学科专业评审组:材料科学组
项目名称:一维陶瓷材料微纳尺度结构控制与组装技术及应用
提名单位: 陕西省教育厅
提名等级:三等奖
提名单位意见: 项目围绕一维陶瓷材料在结构功能一体化方面的应用难题,以国家级科技项目和国家重大需求为依托,历经十余年产学研用协同攻关,针对一维陶瓷材料在微纳尺度结构控制与相互组装系列问题,先后开发了氧化铝基连续纤维纳米棒状晶组织定向技术、晶须搭接结构多孔陶瓷微观结构控制技术和低成本纤维组装晶须次级结构构建技术等多项国内领先的创新技术成果,并在飞轮储能设备、高温烟气过滤、柔性保温材料等领域实际应用,成功满足氧化铝材料增韧、多孔材料增强等多项技术需求。项目推广至今,应用单位增加销售收入3亿元。 项目内容丰富、理论水平高、创新性强、技术先进,授权发明专利10项,发表论文15篇,相关成果分别获得陕西省高校科技成果二等奖、三等奖各1项。经专家鉴定,该项目在技术创新性、指标达成度、成果应用价值及效果及经济和社会效益等方面均表现出色。 项目覆盖节能、环保、装备制造及新材料等领域,符合国家发展循环经济、绿色制造和双碳等政策,从产业链创新入手,解决了纤维、晶须增韧产业发展的关键技术难题,推动了纤维产业向高性能、绿色发展,具有广阔前景和推广价值,对推动新材料领域技术进步和产业发展有重要意义。 项目成果材料齐全、规范,无知识产权纠纷,人员排序无争议,符合陕西省科学技术奖提名条件。特提名为陕西省科学技术进步奖三等奖。
项目简介:

客观评价:

应用情况和效益:

主要知识产权和标准规范等目录:

主要完成人:
  1. 姓名:张海鸿
    排名:1
    行政职务:院长助理
    技术职称:副教授
    工作单位:西安航空学院
    对本项目技术创造性贡献:(1)对第1、2、3项科技创新做出了创造性贡献;(2)提出TGG技术应用于纤维组织定向的理论构想,完善干法纺丝制备定向氧化铝基纤维工艺,揭示其强韧化机制;优化原位生长法制备晶须搭接多孔莫来石陶瓷的工艺参数,提高力学性能;提出干法粉体烧结法低成本构建纤维-晶须次级结构的技术方案并实现;(3)是西安航空学院对本项目发明专利第2和第3项的主要完成者及第1、第4、第5、第6、第9和第10项的主要贡献者。
    曾获国家科技奖励情况: (1)2022年度陕西省高等学校科学技术研究优秀成果三等奖,定向多孔氮化硅陶瓷的制备及应用基础研究,排名第2; (2)2024年度陕西省高等学校科学技术研究优秀成果二等奖,一维氧化铝基陶瓷材料微纳尺度结构设计与组装及其应用基础研究,排名第1。
  2. 姓名:于方丽
    排名:2
    行政职务:院长
    技术职称:教授
    工作单位:西安航空学院
    对本项目技术创造性贡献:(1)对第2、3项科技创新做出了创造性贡献;(2)主要负责定向多孔材料方案制定、理论研究、研究报告审定等工作以及推广应用;(3)是西安航空学院对本项目发明专利第4、第5和第6项的主要完成者及第3项的主要贡献者。
    曾获国家科技奖励情况: (1)2022年度陕西省高等学校科学技术研究优秀成果三等奖,定向多孔氮化硅陶瓷的制备及应用基础研究,排名第1; (2)2024年度陕西省高等学校科学技术研究优秀成果二等奖,一维氧化铝基陶瓷材料微纳尺度结构设计与组装及其应用基础研究,排名第2。
  3. 姓名:王波
    排名:3
    行政职务:无
    技术职称:教授
    工作单位:西安交通大学
    对本项目技术创造性贡献:(1)对第1项科技创新做出了创造性贡献;(2)主要负责工艺优化指导等工作;(3)是西安交通大学对本项目发明专利第7、第8项的主要完成者及第1项的主要贡献者。
    曾获国家科技奖励情况: 2024年度陕西省高等学校科学技术研究优秀成果二等奖,一维氧化铝基陶瓷材料微纳尺度结构设计与组装及其应用基础研究,排名第3。
  4. 姓名:曾德军
    排名:4
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:长安大学
    对本项目技术创造性贡献:(1)对第1项科技创新做出了创造性贡献;(2)主要参与科研实验工作;(3)是长安大学对本项目发明专利第7项的主要贡献者。
    曾获国家科技奖励情况: 2024年度陕西省高等学校科学技术研究优秀成果二等奖,一维氧化铝基陶瓷材料微纳尺度结构设计与组装及其应用基础研究,排名第6。
  5. 姓名:张阔
    排名:5
    行政职务:无
    技术职称:讲师
    工作单位:西安航空学院
    对本项目技术创造性贡献:(1)对第3项科技创新做出了创造性贡献;(2)主要参与具体的科研实验工作;(3)是西安航空学院对本项目发明专利第4、第5和第6项的主要贡献者。
    曾获国家科技奖励情况: 2024年度陕西省高等学校科学技术研究优秀成果二等奖,一维氧化铝基陶瓷材料微纳尺度结构设计与组装及其应用基础研究,排名第5。
  6. 姓名:白宇
    排名:6
    行政职务:无
    技术职称:教授
    工作单位:西安交通大学
    对本项目技术创造性贡献:(1)对第2项科技创新做出了创造性贡献;(2)主要参与技术方案制定、理论研究,研究报告审定等工作。
    曾获国家科技奖励情况: 2022年度陕西省高等学校科学技术研究优秀成果三等奖,定向多孔氮化硅陶瓷的制备及应用基础研究,排名第4。
主要完成单位及创新推广贡献:
  1. 单位名称:西安航空学院
    单位贡献: 作为第一完成单位,西安航空学院完成了本项目主要科技创新中的创新点一中的部分工作、创新点二中的大部分工作,以及创新点三中的全部工作,其中包括:(1)将TGG技术成功应用于氧化物陶瓷纤维,实现超细直径纤维、超细直径晶须模板籽晶尺寸控制及二者的轴向一致性。(2)揭示晶须搭接结构多孔陶瓷原位生长机制,用多种工艺方法实现其气孔率和强度的提升。利用细磨-加压的技术,通过原位反应形成的框架重新获得微纳级空隙,解决了晶须搭接结构多孔陶瓷气孔率范围窄、可调控性低的技术难题。(3)开发基于干法粉体烧结工艺,在连续氧化铝基纤维表面构建绒毛状的莫来石晶须次级结构的技术,工艺简单,大幅降低类似结构制备成本。材料表面积提升显著。此外,西安航空学院在项目的完成过程中还发表了学术论文20余篇,申请专利5项。

  2. 单位名称:西安交通大学
    单位贡献: 西安交通大学完成了本项目主要科技创新中创新点一的部分工作:建立双重尺度调控下氧化物纤维制备工艺、Al-Si-O陶瓷体系纳米晶粒尺度形态和取向度调控等理论与方法;提出干法纺丝实现模板籽晶定向的工艺,实现简单工艺下籽晶与纤维同轴定向,并优化纺丝参数。提供了本项目实验所需的真空快速烧结炉和检测分析所需的透射扫描电镜等仪器设备,为本项目技术的完善和推进做出了卓越的贡献。

  3. 单位名称:长安大学
    单位贡献: 长安大学完成了本项目主要科技创新中创新点二的部分工作,具体为:利用冷冻干燥技术提高晶须搭接结构多孔陶瓷凝胶坯体的强度,提供多孔陶瓷性能优化的第二条技术路径。同时,长安大学还为本项目提供实验场所和中产测试场地,为本项目科技技术的完善和推广做出了贡献,同时为申报2024年度陕西省高等学校科学技术研究优秀成果二等奖提供了协助。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处