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面向航空航天、国防、汽车工业的高效吸能合金

交易信息: 技术入股-面议元     
专利: 技术成熟度:可以量产  

技术领域:先进制造技术,新材料及其应用 应用领域:装备制造,航空航天 最后更新时间:2017-07-24 11:12:40
所在地:中国 安徽省 合肥 高新区 (蜀山区)
所属用户简介:
中科院合肥物质科学研究院(以下简称“合肥研究院”)是中国科学院在安徽设立的一个综合性科研基地和人才培养基地,位于合肥市西郊科学岛上,由中科院安徽光学精密机械研究所、中科院等离子体物理研究所、中科院固体物理研究所、中科院合肥智能机械研究所、中科院强磁场科学中心、中科院核能安全技术研究所、中科院合肥研究院技术生物与农业工程研究所、中科院合肥研究院医学物理与技术中心、中科院合肥研究院应用技术研究所等10个研究单元组成,和中国科技大学建有科教融合的核科学技术学院、环境科学与光电技术学院、合肥大科学中心等协同创新单元。建有21个省部级重点实验室/工程中心,以及全超导托卡马克东方超环EAST和稳态强磁场两个大科学装置,已成为中国科学院重要的科技创新基地、高技术发展基地和人才培养基地之一。 截止2017年末,合肥研究院现有在职职工2688人,其中专业技术人员2334人,占在职职工87%。正高级人员392人,副高级人员745人。有研究生学历的占在职职工63%,其中45岁以下占88%。在站博士后85人。当前队伍中,拥有两院院士6人、国家“万人计划”6人、国家“千人计划”14人、科技部“创新人才推进计划”4人、中科院“百人计划”52人、安徽省“百人计划”13人、“新世纪百千万人才工程”国家级人选6人、杰青/优青9人、首席专家32人、省部级创新团队14个。通过组织优势科研团队,研究所组织和承担国家重大重点科研任务的能力不断加强,形成了等离子体物理、大气环境、纳米材料、生命科学等多个创新团队和973、863团队。2015年入选国家创新人才培养示范基地,2017年入选中国首批十大科技旅游基地。 合肥研究院定位在面向国家洁净能源与环境安全需求,面向极端与复杂条件下物质科学前沿,建设依托全超导托卡马克、强磁场、大气环境立体探测研究网等大科学装置群的综合性国家科研基地,形成等离子体物理、大气环境光物理/化学、极端和复杂环境下材料与生物物理等优势学科群,发展磁约束聚变堆、大气环境探测、强磁场及能源环境健康等需求的功能材料与智能系统等战略高技术。目标是在聚变物理与工程、强磁场科学技术、大气环境光学等三个领域取得重大创新性成果,在聚变反应堆基础理论研究与数字托卡马克、大气环境物理化学、极端条件下生物与材料特性、机电一体化全寿命设计与智能制造、医学物理与技术等领域的研究取得实质性进展,在太阳能材料与工程、大气环境监测仪器、先进核能与核能安全技术、新型医疗技术等高新技术产业化方面创新发展一批具有自主知识产权的核心关键技术。目前已建成以大科学装置为主,多学科交叉综合性研究平台,为双创基地提供了有效支撑。 合肥研究院承担了相关领域大量国家科研任务,经费总量不断攀升,2016年度经费达到16.5亿,位居中科院科研机构前列。合肥研究院SCI收录论文总数连续两年位居全国科研机构三甲,EI收录论文数量位居全国科研机构第三位。近五年共申请专利1460件,获授权795件,获安徽省科研院所发明专利授权量第一名。十年来,合肥研究院共获得国家科技奖20项、省部级科技奖48项。还获华人物理学会亚洲杰出成就奖、国际内耗学最高奖甄纳奖等多项国际科技大奖。在过去的两年间,中国科学院先后组织权威专家开展了诊断评估和“十二五”验收工作,给予合肥研究院高度评价。国际评估专家组认为合肥研究院在磁约束核聚变、大气环境监测、强磁场科学与技术方面已跻身国际先进行列,部分方向已处在国际领先方阵;有望成为世界级的科学研究、高技术发展和创新人才培养基地。中科院“十二五”验收结果将合肥研究院列入第一方阵,其中“超导托卡马克创新团队”入选中科院“十二五”重大科技成果及标志性进展,磁约束核聚变、强磁场科学技术、大气环境光学被评为优秀。 合肥研究院积极面向国民经济主战场,以合芜蚌自主创新综合试验区、国家技术创新工程试点省和皖江城市带承接产业转移示范区建设等重大需求为导向,围绕新能源、医疗健康、环境监测与治理、现代农业等产业领域,以中科院合肥技术创新工程院(国家级技术转移中心)等院地合作平台为依托和抓手,加快推进政产学研用深入融合,集聚科技资源,增强科技服务发展能力,为推动地方创新驱动发展做出了扎实的贡献。在“十二五”期间直接获得各类地方合作经费6.7亿元;100余项专有技术或专利得到转移转化,吸引社会投资超30亿元;有710余项中科院科技成果在地方企业得到应用,为企业新增销售收入960多亿元,利税113亿元。合肥研究院是安徽省第一家试点股权激励的单位,也是完成股权激励企业数量最多的单位,目前共有42家参股公司,总注册资本15.12亿,知识产权作价共2.24亿,股权激励6661万,2016年实现营业收入70亿,利税6亿元。
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l 技术基础: (1)在探月工程二期研制任务的牵引下,单位从2006年即开始从事高效吸能合金的探索,从材料设计、组织调控与性能优化到工艺设计、过程控制与质量保障等方面进行了全面系统的研究,获得了一系列与各过程相关的自主知识产权。与国内外同类研究相比,我们在研究的全面性、复杂性和创新性等方面具有一定特色,所研制的CE型号着陆器缓冲拉杆材料抗拉强度、延伸率达及断面收缩率达到或超过相关航天技术指标,缓冲吸能本领及吸能效率达到国际先进水平,为嫦娥三号探测器圆满实现月面软着陆做出了重要贡献。 (2)在探月研制任务基础上,通过工艺设计、组织调控实现了:屈服强度在250~1340MPa、抗拉强度在530~1360MPa、断后延伸率在7~110%、强塑积在10~60GPa%等宽广范围内可调的合金体系,可满足不同的用户需求。 l 市场分析: 钢铁工业作为国民经济发展基础,是国家经济水平与综合国力的重要标志, 其发展直接影响着与之相关的国防工业、建筑业、精密机械、造船、航空航天、 家电以及汽车等行业。 以现代汽车工业为例,为适应新形势下汽车节能、环保、安全、舒适的发展要求,轻质且具有优异吸能性能的新型高强合金钢亟待开发。近年来新开发的含15-30%Mn、2-4%Si和2-4%Al的高锰钢(TWIP钢)显示出极高的延伸率(60-95%)和中等的抗拉强度(600-1100MPa),强塑积高达50GPa%,其优异的力学性能来自于形变过程中的孪生诱发塑性效应,即TWIP效应。研究发现,TWIP钢不仅具有高强度、塑性,还有高的应变硬化率,优良的韧性和加工成型性以及无低温韧脆转变温度等特性,在航空航天、国防、汽车工业等领域具有巨大应用前景。 为加速TWIP钢产业化进程,国内外知名钢企和研究机构在TWIP钢成分设计、处理工艺、微观机理等方面均开展了广泛研究。其中国外较有代表性的是德国马普 Eisenforschung 研究所、日本国立材料研究所、 日本京都大学、澳大利亚迪肯大学。此外,Arcelor公司和Thyssen Krupp Stah(TKS)公司合作研制了X-IP FeMnl000型TWIP钢,并被应用在汽车B型门柱上以提高其侧面受冲击时的安全性;韩国浦项制铁2007-2008年在世界知识产权组织(WIPO)申请了TWIP钢一系列的专利技术。国内的主要有上海交通大学、北京科技大学、东北大学等高校、中科院固体物理研究所以及宝钢、鞍钢等大型钢企。但是,因起步较晚,相关研究主要侧重于微观组织与力学性能的内在联系、塑性变形的微观机制等基础性问题,产业化开发工作亟待推进。 2006年,在探月工程二期着陆缓冲材料研制任务的牵引下,中科院合肥物质科学研究院固体物理研究所开始从事TWIP钢的研究与开发,从材料设计、组织调控、工艺设计、过程控制与质量保障等方面进行了全面系统的研究,获得了一系列与各过程相关的自主知识产权。与国内外同类研究相比,我们在研究的全面性、复杂性和创新性等方面具有一定特色,所研制的高效缓冲吸能部件为“嫦娥三号探测器”圆满实现月面软着陆做出了重要贡献,真正实现了从TWIP钢产品从概念到制造再到应用的三级跳。 本项目将在前期工作的基础上,着力进行第三代TWIP钢的研发,即根据不同户要求开发成分和性能可设计的高效吸能合金。鉴于TWIP钢优异高强度、高塑性、易加工、无低温韧脆转变等特性,及其在缓冲吸能领域的广泛适用性,实现技术嫁接,让社会资本参与进来,恰逢其时,也非常必要。希望抓住“《中国制造2025》重点领域技术路线图”中新材料规划这一机遇,有效推进高效吸能合金技术成果的转移转化,拓宽高效吸能合金的应用领域(航空航天、舰艇抗冲击甲板、耐压壳体、车辆减震、海洋平台、抗震建筑等),进而为我国高新技术材料领域的发展做出积极的贡献。 l 社会经济效益: 目前CE型号合金的研制已能实现批量生产,材料性能、质量及其稳定性能满足各类航天器着落缓冲结构、防爆罐壳体、海洋平台用钢以及车辆轻量化、节能、安全结构等应用领域的要求,性价比优于传统材料。而不同MPa级的合金体系也正在研制中,相应的工艺规范也在建立中。预计上述领域对高效吸能合金的年需求量可达数万吨,价值数亿元。



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