目 录
一、金属材料与技术
1、抗金属灰化民用高温合金????????????????????1 2、高性能复杂金属零件的激光快速成形技术???????????????1 3、电磁场快速铸轧制备高性能铝板带材?????????????????2 4、泡沫铝材料????????????????????????????3 5、耐热镁合金及其在汽车上的应用研究?????????????????3 6、500MPa碳素钢先进制造技术????????????????????4 7、激光雕刻类正弦NiTi合金支架????????????????????5 8、高性能粉末冶金材料温压精密成形技术????????????????6
二、光电子材料与技术
9、驱动OLED的 P—St TFT阵列制造技术????????????????7 10、多晶硅TFT有源选址技术?????????????????????8 11、通道阵列波导光栅(AWC)复用/解复用器芯片及模块目标产品?????8 12、喇曼光纤放大器关键技术??????????????????????9 13、高性能有机显示技术研究?????????????????????10 14、大直径GeSi/Si外延材料????????????????????11 15、高纯超净氨的纯化技术和规模化生产技术????????????11 16、新型印刷式FED场致发射显示器????????????????12 17、年产20万片蓝宝石衬底基片示范线?????????????????12 18、10Gb/s甚短距离并行光传输模块系统???????????????13 19、155Mb/s、622Mb/s、2.5Gb/s光纤通信系统传输接口芯片系列??13 20、面向半导体照明的高亮度发光二极管产业化?????????????14 21、高亮度蓝光LED与半导体照明???????????????????15 22、ZnO薄膜材料的新型MOCVD生长及其光电器件的研究????????15 23、MOEMS光开关关键技术的研究??????????????????18 24、全彩色荫罩式PDP技术??????????????????????18
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25、有机发光显示器??????????????????????19 26、高性能聚合物透明纤维制备??????????????????20 27、印刷制备大面积碳纳米管场发射显示器关键技术研究????????20 28、新型片式电感类元件的关键材料与工艺???????????????21 29、12英寸硅单晶抛光片的研制????????????????????21 30、氮化镓基发光二极管的白光光源研究????????????????22 31、半导体激光泵浦全固态激光器???????????????????22
三、高分子材料与技术
32、高密安装挠性印制电路配套聚酰亚胺的制备及应用??????????23 33、含杂萘联苯结构系列高性能树脂合成及应用新技术??????????24 34、聚丙烯酸系高性能水性木器涂料制备????????????????25 35、高性能聚芳硫醚砜树脂中试及其复合材料化?????????????25 36、稀土顺丁橡胶产业化关键技术??????????????????26 37、轨道交通减振用高性能复合弹性结构材料的应用研究????????26 38、高性能低成本复合材料在现代土木工程中应用的关键技术与材料????27 39、ULSI电路封装用环扭送封装料??????????????????27 40、高性能聚合物透明纤维制备????????????????????28 41、车用树脂基复合材料大型结构件制造技术??????????????28 42、自清洁外墙建筑涂料???????????????????????29 43、水性聚氨酯及丙烯酸聚氨酯水分散体的制备及应用??????????30 44、二氧化碳共聚物的工业化合成和在医用材料上的应用?????????31 45、高性能有机显示技术研究?????????????????????31
四、纳米材料与技术
46、基于纳米晶生物探针的免疫层析技术技术有限公司等?????????32 47、尺寸、形貌和结构可控的球形二氧化硅及其纳米复合二氧化钛、银球颗粒的研究与开发????????????????????????????33 48、恶性肿瘤治疗用磁性纳米材料及相关技术研究????????????34 49、高聚物基纳米特种功能纤维及制品?????????????????34
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五、功能材料与技术
(一)催化材料与技术
50、高效高稳定性纳米光催化材料及其应用???????????????35 51、新型结构可控烯烃聚合催化剂的研制????????????????35 (二)稀土材料与技术
52、高性能稀土永磁材料、制备和表面处理关键技术???????????36 53、高性能高温钕铁硼永磁材料东北产业化基地????????????37 54、新型长寿命稀土发光材料及制备技术???????????????37 (三)新型陶瓷材料与技术
55、新一代高性能低成本多层陶瓷电容器材料与关键技术????????38 56、层柱无机功能材料的超分子插层组装及工程技术开发????????39 57、高性能结构陶瓷????????????????????????39 58、多孔陶瓷膜及其应用技术????????????????????40 (四)功能膜材料与技术
59、高性能反渗透复合膜关键功能材料研究??????????????40 60、复合功能薄膜的浮法在线制备技术及新型节能镀膜玻璃开发??????40 (五)超导材料与技术
61、高温超导限流器????????????????????????41 62、实用超导材料的研究开发?????????????????????42 63、高温超导滤波器系统??????????????????????42 64、高温超导技术的应用???????????????????????43 65、三相交流高温超导电缆系统????????????????????44
六、能源材料与技术
66、高效固态纳米晶太阳能电池的制备?????????????????44 67、高容量、大功率锂离子电池用纳米负极材料的研制与开发???????45 68、永磁交流伺服电机和设计技术??????????????????45 69、磷酸铁锂等新型正极材料产业化研究????????????????46
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七、生物材料与技术
70、生物活性经皮骨植入材料和植入式智能假肢研究???????????47 71、新型人体植入材料及器件表面改性?????????????????47 72、与硬组织生物力学相容的新型钛合金及其生物涂层技术开发??????48 73、治疗用细胞移植免疫隔离材料的研究????????????????49 74、蛋白人工皮肤??????????????????????????50 75、胶原基硬组织修复材料的仿生制备及应用??????????????51 附录:国家“十五”863计划部分成果汇编分类汇总表??????????????52
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一、金属材料与技术
1、抗金属灰化民用高温合金
项目介绍:
在?十五?国家金主要用于甲醇合成或CH4等高碳活度属灰化和碳化抗力,?863?高技术项目资助下所开发的不同强度级别的抗金属灰化合、氨合成、铁矿石直接还原、煤汽化和天然气重整等高温、含CO(ac>1)的腐蚀环境中服役的构件(炉管等)。合金同时具有高的强度和蠕变抗力。合金在甲醇合成的废热锅炉中已经过实际考核试验。在上述高碳活度的腐蚀环境中采用该合金可提高构件的使用寿命、提高化工生产效率和降低成本。该合金在石化工业领域具有广阔的应用前景。欲寻求用户或化工构件生产部门进行合作或转让有关专利技术。
合作形式采取钢铁研究总院提供合金成分和合金生产的有关技术,合作方寻找用户或采用所提供的技术直接生产合金构件。利润双方协商分配。技术转让形式采取钢铁研究总院一次性将合金化学成分和有关生产技术和合金的性能数据转让给合作方。
2、高性能复杂金属零件的激光快速成形技术
项目介绍:
激光快速成形技术是一项新的先进制造技术,能够实现高性能复杂结构致密金属零件的快速、无模具、近终成形。该技术首先在计算机中生成零件的三维CAD模型,并根据加工精度的要求对模型进行分层切片处理将零件的三维数据离散成一系列二维数据,再按照每一层的形状信息逐层堆积材料,最终得到立体零件。
根据激光快速成形技术的特点,主要应用在航空航天、金属零件修复、模具快速制造等领域。在航空航天领域形状复杂,性能要求高的金属零部件加工困难问题一直是制约技术发展的瓶颈。例如,先进飞机的一些关键承力件、发动机的压气机叶盘、涡轮盘等,目前我国主要采用自由锻加机械加工的方法,材料利用率极低,通常不到10%,有时甚至只有2~5%,同时导致极大的机械加工量。采用激光快速成形技术可能为这个领域的一些制造技术难题提供新的解决途径,从而带来这一领域制造技术的重大进步。在金属、塑料和玻璃加工等领域,模具是一种广泛应用的制造工具。采用激光快速成形技术可以加快模具的制造速度,快速响应市场需求;可以在模具的不同部位采用不同的性能的材料,以提高性能同时降低成本;另外可以在加工时形成更合理和有效的内部冷却通道,从而快速、准确地控制模具温度,加快工作循环,提高生产效率,并延长模具寿命。
西北工业大学在凝固技术国家重点实验室在863及其它国家级项目的资助下,建立
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一套具有自主知识产权、技术指标先进的激光快速成形系统(包括相应软件、激光器、高精度数控工作台、数控系统及相关辅助设备),对材料的成形工艺、成形过程的实时检测及闭环控制、几何及力学性能进行了深入系统的研究。所涉及的材料包括高温合金、钛合金、不锈钢、铜合金、工具钢等。
3、电磁场快速铸轧制备高性能铝板带材
项目介绍:
中南大学冶金机械研究所通过强化铸轧环境,改变铸轧工艺,使铝合金铸轧组织发生新的演变,板材成型性有显著提高。电磁快速铸轧已在实验基础上形成整套技术,其生产速度可比常规铸轧提高10倍以上,板坯厚度减小到2mm左右,铸坯组织和性能得到明显改善,获得了明显的晶粒细化效果
主要技术特点:本技术应用电磁感应原理和磁流体理论,在铸轧区中施加以行波磁场为主的组合磁场,由此产生的电磁感应力和磁流体行为改变凝固结晶条件,强化(结晶一破碎一搅拌一结晶)动态形核结晶过程,使粗大的柱状晶向细小的等轴晶转化;同时由于电磁感应力的搅拌作用可不断改变晶核在生长过程中的位向,使结晶取向分散,获得无织构取向的带坯组织;研制成功的高热传导链技术系统使铸轧速度比常规铸轧提高10倍以上,从而达到全面提高铸轧板带力学性能和生产效率的目的。
研究成果包括:高导热链技术系统、特殊磁场电磁感应器、复杂电磁场多参数多形态控制系统和电磁参数与工艺条件的耦合、匹配技术。
(1)高导热链技术系统:包括新辊套材质成分设计、铸坯技术和热处理工艺,辊套材质为X合金,强度达到1040—1100Mpa,硬度为40—4l HRC,导热系数为120—130W.K,其导热能力是普通辊套的3倍;通过辊芯槽型设计,实现非定场湍流传热;界面设计使热阻极小化;综合热传导能力提高4倍以上。
(2)磁场感应发生器:为了把电磁场能量引入到辊缝的铸轧区,防止磁旁路损失,研制了一套专用电磁感应器和磁路引导装臵。由该感应器产生的磁场通过引导装臵在供液嘴和铸轧区的铝熔体中产生电磁感应,并保证所提供的电磁场形态、磁场强度、磁场频率和方向满足铸轧过程的金属学特殊要求。
(3)复杂电磁场多参数多形态控制系统:
研制了一套电控软、硬件装备。该装臵包括交一直一交变频和计算机控制系统。交一直一交变频的功能是把工频电源变为所需要的低频电源,供给感应器负载线圈;计算机控制系统是根据电磁铸轧特定的工艺要求而研制的一个信号发生器,对交一直一交变频所需的信号及参数进行调节与控制。
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(4)电磁参数与工艺条件的耦合、匹配技术:
取消AL—Ti—B变质剂后,在铸轧区施加组合磁场,由铸轧工艺参数与电磁参数的耦合作用而生产优良的铸轧板。根据快速铸轧的特殊工艺环境,确定合理的电磁参数和电磁场形态,获得细小等轴晶组织及无冶金缺陷的铸轧板带,并可在工艺环境的动态变化中实现电磁参数的动态调整。
成果形式:提供电磁快速铸轧装备和工艺技术软件。 应用范围:铝及铝合金板带箔生产、镁及镁合金板带材生产。
市场预测及效益分析:施加电磁场的生产费用仅为添加AL—TI—B变质剂的1/60—1/70,用电磁场铸轧板带取代热轧深冲板带每吨可以降低生产成本2000—2500元,目前国内有连铸轧机100多台套,产能达到80—100万吨,对其进行改造,实现电磁场铸轧或电磁场快速铸轧可为国家创造直接经济效益上亿元。
现有基础:已在实验室建成了一条电磁场快速铸轧小型生产线,形成了一套完整的工艺技术。
投资规模:1000—1500万元。 合作形式:共同开发,实现商业化生产。
4、泡沫铝材料
项目介绍:
闭孔泡沫铝是一种多功能多用途的新型材料,具有密度小、隔音、吸音、减震、隔热、屏蔽电磁波和不燃烧等特殊功能,是交通、运载工具、机械、建筑、军工等行业急需的材料。
在国家?863?高技术计划、辽宁省重点攻关计划和沈阳市重点产业计划支持下,建设了年产2500吨闭孔泡沫铝材料工业规模试验线,使生产闭孔泡沫铝材料技术达到工程化,制造的产品为800X1800mm2标准规格板材。沈阳市政府对本项目给予高度重视,列为优先发展的重大项目。在市政府支持下,今年将生产能力扩大到5000吨,明年进行年产2万吨规模建设,产值达到10亿元左右。
东北大学拥有?熔体直接发泡制造闭孔型泡沫铝?发明专利,具有独立的知识产权。
5、耐热镁合金及其在汽车上的应用研究
项目介绍:
上海交通大学轻合金精密成型国家工程研究中心承担的863高科技项目立足于我国丰富的镁资源和稀土资源,设计、研制和开发适合于我国国情的高性能汽车用镁合金。将加速我国汽车产品轻量化的进程,实现节约能耗、减少排污及提高安全性能,对于促
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进我国汽车工业赶超国际先进水平具有重要的战略意义。
研制低成本高性能的镁一稀土中间合金,用以开发汽车动力和传动系统等关键零部件所需抗高温蠕变和耐腐蚀的新型耐热镁合金是国际上的发展方向,但由于稀土金属比重大,(约7g/cm3)而镁比重小(约1.74g/cm3),稀土金属钇和钕的熔点高(分别为1522'C和1021'C)而镁的熔点低(650'C)。在一般条件下,将稀土与镁直接对掺成合金,会产生严重的成分偏析。因而我们提出了采用下沉阴极的新工艺试图解决这一技术难点,旨在解决拥有抗高温蠕变、耐热和耐腐蚀性能特点的镁合金,它的大量需用使稀土一镁中间合金成为瓶颈问题。目前,采用下沉阴极电解新工艺研制低成本镁一稀土系列中间合金,已经成功的制备出了稀土含量为20%、具有自主知识产权的Mg—Y、Mg—Nd及Mg—Ce中间合金,达到863课题要求的制备出稀土含量为15—25%的指标。
2—3种复相增强耐热镁合金的研制及其力学性能测试,包括合金设计开发、压铸试棒模具的设计制造,铸造工艺性能以及力学性能测试及其显微组织分析。完成压铸试棒模具的设计制造,并利用该模具研究开发了6个系列耐热镁合金,已经得到两种符合863合同要求的耐热镁合金,其高温性能不低于AE42、常温性能不低于AZ91。这方面的研究工作已申请了2项国家专利。
耐热镁合金液的净化工艺研究,目前研究开发的镁合金净化工艺已把镁合金中氯含量控制在10ppm以下,杂质元素总量<0.01%。研究中发现,净化后的镁合金不但可以再次应用,而且性能略有提高,这一技术将有效地提高镁合金的利用效率,降低镁合金成本,具有重要的实用意义。
6、500MPa碳素钢先进制造技术
项目介绍:
围绕采用高新技术提高钢铁产品质量、促进钢材品种的更新换代这一钢铁行业的国家战略目标,在973项目研究基础上,通过成分设计和工艺优化得到细晶组织,将200MPa级普通钢提高到400—500MPa超级钢,小批量工业生产获得成功。2000年共生产了超级钢5000多吨,大幅度超额完成了年度目标,实现了钢铁生产技术的历史性突破。
本课题采用研发单位一生产企业一终端用户一体化联合的模式,在十五863项目的起步阶段取得了重要的进展。本年度全面开展了500MPa级碳素钢的实验室研究工作和由?973?原型钢向工业钢的转化工作。课题组成员深入到宝钢、武钢、珠钢等生产厂和一汽、二汽等钢材终端用户现场,结合用户需求和生产条件开展前期研究,使实验室研究结果对现场生产有直接的指导意义,小批量生产的超级钢直接用到汽车制造中。
在十五863及前期973项目的共同推进下,目前国内钢铁企业对开发研制新一代钢铁材料表现出浓厚的兴趣,宝钢、鞍钢、首钢、武钢、本钢、攀钢、珠钢、淮钢、唐钢
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等国内大中型钢铁企业都积极参与超级钢的推广应用工作。钢材用户对超级钢的进展给予了充分的关注和支持,目前小批量生产的超级钢已经成功的用于一汽、二汽、吉林辉南车架厂、辽宁金州车架厂等单位。用作汽车横梁、纵梁、辅助梁和建筑钢材的超级钢替代微合金钢,每吨可以降低成本200—300元,取得了生产厂和用户双赢的效果。
据悉,美国、日本、韩国、欧洲均已启动了超级钢开发项目,但目前处于以实验室研究为主的阶段,未见工业应用报道。我国在超级钢开发和应用这一轮国际竞争中,已经走到了前面。
7、激光雕刻类正弦NiTi合金支架
项目介绍:
据美国心脏协会统计,20-30%的65岁以上的老年人患有外周血管疾病,并且这个比例正在不断的增长,其死亡率高达30%,因此外周血管疾病的治疗已经引起了越来越广泛的注意。外周血管疾病的介入治疗,作为一种年轻而充满活力的专业技术,正在飞速发展,在很大范围内可以替代外科手术。外周血管疾病的介入治疗的范围已从原来的肢体动脉发展到大动脉以及静脉,甚至全身几乎所有的血管。目前,外周血管内支架支架主要由原来采用316L医用不锈钢逐渐发展到由镍钛形状记忆合金(统称镍钛合金)丝编织而成,成份为等原子比的镍钛合金由于其超弹的性能,经过输送器送到病变部位后可以自行膨胀到加工后的形状。这使得镍钛合金超弹性支架得到了越来越广泛的应用。但是由于编织工艺的局限,使得编织的支架一般壁厚较大,且编织花样比较简单。另外,编织支架要想有足够的支撑力,必须保证一定的编织密度,这就极大的降低了支架的柔顺性和压缩比例。支架压缩比例越小,则支架越难放人到小尺寸的输送器中以输送到病变部位。
本项目充分发挥激光雕刻支架和镍钛合金材料的优点,使支架性能达到最佳。最终获得的支架结构能够满足以下要求:①支架具有自膨胀的性能;②支架膨胀开以后具有良好的径向支撑力;③支架柔顺性好,容易通过弯曲的管路;④支架压缩比例大,能够放人到小尺寸的输送器中;⑤支架定位后不容易滑移。
我们已经具备了成熟的外周血管支架的加工及后处理工艺。目前,一套外周血管支架售价在18000元左右,而成本只有3000—5000元,并且目前国内的同类产品只是依靠进口,成本相对较高。因此,国产支架的市场前景非常看好。我们希望能够尽快的实现产业化,这首先需要一个三类医疗器械的生产单位为依托,尽快申请国家药监局的注册证。本项目投资在200—500万之间,合作方式有:技术转让及合股经营。
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8、高性能粉末冶金材料温压精密成形技术
项目介绍:
在高性能结构零部件制造方面,粉末冶金技术的发展总趋势是提高密度、提高强度、降低成本和高精度成形复杂几何形状零件的近终成形。要扩大粉末冶金零件的应用范围,必须以实现制品的高性能化、高精密化为前提,而实现这一要求的最有效的方法是使材料和零件高致密化。粉末冶金温压成形技术,即采用特殊的添加剂及在一定的温度下一次压制/烧结,制造材料密度≥7.25g/cm3的高强度铁基粉末冶金结构零件的新技术,能以较低的成本制造出高密度的粉末冶金零件,被认为是进人20世纪90年代以来,粉末冶金零件生产技术方面最为重要的一项技术进步。
华南理工大学在国家?863计划?等项目的资助下,在国内开展了这项粉末冶金国际前沿新技术的研究与应用,提出和完善了相关的基础理论,解决了粉末冶金制品温压高致密化成形中的若干关键技术难题,获得了拥有我国自主知识产权的先进温压成形技术、新材料及新设备,取得了包括温压材料制备理论、零件精密成形技术与设备、成形过程数值模拟、产业化示范在内的综合性重大成果。有效地改变了过去采用粉末冶金压制技术所生产的铁基粉末冶金制品密度、性能和精度都偏低的状况,温压密度达7.20~7.5g/cm3,零件拉伸强度达770~1170MPa,精度达到IT7级以上,获授权国家发明专利5项和实用新型专利4项;并已完成了从应用基础研究、技术开发到产业化全过程的科研和技术转化工作,对于发展我国具有自主知识产权的现代粉末冶金技术具有重要的示范作用。
目前,我国粉末冶金材料及零件的质量、产量和应用范围与发达国家相比仍有较大差距,国内粉末冶金企业中小规模、低水平的重复建设居多,缺乏技术优势和竞争力,许多高性能高精度的零件仍然依赖进口。高性能温压粉末冶金零件(烧结钢、不锈钢、复合材料等)以其高密度、节材、节能、高效、低成本的工艺特点和优良的综合力学性能正受到粉末冶金行业越来越多的重视,从而在汽车、摩托车、电动工具、家电、机械、军工、机床、体育用品、办公自动化等行业的零部件制造中有着日益广阔的应用前景。开发出的系列高性能粉末冶金温压材料及其一整套高效低成本的精密成形技术,市场需求量非常巨大,应用前景十分广阔,实现产品的产业化十分必要。
需要资金投入6000万元。其中,固定资产投入4000万元,流动资金2000万元。项目投资风险较小,市场前景广阔,经济效益较高。
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二、光电子材料与技术
9、驱动OLED的 P—St TFT阵列制造技术
项目介绍:
OLED(有机发光M极管)是一种新兴的平板显示器件具有主动发光、视角大、响应速度快、温度范围宽等优点被认为是平板显示器件中最有可能取代LCD主流地位的一种显示方式。为了提高显示品质OLED从无源驱动方式向有源驱动方式发展是 必然的趋势。本项目利用 a—St TFT—LCD生产线设备和部分试验室设备开发的P—St技术已成功研制出了 2英寸 OLED的 P—St TFT(多晶硅薄膜晶体管)驱动阵列性能指标达到国际水平。
成果形式:2英寸OLED的P—StTFT(多晶硅薄膜晶体管)驱动阵列样显示 区域面积:
40像元区域面积:8340mm X 32mmpm X 250pm/像素 XI 60像元数(128 X3)亮度高于 200 Cd/mZ 应用范围:
手机、数码相机及其它小型显示器应用领域 市场预测:
2.3亿台,全世界的手机厂商年产量在1预计今后几年将以45%的数量增长。仅据资料显示,2003年中国手机拥有量为年数码相机产量为200万台亿台以上;这两种产品2003就已经是一个非常巨大的市场。当然现在这个巨大的市场几乎全部被LCD所占据,但由于OLED具有LCD所无法比拟的优越性,相信OLED必将在小型平板显示器领域占据一定的市场份额。
现有基础:
OLED的 P—St TFT驱动阵列设计技术;P—St TFT制造技术;从日本引进的一条 a—St TFT—LCD生产线。
投资规模:
RMB2亿元。主要为增添设备款,将原有的 a—St TFT改为 p—St TFT生产线需增加准分子激光退火设备及离子注人设备等,并需要对原有的 a—St TFT生产线设备做局部的改造,厂房及辅助动力可利用原有资源。
效益分析:
生产线 300 X 400mm大基板日产量为1000片,每片大基板可设计2英寸小板42个。以90%成品率计,2英寸小基板日产量为37800个。现6英寸 p—St TFT基板售价约为 6$,那么每天的产值为286800$。生产线 300 X 400mm2基板每片成
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本约为150$,毛利率约33%,每天毛利约为9万美元。
合作要求:
欢迎投资或合资生产驱动 OLED的 P—St TFT阵列基板以及进一步生产 P-SiTFT驱动的OLED显示器,TFT部分厂址设在长春,以充分利用现有的TFT生产线及人力资源。
10、多晶硅TFT有源选址技术
项目介绍:
(1)以我们的高性能MIUCpoly—SiTFT技术为基础,已研制出适用于彩色有机发光显示器的有源选址基板。该技术的特点和创新性在于:L MIUCpoly—SiTFT性能有较好的空间均匀性。
(2)通过电路版图的优化设计,该基板的象素单元开口率达到46%。将该基板应用于有源选址有机发光显示,其基板功耗为总功耗的5%,并可用普通STN—LCD驱动模块实现彩色显示驱动。
(3)该基板既可以直接驱动RGBOLED象素获得彩色显示,也可以通过将微彩色膜和有机白光二极管相结合获得彩色显示。
(4)将该基板和彩色膜上室温直接沉积透明导电膜以及有机白光二极管技术相结合,实现了透射式有源选址有机白光彩色化视频显示。这是中国研制出的第一块彩色AM—OLED显示屏。使我国成为继日韩之后,独立研制出多晶硅TFT AM—OLED的第三国。poly—SiTFT有源选址AMLCD和AMOLED受到广泛的关注。具权威机构统计2002全世界显示器的销售额为600亿美元,中国显示器市场为823.9亿人民币。显示器市场中增幅最快的是AMLCD和AMOLED。在这些显示器中,poly—SiTFT有源选址基板为其核心技术之一。该项技术如被产业公司采用,将会形成大规模产业和巨大的市场份额。望和对该技术感兴趣的投资者真诚合作,在我们现有的研究基础上,共同组建一条多晶硅TFT研制线(地点由双方协商决定),进行LCD和OLED有源选址新技术的开发研究。我们也愿意与a—SiTFT生产厂家合作,为他们在现有的设备基础上进行多晶硅TFT的研发以及新产品的开发,提供技术支持。
11、通道阵列波导光栅(AWC)复用/解复用器芯片及模块目标产品
项目介绍:
光波分复用/解复用器件是高速大容量DWDM网络中的关键器件。波分复用器从最初的分立型发展到集成光学型,通路数也从1310/1550nm两个通路发展成数10个甚至数百个通路。目前光波分复用/解复用器件方案有多层介质膜干涉滤波器、光纤Bragg光栅和AWG等技术。
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AWG(Arrayed Waveguide Grating)型复用/解复用器是一种平面波导器件。AWG即是在单个芯片上制作的阵列波导光栅。AWG型DWDM器件的特点是信道间隔小、插入损耗小且均匀性好、复用信道数多、体积小、易于与其它器件集成等等。并且由于是波导集成器件,易于规模化、自动化生产,在成本上有一定的优势。在40或80个波长的DWDM系统的驱动下,AWG型DWDM器件推广的势头强劲。
项目基础:具有先进的平面光波导器件设计软件、多年的设计经验;具有设计、氧化、退火、掩模、光刻、刻蚀、成膜、切片、抛光、封装、与测试等在内的一条完整的平面光波导器件生产线;具有成熟的平面光波导器件封装工艺;具有达到国际水平和完全自主知识产权的的平面光波导器件自动化耦合封装系统;
产业化前景:AWG器件具有广阔的应用前景,如波分复用器件、OADM、OXC、动态增益均衡、多波长同时监测等方面。AWG器件的成功制作,将会大大扩展我们将来的产品空间,提升我国在光器件市场上的竞争力,打破国外垄断AWG芯片制作的格局。而且,随着课题的完成,我们将掌握一套平面光波导制作的工艺技术和设备,一套具有自主知识产权的自动封装系统和封装技术。这些成果的获得,将使得我们在平面光波导技术上缩短与世界的差距,并且有利于将来基于平面光波导技术平台的其它技术的发展。
合作形式:希望采取风险投资的方式,得到200万~300万的投资,主要用于仪表装备,建立并完善生产线,达到年产10000通道AWG器件、销售400万元的生产能力,生产的器件达到商用水平。
12、喇曼光纤放大器关键技术
项目介绍:
技术特点:随着通信系统容量的快速增长,特别是最近几年,因特网、宽带综合业务数字网(B—ISDN)及多媒体通信的高速发展,对传输速率和带宽的要求越来越高,传统的掺铒光纤放大器(EDFA)已不能完全满足这方面的需要,而放大范围更宽、噪声指数更低的喇曼光纤放大器是满足这些要求的理想产品之一。喇曼光纤放大器是未来光通信尤其是40Gb/s系统的支撑技术之一。
喇曼光纤放大器具有以下几个优点:
(1)可以实现全波长放大。选择适当波长的泵浦,理论上可以实现整个光纤低损耗区的放大。
(2)可以利用传输光纤构成分布式放大器,大幅度提高系统的载噪比(OSNR),近延长光传输距离,提高信道速率和系统通信容量,降低由于单位信息通信成本,降低网络建设成本。
项目进展情况:在基本器件方面,创造性地开发出小尺寸的喇曼放大器用泵浦消偏
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器及混合功能器件;在喇曼放大器的产品设计方面,提出了崭新的若干喇曼泵浦源的结构方案及优化的设计参数等;在产品的应用技术方面,提出了新型的实用的喇曼放大器的信号检测与安全实现技术,提出了基于自发辐射谱特征的喇曼增益检测与控制技术等;推动产品应用和系统技术发展:率先应用于国家干线工程、有力支持信息领域3000公里无电中继超长距离传输重大项目;形成一定的产业规模,获中国通信学会科技进步二等奖,累计申请专利10件。已经通过了国家863专家组的验收。
产业化前景:分布式喇曼光纤放大器的出现和实用化,加快了光通信发展的步伐,能产生巨大的经济效益,最新的市场预测表明,在未来几年内EDFA的市场份额在光放大器市场中的比例将逐渐减小,而喇曼光纤放大器的市场份额将逐年上升。可以预见,在今后的光纤通信系统中将大量使用分布式喇曼光纤放大器,特别是在我国西北、东北、西南,这@地区地域辽阔人口稀少,光缆线路常常遇到跨200km以上的无人区的问题。建立无A中继站又会导致设备费用和维护费用的增加,分布式喇曼放大器可有效地解决这样地问题。同时,在沿海等发达地区,人们对带宽的需求日益增加,10Gb/s与40Gb/s的系统将在这些地方应用,因此,分布式喇曼光纤放大器产品的研制和开发有着巨大的经济效益。根据美国权威机构CIBC的专门市场研究得出的乐观预计:分布式喇曼光纤放大器的市场需求将从2000年的2.2亿美元达到45亿美元。
合作形式:希望采取风险投资的方式,得到200万~300万的投资,主要用于仪表装备,建立井完善生产线,达到年产300台喇曼放大器、销售5000万元的生产能力。
13、高性能有机显示技术研究
项目介绍:
技术特点:有机发光是新一代平板显示器,是唯一可能取代液晶的平板显示技术。通过863计划推动,欧德公司在材料、矩阵显示,器件稳定性,彩色OLED器件,驱动电路方面的研究,取得重要进展。其中绿色器件的半亮度寿命已达到14000小时,红色、蓝色、白色器件的寿命分别为7500、1017、8000小时。对于OLED芯片的开发,获得了自主知识产权,从根本上摆脱国外的技术限制。OLED显示屏与其专用控制驱动芯片的成功结合,将推动OLED产业化步伐,OLED控制驱动芯片与OLED显示屏具有相同的战略重要性。
成果形式:
(1)OLED专用驱动IC芯片。满足单色、域彩色手机屏的亮度需要。可以根据需要进行批量生产。
(2)7?x7?国产半自动OLED蒸镀设备,价格只有进口的1/2。该设备采用四腔体蒸镀室,半自动传输方式。一次可装片10个.设计节拍为30—60分。经使用认为
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可以完成中试的任务,可以部分取代进口设备。
(3)采用国产蒸镀设备、国产原料制作的两款OLED显示屏:128X64仪表用和102X64手机用OLED屏。采用国产ITO/Cr玻璃、4次光刻、国产OLED原料、国产蒸镀设备,效率达5—7Cd/A,反向漏电流为几微安。采用全部国产化的材料与设备,同国外同样OLED屏相比,一些技术指针约为一半(效率、反向漏电流等),价格约为十分之一。可以进入量产阶段或技术转让。
应用范围:各种通讯机如移动式电话、笔记本电脑、掌上电脑屏、液晶背照明等。 市场预测:据预测到2008年世界OLED产值可达16亿美元。汽车显示屏、数码。 现有基础:7英寸X7英寸有机发光研发线。可进行单色、彩色、被动、主动矩阵屏研发。投资规模:小规模量产线(200X 200mm)4千万人民币,量产线(370X470mm)3亿人民币。
对合作者要求:平板显示、电子器件产品制造厂商。 合作形式:合资、技术转让。
14、大直径GeSi/Si外延材料
项目介绍:
SiGe技术广泛应用于射频通信前端,主要包括手机、无绳电话、蓝牙、无线局域网、光通信以及电视调谐器等。此外,还可应用于卫星通信和微波通信等领域。
在该项目资助下,我们研制成功具有世界先进水平的GeSi材料UHV/CVD外延生长系统,深人地研究了大直径SiGe外延技术材料,开发出具有自主知识产权的、可批量生产的5—6英寸SiGe/Si材料外延生长工艺,并成功地开发出系列SiGe微波功率晶体管。已经达到项目指标:Ge组分0—15%,片内均匀性土5%,片间均匀性土5%。为工艺线提供了Ge组分为15%一20%的SiGe/Si外延基区材料,月产能力>100片。并申请了专利一项。
本项目总投资已达2千万人民币。为近一步完善所需的工艺设备、检测仪器,迅速地占领1000兆到20G的高频和微波功率晶体管的市场,本项目欲寻求合作方。合作方式可采取技术转让,合作开发的方式。
15、高纯超净氨的纯化技术和规模化生产技术
项目介绍:
本项目生产的高纯氨是利用先进的低温吸附技术和低温精馏技术而设计生产的高纯、超净的光电子材料产品。其纯度水平为99.9999%(6N),检测控制的有害气体和金属杂质为ppb级;纯化工艺控制高精度;分析检测技术高灵敏度;产品包装超净。该
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产品是第三代半导体材料氮化镓的关键支撑材料,以氮化镓(GAN)为代表的第三代半导体材料和器件是新兴半导体产业的核心材料和基础器件,它可制成高效蓝、绿光发光二极管LED和激光二极管LD(又称激光器),并可延伸到白光LED,将替代人类沿用至今的照明系统。科利德公司主要研制生产各种高纯超净电子气体、高纯金属有机化合物、高纯金属醇盐、混合气等技术产品,并以此为主要研发和产业化方向,用高科技、高附加值产品推动光电子材料技术产业化,促进其在光电子器件(化合物半导体)、微电子器件(超大规模集成电路)及石油化工等领域的应用,具有一批长期从事高纯物质开发生产的科研人员,具有满足超纯分析的检测仪器及洁净生产环境。
16、新型印刷式FED场致发射显示器
项目介绍:
本项目为?十五?863平板显示重大专项,核心材料是印刷型低逸出功阴极材料,关键技术是阴极激活、丝网印刷和真空镀膜技术。已制作出可显示视频图像的20英寸单色和彩色FED样机。本项目在印刷式FED显示器制作上有重大创新和突破,具有自主知识产权,开辟了制作大屏幕低成本FED显示器的一条全新技术途径,具有良好的产业化前景,可用作电视机、电脑显示器、工业监视器和平面照明光源,也可用作医疗消防国防领域的显示器。
17、年产20万片蓝宝石衬底基片示范线
项目介绍:
2000年,蓝宝石(A1203)仅做为氮化物半导体的衬底市场规模US$1.5亿,至2040年,其国际市场将保持>40%左右的增速。如果考虑白光LED部分用作照明,其市场潜力巨大。Boston大学D.Fraser教授预测,蓝光LED、LD将成为80亿美元市场的彩色复印机、打印机和传真机的关键元件,并将使100亿美元的光存储市场有重大突破。国内已建立和在建的氮化镓(GaN/A1203)外延片生产线有6条,其芯片和配套下游产品(封装等)国内也已有一定规模,将在未来2(3年内形成产业链,但所用蓝宝石衬底基片均从国外进口。世界上只有极少数国家能生长出满足衬底质量和尺寸要求的A1203晶体。中科院上梯法批量生产(2(3英寸蓝宝石衬底基片,该项目拥有数项核心专利,曾获得2003年度国家科技进步奖。上海光机所?蓝宝石晶体材料实验室?为技术和人才的依托单位,全面负责项目实施中的有关技术工作。项目实施期为两年,资金总投入5000万元,80台套单晶炉、年产蓝宝石基片20万片、年销售收入$520万元,实现年利润$130万元。
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18、10Gb/s甚短距离并行光传输模块系统
项目介绍:
技术特点:采用基于垂直腔面激光阵列器的并行光互联技术,芯径为62.5 7 m的多模光纤上传输速率为10Gbit/s的STM一64/SDHOCl92数据,传输距离为300米,它提供了一种可靠的廉价传输。 。
成果形式:工业样机。
应用范围:机房局间网络设备、高速路由器、ATM以及波分复用系统(DWDM)等的短距离高速互联。光交叉连接设备(OXC)
市场预测:甚短距离并行光传输系统成本只有10Gbit/s以太网的25%,即便在未来3年左右仍然比10Gbit/s以太网便宜,具有很强的竞争力,符合国际光互联规范,在未来的SDH短距离传输系统中有着重要的应用前景。
现有基础:具有丰富的高速激光接收、驱动阵列设计、流片经验; 高速垂直激光阵列器的设计、封装经验;
高速PCB设计、电路调试、芯片测试经验和技术保障; 高速FPGA逻辑器件的设计和调试经验; 已成功研制出本系统。
投资规模:预计800万,包括软件、流片、制板、测试、元器件购买、技术推广等费用。
效益分析:光通信正处于复苏时期,本研究成果转化为产品后有着巨大的社会和经济效益,它大大降低的SDH在短距离传输的成本,估计产业化后年收益可在百万元以上。
对合作者要求:有较强的光通信产品开发经验,良好的信誉和广阔的市场网络。 合作形式及合作意向:(1)风险投资(2)合作办企业(3)技术转让
19、155Mb/s、622Mb/s、2.5Gb/s光纤通信系统传输接口芯片系列
项目介绍 技术特点:
(1)采用深亚微米CMOS工艺,设计并制作芯片。 (2)覆盖了光纤通信系统传输接口所需的全部电接口电路。
(3)满足SDHSTM一1/4/16光纤通信系统传输前端接口的技术要求。 成果形式:产品具有多种形式:裸片、单功能封装片、复合功能封装片等。 应用范围典型应用于SDH STM一1/4/16光纤通信系统传输前端接口。还可应用
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于城域网、互联网等的建设,属替代进口、填补国内空白的产品。
市场预测:国内光收发器(本系列产品是其核心部分)在2001年的销售额为10亿元人民币,预计到2005年国内市场将超过80亿人民币,将以每年30%以上的速度增长(比国际市场增长率高10%左右),将占全球市场的7%。随着?光纤到户?的逐步实现,仅国内市场就是极为惊人的。
现有基础:已完成工业样件的生产,并经三家公司试用,获得成功。 投资规模:最小为1600万元
效益分析:三年内占领本产品国内有效市场的10%,年销售量可达8.2万套芯片系列。按每套最低价600元计,3年后本项产品的年销售额可达5000万元。年销售量预计逐年增长。
对合作者要求:对本项目设计的技术内容感兴趣,有一定的投资能力和市场开拓能力。 合作形式及合作意向:(1)风险投资(2)合作办企业(3)技术转让。
20、面向半导体照明的高亮度发光二极管产业化
项目介绍:
清华大学集成光电子学国家重点实验室为我国半导体光电子材料与器件领域的主要研究基地之一。在1996年信息类国家重点实验室评估中获得光学光电子类小组初评第一复评信息类总排名第五名的优良成绩。在2002年的信息类国家重点实验室评估中,在包括器件类、通信类、软件类、计算机类等36个国家重点实验室中脱颖而出,获第一名的好成绩。实验室目前的在研项目主要有DFB激光器/电吸收调制器集成器件(863项目、国家重点基础研究项目,973项目)、氮化镓基蓝/绿色高亮度LED的产业化关键技术(863项目、横向技术开发)和其它各项国际合作与基金项目,具有丰厚的产业化开发实力和经验。
清华大学与山东济宁英克莱企业集团的氮化镓基高亮度蓝/绿光LED横向合作项目自1999年10月份开始启动,于2001年10月前在国内率先打通中试线,并组建了济宁蓝光电子有限公司,2002年3月项目通过了山东省科委组织的鉴定,并荣获2003年山东省科技进步一等奖,与本项目相关产业的产值超过1000万人民币。
目前,我们在GaN基材料与器件研发方面已取得突出成绩。我们建议以济宁蓝光电子有限公司在清华大学的研发中心为一方,并以清华大学集成光电子学国家重点实验室的技术团队为——方,并吸引社会资本作为第三方,组建北京青熠半导体照明光电有限责任公司。
公司的产品主要是高亮度LED以及半导体照明的相关产品有良好的市场前景。
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21、高亮度蓝光LED与半导体照明
项目介绍:
本项目的核心为大功率蓝光LED的倒装焊芯片制作以及白光管封装技术。 我们在国内率先开发出了大尺寸lmmXlmm管芯的倒装焊芯片的制作技术。用于照明的光源一般亮度都要在数百或上千流明,而传统的LED芯片尺寸在0.3mmXO.3mm、耗电70mW、亮度为一到几个流明,这样的小尺寸管芯用于半导体照明显得有些过于琐碎,在封装成本、灯具设计上都没有优势。因此,目前国际上大都采用lmmxlmm的大尺寸管芯以实现单管大功率,该类管芯一般耗电lW以上,亮度在10—30流明。但是大尺寸管芯在散热上存在问题,芯片表面温度可达200度左右,严重威胁了器件的寿命,所以必须采用倒装焊的办法以提高散热效率,从而实现单管大功率与高可靠并存。
我们采用自己的外延片开发出了一整套大尺寸芯片的倒装焊技术以及大功率白光二极管的封装技术,完全基于我们自主技术研制的白光二极管单管亮度达到了15流明。
目前市场上大尺寸LED管芯还很少,台湾产芯片仅处于试用阶段,价格在10元以上,采用该类管芯封装后的白光LED价格在25元以上。而美国Lumileds的产品均为封装后产品,单管价格在40元人民币以上。另一方面,小尺寸的蓝绿色LED芯片依品质与季节价格不等大多在0.2—2元之间,1元以下的产品是大多数,平均价格4—5角钱。总体上看,市场对各类LED芯片的需求在不断增长。
经过简单的成本估算,我们的现有技术可以将大尺寸LED管芯的成本控制在2元以内,小尺寸蓝、绿光LED管芯的成本控制在0.1元以内。
从以上分析不难看出基于我们技术的LED管芯产业的盈利空间是很大的。
22、ZnO薄膜材料的新型MOCVD生长及其光电器件的研究
项目介绍:
本项目是利用MOCVD(Metal—OrganicChemicalVaporDeposition)方法生长出高质量的n—ZnO、p—ZnO和高阻ZnO薄膜,并对其光电特性进行分析,研制出ZnO紫外光探测器和表面声波滤波器,并进行p—n结发光二极管的初步研究。
技术特点:
(1)料生长设备上的创新:设计并加工了附加射频等离子源的新型MOCVD系统DEZn由高纯Ar气携带与02通过两个特殊设计的喷枪进人反应室,高纯N2通过气体均匀网从上面通人以产生均匀的压力,提高生长均匀性。衬底放在均匀受热的衬底座上,可以在1000转/分内调节高速旋转,这种特殊的通气方式和高速旋转有效地抑制了
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DEZn和02的过早反应,这样可以生长出高质量的ZnO薄膜。为了方便掺杂,我们添加了等离子体增强系统,从而可以离化N2,NH3,N20,NOz等,掺杂N得到高阻ZnO和p—ZnO薄膜。
(2)材料生长工艺上的创新:采用分步退火工艺以提高ZnO薄膜质量。
(3)ZnO基紫外探测器的制备与性能:ZnO基紫外探测器属光电导型器件,器件采用MSM(金属一半导体一金属)结构,这主要是由于此结构的器件有响应度高、速度快、随偏压变化小、工艺简单、易于单片集成等优点。在以蓝宝石为衬底的高阻ZnO薄膜基础上制备出了ZnO基紫外探测器。器件规格为80X100um,电极为叉指式电极。I—V特性曲线显示正向偏压下光照电流及暗电流与外加偏压呈线性增长。响应曲线峰值在375nm附近。
(4)为了制备高频率的声表面波器件,我们针对ZnO/Diamond/Si结构展开研究工作。选用这种结构一个原因是容易制备高频器件,另一原因是外延片的尺寸较大,适合器件制备和测试。在叉指换能器结构中,两个相邻插指中心的距离(d)决定表面波的波长(入=2d),这时产生的附加波的能量转换效率极低。声表面波滤波器的通带中心频率ftc)是由表面波的波速值和波长共同决定的(1c’v/L)。
成果形式:
(1)生长出高质量高阻ZnO薄膜。
(2)探索出制备低阻p—ZnO薄膜的掺杂方法及掺杂工艺,p浓度达L 0X1018/cm3。 (3)在高阻ZnO薄膜基础上,利用金属一半导体一金属(MSM)结构,我们制备了ZnO基紫外探测器。其暗电流与光照电流值差别较大。5伏偏压下暗电流可以达到4,5nA以下、光照电流可以达到几十gA以上。
(4)设计叉指电极指宽和指间距分别为2微米和4微米的表面声波滤波器,并在ZnO/Doamond/Si结构为基片,试验性的制备工作频率为1GHz的高频声表面波滤波器。
(5)提供博土论文2—3篇,硕士论文3—4篇,公开发表论文10篇以上。 (6)发明专利1—2项。
市场预测、投资规模、效益分析:
通过溅射等方法生长的ZnO导电薄膜可用在发光显示器件与异质结太阳能电池作透明电极和抗反射层、以及要求较低的表面波器件等。而MOCVD生长的ZnO薄膜,质量有很大提高,具有更强的机电耦合系数,可用于超声换能器,Bragg偏转器,频谱分析器,高频滤波器,高速光开关等器件,这些器件在高速率光纤通信及反雷达动态测频、电子侦听、卫星移动通信等民用及军事领域有重要应用。又可为GaN、InGaN材料提供最佳的缓冲层。ZnO材料在o.4—2(m的波长范围内透明,且具有的压电、电光等效应,因而它提供了一种可将光源、探测器、调制器、光波导、滤波器及相关电路等进行单片
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效 益:预计未来高温超导限流器的造价约为50万元(220kV),售价为80—100万元。对合作者要求:实力强大的投资公司、企业;
合作形式:共同开发、合办企业等形式均可。
62、实用超导材料的研究开发
项目介绍:
高温超导(Bi系带材)和低温超导材料(NbTi)已被广泛地用于制造超导电缆、超导磁体、故障电流限制器、超导电机、变压器、超导储能等方面的应用原型机,具有很大的潜在市场。西北有色金属研究院通过对铋系粉末制备工艺、带材加II艺、热处理工艺、显微结构特征和超导物理等基础性研究工作,掌握了以?粉末装管法?(PIT)为基本工艺的高温超导带材制造技术。目前,多芯超导带材短样临界电流最高为100A,二百米量级长带的临界电流超过80 A。用B1系带材开展了直流输电电缆、限流器和磁体等多方面的应用研究。NbTi超导材料具有优良的机械加工性能、超导性能和较低的使用成本,已广泛地应用于能源、交通、电力、医疗、高能物理等重要领域,取得了显著的社会和经济效益。西北有色金属研究院也是国内目前唯一一家继续从事NbTi超导材料研究且能够小批量生产各种用途的NbTi超导材料的单位。西北有色金属研究院拥有具有自主知识产权的制备NbTi超导材料的三大关键技术:NbTi合金的熔炼技术、新型包套封焊技术和线材加工及热处理技术。而且制造的NbTi超导锭、棒已达到Nb—丁i超导线生产厂家美国IGC、Oxford和法国Alstom等公司的采购标准。目前超导材料的国内外市场需求很大,我院也具备了产业化生产的水平,因此我院有意需求国内外合作者共同开发,合作方式可以包括技术转让、合作开发及生产。
63、高温超导滤波器系统
项目介绍:
高温超导滤波器系统包括高温超导滤波器、低噪声前臵放大器、小型电制冷机和控制系统四个主要部分,安装于同一个机箱内,只需通电即可进入超导状态工作,可应用于移动通信、军事通信和其他各种微波通信的接收机前端以大幅度地提高接收机的灵敏度和选择性。应用于移动通信时可以大幅度地扩大基站覆盖范围,提高通信容量和通话质量,增强抗干扰能力,减小手机辐射对人体的影响。在军事上可用于雷达、军事通信、精确制导和电子对抗等。市场容量巨大。国外已大批量进入市场,我们的产品已安装于移动通信基站长期实际使用。投资规模第一期5000万元。初期年销售额预计2亿元,并会迅速增长。合作方式面议。
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64、高温超导技术的应用
项目介绍:
技术特点:一般将超导转变温度高于液氮温度(77K)的超导材料称为高温超导材料。Bi系超导线材是目前率先能够产业化生产的高温超导材料,其通电能力超过相同截面积铜导线的100倍以上。因此,应用Bi系线材制备的超导电缆、超导变压器、超导电机、超导限流器、超导储能系统等具有常规产品无法比拟的重量轻、体积小、能耗低、容量大等优点。
应用范围:可广泛应用在国防装备、工业系统、医疗设备、发电与配电等多个领域。超导技术将成为一种具有巨大发展潜力的高新技术,将会对国民经济和人类社会的发展产生巨大的推动作用。
现有基础:作为超导技术研究及其应用产品开发的关键材料,2000年以前Bi系高温超导线材工业化生产的关键技术还只掌握在美国、日本、德国等世界上少数国家或厂商手中。目前在中国已经实现高温超导线材的大规模产业化,Bi系高温超导线材的年生产能力上200公里,线材质量达到国际领先水平。
公司在生产高温超导线材之外,积极投入资金和力量进行高温超导应用技术的开发,目前参加了多项国家863计划的超导应用开发项目。
市场预测:
未来5年高温超导线材市场供需情况预测 单位:公里 预测项目 国外市场需求量 国内市场需求量 国内外市场总需求量 2004年 2005年 2006年 2007年 1000 120 1120 2000 200 2200 3500 330 3830 5500 600 6100 2008年 8000 1000 9000 美国从80年代后期就开始投入大量资金以支持从超导材料自身的产业化到材料应用的研究,截止到2001年投人大约4亿美圆进行高温超导技术在电力方面的应用研发。先后推出了高温超导变压器、高温超导电缆、高温超导限流器、高温超导电动机等一系列工业样机。此外美国海军也投入了1亿多美圆进行了高温超导技术在舰船上的应用研究。6500马力的电动机已经开始进行海上试验。
欧洲各国政府和各大公司也一直对高温超导技术的应用研发进行投资Siemens公司重点开发的是车载变压器和故障限流器,同时进行的工作还有超导电机、变压器和超导磁悬浮轴承等;ABB公司在2001年研制成功6.4MVA的电阻型超导限流器;丹麦
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NKT公司1997年开始,与丹麦技术大学、哥本哈根电力公司等合作,共同承担丹麦国家超导电缆研制与示范工程项目,项目总投资约1000万美元。2001年5月28日,NKT公司将三相30米长、36kV/2kA热绝缘结构实用化铋系高温超导电缆在哥本哈根郊区的Amager变电站顺利实现并网运行,成为世界上第一根安装于公用电网运行的超导电缆。德国国家研究中心(Karlsruhe)正在进行超导材料、超导限流器、超导储能、核原子聚变用超导磁体等方面的研究工作。
日本一直积极开展在高温超导电缆、变压器、飞轮储能、发电机、故障限流器等方面的研究开发工作。其SuperconductiveACEquipment计划中高温超导电缆、限流器、磁储能器等项目均已进入样机试运行阶段。最近日本专家在‘EUCAS2003’大会的报告中透露,日本政府今年在超导电力方面的投入增加了20%(增加到约6000万美元)。
韩国科技部也计划在未来10年中投资2亿美元进行超导电动机、变压器和电缆等应用产品的研发。
65、三相交流高温超导电缆系统
项目介绍:
北京云电英纳超导电缆技术公司研制成功的三相交流33.5米35kV/2kA高温超导电缆系统,于2004年4月19日在云南昆明普吉变电站挂网试运行成功,成为继丹麦和美国之后的第三组挂网运行的超导电缆系统,而且性能优于前两组。
这是世界上第一组采用液氮双层回流的热绝缘形式高温超导电力电缆导体设计,它由多层铋系高温超导线材编制而成,外部是高真空隔热层,最外面是电气绝缘层。整个电缆采用液氮冷却,并在电缆内形成回流循环。
高温超导电力电缆具有损耗低、容量大、占地少和环保的优点,它的使用将为电能输送带来革命性的变革。
六、能源材料与技术
66、高效固态纳米晶太阳能电池的制备
项目介绍:
技术特点:目前的商用太阳能电池都是由硅制成。但硅电池的制作设备和工艺比较复杂,成本比较昂贵,从而限制了硅太阳能电池的普及应用。最近出现的纳米二氧化钛m料敏化太阳能电池有望克服硅电池的缺点,而成为下一代实用太阳能电池。
成果形式:提供实验室规模生产技术 应用范围:太阳能发电
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市场预测:据美国太阳能电池专业刊物?PVNEWS',的数据,2003年全球太阳能q池的产量为742MW,还将以每年30一40%速度递增。07年预计达1500MW,如果中国纳晶电池达世界产量的5%,销售额15000万。
现有基础:掌握了半导体纳米晶,染料,固态电解质对电极等各组成部分以及电池组装的全部技术,并申请了多项国家发明专利,有自主知识产权。
效益分析:3000万
对合作者要求:最好拥有导电玻璃的生产技术。
合作形式:由对方投资进行小规模工业化生产的技术研究,研究成果共享。
67、高容量、大功率锂离子电池用纳米负极材料的研制与开发
项目介绍
近年来,锂离子电池的销售额持续增长,现已成为应用最为广泛的二次电池,其性能向着高容量、大功率、长寿命、小型化的方向发展。电极材料是影响锂离子电池性能的关键因素。
本项目即开展高容量、大功率锂离子电池负极用纳米材料的制备、预处理、表面修饰和添加工艺研究,并实现其规模化生产。初步结果表明:以纳米碳管/纳米炭纤维改性锂离子电池负极,有效提高了电池的循环性能;硬炭/过渡金属氧化物复合负极材料的可逆容量达到600mAh/g。以上技术指标达到国际同类产品先进水平。
本项目研发的高性能负极材料有着良好的产业化前景和市场潜力。现希望以风险投资、合作开发等方式开展合作。
68、永磁交流伺服电机和设计技术
项目介绍
永磁交流伺服电动机广泛用于高性能调速系统(如机床、电梯、机器人、电动汽车、家用电器等)。在国内,由于在技术经济上存在问题,迄今未能大量推广,高性能的永磁交流伺服电动机及系统却随着工程装备大量进口。本项目开发的交流伺服电机可大大减少进口,降低成本,同时可以提高所配备的技术装备在国内外市场上的竞争力。
本课题开发的永磁交流伺服电动机,包括机床用永磁交流伺服电动机、无齿轮曳引电梯电机、横向磁通电机及无铁心电机。 ,
所开发的永磁交流伺服电机样机性能达到了国际先进水平,它们有着共同的技术特点:电机的低速平稳性好、振动噪声低、重量轻、效率高等。例如:机床用永磁交流伺服电动机调速范围宽:0.5~3000r/min,并有着较高的控制精度和反应灵敏性,噪声≤65dB;电梯电机额定功率4.3~25kWl50转/分,效率90%以上;无铁心样机
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则采用了聚磁型永磁体结构型式,2.2kW 8极电机,额定效率:≥87%,噪声:≤56 dB(A),重量:≤40kg;横向磁通电机功率密度比传统结构电机提高3~5倍,有效材料用量可降低80%。已开发两个系列多个规格的机床用永磁交流伺服电机的样机,并将该技术转让大连机床集团有限责任公司,公司自己年需要量4万台以上,产值预计1.2亿多元,极大地促进了东北地区机床行业的发展。无齿轮曳引电梯电机的技术转让工作正与浙江一个厂家洽谈之中。无铁心电机及横向磁通电机这两种新型结构永磁交流伺服电机与国外同步开发,大大有利于电机行业和稀土永磁材料行业的技术进步和产品的升级换代。
永磁交流伺服电机有着广泛的市场应用前景。机床因国产电机和系统不能满足要求而每年进口22亿美元以上,如能替代机床进口的l/10,每年能减少进口2亿多美元。电梯电机的国内需求量为4万台/年,其中高档电梯大部分依赖进口,而国产电梯大多为有齿轮结构效率低、振动噪声大。如能替代进口,改造国内有齿轮结构电梯,效益是相当可观的,可实现产业化。
本项目是国家稀土永磁电机工程技术研究中心承担的?十五?863计划项目,组成了包括院土、教授、高工等实力雄厚的科研队伍。合作方式为技术转让,要求合作单位为投资规模在500万人民币左右的电机生产厂家。
69、磷酸铁锂等新型正极材料产业化研究
项目介绍
锂离子电池目前市场规模为百亿人民币/年,正在迅速取代其它二次电池并将成为电动车辆、电动工具、分散式电网调峰等应用的主要二次电池,安全型正极材料直接影响电池的大型化和安全性。目前的钴酸锂材料因安去性原因仅能应用于5Ah以下级电池,锰酸锂安全性能较好,可满足30Ah以下级电池的安全性要求。电动汽车需要100—200Ah的锂离子电池,目前仅磷酸铁锂安全性能突出,可满足此类大容量电池的需要。本项目组已开发的LixFeP04可逆容量达到140mAh/S,并提高了材料的电子导电能力,使其可满足电池3C放电的要求。
日本富土经济预测,到2010年电动车市场将超过1000亿美元,折算电动车电池年需求将达到300亿美元,本项目拟投入8000万元,项目建成后年产值3亿元,毛利30%,合作者如属化工,将易于实现技术的对接。
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