【项目集锦】2017年威海政产学研金合作大会--新材料项目发布集锦(下)

食品安全已成为人民群众和政府重点关注的领域，食品安全检测技术是保证食品安全的重要手段。针对传统的食品安全检测技术无法满足市场对于快速、灵敏、低成本、方便且通用性强的检测技术的问题，本技术团队基于表面增强拉曼检测技术，研发了具有自主知识产权的基于激光表面增强拉曼光谱的快检技术，可以实现ppb、ppm量级物质的快速检测。目前已完成该检测技术检测设备的研发，检测基底的小试生产。

化学建材被誉为第四代建材，EPS（聚苯乙烯泡沫）建材是化学建材的重要组成部分。该项目通过一系列专利及专有技术精准控制原料珠粒的发泡过程，使EPS材料的密度、耐热性、吸水性及阻燃性等材料性能有效提升，同时，经过模块化的设计及配套技术使用，在保持保温、抗震、防风及轻质等特性指标稳定性基础上，形成施工简便、性能卓越的装配房屋产品化实践。

材料/工件内部物相、织构、应力等决定了其服役性能。传统X射线衍射分析技术采用埃量级波长的特征X射线仅能获得材料/工件微米到数十微米深度的表层信息。为获得较深内部的相关信息，欧美日等发达国家大量采用中子源产生的中子和高能同步辐射光源产生的短波长X射线作为辐射源进行衍射分析，在基础研究和产品开发上已有大量的研究工作，但中子源和同步辐射光源造价昂贵、不便移动，其应用也受到很大限制。

本仪器首次采用钨、铀等重金属靶发出的亚埃量级短波长特征X射线作为光源，设计透射式和反射式衍射光路，取消传统X射线光路的晶体单色器避免X射线强度大幅衰减，通过系统集成、开发控制和分析软件成功研制了短波长X射线衍射仪，其测角精度达万分之一度，铁粉应力测量误差优于20MPa，可检测数十毫米金属材料沿层深的物相、织构和应力，对传统X射线衍射分析技术的创新和发展起到了重要的促进作用。

传统的工业涂料含有有机溶剂(俗称油漆), 油漆使用的有机溶剂在喷涂过程中会全部挥发，既浪费资源又污染环境。而且喷涂过程中有超过40%-60%的涂料没有附着到工件上，并完全无法回收利用，不但造成工业废渣污染，而且产生巨大的浪费。粉末涂料与传统油漆比较具有漆膜机械性能好、无污染、成本低、易操作、可回收（利用率高）等优点；缺点是(现行的粉末涂料)表面外观质量不如油漆；漆膜厚度较大(一般是油漆膜厚的2-3倍)，造成浪费，而且过厚的漆膜还导致附着力、弯曲性能等漆膜指标降低。这些缺点是由于现行的粉末涂料颗粒粗大（大于35微米）所造成。把粉末涂料颗粒做细并不难，比如可以做到15至20微米，但当颗粒细到25微米时，按粉体技术中常用的Geldart 分类法，粉体就变为了极易聚团、难于操作的C类颗粒，根本无法进行喷涂施工。

本项目技术团队经过数年不懈努力，采用全新的纳米技术成功地解决了这一难题，开发出了超微粉末涂料技术，使细至十几微米的超微粉末涂料具有极高的流动性和可喷涂性，完全实现了在现有粉末涂装线上进行超微粉喷涂，为涂料生产和喷涂行业的粉末化绿色革命铺平了道路。这项技术已取得美国及国际专利，在全球具有唯一性。它将是一项改变全球涂料行业格局的、高起点和革命性的绿色技术。

目前，超细粉体研磨行业主要的磨介球是碳化硅珠、氧化锆珠等。由于碳化硅、氧化锆珠自身磨耗问题，不可避免地给研磨粉体的纯度带来不可忽视的影响，定期更换，也增加了企业的研磨成本。氮化硅陶瓷微珠不仅成功解决了“共和国总理之问”的 圆珠笔芯球珠的问题，而且，由于陶瓷磨珠磨耗非常低，使用寿命大大延长，是纳米级、微米级粉体需求企业的理想磨介。

抗菌涂料是一种具有杀菌（含病毒）功能的涂料。它能在数十分钟至数小时内将涂层表面的细菌和病毒杀死，避免许多疾病的传播，其抗菌功能来自于加入到涂料中的抗菌功能材料。是一种极具市场潜力的新型功能涂料。抗菌涂料在医院、办公楼、公共交通工具、家用电器（洗碗机、冰箱、空调、烤箱、微波炉等）、个人电子产品（电脑、手机等）等领域有着广泛的市场。近年来，抗菌涂料也被不少生产生活用品的厂商所青睐并使用于洁具、家具、童车、儿童玩具等产品中。

市场上的抗菌涂料可分为液体型抗菌涂料和粉末型抗菌涂料。按抗菌机理又可以分为自抗菌型和紫外光激活型。自抗菌型涂料中的功能材料本身就具有抗菌能力；而紫外光激活型必须在有紫外光照射下才具有抗菌能力。目前市场上的主流产品是杜邦公司的抗菌涂料产品。抗菌涂料属于新型功能涂料产品，产品的覆盖面还不宽，主要是现有产品的耐久性仍不理想。由于紫外光激活型抗菌涂料必须在有紫外光照的条件下才能发挥其抗菌功能，其使用范围受到限制，所以自抗菌型现在和将来都是必然是市场的主流产品。现有的自抗菌型涂料基本使用环保、无毒无害的无机杀菌剂来代替传统的有机杀菌剂。这些无机杀菌剂包括银、锌等金属离子，通过载体分散于漆膜中。这些金属离子会逐步迁移到漆膜表面，起到杀菌的作用。

加拿大西安大略大学（UWO）开发出了一种超强型抗菌涂料（包括液体型抗菌涂料和粉末型抗菌涂料）。这种涂料采用了独特的纳米金属颗粒作为抗菌离子源，配以金属离子的缓释技术，大大提高了载体中金属离子的附载量，同时更好地控制了金属离子的释放过程。试验证明，超强型抗菌粉末涂料的有效杀菌寿命是现有主流杀菌粉末涂料的5倍以上。

本项目设计制备了多种高效光动力寡聚苯乙炔类有机抗菌材料。实验室测试结果表明，部分材料的抗菌能力达到纳摩尔级别。与同类抗菌材料相比，该有机材料杀菌速度更快、浓度更低、无细菌抗性等优点，在植入式医疗产品的抗菌涂层中有较大的应用价值。

四川中物材料股份有限公司是由四川科鹰电子有限公司、四川省科学城海天实业总公司(中国工程物理研究院化工材料研究所全资公司)和四川中物创业投资有限公司于2005年共同发起设立的国家级高新技术企业，专业从事高性能复合材料的研发、生产、销售和技术服务，以PPS等特种改性工程塑料、LCD和LED电子用功能性高分子材料和配套国防尖端武器为发展重点，并首次在国内开发出中子屏蔽材料、吸波材料和电磁屏蔽材料等军工配套产品， 为进一步增强核心竞争力，公司在现有产品PPS系列、无卤阻燃PC薄膜系列、无卤阻燃PC增强材料和光反射材料等的基础上，开发了高光反射PC薄膜、高导热PC和建材用挤出级PA、PBT等新材料。

公司现有中高级职称的专业技术人员近20人，拥有国际一流的材料物理、材料化学及材料加工仪器设备，与中物院化材所合作建立了企业技术中心，利用中国工程物理研究院在国防尖端武器多年的技术沉淀，力求将传承军工品质的优良产品引入市场，推动中物院军民两用技术在新材料领域的产业化。

 公司现已承担了包括国家发改委专项、国防科工局军用技术推广科研项目、科技型中小企业技术创新基金、四川省科技计划项目、四川省产业技术研究与开发资金项目和中国工程物理研究院军民两用技术项目在内的多个产业化项目，利用长虹、九州、京东方、三星、LG等高端客户为合作平台，主要替代DOW、PHILIPS、SABIC、帝人等国际知名品牌，正逐步成为绵阳科技城建设和发展的重要新生力量。