合物产能、产量和趋势发展》。报告中提到, 2018 年,全球生物基产品总体产量约为 750 万吨,已经达到化石基聚合物的 2% ,未来潜力很大。 近年来,生物基聚合物的生产趋于专业化和差异化。到目前为止,几乎每种化石基聚合物的应用都有生物基的替代品。生物基聚合物的产能和产量将继续增长,预计到 2023 年,复合年增长率约为 4 %,几乎与化石基聚合物和塑料的增长率相当。因此,生物基聚合物在总聚合物中的市场份额将会保持在 2 %左右 生物基聚合物产能的增加主要是基于泰国聚乳酸( PLA )生产的扩大和聚对苯二甲酸丙二醇酯( PTT )以及美国淀粉混合物生产的扩大,特别是 PLA 和淀粉混合物将显着增长。这一时期,生物基聚酰胺,聚乙烯( PE ),聚丙烯( PP )和聚(己二酸丁二醇酯 - 共聚对苯二甲酸酯)( PBAT )在欧洲的产能也会继续扩大。万众瞩目的 PEF 有望在 2023 年达到商业化规模,投放到市场。总体而言,面对低的原油价格和部分政治因素,生物基聚合物市场依然具有挑战。 生物基聚合物具备两个重要的优点。第一个优点是生物基聚合物使用的是生物碳,而非化石碳,对于维持大气环境中碳含量平衡及遏制温室效应有重要意义。第二个优点是超过四分之一的生物基聚合物是可生物降解的,因此可以是塑料(“白色污染”)良好的解决方案,即使流入环境也不会留下微塑料。 如果生物基聚合物被认为是一种替代化石基聚合物的良好解决方案,并像生物燃料类似的方式进行推广,那么预计年增长率可达 10 %至 20 %。,当然一旦石油价格大幅上涨,同样适用。生物基聚合物部分技术已经趋于成熟,可以获得相当大的市场份额。 报告中涵盖了 17 种生物基单体和 16 种聚合物。此外,报告中还包括对每个单体和聚合物的市场发展和生产者的分析,以便读者能够快速了解产能和生产数据。通过与该领域的主要专家合作,首次对醋酸纤维素( CA ),生物基环氧树脂和生物基聚氨酯的市场开发进行了详细的研究和说明。报告中展示了 175 个主要公司的介绍,从初创企业到跨国公司。 从生物质通过不同结构单元和单体到生物基聚合物的所有商业实现的途径 2018 年 -2023 年的生物基聚合物产品产能发展情况 全球生物基聚合物产能分布变化 2018 年 -2023 年全球生物基单体的发展变化,年复合增长率约为 4.5% 2018 年全球生物基单体增长了 5% ,增长量约为 12 万吨 / 年。据预测,到 2023 年, 1,3- 丙二醇( 1,3-PDO )、 1,4- 丁二醇( 1,4-BDO )、 1,5- 五亚甲基二胺( DN5 )和 2,5- 呋喃二甲酸( 2,5-FDCA ) / 呋喃二羧酸甲酯( FDME )是主要的驱动因素。 生物基聚合物的细分市场 生物基聚合物几乎可用于所有细分市场,但每种聚合物的应用量有明细差异。消费品占生物基聚合物应用的最大份额, 2018 年占 28 %(主要是 PUR ,环氧树脂和 PA ),其次是建筑行业(环氧树脂, PA , PUR ),占 21 %,汽车和运输行业的 19 %(环氧树脂, PA , PUR ),包装(柔性和刚性)( PLA , PBAT , PE , PET ,淀粉混合物),约为 15 %,以及纺织品(织物和非织造布)( CA , PA , PLA , PTT ),占比 11 %。到 2023 年,预计市场份额不会发生显著变化。 nova-Institute 是谁? 作为全球生物技术相关领域顶级的独立研究机构, nova-Institute 创建于 1994 年,以生物经济、生物工业技术等为研究咨询的重点。 nova-Institute 主要的业务板块 如果搞不清楚,小编简单整理了一下,供参考。 nova-Institute 的行业优势 可提供二十多年使用生物材料和产品的经验; 可以对接顶尖的专家和科学家; 已与各个国际协会、研究项目和专家组建立联系; 提供专业的知识技术交流平台,这是生物和二氧化碳经济成功的关键; 依托顶级专家定期组织专业的交流活动。 在欧洲地区已经召开了 11 届的国际生物基材料论坛是 nova-Institute 牵头组织的,这也是全球生物基领域规格最高的活动之一。可以毫不夸张的说, nova-Institute 不仅可以代表欧洲生物材料行业发言,也能指引全球发展。 Michael Carus 先生 欧洲公认的顶级专家学者 1994 年年底, MichaelCarus 和其他五名科学家共同创办了 nova-Institut ,致力于生态和创新。最初 MichaelCarus 一直作为总经理参与相关事宜,工作重心是生物基化学品和生物基材料,包含技术、市场、政策、可持续发展。今天 Michael Carus 是生物基和二氧化碳经济领域公认的顶级专家、市场分析师、政策顾问。目前 Michael Carus 是很多生物基经济、市场、可持续发展基础报告、政策文件的主要作者或共同作者。 作为 DT 新材料的战略合作伙伴, Michael Carus 先生曾出席 2018 亚洲生物基材料发展论坛做了主旨报告,并参与了圆桌讨论。 几位专家参与圆桌讨论 本届国际生物基材料技术与应用论坛 Michael Carus 先生依然会亲自出席,届时将针对 nova-Institute 推出的研究报告重点分享全球工业生物技术、生物基产品和生物经济的发展态势,更多行业信息和数据将会在现场展现给各位! 特别声明: DT 新材料将会在活动中展开专门的对接服务,欢迎各位同仁与 Michael Carus 先生一起探讨行业发展! 更多信息可浏览官方网站http://www.bio-basedconf.com/
个人分类: 生物基|6283 次阅读|0 个评论
这些研究方向真的没有任何关联或相通吗?
pinjianlu 2018-11-8 12:55
这些研究方向真的没有任何关联和相通的地方吗?从论文来看,至少有相似之处: 1、电池: 2、用于瓦斯检测的化学传感器: 3、用于自发白光LED的发光材料:
个人分类: 科研随笔|2019 次阅读|0 个评论
Advanced Materials期刊30周年暨国家纳米学科中心成立15周年学术会议预告
WileyChina 2018-10-9 10:42
Advanced Materials 期刊30周年暨国家纳米科学中心成立15周年学术会议 (AM30 NCNST15 Symposium)将于 2018年10月13-14日 在北京举行,会议由 Advanced Materials 期刊编辑团队与国家纳米科学中心共同举办。 本次会议主题为“面向可持续发展的先进纳米材料”(Advanced Nanomaterials for Sustainable Development),将关注这一快速发展的科学领域的出色成就,并着眼于 Advanced Materials 期刊在其中扮演的角色,以及突出对于此领域及此期刊的关键贡献。 我们诚挚地邀请您来到北京并参与到讲座和庆典中来。会议地点是 中国科学院文献情报中心一层学术报告厅 ,距离国家纳米科学中心步行5分钟即达。会议全程包括11场中科院院士带来的主题报告,以及17场由中国和世界各地学者带来的特邀报告。 本会议无需报名即可免费参加。 诚挚期待您的到来! 会议日程安排
个人分类: 学术活动|1313 次阅读|0 个评论
中国芯,核心技术到底是个啥?!
热度 1 张海霞 2018-9-17 11:16
【题记】这篇博文把大家非常关心的中国芯所涉及的科学问题和技术问题分析得十分透彻,语言诙谐幽默、通俗易懂,是一篇很好的科普文章,也是一篇很值得大家思考的文章,科学与技术:烧钱、烧脑、烧时间,还烧得异常惨烈, 100 个高智商, 99 个都是垫脚石!工程师可以半道出家,但基础学科的科学家必须科班出身,要想真的解决问题,还是尽快呼吁更多孩子学基础科学吧! 中国芯,核心技术到底是个啥? 本文来源:老和山下的小学僧 把技术分分类, 第一类姑且叫 “ 可山寨技术 ” ,或者叫 “ 纯烧钱技术 ” ,有人喜欢往左边烧,有人喜欢往右边烧,于是就烧出了不同的应用技术。 这本质上是用旧技术整合出新玩意儿,比如,美帝登月的土星五号,土工的跨海大桥,小胡子的鼠式坦克,甚至包括中国长城和埃及金字塔。 打个比方,这有点像吉尼斯纪录:最长的头发,最长的指甲,等等 …… 这类东西,只要钱到位,搁谁都烧的出,关键看有没有需求,所以这些也可以叫应用技术。 比如这种架桥机,几个工业大国都能搞,但搞出来只能当玩具,只有土工搞出来才赚钱。 土工发家后,迸发出海量需求,推动各种烧钱的应用技术井喷,赚了钱又可以孜孜不倦地完善各种细节,于是,可以不吹牛的说,中国的应用技术已经和整个外国平起平坐。 第二类技术,暂且叫 “ 不可山寨技术 ” ,或者叫 “ 烧钱烧时间技术 ” ,任何牛逼设备,你拼命往细拆,最终发现都是材料技术。 做材料和做菜差不多,番茄炒蛋的成分可以告诉你,但你做的菜就是没我做的好吃,这就是核心技术。 除了生物医学之外,核心技术说到底就是材料技术。看一串例子: 发动机,工业皇冠上的明珠,是土工最遭人诟病的短板。其核心技术说白了就是涡轮叶片不够结实,油门踩狠了就得散架,无论是航天发动机、航空发动机、燃气轮机,只要带个 “ 机 ” 字,土工腰杆都有点软。 材料技术除了烧钱、烧时间,有时还要点运气。 还是以发动机为例:金属铼,这玩意儿和镍混一混,做出的涡轮叶片吊炸天,铼的全球探明储量大约 2500 吨,主要分布在欧美, 70% 用来做发动机涡轮叶片,这种战略物资,妥妥被美帝禁运。前几年在陕西发现一个储量 176 吨的铼矿,可把土工乐的,马上拼了老命烧钱,这几年苦逼生活才有了起色。 稀土永磁体,就是用稀土做的磁铁,能一直保持磁性,用处大大的。高品位稀土矿大多分布在中国,所以和 “ 磁 ” 相关的技术,土工比美帝还能嘚瑟,比如核聚变、太空暗物质探测等。据说,土工前几年也对美帝禁运,逼得美帝拿铼交换,外加陕西安徽刨出来的那点铼, J20 的发动机才算有些眉目。 作为 “ 工业之母 ” 的高端机床,土工基本和男国足一个水平,只能仰望日本德国瑞士。材料是最大的限制之一,比如,高速加工时,主轴和轴承摩擦产生热变形,导致主轴抬升和倾斜,还有刀具磨损,等等,所以对加工精度要求极高的活,土工还是望 “ 洋 ” 兴叹。 光学晶体,土工的部分产品还能对美帝实施禁运,所以和光相关的技术都不弱,比如激光武器、量子通信。气动外形,得益于钱学森那辈人的积淀,与之相关的技术也是杠杠的。 如果我们继续罗列,就会发现,应用宽泛的基础性材料,中国还是落后外国,应用相对较窄的细分领域,中国逐渐领跑。 小盆友们坐端正,重点来了! 这种关键核心材料,全球总共约 130 种,也就是说,只要你有了这 130 种材料,就可以组装出世界上已有的任何设备,进而生产出已有的任何东西。 人类的核心科技,某种程度上说,指的就是这 130 种材料,其中 32% 国内完全空白, 52% 依赖进口。在高端机床、火箭、大飞机、发动机等尖端领域比例更悬殊,零件虽然实现了国产,但生产零件的设备 95% 依赖进口。这些可不是陈芝麻烂谷子的事情,而是工信部 2018 年 7 月发布的数据,还新鲜着呢。 核心材料技术,说一句 “ 外国仍把中国摁在地上 ” ,一点都不过分。这其实很容易理解,毕竟发家时间不长,而材料技术不但要烧钱,更要烧时间。 这里得强调一下,应用技术也很重要,它需要资金、需求和社会实际情况的结合。虽然外国有能力烧,但也许一辈子都没机会烧。这儿肯定有人抬杠了:人家只是不愿意烧,不然分分钟秒杀你!呵呵,如果强行烧钱,后果参照老毛子。 磨叽半天,该回正题了,半导体芯片之所以难,是因为它不但涉及海量烧钱的应用技术,还有众多烧钱烧时间的材料技术。为了便于小盆友理解,这话得从原理说起。 芯片原理和量子力学 很多文盲觉得量子力学只是一个数学游戏,没有应用价值。呵呵,下面咱给计算机芯片寻个祖宗,请看示范: 导体,咱能理解,绝缘体,咱也能理解,小盆友们第一次被物理整懵的,怕是半导体了,所以先替各位的物理老师把这债还上。 原子组成固体时,会有很多相同的电子混到一起,但量子力学认为, 2 个相同电子没法待在一个轨道上,于是,为了让这些电子不在一个轨道上打架,很多轨道就分裂成了好几个轨道,这么多轨道挤在一起,不小心挨得近了,就变成了宽宽的大轨道。这种由很多细轨道挤在一起变成的宽轨道就叫能带。 有些宽轨道挤满了电子,电子就没法移动,有些宽轨道空旷的很,电子就可自由移动。电子能移动,宏观上表现为导电,反过来,电子动不了就不能导电。 好了,我们把事情说得简单一点,不提 “ 价带、满带、禁带、导带 ” 的概念,准备圈重点! 有些满轨道和空轨道挨的太近,电子可以毫不费力从满轨道跑到空轨道上,于是就能自由移动,这就是导体。一价金属的导电原理稍有不同。 但很多时候两条宽轨道之间是有空隙的,电子单靠自己是跨不过去的,也就不导电了。但如果空隙的宽度在 5ev 之内,给电子加个额外能量,也能跨到空轨道上,跨过去就能自由移动,也就是导电。这种空隙宽度不超过 5ev 的固体,有时能导电有时不能导电,所以叫半导体。 如果空隙超过 5ev ,那基本就得歇菜,正常情况下电子是跨不过去的,这就是绝缘体。当然,如果是能量足够大的话,别说 5ev 的空隙, 50ev 都照样跑过去,比如高压电击穿空气。 到这,由量子力学发展出的能带理论就差不多成型了,能带理论系统地解释了导体、绝缘体和半导体的本质区别,即,取决于满轨道和空轨道之间的间隙,学术点说,取决于价带和导带之间的禁带宽度。 半导体离芯片原理还很遥远,别急。 很明显,像导体这种直男没啥可折腾的,所以导线到了今天仍然是铜线,技术上没有任何进展,绝缘体的命运也差不多。 半导体这种暧暧昧昧的性格最容易搞事情,所以与电子设备相关的产业基本都属于半导体产业,如芯片、雷达。 下面有点烧脑细胞。 基于一些简单的原因,科学家用硅作为半导体的基础材料。硅的外层有 4 个电子,假设某个固体由 100 个硅原子组成,那么它的满轨道就挤满了 400 个电子。这时,用 10 个硼原子取代其中 10 个硅原子,而硼这类三价元素外层只有 3 个电子,所以这块固体的满轨道就有了 10 个空位。这就相当于在挤满人的公交车上腾出了几个空位子,为电子的移动提供了条件。这叫 P 型半导体。 同理,如果用 10 个磷原子取代 10 个硅原子,磷这类五价元素外层有 5 个电子,因此满轨道上反而又多出了 10 个电子。相当于挤满人的公交车外面又挂了 10 个人,这些人非常容易脱离公交车,这叫 N 型半导体。 现在把 PN 这两种半导体面对面放一起会咋样?不用想也知道, N 型那些额外的电子必然是跑到 P 型那些空位上去了,一直到电场平衡为止,这就是大名鼎鼎的 “PN 结 ” 。 ( 动图来自《科学网》张云的博文 ) 这时候再加个正向的电压, N 型半导体那些额外的电子就会源源不断跑到 P 型半导体的空位上,电子的移动就是电流,这时的 PN 结就是导电的。 如果加个反向的电压呢?从 P 型半导体那里再抽电子到 N 型半导体,而 N 型早已挂满了额外的电子,多出来的电子不断增强电场,直至抵消外加的电压,电子就不再继续移动,此时 PN 结就是不导电的。 当然,实际上还是会有微弱的电子移动,但和正向电流相比可忽略不计。 如果你已经被整晕了,没关系,用大白话总结一下: PN 结具有单向导电性。 好了,我们现在已经有了单向导电的 PN 结,然后呢?把 PN 结两端接上导线,就是二极管: 有了二极管,随手搭个电路: 三角形代表二极管,箭头方向表示电流可通过的方向, AB 是输入端, F 是输出端。如果 A 不加电压,电流就会顺着 A 那条线流出, F 端就没了电压;如果 AB 同时加电压,电流就会被堵在二极管的另一头, F 端也就有了电压。假设把有电压看作 1 ,没电压看作 0 ,那么只有从 AB 端同时输入 1 , F 端才会输出 1 ,这就是 “ 与门电路 ” , 同理,把电路改成这样,那么只要 AB 有一个输入 1 , F 端就会输出 1 ,这叫 “ 或门电路 ” : 现在有了这些基本的逻辑门电路,离芯片就不远了。你可以设计出一种电路,它的功能是,把一串 1 和 0 ,变成另一串 1 和 0 。 简单举个例子,给第二个和第四个输入端加电压,相当于输出 0101 ,经过特定的电路,输出端可以变成 1010 ,即第一个和第三个输出端有电压。 我们来玩个稍微复杂一点的局: 左边有 8 个输入端,右边有 7 个输出端,每个输出端对应一个发光管。从左边输入一串信号: 00000101 ,经过中间一堆的电路,使得右边输出另一串信号: 1011011 。 1 代表有电压, 0 代表无电压,有电压就可以点亮对应的发光管,即 7 个发光管点亮了 5 个,于是,就得到了一个数字 “5” ,如上图所示。 终于,我们已经搞定了数字是如何显示的!如果你想进行 1+1 的加法运算,其电路的复杂程度就已经超过了 99% 的人的智商了,即便本僧亲自出手,设计电路的运算能力也抵不过一副算盘。 直到有一天,有人用 18000 只电子管, 6000 个开关, 7000 只电阻, 10000 只电容, 50 万条线组成了一个超级复杂的电路,诞生了人类第一台计算机,重达 30 吨,运算能力 5000 次 / 秒,还不及现在手持计算器的十分之一。不知道当时的工程师为了安装这堆电路,脑子抽筋了多少回。 接下来的思路就简单了,如何把这 30 吨东西,集成到指甲那么大的地方上呢?这就是芯片。 芯片制造与中国技术 为了把 30 吨的运算电路缩小,工程师们把多余的东西全扔了,直接在硅片上制作 PN 结和电路。下面从硅片出发,说说芯片的制作过程和中国所处的水平。 第一:硅 把这玩意儿氯化了再蒸馏,可以得到纯度很高的硅,切成片就是我们想要的硅片。硅的评判指标就是纯度,你想想,如果硅里有一堆杂质,那电子就别想在满轨道和空轨道之间跑顺畅。 太阳能级高纯硅要求 99.9999% ,这玩意儿全世界超过一半是中国产的,早被玩成了白菜价。芯片用的电子级高纯硅要求 99.999999999%( 别数了, 11 个 9) ,几乎全赖进口,直到 2018 年江苏的鑫华公司才实现量产,目前年产 0.5 万吨,而中国一年进口 15 万吨。 难得的是,鑫华的高纯硅出口到了半导体强国韩国,品质应该还不错。不过, 30% 的制造设备还得进口 …… 高纯硅的传统霸主依然是德国 Wacker 和美国 Hemlock( 美日合资 ) ,中国任重而道远。 第二:晶圆 硅提纯时需要旋转,成品就长这样: 所以切片后的硅片也是圆的,因此就叫 “ 晶圆 ” 。这词是不是已经有点耳熟了? 切好之后,就要在晶圆上把成千上万的电路装起来的,干这活的就叫 “ 晶圆厂 ” 。各位拍脑袋想想,以目前人类的技术,怎样才能完成这种操作? 用原子操纵术?想多了,朋友!等你练成御剑飞行的时候,人类还不见得能操纵一个一个原子组成各种器件。晶圆加工的过程有点繁琐。 首先在晶圆上涂一层感光材料,这材料见光就融化,那光从哪里来?光刻机,可以用非常精准的光线,在感光材料上刻出图案,让底下的晶圆裸露出来。然后,用等离子体这类东西冲刷,裸露的晶圆就会被刻出很多沟槽,这套设备就叫刻蚀机。在沟槽里掺入磷元素,就得到了一堆 N 型半导体。 完成之后,清洗干净,重新涂上感光材料,用光刻机刻图,用刻蚀机刻沟槽,再撒上硼,就有了 P 型半导体。 实际过程更加繁琐,大致原理就是这么回事。有点像 3D 打印,把导线和其他器件一点点一层层装进去。 这块晶圆上的小方块就是芯片。芯片放大了看就是成堆成堆的电路,这些电路并不比那台 30 吨计算机的电路高明,最底层都是简单的门电路。只是采用了更多的器件,组成了更庞大的电路,运算性能自然就提高了。 据说这就是一个与非门电路: 提个问题:为啥不把芯片做的更大一点呢?这样不就可以安装更多电路了吗?性能不就赶上外国了嘛? 这个问题很有意思,答案出奇简单:钱!一块 300mm 直径的晶圆, 16nm 工艺可以做出 100 块芯片, 10nm 工艺可以做出 210 块芯片,于是价格就便宜了一半,在市场上就能死死摁住竞争对手,赚了钱又可以做更多研发,差距就这么拉开了。 说个题外话,中国军用芯片基本实现了自给自足,因为咱不计较钱嘛!可以把芯片做的大大的。另外,越大的硅片遇到杂质的概率越大,所以芯片越大良品率越低。总的来说,大芯片的成本远远高于小芯片,不过对军方来说,这都不叫事儿。 可别把 “ 龙芯 ” 和 “ 汉芯 ” 混为一谈 第三:设计与制造 用数以亿计的器件组成如此庞大的电路,想想就头皮发麻,所以芯片的设计异常重要,重要到了和材料技术相提并论的地步。 一个路口红绿灯设置不合理,就可能导致大片堵车。电子在芯片上跑来跑去,稍微有个 PN 结出问题,电子同样会堵车。这种精巧的线路设计,只有一种办法可以检验,那就是:用!大量大量的用!现在知道芯片成本的重要性了吧,因为你不会多花钱去买一台性能相同的电脑,而芯片企业没了市场份额,很容易陷入恶性循环。 正因为如此,芯片设计不光要烧钱,也需要时间沉淀,属于 “ 烧钱烧时间 ” 的核心技术。既然是核心技术,自然就会发展出独立的公司,所以芯片公司有三类:设计制造都做、只做设计、只做制造。 半导体是台湾少有的仍领先大陆的技术了,基于两岸实质上的分治状态,所以中国大陆和台湾暂且分开表述。 早期的设计制造都是一块儿做的,最有名的:美国英特尔、韩国三星、日本东芝、意大利法国的意法半导体;中国大陆的:华润微电子、士兰微;中国台湾的:旺宏电子等。 外国、台湾、大陆三方,最落后的就是大陆,产品多集中在家电遥控器之类的低端领域,手机、电脑这些高端芯片几乎空白! 后来随着芯片越来越复杂,设计与制造就分开了,有些公司只设计,成了纯粹的芯片设计公司。如,美国的高通、博通、 AMD ,中国台湾的联发科,大陆的华为海思、展讯等。 挨个点评几句。 大名鼎鼎的高通就不多说了,世界上一半手机装的是高通芯片;博通是苹果手机的芯片供应商,手机芯片排第二毫无悬念; AMD 和英特尔基本把电脑芯片包场了。这些全是美国公司,世界霸主真不是吹的。 台湾联发科走的中低端路线,手机芯片的市场份额排第三,很多国产手机都用,比如小米、 OPPO 、魅族。不过最近被高通干的有点惨,销量连连下跌。 华为海思是最争气的,大家肯定看过很多故事了,不展开。除了通信芯片,海思也做手机用的麒麟芯片,市场份额随着华为手机的增长排进了前五。个人切身体会,海思芯片的进步真的相当不错 ( 这一波广告,不收华为一分钱 ) 。 展讯是清华大学的校办企业,比较早的大陆芯片企业,毕竟不能被人剃光头吧,硬着头皮上,走的是低端路线。前段时间传出了不少危机,后来又说是变革的开始,过的很不容易,和世界巨头相差甚多。 大陆还有一批芯片设计企业,晨星半导体、联咏科技、瑞昱半导体等,都是台湾老大哥的子公司,产品应用于电视、便携式电子产品等领域,还挺滋润。 在大陆的芯片设计公司,台湾顶住了大半边天! 还有一类只制造、不设计的晶圆代工厂,这必须得先说台湾的台积电。正是台积电的出现,才把芯片的设计和制造分开了。 2017 年台积电包下了全世界晶圆代工业务的 56% ,规模和技术均列全球第一,市值甚至超过了英特尔,成为全球第一半导体企业。 晶圆代工厂又是台湾老大哥的天下,除了台积电这个巨无霸,台湾还有联华电子、力晶半导体等等,连美国韩国都得靠边站。 大陆最大的代工厂是中芯国际,还有上海华力微电子也还不错,但技术和规模都远不及台湾。不过受制于台湾诡谲的社会现状,台积电开始布局大陆,落户南京。这几年台资、外企疯狂在大陆建晶圆代工厂,这架势和当年合资汽车有的一拼。 大陆的中芯国际具备 28nm 工艺, 14nm 的生产线也在路上,可惜还没盈利。大家还是愿意把这活交给台积电,台积电几乎拿下了全球 70% 的 28nm 以下代工业务。 美国、韩国、台湾已具备 10nm 的加工能力,最近几个月台积电刚刚上线了 7nm 工艺,稳稳压过三星,首批客户就是华为的麒麟 980 芯片。这俩哥们儿早就是老搭档了,华为设计芯片,台积电加工芯片。 说真的,如果大陆能整合台湾的半导体产业,并利用灵活的政策和庞大的市场促进其进一步升级,土工追赶美帝的步伐至少轻松一半。现在嘛,大陆任重而道远呐! 第四:核心设备 芯片良品率取决于晶圆厂整体水平,但加工精度完全取决于核心设备,就是前面提到的 “ 光刻机 ” 。 光刻机,荷兰阿斯麦公司 (ASML) 横扫天下!不好意思,产量还不高,你们慢慢等着吧!无论是台积电、三星,还是英特尔,谁先买到阿斯麦的光刻机,谁就能率先具备 7nm 工艺。没办法,就是这么强大! 日本的尼康和佳能也做光刻机,但技术远不如阿斯麦,这几年被阿斯麦打得找不到北,只能在低端市场抢份额。 阿斯麦是唯一的高端光刻机生产商,每台售价至少 1 亿美金, 2017 年只生产了 12 台, 2018 年预计能产 24 台,这些都已经被台积电三星英特尔抢完了, 2019 年预测有 40 台,其中一台是给咱们的中芯国际。 既然这么重要,咱不能多出点钱吗?第一:英特尔有阿斯麦 15% 的股份,台积电有 5% ,三星有 3% ,有些时候吧,钱不是万能的。第二,美帝整了个《瓦森纳协定》,敏感技术不能卖,中国、朝鲜、伊朗、利比亚均是被限制国家。 有意思的是, 2009 年上海微电子的 90 纳米光刻机研制成功 ( 核心部件进口 ) , 2010 年美帝允许 90nm 以上设备销售给中国,后来中国开始攻关 65nm 光刻机, 2015 年美帝允许 65nm 以上设备销售给中国,再后来美帝开始管不住小弟了,中芯国际才有机会去捡漏一台高端机。 不过咱也不用气馁,咱随便一家房地产公司,销售额轻松秒杀阿斯麦,哦耶! 重要性仅次于光刻机的刻蚀机,中国的状况要好很多, 16nm 刻蚀机已经量产运行, 7-10nm 刻蚀机也在路上了,所以美帝很贴心的解除了对中国刻蚀机的封锁。 在晶圆上注入硼磷等元素要用到 “ 离子注入机 ” , 2017 年 8 月终于有了第一台国产商用机,水平先不提了。离子注入机 70% 的市场份额是美国应用材料公司的。涂感光材料得用 “ 涂胶显影机 ” ,日本东京电子公司拿走了 90% 的市场份额。即便是光刻胶这些辅助材料,也几乎被日本信越、美国陶氏等垄断。 2015 年至 2020 年,国内半导体产业计划投资 650 亿美元,其中设备投资 500 亿美元,再其中 480 亿美元用于购买进口设备。 算下来,这几年中国年均投入 130 亿,而英特尔一家公司的研发投入就超过 130 亿美元。 论半导体设备,中国,任无比重、道无比远啊! 第五:封测 芯片做好后,得从晶圆上切下来,接上导线,装上外壳,顺便还得测试,这就叫封测。 封测又又又是台湾老大哥的天下,排名世界第一的日月光,后面还跟着一堆实力不俗的小弟:矽品、力成、南茂、欣邦、京元电子。 大陆的三大封测巨头,长电科技、华天科技、通富微电,混的都还不错,毕竟只是芯片产业的末端,技术含量不高。 中国芯 说起中国芯片,不得不提 “ 汉芯事件 ” 。 2003 年上海交通大学微电子学院院长陈进教授从美国买回芯片,磨掉原有标记,作为自主研发成果,骗取无数资金和荣誉,消耗大量社会资源,影响之恶劣可谓空前!以致于很长一段时间,科研圈谈芯色变,严重干扰了芯片行业的正常发展。 硅原料、芯片设计、晶圆加工、封测,以及相关的半导体设备,绝大部分领域中国还是处于 “ 任重而道远 ” 的状态,那这种懵逼状态还得持续多久呢?根据 “ 烧钱烧时间 ” 理论,掐指算算,大约是 2030 年吧!国务院印发的《集成电路产业发展纲要》明确提出, 2030 年集成电路产业链主要环节达到国际先进水平,一批企业进入国际第一梯队,产业实现跨越式发展。 当前,中国芯片的总体水平差不多处在刚刚实现零突破的阶段,虽然市场份额微乎其微,但每个领域都参了一脚,前景还是可期待的。 极限 文末,习惯性抱怨一下人类科技的幼稚。芯片,作为大伙削尖脑袋能达到的最高科技水准,其基础的能带理论竟然只是个近似理论,电子的行为仍然没法精确计算。再往大了说,别看现在的技术纷繁复杂,其实就是玩玩电子而已,至于其他几百种粒子,还完全不知道怎么玩! 芯片加工精度已经到了 7nm ,虽然三星吹牛说要烧到 3nm ,可那又如何?你还能继续烧吗? 1nm 差不多就是几个原子而已,量子效应非常显著,近似理论就不好使了,电子的行为更加难以预测,半导体行业就得在这儿歇菜。 烧钱也好,烧时间也罢,烧到尽头就是理论物理。基础科学除了烧钱烧时间,还得烧人,烧的异常惨烈, 100 个高智商, 99 个都是垫脚石!工程师可以半道出家,但物理学家必须科班出身 ,基础科学在中国被忽视了五千多年,如今每年填报热度还不如耍戏的。 不能光折腾电子了,为了把中微子也用起来,咱赶紧忽悠,哎,不对,是呼吁更多孩子学基础科学吧!
个人分类: 科研心得|8483 次阅读|1 个评论
中国学科发展战略丨材料科学重点领域及发展趋势
sciencepress 2018-6-26 16:12
材料作为社会与经济发展的基础物资,一直伴随着时代的进步而前行。当今世界进入信息时代,其基础物资正是以硅为代表的功能材料。2011年中国政府公布的促进经济转型的七大战略性新兴产业中,新材料正处其中;而其他四项:新能源、节能环保、新能源汽车、新一代信息技术,也都与材料密切相关。在专家评选的中国2011年十大科技进展中,有六项也得到材料研制的有力支撑,分别是歼-20飞机、北斗导航系统、快中子堆、嫦娥二号、神八天宫对接、蛟龙号潜水器。 现代材料科学通过改进已有的制备技术或发明新的技术,从而获得更高性能或具有新性能的材料。通过表征设备性能的提高,从更深入的层次来理解材料结构与性能的关系。这是本学科发展的总体态势。随着科学的发展,材料科学与物理、化学、信息、生物等学科的交叉更为明显。准晶、超构材料等超出平移周期性但又具有广义周期性的晶体,碳-60-碳纳米管石墨烯材料,超晶格材料,诱导人体组织生长的生物医学材料应运而生,为材料学科的丰富与拓展打开了新的前景。因此,材料科学发展战略的研究更显其必要性和重要性。中国科学院技术科学学部认为,充分发挥中国科学院学部的咨询和思想库作用,长期深入开展基于国家利益的跨行业、跨部门、跨领域的材料战略研究具有重要意义。 从需求出发将材料分类 材料通常按其属性分为结构材料、功能材料、多功能材料、生物材料。随着节能、可持续发展和经济转型需求的日益迫切,材料可以从新的视角进行分类,即能源相关材料——安全的、清洁的、可负担的采集、运输与使用能源有关材料;可持续性材料——聚焦于交通、建筑与基础设施、有利于降耗、重复使用与循环经济的材料;高端市场有关材料——包括人体健康、有创造力的工业、国防与安全有关材料。这种分类更靠近使用需求,或者说更符合市场需求。 表1 是把通常分类的材料与技术按上述三种需求进行分类 。 表1 按使用需求将材料分类 由表1 可以看出,凡是研究历史比较悠久的材料和有关科学领域,适应时代的进展需求也比较好,从而在三种需求方面都得到认可。相对而言,与生态相关的材料和有关材料科学问题,则正在发展之中。 重点领域巡礼 以下就当前最受关注的纳米材料、新能源材料、生态环境材料作简单回顾。 一、 纳米材料 2011年在纳米材料及其应用方面取得许多进展。相应文献 对此进行了综述,将其转述如下: 1、 制备技术 中国科学家采用温控电弧炉大批量制备出非晶碳纳米管,并提出非晶碳纳米管生长的物理模型,为非晶碳纳米管的可控制备与应用提供了新的思路。 美国物理学家将只有几个埃大小的铁单晶放入空的碳纳米管的内部,铁的纳米晶可存储数据位。美国研究人员用化学插层的方法,将钾原子插入氮化硼纳米管中,钾会撕开纳米管的化学键并与之组合成新的化学键,使纳米管沿纵向撕开,形成纳米带。 美国、澳大利亚、加拿大、韩国等国研究人员合作,用碳纳米管制备出新型螺旋纱纤维,其扭曲能力有数量级的提高,有较好的应用前景。 中国和美国科学家合作,利用甲醇和乙醇混合碳源,借助碳纳米管和石英单晶晶格的相互作用,在石英表面制备出含量为95%~98%的半导体型平行单壁碳纳米管,实现了对碳纳米管平行性和导电性的同时控制。 南开大学研究组成功合成纳米晶M x Mn 3-x O 4 (M是二价金属)尖晶石,用于氧化还原反应和析出反应,大大提高了反应活性。 2、 新能源应用 美国研究人员利用锂离子可在石墨烯表面和电极之间大量快速穿梭运动的特性,开发出新型储能设备,使之兼具高功率密度和高能量储存密度的特性,有可能将充电时间从数小时缩短到一分钟以内。美国伦斯勒理工学院研究人员制成“纳米铲”,可减轻阳极充电时的压力,使小型锂电池充电速度有数量级的提高。美国科学家发现偶苯功能化碳纳米管在太阳能储存方面有快速、容量大的优点。美国佐治亚理工学院的科学家用氧化锌制成的纳米金属丝,在受迫振动时会产生微弱电压,使用数百万条纳米金属丝制成“纳米发电机”,由5个“纳米发电机”组成的微型晶片就能产生3伏电压。 北京大学研究组利用碳纳米管能产生光伏效应的性质,通过使碳纳米管虚拟接触,可将碳纳米管产生的光伏电压放大,在一根长10微米碳纳米管产生了超过1伏的电压。 3、 超构材料 超构材料主要是针对可见光设计的,所以构件单元和周期排布的距离也在数百纳米量级。美国科学家用纳米超构材料研制出“隐形毯”,它专门为需要隐匿的物品而特制。根据大小不同而设计不同的纳米多孔氧化硅基底,使物体在整个可见光波段都无法被侦测到。 4、 磁性材料 中国和美国科学家采用锰掺杂和微纳加工相结合的办法,将居里温度为180开的(镓、锰)砷薄膜加工成纳米尺寸条状结构,再通过低温退火使居里温度提高到200开,改写了之前191开的世界纪录。 5、 生物医用材料 德国科学家利用光学镊子,把高度聚焦的激光束用来捕获、加热并控制金纳米粒子,使之融化细胞膜,从而溶解生病的细胞。 美国科学家研制出多孔的直径为150纳米的二氧化硅粒子,使之存储种类繁多的药品,据说可以用于攻击癌细胞。 加拿大科学家结合叶绿素及脂质制造出独特的纳米粒子,其结构如同微小又多彩的水球,可装填药物来治疗所瞄准的肿瘤。 英国科学家开发出一种直径为几十纳米的微粒,每个微粒可以携带上百个光敏分子,如果把这种微粒送入肿瘤,将起到治疗作用而不会在健康组织中引起副作用。英国科学家研发一种可以实时监测糖尿病患者血糖的纳米贴片,其上有许多微小针头,每个针头都包含精密的纳米线,可以感应患者血液成分。 美国和印度科学家用一种高分子乳酸糖酵解酸聚合物将直径约200纳米的螺旋状碳纳米管纤维编织成一片直径22毫米、厚约15微米的圆形网状心脏纳米补丁,这种人造纳米补丁能再生出天然的心肌细胞和神经细胞,让心脏上面的受损区域重新修复。 6、 分离膜 美国科学家使用嵌段共聚物合成出一种新型纳米膜,孔洞约为55纳米,足以让水分子通过而过滤出细菌,人类有望通过这种手段获得健康饮水。 英国科学家利用类似的技术,在50纳米孔中利用电荷高速推进DNA链,当DNA 链出现在芯片后面时,它的编码序列被一种电极接头读取隧道电流,这大大加快了DNA 测序速度。 以上转述,对于纳米领域的科学家的研究成果而言,只是其中一部分,仅希望能引起读者的兴趣。 二、 新能源材料 新能源材料主要关注高能量转换效率与存储材料和高效催化材料。这包括:①高效低成本太阳能利用材料。②高效二次电池材料。③质子交换膜燃料电池材料。④中低温固体氧化物燃料电池材料。⑤超级电容器材料。⑥储氢材料。⑦非贵金属催化材料。贵金属被证明是很好的催化材料,从可持续发展的要求,寻找非贵金属新型催化材料已迫在眉睫,主要关注贵金属催化剂替代;纳米尺度新型非贵金属催化材料的催化性能及规模化应用;非贵金属催化材料的功能调控及新催化体系的开发及拓展。 从催化材料的角度,介绍三方面的进展。 1、 二氧化碳化学能转换材料 二氧化碳被认为是无色、无味的无害气体,现在已被证明为全球气候变暖的罪魁祸首。全世界每年排放350亿吨二氧化碳,为减少碳排放,各国政要展开热烈讨论、企业家们费尽思量。除了深埋储藏途径外,化学家看重二氧化碳的碳和氧元素,作为单质,它们都是很好的能源。首先,利用纯二氧化碳制甲醇,已经达到工业规模,全世界有近90家这样的工厂。 化学家认为目前的工艺路线并不高效,一方面不能很好利用燃煤从烟囱中排出的废气;另一方面所使用的催化剂也有待改进。德国的科学家分析了目前使用的催化剂体系:铜+氧化锌+氧化铝。通过精巧的配比和严格控制的工艺(pH 和温度),确实收到好的效果。但从工业界看来,将铜微粒放置在光滑的氧化锌表面的催化剂没法搬到大生产的反应器中。科学家从谱仪和透射电子显微镜的研究中发现,催化剂一方面要高的比表面(这样的多孔铜称为“纳米海绵”),另一方面要想法将氧化锌颗粒渗到铜的孔中,催化剂的活性区域正是氧化锌与铜缺陷区的接合部。这样的催化剂满足了工业界的需要。其他的利用包括用镍作催化剂将甲烷加二氧化碳变成一氧化碳加氢气,通常称为合成气,将苯和二氧化碳在氧化物催化下生成苯乙烯。 2、 生物质制油 人们意识到地球的化石能源终有枯竭的一天,寻找可持续的替代能源迫在眉睫。太阳能、风能、水力能既清洁,又取之不竭,这虽然很好,但比之石油和煤,它们也只能转变成电能。例如,它们不能做出塑料瓶。化石能源中的有机物成分极其可贵,它们是许多化工原料的来源。生物质同样来自大自然,同样含有丰富的有机物成分。生物质主要包括薪炭林、经济林、用材林、农作物秸秆和农林产品加工残余物(如甘渣、木屑)等。作为唯一能够直接转化为液体燃料的一种可再生能源,生物质以其产量巨大、可储存和碳循环等优点引起全球的广泛关注。将可再生的生物质资源转化为洁净的高品位液体燃料部分替代石油,不仅可使我们摆脱对有限石油资源的过分依赖,而且能够大幅度减少污染物和温室气体的排放,改善环境,保护生态。生物质油(Bio-oil)是纤维素、半纤维素和木质素的各种降解物所组成的一种混合物。其初步市场定位是替代重油、柴油和煤焦油等。生物质油可作为燃料直接燃烧使用,例如,可用作燃油锅炉和工业窑炉燃料;也可经过精制加工后可替代0号柴油作为内燃机燃料;亦可作为化工原料提取或加工各种化工产品(如防腐剂、食品调料、脱硫脱硝剂、有机肥料、羟基乙醛、左旋葡聚糖等)。 发展生物能源产业必须具备资源条件、技术条件和体制条件。中国发展生物能源产业有着巨大的资源潜力。我国人口多,虽然可作为生物能源的粮食、油料资源很少,但是可作为生物能源的生物质资源有着巨大的潜力。如农作物秸秆尚有60%可用于能源用途,约合2.1亿吨标准煤,有约40%的森林开采剩余物未加工利用,现有可供开发的生物质能源至少能达4.5亿吨标准煤,同时还有约1.33亿公顷宜农宜林的荒山荒地可用于发展能源农业和能源林业。利用农林废弃物,开发宜林荒地,培育与生产生物能源资源发展生物能源产业,还可以增加农民的就业机会。 生物质油的关键技术环节是快速热解,这一技术理论提出于20世纪70年代末,即将经粉碎后的农作物秸秆快速加热至500多度,促使其由大分子热解裂变为小分子形成油离蒸气,再快速冷凝生成生物质油。目前这技术的效率还不高。从催化剂的角度看,因为参加反应的大分子比较多,要提供广谱催化效应的催化剂有很大难度。另外,生物质来源的分散也是个问题,收集生物质同样要耗费能源。 3、 碳纳米管催化剂 长期以来,催化剂是贵金属一枝独秀,其缺点是资源少、用量大。最近科学家发现碳纳米管在苯乙烯生产中的催化作用很好,苯乙烯是塑料生产的重要原料,年产量达2千万吨。世界上第一条碳纳米管催化生产苯乙烯的中试线建在中国。 三、 生态环境材料 1、 高效水处理材料 新型高性能海水/苦咸水反渗透膜的制备、结构形态调控及其检测;重污染水应急吸附和凝聚材料的设计与快速吸附机制;荒漠化治理和农林业种植用环境友好材料的制备与生物可降解性。 2、 可降解材料 天然高分子的多层次结构、塑化和熔融加工、新溶剂和溶解机制及溶液性质研究;以全部或部分生物质为原料合成生物可降解高分子材料的结构设计与合成及其合成新方法;生物可降解高分子材料的新型高效催化剂体系的研究;生物降解高分子材料的降解性表征方法、流变学、生物降解机制、降解速度与力学、热学综合调控方法研究。 材料科学发展趋势 在21世纪跨入第二个10年之际,各国都制订2010年之后若干时间段的材料科学发展战略规划。我国在不同层面(如国家自然科学基金委员会、高技术计划、重点基础研究发展计划等)也制定了“十二五”材料领域发展规划。国家自然科学基金委员会和中国科学院合作研究了《未来10年中国学科发展战略·材料科学》 ;中国科学院发布了《中国至2050年先进材料科技发展路线图》 。关于未来若干年的材料科学发展趋势,不同研究组给出趋同的意见,现按文献 的表述归纳如下: 1、 注重多学科的交叉与综合 综合利用现代科学技术的最新成就,发展现代材料科学;通过多学科交叉融合,不断开拓创新,共同创建“物质科学技术”大学科。 2 、 发展材料合成、制备与表征科学技术 以原子、分子为起始物质进行材料合成,并在微观尺度上控制其成分和结构,已成为现代先进材料合成制备技术的重要发展方向;环境协调和低成本的合成制备技术普遍受到人们重视;在某些领域,材料合成制备已与器件设计制造实现一体化;材料制备合成的新技术、新装备不断涌现。 3、 多层次、跨尺度的多级耦合发展 在未来较长一段时间内,材料研究将向两个方向不断发展:小到纳米尺寸及原子量级,大到大型和超大型结构。一方面,对于超小尺寸和超大尺寸材料、器件的制备的越来越强烈的需求,需要更加系统的理论来支持;另一方面,计算技术的发展使得在不同尺度的多个单元设计和模拟成为可能,而观测精度的不断提高和视场的不断扩大也使得从原子尺度到微观再到宏观的研究从实验上成为可能。如何实现从原子层次到宏观材料行为的多层次设计和研究,进行各尺度之间的耦合,建立起跨尺度的材料系统理论是材料科学亟待解决的问题,材料科学家在这一方面进行了有益的探索,这方面,纳米材料与器件科学技术是当前及未来一段时期内纳米科学技术的研究重点之一,在未来一段时间还会有重大的发展。 4、 全寿命成本约束 材料的生产和应用经历“自然资源—材料—零件—器件—系统—废品/资源”的过程,相应地,材料全寿命成本包括原料成本、制造成本、加工成本、组装集成成本、检测成本、维护成本、修复成本和循环使用成本,是材料在其寿命周期中对资源、能源、人力、环境等消耗的叠加。随着社会经济的发展和科学技术的进步,考虑材料的全寿命成本并研究应用相应的控制技术已经或即将成为必然趋势。 5、 结构功能一体化 材料按用途可分成结构材料和功能材料。进入21世纪,材料的产量增速放慢,但是对材料综合性能的追求更高,原有品种的性能在不断改善,性能更为优越的品种不断增加,人们不断开拓出具有新功能的材料。现阶段材料结构功能一体化的需求更加突出,实现材料的结构功能一体化,同时实现材料与器件相结合,制备的器件多功能化是材料的发展趋势之一。 材料领域重要事件 2010年诺贝尔物理学奖颁发给石墨烯的发现者,2011年诺贝尔化学奖授予准晶的发现者。新研制的材料层出不穷,新材料品种千千万万,但能在物质科学的基本认知上有所发现,非常可贵。石墨烯和准晶的获奖,是材料科学领域的重要事件。 在新兴国家的经济腾飞中,作为基础材料的金属材料功不可没。钢铁材料的作用尤为显著。但这些材料的生产带来的能源及资源耗费,也引起社会的重视。在全球社会与经济发展中,功能材料的发展是最快的,而且起某种引领作用。 在材料学科发展方面,材料的使役性能一直受到关注。日本福岛核电站受海啸的冲击,引起人们对核电安全性的恐慌。材料科学家有责任对核电材料的可靠性问题做出解答。材料追求高强度,同时有足够的韧性,是最好的选择。近年来,从块体纳米铜材料研究出发,中国和美国科学家提出利用孪晶的共格界面来强化并吸收部分位错以达到提高韧性,为金属材料的研制开拓出新的局面;在2011年美国提出“材料基因组工程”之后,材料的计算设计成为材料领域新的热点;材料的组织结构与性能表征成为材料科学四大支柱之一。近年由于透射电子显微镜实现了像差校正,不仅将分辨水平深入到亚埃尺度,而且电子束的品质也大为改善,使得诸多谱仪的空间分辨率和能量分辨率都上了一个台阶。 中国材料界的另一个重要事件是师昌绪院士获得2010年度国家最高科学技术奖。师昌绪院士带领的科研团队自主设计并研制成功的九孔高温合金涡轮叶片,使我国成为继美国之后第二个开发该关键材料技术的国家,40多年来大量应用于我国多种飞机发动机。他获得国际材料学会联合会授予的“实用材料创新奖”,是中国金属学会高温合金领域唯一的“终身成就奖”获奖人。师昌绪院士作为材料研究领域的战略科学家,以敏锐的洞察力、前瞻的战略思维、强国富民的责任感,在我国科技发展战略咨询中做出了重大贡献。师昌绪院士的获奖是中国材料界的光荣,我们向敬爱的师昌绪院士表达最诚挚的祝贺和最崇高的敬意。 参考文献 \0 TheTechnologyStrategyBoardofUK. Advanced Materials-KeyTechnology Area2008~2011,2007. 汪凌勇,张树庸,叶小梁等. 2011年世界科技发展综述//中国科学院. 2012科学发展报告. 北京:科学出版社,2012:73-76. 国家自然科学基金委员会,中国科学院. 未来10年中国学科发展战略·材料科学.北京:科学出版社,2012. 中国科学院先进材料领域战略研究组. 中国至2050年先进材料科技发展路线图. 北京:科学出版社,2009. \0 \0 本文摘编自中国科学院编《中国学科发展战略·材料科学》第一章绪论部分,内容略有删减改动。 \0 \0 \0 《中国学科发展战略·材料科学》 中国科学院  编 责任编辑:樊飞 ISBN:978-7-03-037376-2 “中国学科发展战略”丛书由以院士为主体、众多专家参与的学科发展战略研究组经过深入调查和广泛研讨共同完成,涉及自然科学各学科领域。 《中国学科发展战略·材抖科学》 包含石墨烯、准晶、光电功能材料、钢铁工业发展、核电材料、材料基因组工程、超构材料、材料组织结构研究等八个专题,详细分析了材料科学各领域的发展现状和态势,以及我国材料科材料科学学各分支学科的未来发展战略, 并在此基础上对我国材料科学未来发展提出了针对性的政策建议或保障措施。 (本期编辑:小文) 一起阅读科学! 科学出版社│微信ID:sciencepress-cspm 专业品质 学术价值 原创好读 科学品味 点击文中 书名、作者、封面 可购买本书。
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人工自然生态之一 人工自然的存在方式(1)
热度 2 lvnaiji 2018-5-25 10:00
吕乃基 笔者日前发了“人工自然生态(导言)全球化的三个层次 https://mp.weixin.qq.com/s/Xp-ZcVLXYRML31z2-33lKQ ”。 下文按以下提纲展开: 人工自然的存在方式-演化方式-人工自然新的存在方式(平台、虚拟)-人工自然的“供”与“求”,以及未来可能的分岔点 可以由多个角度探讨人工自然的存在方式。其中之一是: 工作机-动力机-控制学习机,以及材料-能量-信息 材料、能量和信息被认为是人类社会的三大支柱,也是人工自然的三大支柱。材料是载体,任何人工自然物都需要相应的载体;人工自然物的运行需要能量,信息关系到人工自然物在时间和空间上的配置,并按指令或在一定程度上自主运行。 人工自然物可以分为三类或三大部分:具体干活的工作机、提供能量的动力机,以及管理信息的控制学习机。通常,人工自然物工作机的载体是金属等材料,存储和转化、传递能量的载体是电池、发动机等,信息的存储和运行则是眼下最为关注的芯片以及光钎等。 远古和古代,技术进步主要体现在材料,以材料划分时代,如石器时代、青铜时代和铁器时代;工业革命后,技术进步主要体现在能量,如蒸汽时代、电气时代,以及现在的核能和清洁能源;20世纪中叶后,技术进步主要体现在信息,信息时代、计算机时代、互联网时代等等。 随着技术的进步,虽然材料依然是关注的对象,但是重点毕竟从材料转移到能量和信息领域,中兴事件让人们回过头来重新关注材料,特别是作为信息载体的芯片。 有必要进一步考察信息与其载体的关系。信息指物质和能量,进而人与物在时间和空间中的分布。信息具有渗透性和共享性。 信息的渗透性意为,可以从任何事物中提取信息,或者反过来将信息输入到任何事物中去组织其物质和能量。 信息的共享性指不同的事物可以接受同种信息。 信息的渗透性与共享性意味着信息对于载体的超越。 在人工智能的发展中,“脱碳入硅”的声音一再响起,或将从根本上改变信息乃至所有人工自然物的载体。 人,作为迄今人工自然发展所瞄准的顶峰,其一大特点是材料、能量和信息合一,工作机、动力机和控制学习机形成一个整体,以及三大机具有共同的载体,都由受精卵继而干细胞发育和分化而来。 人工自然未来的发展没有天花板,人,只是当下人工自然发展的方向。
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[转载]人类简史(86)
罗非 2017-8-24 11:17
  能源的汪洋大海   工业革命的核心,其实就是能源转换的革命。我们已经一再看到,我们能使用的能源其实无穷无尽。讲得更精确,唯一的限制只在于我们的无知。每隔几十年,我们就能找到新的能源来源,所以人类能用的能源总量其实在不断增加。   为什么这么多人担心我们会耗尽所有能源?为什么他们担心我们用完所有化石燃料之后,会有一场大灾难?显然,这世界缺的不是能源,而是能够驾驭并转换符合我们所需的知识。如果与太阳任何一天放射出的能量相比,全球所有化石燃料所储存的能源简直是微不足道。太阳的能量只有一小部分会到达地球,但即使是这一小部分,就已经高达每年3766800艾焦(焦耳是能量单位,在地心引力下将一颗小苹果抬升一米,所需的能量就是一焦耳;至于艾焦则是10 18 焦耳,这可是很多很多颗苹果。)96全球所有植物进行光合作用,也只能保留大约3000艾焦的能量。97现在人类所有活动和产业每年约消耗500艾焦,而地球只要大约短短90分钟,就能从太阳接收到这么多能量。98而且,这还只是太阳能而已。我们还有其他巨大的能量来源,像是核能、像是引力。引力最明显的例子,就是因为地球受到月球吸引而成的潮汐作用。   在工业革命之前,人类的能源市场几乎完全只能靠植物。这就像是住在一个容量每年3000艾焦的水库旁边,想办法尽可能多抽一点水出来。然而,这里有个明确的总容量。但到了工业革命时期,人类发现能用的能源不是一个水库,而是一整片海洋,容量可能有几千亿艾焦。我们唯一需要的,只是个更好的抽水泵罢了。   * * *   学习如何有效驾驭和转换能量之后,也解决了另一个阻碍经济成长的问题:原料短缺。等到人类找出方法驾驭大量而又廉价的能源之后,就开始能够取得过去无法使用的原料(像是在西伯利亚荒原采集铁矿),或者从越来越远的地方将原料运来(像是从澳大利亚将羊毛运到英国的纺织厂)。同时,科学上的突破也让人类能够发明全新的原料(像是塑料),或是发现先前未知的天然原料(像是硅和铝)。   化学家一直要到19世纪20年代才发现铝这种金属,但当时要从矿石中分离出铝非常困难,而且昂贵。于是,有几十年间,铝的价值甚至比黄金还要高得多。在19世纪60年代,法国皇帝拿破仑三世还会用铝质餐具来宴请最尊贵的客人,至于那些二等的客人,就只能用黄金的刀叉来凑合凑合。99但到了19世纪末,化学家发现了一种方法能够大量、廉价提炼铝,目前全球的铝生产量达到每年3000万吨。如果拿破仑三世听说这些属民的后代居然拿铝做成抛弃式的铝箔,用来包三明治、带剩菜,用完就丢,想必是大惊失色。   两千年前,地中海盆地的人如果属于干性肤质,就会在手上抹橄榄油。而今天人们抹的是护手霜。我在附近一家店里随便买了一支简单的现代护手霜,里面的成分如下:   去离子水、硬脂酸、甘油、辛酸/癸酸三酸甘油酯、丙二醇、肉豆蔻酸异丙酯、人参根提取物、香料、鲸蜡醇、三乙醇胺、硅灵、熊果叶萃取、抗坏血酸磷酸镁、咪唑烷基脲、对羟基苯甲酸甲酯、樟脑、对羟基苯甲酸丙酯、羟基异己基3–环己基甲醛、羟基香茅醛、芳樟醇、丁苯基甲基丙醛、香茅醛、苎烯、香叶醇。   以上几乎所有的成分,都是在过去两世纪间才发明或发现。   第一次世界大战期间,德国遭到封锁,造成原物料严重短缺,可做成爆炸物的硝石更是奇缺无比。德国本身并不产硝石,当时最大的硝石产地在智利和印度。虽然用氨来取代硝石也可以有同样的效果,但当时要生产氨的成本还非常高。可以说德国人走运,他们的同胞:一位名为弗里茨·哈伯(Fritz Haber)的犹太化学家在1908年发现了一套技术,几乎只要用空气就能制备出氨。等到战争爆发,德国人已经将哈伯的发现投入工业生产,只要靠着空气当原料,就能制作爆炸物。有学者认为,要不是有哈伯的发现,德国绝无可能撑到1918年的11月。100(哈伯在大战期间也是引导使用毒气的先驱。)而且,这项发现还让哈伯赢得了1918年的诺贝尔奖,但可以想见他得的是化学奖,可不是和平奖。
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同位素201Hg全部剔除后的水银还是温敏液金属?
热度 10 kiwaho 2017-7-27 07:46
副标题:低能量热中微子如何影响物质的物理属性 一、引言 水银又称汞,周期表中的第80 号元素,众所周知,长期以来,制作温度计的最好材料非它莫属。它的熔点低至零下-38.8°C ,且通过共晶合金(eutectic system ),还能实现更低温度测量,例如汞铊合金熔点可低至-60°C 。 关于水银为何熔点那么低,教科书早已给出解释:都是原子核外电子排布的特殊性,以及K电子接近光速招致的相对论效应引起的。电子壳层按能级升序排列为:1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 ,可见它的所有电子都是配好对的,似乎很惰性,本不应该有导电性,因为貌似没有自由电子。 然而,水银的实际导电性仍然不低,工业上也常用来做水银开关。所以,电子壳层结构理论,不一定可万能地解释一切物理属性。显然,水银很高的温度膨胀系数,也是壳层理论不便解释的。 在对低能热中微子长期研究后,我似乎对水银的物性找到了更好的解释。当然,已有的电子壳层解释还是很重要,我的解释是在前述解释基础之上的补充。 二、水银的同位素以及关键成分的核数据分析 自然的水银,内含7 种同位素:196Hg 、198Hg 、199Hg 、200Hg 、201Hg 、202Hg 和204Hg 。 其中惟有占比13.2% 的201Hg 的核能级比较特殊。它基态的自旋为3/2 ,宇称为负号,并拥有超低的第一激发态:1.6keV ,自旋宇称1/2- 。可见,从基态跃迁到第一激发态还算容易的。 其第一激发态能级,仅次于最低的裂变燃料铀235 的76eV 。 三、热中微子介绍 地球环境中,存在大量的中微子辐射,其中,低能热中微子,占据了主要能谱区。大部分中微子来自太阳的热核聚变的副产品,也有部分来自地球元素的β 衰变过程。 因β 衰变释放的能量至少是keV 数量级的。例如衰变能最低的天然元素是铼187Re ,仅2.5keV ,稍微低能的有氚3H ,对应18.6keV 。 再合并考虑自宇宙历史137 亿年以来,积累并衰减在空间的残余史前中微子,我估计:能量在个位数keV 的中微子,应该是地球环境的中微子主流成分。 我之所以称呼这类低能中微子为热中微子,是因为它们对应的物质波波长,在远紫外线至红外线波长之间。 根据De Broglie 公式,物质波波长 = h/p , h 为Plank 常数, p 为动量。由广泛猜测的中微子静止质量,不难算出1keV 中微子对应的物质波波长为0.2nm ,而刚能飞到光速的极端低能的常温中微子,物质波波长约8μm 。对比参考:热中子的物质波长仅为1.8埃,比热中微子物质波长,短了3个数量级以上。 现有中微子检测技术,根本无法探测到热中微子波段的中微子,而现用的Cherenkov法,能探测到的大约在MeV 能阶之上。故而,热中微子其实仍然是无法检测的准暗物质。 四、热中微子与201Hg 的交互作用 与物质能量交换的可能性高低,决定了轻子与物质的反应截面积。例如可见光,容易使玻璃电介质极化,所以,呈现出高达百万靶(barn)以上的光学反应截面,即折射率非常显著。 同样低位核能级的同位素201Hg ,一定会导致热中微子与水银的反应截面,呈指数级增长。下面是极可能发生的核激发反应和退激反应方程式: V + 201 Hg → V ’ + 201 Hg * 201 Hg * → 201 Hg + γ (1.6keV) 式中 V 、 V ’ 分别为原热中微子,以及能量衰减后的中微子; 201 Hg * 为其第一激发态的核。 最终导致热中微子中性流的能量,以伽马光子释放/ 吸收的形式,转移到水银的原子热运动中去了。这也应该是水银物质团内部,难以形成固定金属晶格的原因。 该光子较难透出高密度的水银,可能会困在物质团块内部,衰减成很多更低能量的热光子,而最终耗散掉。 就算热中微子在即将穿出水银容器之前,仍未发生上述反应,下一次机会还是有的。因为如此低能的热中微子,其折射率很可能高于2 ,因而,从水银进入空气的界面上,发生光学全反射的可能性很高,盖因全反射的临界角度arcsin(1/n) 很小的缘故。 只要热中微子能在水银内反复全反射,水银猎取热中微子能量的概率就会大大提高! 不用低能热中微子,改用1600V以上的启辉瞬态电压,乃至微弱的静电,也能激发201Hg,感生荧光。汞蒸汽之所以用于日光灯管,可能得益于这个特殊同位素。灯管厂家可以剔除201Hg后,试制实验专用日光灯和高压钠灯,看能否正常启辉? 顺便提及一下激发态能量最低的铀235U,仅有76eV。实在不凑巧,环境中如此低能的热中微子,应该少到可忽略不计,故而它的物性应不受此影响。 其它低熔点金属也含有低核能级的同位素组分,如镓,虽然在标准状况下为固体,但放在手掌心就可以靠体温融化。 五、我的预言 基于上述原因,我在此大胆猜测:脱除尽同位素201Hg 的人工修改后的水银,只要散货凑够一定质量以上,很可能在常温下是固态;亦或虽仍为液态,但熔点肯定升高了很多。而且,其热膨胀系数,应该会大大减少,也许小到难以继续当做温度计材料。 水银的前一个序号元素即是黄金。估计去掉201Hg 的人工水银,仍然不可能接近黄金的物性,这是由其原子电子壳层排列所命定的。 六、水银的热中微子光学应用展望 a. 折射应用 因为很高的电子密度,加之天然水银富含亲热中微子的201Hg 同位素,故而,水银是理想的热中微子透镜材料,尽管水银不透明,也不需要非得透明。 液态的水银,更容易驱使其界面形成任意几何曲面,因而,做成可动态变焦的热中微子镜头也很方便。 因水银对热中微子的折射率估计较高,因而制成的透镜一般是凸透镜,且焦距可以做的比较小。 下面是近轴几何光学理论原理图,以及焦距计算公式。 b. 反射应用 水银做成抛物面反射镜后,应该可以反射热中微子。但反射率也许被透射率分流了较多,除非采取特殊措施。 水银在温度低至4.2K 时,可变成超导体。若在其制成的反射镜面上,通以接近饱和的大电流,预期会使得热中微子的反射率大幅度提高。因为电子库伯对联手反射效果,肯定优于溃不成军的普通热电子群。 最后强调一点:本中微子光学理论, 仅面向非常低能的热中微子 !对能量大于100keV的快中微子,一切免谈,因为那些高能家伙,根本不尿任何物质,反应截面低到可怜的10 -40 靶以下。 光子也是这副德行,能量超过10eV以上的光子,如极紫外光、X射线等,在物质里面,基本上也是直来直去不折腰的。 七、寻求合作 同位素分离成本比较昂贵,而我们的资金实力甚为有限。 为印证本文猜想,期待国内有实力的科研单位,能与千瓦厚实验室携手合作。期待合作方能制造出1 公斤的人工水银,完全分馏掉201Hg 同位素。当然,若仅仅造出几克之后,就能应证我预言的物性,就不必继续奔1kg 的目标。 合作带来的后续系列成果,可以协商共享。 八、重大意义 我的预言来自深刻的理论分析。尽管我很有信心,但未来的证实或证伪都是可能的。 若证伪了,也不必沮丧, 我大不了收回这个预言,合作方的损失也是有限少的 。科研探索就是这样的, 100% 能做成的事情,就不叫探索了。相信双方都输得起。 若证实了,将极大推动热中微子及相应的光学理论,从实验室走向应用,引领未来清洁无公害 核能新能源 开发,最终造福人类! 聚焦后的热中微子,可以加速某些特殊天然同位素的贝塔衰变,这些同位素通常拥有很高的核衰变能量,但由于高旋锁定而动弹不得,例如钒50V高达2.2MeV能量被6个量子的自旋锁定,镥176Lu高达1.2MeV的能量被7个量子自旋禁锢!来自这些核素的核能,不会生成任何有害的放射性废料。 在天体物理方面,热中微子光学系统,或许能够对星核内部直接照相,这将大大促进人类对宇宙的认识深度! 九、参考文献 1 、美国政府实验室公布的水银同位素201Hg 核能级数据 http://www.nndc.bnl.gov/nudat2/getdataset.jsp?nucleus=201hgunc=nds 2 、A prediction that bulk mercury without 201Hg may be solid in STP, Yanming Wei, Jul 2017, DOI:10.13140/RG.2.2.34695.70561 http://vixra.org/pdf/1707.0345v1.pdf 3 、Laboratory-Scale Superconducting Mirrors for Gravitational Microwaves, Raymond Chiao, Mar 2009, arXiv:0903.3280. https://arxiv.org/pdf/0903.3280
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[转载]镁基新材料论坛
rczeng 2017-6-16 00:21
镁基新材料论坛 镁基新材料论坛由“陕西省镁基新材料工程研究中心( http://mg.xjtu.edu.cn/ )”创建,论坛分为资讯模块、联络工作组和企业模块。在资讯模块管理员将定期更新最新的研究论文、专利、高校和研究所的科研成果、企业动态、政策法规等,希望通过吸纳同行注册会员,定期开展专题讨论,保持论坛的活跃度和影响力;厂商由企业进行自主维护,以更新企业的最新资讯、介绍企业的产品和研发动态等为主要内容,为科研单位和终端用户提供及时可靠的信息,也为上中下游的企业和研究单位之间提供一个交流的平台;联络工作组由镁基材料的领航者、学术带头人组成,希望他们能共同参与论坛的讨论。
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Science China Materials 2016年度优秀论文奖揭晓
sciencepress 2017-5-26 15:05
Science China Materials 自创刊以来取得了突破性进展,于2017年2月顺利被SCI收录, 预估首个影响因子将超过4.0 。为了感谢对提升刊物影响力做出突出贡献的作者, Science China Materials 评选出了2016年度最佳论文和优秀论文奖。编委会和编辑部谨向获奖论文及作者表示祝贺,并诚挚地邀请材料科学领域科研工作者将创新性的成果发表在 Science China Materials ! 最佳论文: 余家国 ,武汉理工大学 Design and fabrication of semiconductor photocatalyst for photocatalytic reduction of CO 2 to solar fuel Xin Li, Jiuqing Wen, Jingxiang Low, Yueping Fang, Jiaguo Yu Sci China Mater , 2014, 57(1), 70–100 优秀论文: 曹光旱 ,浙江大学 Superconductivity in quasi-one-dimensional Cs 2 Cr 3 As 3 with large interchain distance Zhangtu Tang, Jinke Bao, Zhen Wang, Hua Bai, Hao Jiang, Yi Liu, Huifei Zhai, Chunmu Feng, Zhuan Xu, Guanghan Cao Sci China Mater , 2015, 58(1), 16–20 陈军 ,南开大学 Inorganic organic materials for rechargeable Li batteries with multi-electron reaction Kai Zhang, Zhe Hu, Zhanliang Tao, Jun Chen Sci China Mater , 2014, 57(1), 42–58 胡文平 ,中国科学院化学研究所 Green light-emitting diode from bromine based organic-inorganic halide perovskite Xiang Qin, Huanli Dong, Wenping Hu Sci China Mater , 2015, 58(3), 186–191 王心晨 ,福州大学 Photocatalytic water oxidation by layered Co/h-BCN hybrids Mingwen Zhang, Zhishan Luo, Min Zhou, Caijin Huang, Xinchen Wang Sci China Mater , 2015, 58(11), 867–876 白海洋 ,中国科学院物理研究所 Classification of metallic glasses based on structural and dynamical heterogeneities by stress relaxation Zhen Lu, Weihua Wang, Haiyang Bai Sci China Mater , 2015, 58(2), 98–105 王春儒 ,中国科学院化学研究所 A highly efficient and tumor vascular-targeting therapeutic technique with size-expansible gadofullerene nanocrystals Mingming Zhen, Chunying Shu, Jie Li, Guoqiang Zhang, Taishan Wang, Yi Luo, Toujun Zou, Ruijun Deng, Fang Fang, Hao Lei, Chunru Wang, Chunli Bai Sci China Mater , 2015, 58(10), 799–810 点击链接,阅读以上文章 PDF 原文↙ http://engine.scichina.com/publisher/scp/journal/SCMs/news/journalNews/66RtHtyDua969XxEk —关注中国科学材料,请长按识别二维码—
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2017 是开会年?有图就有真相?
热度 4 ncepuztf 2017-4-15 10:44
昨天一同事来研究室,一脸疲惫, 说这周开了七八个会,刚刚结束一个会,希望周末能歇歇(听起来好像很奢侈)。 今年的会分外多,各个部门都要开,宣传部门的、工会的、教务的、人事的、科技的、财务的、学生处的、团委的、图书馆的、党委的等等, 哪个部门都说自己的会很重要。 有会就有任务, 有任务就有计划、 有计划就得落实, 落实了就得总结, 于是开会、写材料成了占用时间非常多的工作内容,落实反倒显得不那么重要了,因为上级部门也知道下面的情况,会下沟通也都表示理解,但好像都无可奈何。会和材料都快应付不过来,哪来时间干活?也就没人来检查,拍个图片,有图就有真相了! 昨天中午听得小区楼下人声鼎沸,了解到是居委会落实保定市卫生活动来小区打扫卫生; 真是见鬼,物业都撤了1年多了,居委会都不过问,突然给我们小区打扫卫生,是何居心? 果然,声音主要是讨论活动的条幅挂在哪里,确定后,摆了POSE,拍了照片,人们就撤了。 我想他们的总结里又多了一项工作业绩!上级也多了一项在自己领导下的成绩! 大家都很满意,年底的奖金应该没问题了。 仔细想想,学校在干的实际也五十步笑百步,大部分的精力都耗在形式上。 工作在开会,落实在材料。 并不是基层不想干,而是没法干,“婆婆”太多,伺候不过来。 但凡要提高实效,我想首先应该 将 机构扁平化,个数、层级越多,制度成本越高,效率越低 , 同时将为人民服务的“服务”真正落实,目前情况很多人抢着当“领导”,当了“领导”就可以“管理”别人,霸占资源,达到让别人干活,为自己服务的真实目的。 “服务”都是挂在嘴上说说,都是在“云里”“雾里”,看不见,摸不着。 能给老百姓解决点问题,那简直是“恩赐”,一定要是“响应”上级(其实就是上级“领导”)的号召。比如:学生们把浴室开放时间太短,不能满足洗澡需求的问题提了好几年,就是解决不了,“难于上青天”。今年学校整了个“优化管理服务”活动,马上这事就不是“事”了。 精简机构一是减少层级,二是减少部门。信息领域有个概念叫“信息总线”,就是把交互的系统通过“总线”连接起来,“总线”是“面向服务”的,各实体(系统)对等通信,接口标准化。效率高,成本低,灵活高效,我看可以效仿。 在悉尼科技大学工作期间,我接触最多的是“信息中心”,提供分配邮箱、门禁口令、选课排课等服务,老师们上好课、搞好研究就可以了,会也很多,基本都是学术讨论会,以科学研究、学术交流为内容。 再看看我们的机构,设置的层层叠叠,政出多门,都想要“对得起自己的工资”甚至“邀功行赏”,有的还想成为“一方诸侯”,自己又不干活,只会“摊派”,任务到了基层简直应付到疲于奔命。 2017年应该是开会年,目前是刚刚开始,学校“教育思想大讨论”启动会刚开完,原定1小时的会搞了2小时,主要是强调重要性。 群体吐槽多了知道的真相就多,知道的多了就会产生“忧虑”,(要不说智障儿童欢乐多呢!)直到大家都闷头不语。 同事望着窗外,喃喃道:“雄安新区”要成立了,展望未来,我到周边的“白沟”买个房,摆个摊,是不是日子过得能好点!?
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弟子不必不如师啊!
热度 2 wangxh 2017-3-9 10:38
大家好!最近几个月有些忙,没来科学网,怠慢了不少朋友,敬请谅解哦! “捡了”女儿淘汰的笔记本一个,由于苹果系统变得极其蜗牛,所以打算装windows系统,可以几个驱动程序不能安装——wifi不好用,喇叭不出声,也找不到对应版本,一直闲置。 由于几年前“捡”的爱人的笔记本实在是太陈旧了,关键是电池甚至不能坚持10分钟,所以必须修好这台MacBookpro。 昨天晚上,问道哪位学生能够搞定此事,其中一位提供了一个线路:另一位学生可以搞定! 打通电话,学生给我指导几招儿,按照他说的一做,哈哈,搞定喽! 此事再次印证,“弟子不必不如师”啊! 该学生读研究生时,对电脑可以说是不太懂的,对于装系统、安装应用软件几乎没有尝试过,还是俺鼓励他对电脑硬件配置、软件安装与使用进行攻关的,现在已经被师兄弟们称为“行家”喽!为师高兴啊! 还有一位弟子,进校时同样如此,在俺的鼓励下,大胆“操作”,甚至可以维修主板——在校时曾经买了3毛钱一个的8个主板电容器,把烧坏的换下来,挽救了一块几百块钱的主板! 研究生嘛,俺历来主张不仅仅学会做科研、做实验、写论文,还要兼学别样,做做饭,修修电脑,背背诗词歌赋,读读史书什么的。尤其是我们做材料的,如果连饭菜——这种天天可以“做实验”的最简单“材料”都做不好,真能把材料做到极致吗?(当然,大师级的材料学家除外)
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中国89所高校进入ESI材料科学全球前1%(2017年1月)
热度 4 wanyuehua 2017-3-6 08:59
基本科学指标数据库( Essential Science Indicators ,简称 ESI ), 是衡量科学研究绩效、跟踪科学发展趋势的基本分析评价工具, ESI从 引文分析的角度,将全部科学分为 22 个学科。 2017 年 1 月 15 日 ESI公布了根据全球研究机构于2006 年1月1日至2016年10月31日在 Web of Science 数据库的 SCI 、 SSCI 收录期刊上发表的论文, 统计分析出共有5361个研究机构进入ESI全球前1%。其中材料科学学科共有798个研究机构进入ESI全球前1% ,本期中国大陆(不含港澳台)共有 89 所高校进入 ESI 材料科学学全球前 1% 。其中清华大学进入 ESI 材料科学全球第 8 位,上海交通大学、浙江大学、复旦大学、哈尔滨工业大学、吉林大学、北京大学、中国科学院大学、中国科学技术大学等 8 所学校进入 ESI 材料科学学科世界前 50 位。 中国89所高校 (不含港澳台) 进入ESI材料科学全球前1% 说明 : Top 论文是包括热点论文和高被引论文 国内排名 全球排名 学校名称 论文数 总被引频次 篇均被引次数 Top 论文篇数 1 8 清华大学 7498 102129 13.62 185 2 20 上海交通大学 6035 71737 11.89 86 3 26 浙江大学 5089 67227 13.21 79 4 28 复旦大学 2810 66139 23.54 137 5 30 哈尔滨工业大学 7776 61024 7.85 35 6 38 吉林大学 4228 52392 12.39 50 7 40 北京大学 3021 51511 17.05 97 8 47 中国科学院大学 3756 49469 13.17 104 9 49 中国科学技术大学 3245 49394 15.22 91 10 63 中南大学 6821 42513 6.23 26 11 68 华南理工大学 4138 41092 9.93 76 12 69 北京科技大学 6765 40748 6.02 27 13 77 天津大学 3869 36665 9.48 41 14 78 南京大学 2634 36639 13.91 51 15 79 四川大学 3896 36566 9.39 31 16 81 华中科技大学 3525 35329 10.02 61 17 83 大连理工大学 3985 35109 8.81 35 18 91 苏州大学 2308 33712 14.61 94 19 93 西安交通大学 4254 33426 7.86 28 20 94 山东大学 3397 32842 9.67 32 21 96 西北工业大学 5456 32289 5.92 13 22 113 武汉大学 2131 29385 13.79 42 23 123 北京航天航空大学 3401 26763 7.87 38 24 127 南开大学 1249 26157 20.94 55 25 132 北京化工大学 1906 25691 13.48 28 26 133 中山大学 1648 25652 15.57 42 27 135 武汉理工大学 3024 25416 8.4 36 28 142 华东理工大学 1849 24063 13.01 32 29 149 东南大学 2499 23306 9.33 18 30 160 同济大学 2495 22426 8.99 28 31 169 兰州大学 1614 21022 13.02 16 32 170 上海大学 2624 20984 8 21 33 181 厦门大学 1535 19903 12.97 36 34 189 东华大学 2217 19505 8.8 25 35 193 东北大学 4011 19196 4011 5 36 194 重庆大学 3156 19173 6.08 20 37 209 湖南大学 1974 18268 9.25 27 38 210 南京航天航空大学 2021 18197 9 28 39 215 北京理工大学 1861 17983 9.66 43 40 251 南京工业大学 1811 15254 8.42 20 41 256 哈尔滨工程大学 1081 15014 13.89 24 42 284 福州大学 832 13247 15.92 28 43 312 南京理工大学 1415 12087 8.54 25 44 331 江苏大学 1566 11160 7.13 8 45 334 华东师范大学 802 11072 13.81 18 46 336 北京工业大学 1568 10851 6.92 8 47 355 东北师范大学 1566 11160 7.13 12 48 365 电子科技大学 1649 9885 5.99 11 49 371 华中师范大学 342 9716 28.41 15 50 372 中国石油大学 1115 9703 8.7 12 51 388 合肥工业大学 1041 9192 8.83 14 52 397 西南交通大学 1116 8914 7.99 4 53 443 郑州大学 1059 7935 7.49 7 54 445 湘潭大学 1017 7905 7.77 4 55 454 燕山大学 1537 7680 5 7 56 490 南京邮电大学 377 7113 18.87 22 57 496 中国地质大学 1133 7003 6.18 9 58 499 陕西师范大学 770 6905 8.97 4 59 531 浙江理工大学 716 6539 9.13 6 60 534 太原理工大学 1490 6469 4.34 7 61 536 北京交通大学 764 6436 8.42 4 62 559 第四军医大学 392 6101 15.56 7 63 567 北京师范大学 492 5983 12.16 12 64 574 上海师范大学 371 5918 15.95 8 65 582 青岛科技大学 631 5803 9.2 1 66 589 安徽大学 646 5670 8.78 6 67 592 浙江师范大学 458 5614 12.26 6 68 594 湖北大学 613 5593 9.12 8 69 606 中国海洋大学 514 5468 10.64 5 70 615 安徽工业大学 657 5383 8.19 14 71 617 浙江工业大学 767 5365 6.99 4 72 628 西南大学 591 5306 8.98 5 73 651 暨南大学 935 5099 5.45 4 74 659 黑龙江大学 390 5022 12.88 9 75 663 河南大学 640 5000 7.81 0 76 666 昆明理工大学 1202 4954 4.12 0 77 668 国防科学技术大学 910 4937 5.43 4 78 676 常州大学 671 4876 7.27 5 79 685 济南大学 585 4793 8.19 5 80 693 广西大学 877 4731 5.39 2 81 717 武汉科技大学 914 4485 4.91 4 82 754 中国医学科学院 北京协和医学院 240 4187 17.45 6 83 754 深圳大学 832 4187 5.03 4 84 756 河北工业大学 734 4179 5.69 2 85 757 中国矿业大学 890 4172 4.69 3 86 765 江南大学 853 4093 4.8 4 87 782 陕西科技大学 940 4026 4.28 1 88 788 南昌大学 666 3981 5.98 2 89 789 华南师范大学 431 3976 9.23 4
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