本研究所組建後的近期目標主要是針對碳化矽和金屬鎂原材料生產新技術及多聯產新工藝研發。遠期目標涉及金屬矽、多晶矽、單晶矽、碳化矽單晶、碳化矽金屬複合材料及鎂、鋇、鈣、鍶、銣等輕金屬新型合金材料製備及加工技術以及生產過程中的多聯產節能減排新技術等領域。
基本介紹
- 中文名：西安科技大學材料科學與工程學院矽鎂材料與節能技術研究所
- 所屬機構：西安科技大學
- 性質：學術機構
- 屬性：非盈利
目標與計畫,研究所簡介,所長科研方向,代表性科研項目,現承擔科研項目,科研獲獎,科研論著,
目標與計畫
1、碳化矽－尾氣收集－化工產品（或金屬鎂冶煉或發電）多聯產技術
2、碳化矽－金屬鎂—水泥熟料多聯產新技術
3、太陽能級多晶矽與金屬矽製造新工藝與節能減排技術
4、Al(Mg)-SiC複合材料製備關鍵技術
5、碳化矽單晶製備新技術
6、材料製備中的趨高溫物理化學
研究所簡介
擬成立的矽鎂材料與節能技術研究所已累計投資300餘萬元，擁有全國唯一的大型多功能型實驗室，先後承擔了1項國家自然科學基金項目、1項國家技術創新推廣項目、1項國家科技攻關項目、1項國家“西部專項”計畫項目、1項國家科技支撐計畫項目課題、還先後承擔了陝西省重大產業化項目、陝西省13115工程計畫項目、陝西省專利產業化項目、西安市技術創新工程項目、西安市科技發展項目、寧夏和青海等省20項省級項目以及20餘項與企業聯合的項目，成功開發了9項新技術，其中5項新技術經鑑定達到了國際先進以上水平，3項技術已陸續產業化套用。獲得省、部級科技進步一、二、三等獎5項，省級優秀教學成果獎1項，在國內外重要期刊發表論文150餘篇，其中被SCI、EI、ISTP收錄50餘篇，出版專著3部，獲準和申請發明專利8項。其中的以煤為原料的多芯爐生產SiC新技術和雙電源多熱源爐生產SiC新技術經鑑定技術水平達國際領先，已在我國寧夏、青海、福建、新疆、內蒙和陝西等地推廣套用，已建和在建生產線13條，技術推廣套用創產值10億多元，在國內外碳化矽及相關行業產生了重大影響，有力的推動了行業的科技進步，取得了巨大的經濟效益和社會效益。
本研究所擁有500 m的實驗室，該實驗室有用於碳化矽和金屬鎂冶煉用的200KVA直流變壓器、配套的矽整流櫃、有碳化矽冶煉的30KW、70KW和150KW大、中、小型冶煉爐5台、有用於碳化矽冶煉中尾氣收集的各類型號的集氣裝置及其配套的溫度、壓力和流量檢測系統，有15KW、30KW、80KW和150KW電熱法冶鍊金屬鎂真空冶煉爐4台，有大型的操作台、抽真空設備、混配料設備和行吊設施；有專門的化學檢測分析室，能進行碳化矽和金屬鎂等材料製備相關的原料檢測以及產品純度、各類雜質及其含量20餘項的檢測，有專門的微觀結構分析室，該分析室有用於微觀結構檢測的掃描電鏡、原子力顯微鏡、金相顯微鏡等設備；有專門的物理性能檢測分析室，能進行粒度分析、比表面積檢測、堆積密度檢測；有專門的加工實驗室、該實驗室有碳化矽單晶沉積爐、有大型壓機、高溫爐、小型迴轉窯、素燒爐、氣氛保護爐等。
研究所共有科研人員32人，其中教授2人，副教授5人，講師8人；其中獲博士學位6人，在職攻讀博士3人，在讀博士4，在讀碩士研究生17人。
所長科研方向
所長：王曉剛，教授/博導
個人簡介：
王曉剛，教授，博士生導師，1959年2月生，1999年畢業於西安交通大學獲博士學位。現任西安科技大學材料科學與工程系主任，材料學學科帶頭人。陝西省有突出貢獻專家，陝西省勞動模範。陝西省煤轉化研究會常務副理事長兼秘書長，陝西省矽酸鹽學會理事，陝西省高級專家協會會員，陝西、寧夏、福建、青海、新疆等省(區)相關企業高級顧問。王曉剛教授主要從事材料製備理論與套用方面的研究工作，主持完成了包括國家自然科學基金、國家重點技術創新項目在內的5項國家級項目，20餘項省級重點科技攻關項目和重點工業性試驗項目，20餘項與企業聯合的項目。創立了多熱源多向流製備新材料理論體系，負責開發了9項新技術和新材料生產工藝，5項新技術經省級鑑定達到國際先進以上水平，獲得國家發明專利的的多熱源生產SiC新技術已在國內推廣建成13條生產線，創產值10億餘元。近年來，王曉剛教授主持的項目獲省部級科技進步一、三等獎3項、省級優秀教學成果二等獎1項、陝西煤炭系統優秀科技成果獎1項，獲陝西省教育廳等廳局級獎勵8項；申請國家發明專利5項，在國內外核心以上期刊發表論文100餘篇，其中被SCI、EI等收錄30餘篇，出版專著4部。
代表性科研項目
1）國家自然科學基金項目“多熱源工業合成SiC節能提質最佳化理論與套用”(2001-2004)；2）國家重點技術創新項目“組合電極複式爐芯冶煉SiC技術開發”（2000-2001）；3）國家創新計畫項目“多爐芯大電流冶煉SiC新技術推廣套用”(2002-2003) ；4）寧夏回族自治區科技廳重點科技攻關項目“低溫SiC冶煉技術”（1998-2000）（鑑定水平：國際領先）；5）寧夏回族自治區計委重點工業性試驗項目“多芯爐生產SiC新技術”（1999-2001）（鑑定水平：國際先進）；6）陝西省自然科學基金項目 “陝西煤矸石的新套用研究（用煤矸石低溫合成SiC）”（1996-1999）（鑑定水平：國際先進）；7）陝西省教委重點項目：“煤矸石與煙煤合成低溫SiC技術研究”(1999-2001)；8）青海省重點工業性試驗項目“多爐芯大電流冶煉SiC技術研究”（2001-2003）（鑑定水平：國際先進）；9）寧夏自治區科技攻關項目：“粉體SiC工業冶煉技術與SiC發熱元件研製(2001-2003)”、“寧夏煙煤合成SiC工藝研究(2002-2004)”、“SiC晶須製備及增強鎂鋁合金技術(2001-2004)”、“多熱源SiC冶煉爐CO收集技術研究(2003-2005)”等；
現承擔科研項目
1）國家科技支撐計畫課題“多熱源內熱試驗爐工藝及裝備的研究”（2006-2008），項目經費268萬元；
2）陝西省重大科技創新項目“β-SiC微粉和晶須新材料及其生產技術（2007-2009）”，項目經費50萬元；
3）陝西省專利產業化計畫項目“多芯爐製備β-SiC微粉與晶須”(2006-2008) ，項目經費20萬元”。
4)陝西省“13115”科技創新工程重大科技專項項目“SiC晶鬚生產新技術（2007-2009），項目經費40萬元”
5）西安市重大技術創新支撐計畫項目“SiC單晶及其生產技術”（2007-2009），項目經費40萬元。
科研獲獎
1）“多芯爐生產SiC新技術”2001年獲寧夏回族自治區科技進步一等獎（第一名）。
2）“地礦類專業改造拓寬與材料類專業建設的探索與實踐”獲2000年陝西省政府優秀教學成果二等獎（第一名）。
3）“雙電源多熱源生產SiC新技術”獲2003年青海省科技進步三等獎（第一名）。
4）“陝西韓城礦區煤層滲透性與煤層氣賦集規律研究”2003年獲陝西省科技進步三等獎（第二名）。
5)“冶煉碳化矽的多爐芯爐及其生產碳化矽的方法”2007年獲西安市技術發明一等獎（第一名）。
科研論著
1.王曉剛，李曉池，鄧軍平等.碳化矽合成理論與技術.陝西科學技術出版社，2001年.
2.王曉剛，何恩廣，陳壽田. 用煙煤合成SiC的研究. 煤炭學報. 2000,25（4）： 434~438，(EI收錄).
3.王曉剛，何恩廣，陳壽田. 弱粘結煤的高溫結構變化及其對合成SiC的影響. 燃料化學學報.2000，28（4）：310~313 (EI收錄).
4.Wang Xiaogang, Chen Wei, Chen Shoutian. New Anti-corona Material for Large-scale Electric Machine, ICPADM’2000,6th International Conference on Properties and Application of Dielectric Materials,2000. (EI，ISTP收錄).
5.王曉剛，牟國棟，李曉池，陳維，陳壽田. 煤矸石的納米結構及用煤矸石合成SiC超細粉研究. 無機材料學報. 2001, 16（4）：715~719 (SCI收錄).
6.王曉剛. 低變質煙煤與SiO2合成SiC研究. 矽酸鹽學報. 2001,29（3）：214~217 (EI收錄).
7.王曉剛，李曉池，郭曉濱，劉永勝.多熱源工業合成SiC技術.矽酸鹽學報.2002.30（增刊）：101~104.
8.Wang Xiaogang, Li Xiaochi, Guo Xiaobin. Synthesis of SiC from low metamorphic coals and SiO2，Key Engineering Materials,2002. (SCI，EI，ISTP收錄).
9.王曉剛，樊子民. 電致發熱SiC多孔陶瓷製備工藝與性能研究. 矽酸鹽通報.2004，（6）：106~109.
10.王曉剛，李成峰，郭繼華. 多熱源SiC合成爐內CO氣體參數實驗.長安大學學報. 2004,24（3）：84~87.
11王曉剛，劉永勝，李曉池，郭曉濱，李強. SiC冶煉爐溫度場的有限元分析及其ANSYS模擬研究.西安科技學院學報.2002,22（3）：272~276.
12.王曉剛，郭繼華，李成峰. 多熱源SiC合成爐溫度場變化規律的模擬與計算, 無機材料學報. 2005,20（1）：199~204（SCI收錄）.
13.Wang Xiaogang, Yang Bin, Shao Shuiyuan. Investigation on Superposition rule and influence for multi-thermal-sourct temperature field. Key Engineering Materiats,2004. （SCI、EI、ISTP收錄）.
14.王曉剛，王玲艷，劉小紅. 電致發熱多孔碳化矽陶瓷的絕緣塗層. 矽酸鹽學報. 2007，35（3）：293~297（EI收錄）.
15.李曉池，王曉剛，郭曉濱. SiO2－C－N2－O2系統合成SiC反應機理的研究. 矽酸鹽學報. 2003.31（1）：91~94.
16.李曉池，王曉剛，郭曉濱. 不同熱源合成SiC冶煉爐溫度場的有限元分析及其計算機模擬, 無機材料學報,2003.18（3）：667~672.（SCI收錄）.
17.陳杰，王曉剛，郭繼華. 多熱源合成SiC傳熱規律.北京科技大學學報. 2005,27（5）：536~539. （EI收錄）.
18.陳杰，王曉剛.多熱源合成SiC供電時間的選擇. 煤炭學報.2005,30（2）：233~236（EI收錄）.
19.陳杰，郭繼華，王曉剛. 工業合成SiC的節能提質技術及CO收集. 金剛石與磨料磨具工程. 2005.145（1）：49~52.（EI收錄）.
20. 陳杰，王曉剛，郭繼華. 多熱源合成SiC冶煉爐溫度場的動態數值模擬，金剛石與磨料磨具工程，2006(4):55-57. （EI收錄）.
