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研發(fā)團隊

Teams

金剛石薄膜材料研發(fā)團隊

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2021-12-16
團隊信息
課題組名稱(chēng):薄膜材料與界面課題組
課題組網(wǎng)址:http://www.imr.cas.cn/yjtd/fmi/
負責人:姜辛 工作單位:中國科學(xué)院金屬研究所 學(xué)科領(lǐng)域:功能材料
課題組院地合作聯(lián)絡(luò )人員
姓 名:黃楠 辦公電話(huà):024-83970109
手 機:13555847576 E-mail:nhuang@imr.ac.cn
科技處院地合作聯(lián)絡(luò )人員
姓 名:李鵬 辦公電話(huà):024-23971157
手 機:15140035307 E-mail:pengli@imr.ac.cn
團隊介紹

金剛石薄膜材料研發(fā)團隊,主要針對高端制造業(yè)和環(huán)保行業(yè)對金剛石薄膜材料的需求,研制各種高性能金剛石薄膜/涂層材料和配套裝備,并開(kāi)展相關(guān)工程化應用研發(fā)。

主要研發(fā)方向包括:

多層、梯度和復合金剛石涂層設計與工藝開(kāi)發(fā)

● 批量金剛石涂層刀具開(kāi)發(fā)與具體應用領(lǐng)域使役行為評價(jià)

● 規?;a(chǎn)金剛石涂層刀具產(chǎn)品的成套裝備研制

● 高性能金剛石薄膜電極設計與工藝開(kāi)發(fā)

● 基于金剛石薄膜電極的民用消毒殺菌終端產(chǎn)品開(kāi)發(fā)

● 基于金剛石薄膜電極的環(huán)保裝備開(kāi)發(fā)


典型轉移轉化項目案例

1.金剛石涂層刀具技術(shù)開(kāi)發(fā)與產(chǎn)業(yè)化

金剛石涂層刀具擁有高的硬度和耐磨性、高的熱導率、低的熱膨脹系數、低的摩擦系數和化學(xué)穩定性等優(yōu)異特點(diǎn),是滿(mǎn)足高效率、高耐磨、高精度、長(cháng)壽命等要求的首選刀具材料,可以有效達到減少刀具磨損,延長(cháng)刀具壽命,提高切削速度的目的,是實(shí)現綠色加工和智能加工的高端刀具。金剛石涂層刀具主要用于航空航天、汽車(chē)、醫療裝備、3C和5G等高端制造業(yè)領(lǐng)域,可實(shí)現碳纖維復合材料、金屬基復合材料、高硬鋁合金、鈦合金、氧化鋯、石墨和PCB板等難加工材料的減材需求。

團隊經(jīng)過(guò)一系列的科技攻關(guān),開(kāi)發(fā)出復合、多層和梯度金剛石涂層結構,并掌握了涂層工藝,形成了成熟的金剛石涂層刀具產(chǎn)品,金剛石涂層硬度大于85Gpa;金剛石含量大于90%;結合強度大于50N;涂層表面粗糙度和厚度可以根據需求進(jìn)行設計。熱絲化學(xué)氣相沉積系統是批量制造金剛石涂層刀具的關(guān)鍵裝備,團隊已經(jīng)開(kāi)發(fā)出實(shí)驗室型、中試型和連續生產(chǎn)型熱絲化學(xué)氣相沉積系統并配有成熟工藝,完成了金剛石涂層刀具制造裝備+工藝的整體化開(kāi)發(fā)任務(wù)。

團隊已經(jīng)與廈門(mén)金鷺特種合金有限公司和株洲鉆石切削刀具股份有限公司進(jìn)行合作開(kāi)發(fā),共同推動(dòng)金剛石涂層刀具制造裝備、工藝及其高端產(chǎn)品的快速?lài)a(chǎn)市場(chǎng)化發(fā)展,同時(shí)提升企業(yè)的金剛石涂層理論基礎和技術(shù)水平。

金剛石涂層刀具制造裝備和產(chǎn)品

2.金剛石薄膜電極技術(shù)開(kāi)發(fā)與產(chǎn)業(yè)化

金剛石薄膜電極具有高的析氧電位,同時(shí)具有抗腐蝕性強和化學(xué)性能穩定等特點(diǎn),在電能驅動(dòng)下可以高效產(chǎn)生強氧化劑(羥基自由基)礦化有機污染物或產(chǎn)生臭氧對病毒和細菌進(jìn)行消殺。金剛石薄膜電極是高級氧化技術(shù)中最優(yōu)的陽(yáng)極材料,可取代貴金屬電極、石墨電極和金屬氧化物電極,提升環(huán)保裝備制造業(yè)的技術(shù)水平。

金剛石薄膜電極產(chǎn)品和以其為關(guān)鍵材料的廢水處理裝備

團隊經(jīng)過(guò)一系列的科技攻關(guān),已經(jīng)掌握金剛石薄膜電極制造工藝,并可以批量生產(chǎn)?100mm尺寸電極片,該電極析氧電位大于2.5V,電極厚度3-10μm可調,載流子遷移率可達1021cm-3,COD去除率達到95%以上,且電流效率可以實(shí)現95%以上。環(huán)保裝備是金剛石薄膜電極應用的終端產(chǎn)品,團隊可根據實(shí)際需求,設計和制造廢水處理裝備并配套水處理工藝,該裝備可以替代傳統的高級氧化芬頓技術(shù),具備占地面積小、工藝簡(jiǎn)單、無(wú)二次污染等優(yōu)勢且易于實(shí)現智能化,促進(jìn)環(huán)保裝備制造業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng )新。


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