在鄭州計(jì)量先進(jìn)技術(shù)研究院的國(guó)家煙道流量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置 受訪者供圖
國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局技術(shù)創(chuàng)新中心是國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)管科技創(chuàng)新體系的重要組成部分,是落實(shí)國(guó)家各項(xiàng)科技發(fā)展政策的高地。近日,河南省申報(bào)的國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)管技術(shù)創(chuàng)新中心(超硬材料及制品)、國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)管技術(shù)創(chuàng)新中心(碳計(jì)量)成功獲批建設(shè)。國(guó)家級(jí)技術(shù)創(chuàng)新中心實(shí)力如何?記者進(jìn)行了深入探訪。
這里開(kāi)創(chuàng)超硬之源
技術(shù)創(chuàng)新中心名稱(chēng):國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)管技術(shù)創(chuàng)新中心(超硬材料及制品)
依托單位:鄭州磨料磨具磨削研究所有限公司
“天地之中,超硬之源?!痹谶@里,陳列著我國(guó)第一臺(tái)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的六面頂人造金剛石裝備。從汽車(chē)行業(yè)、制冷行業(yè)到電子行業(yè)、LED行業(yè),這里自主研發(fā)的超硬材料砂輪、金剛石修整滾輪、超硬材料磨盤(pán)等磨料磨具產(chǎn)品應(yīng)有盡有。在高性能工具全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,更是展示著各種應(yīng)用于航空航天、集成電路、新能源、海陸交通等領(lǐng)域的加工用系列高性能工具。
10月17日,記者走進(jìn)鄭州磨料磨具磨削研究所有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“鄭州三磨所”),深入了解國(guó)內(nèi)超硬材料及制品的發(fā)展歷程,明確超硬材料及制品前沿科技的最新研究方向。
打破國(guó)外技術(shù)壟斷
超硬材料被譽(yù)為“材料之王”,主要包括金剛石和立方氮化硼兩種基本材料及其復(fù)合材料。其中,金剛石因其寬帶隙、高載流子遷移率、高擊穿場(chǎng)強(qiáng)等優(yōu)異特性,被譽(yù)為“終極半導(dǎo)體”。在普通人眼中,金剛石是可以打磨成裝飾用的鉆石,但在工業(yè)界,以人造金剛石為代表的超硬材料是支撐我國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的先進(jìn)基礎(chǔ)材料,廣泛應(yīng)用于國(guó)防軍工、航空航天、半導(dǎo)體芯片等領(lǐng)域。
鄭州三磨所作為我國(guó)磨料磨具行業(yè)唯一的綜合性研究機(jī)構(gòu),長(zhǎng)期致力于超硬材料及制品的研發(fā)與生產(chǎn)。鄭州三磨所成功研制出我國(guó)第一顆人造金剛石、第一顆立方氮化硼、第一顆人造金剛石聚晶、第一顆立方氮化硼聚晶,創(chuàng)造了多個(gè)國(guó)內(nèi)第一,打破多項(xiàng)國(guó)外技術(shù)壟斷,實(shí)現(xiàn)了技術(shù)自主可控。
鄭州三磨所國(guó)家質(zhì)檢中心副主任肖騰介紹,鄭州三磨所先后獲得了40項(xiàng)國(guó)家、?。ú浚┘?jí)科技獎(jiǎng)項(xiàng)(其中包括4項(xiàng)國(guó)家獎(jiǎng)),主持或參與制定修訂了125項(xiàng)國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),擁有200項(xiàng)授權(quán)專(zhuān)利,其中發(fā)明專(zhuān)利184項(xiàng)。
著重三方向研發(fā)
國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)管技術(shù)創(chuàng)新中心(超硬材料及制品)由鄭州三磨所牽頭,聯(lián)合鄭州大學(xué)、河南省產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)技術(shù)研究院共同申請(qǐng)組建。這是河南首批榮獲國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)管總局批準(zhǔn)建設(shè)的技術(shù)創(chuàng)新中心,標(biāo)志著超硬材料產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)監(jiān)管科研能力建設(shè)實(shí)現(xiàn)新突破。
“只有測(cè)得出,才能造得出;只有測(cè)得準(zhǔn),才能造得精。”我國(guó)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)能力的許多短板與“測(cè)不了、測(cè)不全、測(cè)不準(zhǔn)”密切相關(guān)。破解產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱問(wèn)題需要更先進(jìn)的計(jì)量測(cè)試技術(shù)、更強(qiáng)的計(jì)量能力和更高的測(cè)量水平。
肖騰表示,未來(lái)五年,該創(chuàng)新中心將圍繞超硬材料及制品領(lǐng)域市場(chǎng)監(jiān)管和質(zhì)量基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)技術(shù)需求,聚焦產(chǎn)業(yè)計(jì)量測(cè)試技術(shù)創(chuàng)新,搶占標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)高地,助力產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)突破,促進(jìn)重大基礎(chǔ)研究成果產(chǎn)業(yè)化,形成超硬材料及制品產(chǎn)業(yè)計(jì)量測(cè)試及標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)人才高地、技術(shù)高地和創(chuàng)新高地。
肖騰介紹,該創(chuàng)新中心將重點(diǎn)從計(jì)量技術(shù)、測(cè)試技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)三個(gè)方向開(kāi)展攻關(guān)研究。
計(jì)量技術(shù)上,主要開(kāi)展超硬材料、超硬材料制品精密工具領(lǐng)域關(guān)鍵參數(shù)計(jì)量校準(zhǔn)技術(shù)研究,以及超硬材料制品高端消費(fèi)和功能化應(yīng)用關(guān)鍵參數(shù)量值溯源傳遞技術(shù)研究。
測(cè)試技術(shù)上,主要針對(duì)電子、光伏等先進(jìn)制造領(lǐng)域用超硬材料關(guān)鍵控制參數(shù)不能測(cè)、測(cè)不準(zhǔn)等難題開(kāi)展研究,以及針對(duì)金剛石在消費(fèi)領(lǐng)域、半導(dǎo)體功率器件領(lǐng)域、熱沉材料領(lǐng)域、光學(xué)窗口領(lǐng)域、高頻聲學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用時(shí)的關(guān)鍵參數(shù)測(cè)試技術(shù)研究。
標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)上,主要針對(duì)培育鉆石品質(zhì)評(píng)價(jià)、質(zhì)量分級(jí)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)研制技術(shù)研究,以及金剛石熱沉片、光學(xué)片相關(guān)測(cè)試技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研制技術(shù)開(kāi)展研究。
“中心將實(shí)現(xiàn)超硬材料及制品核心應(yīng)用領(lǐng)域全覆蓋,打通超硬材料及制品產(chǎn)業(yè)鏈,推動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展?!毙をv說(shuō)。
這里“碳”索計(jì)量技術(shù)前沿
技術(shù)創(chuàng)新中心名稱(chēng):國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)管技術(shù)創(chuàng)新中心(碳計(jì)量)
依托單位:鄭州計(jì)量先進(jìn)技術(shù)研究院
這里能夠?qū)崟r(shí)地反映出鄭州市全域7568平方千米的碳排放量及分布;這里可以使用煙道流量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置模擬不同的煙氣條件進(jìn)行校準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)煙道流量準(zhǔn)確度提升一個(gè)數(shù)量級(jí),測(cè)量能力位居世界第一;這里還建立了全國(guó)唯一、世界唯二的基于小區(qū)域反演和差分吸收激光雷達(dá)的無(wú)組織排放計(jì)量系統(tǒng)……
建設(shè)初衷為更好發(fā)展碳計(jì)量技術(shù)
鄭州計(jì)量先進(jìn)技術(shù)研究院(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“鄭州計(jì)量院”)由鄭州市人民政府和中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院于2019年共建成立,是“河南省重大新型研發(fā)機(jī)構(gòu)”。目前鄭州計(jì)量院的主要職能是落地頂尖國(guó)際水平的研究成果,繼續(xù)研發(fā)并生產(chǎn)國(guó)內(nèi)空白的高端精密儀器裝置,并將已經(jīng)研發(fā)出的高端裝置替代進(jìn)口裝置,帶動(dòng)鄭州高科技經(jīng)濟(jì),繼而向全國(guó)推廣應(yīng)用。
“建設(shè)國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)管技術(shù)創(chuàng)新中心(碳計(jì)量)的初衷是為了更好地發(fā)展碳計(jì)量技術(shù),希望該創(chuàng)新中心在技術(shù)創(chuàng)新、成果轉(zhuǎn)化和人才培養(yǎng)三個(gè)方面發(fā)力,更好將工作推進(jìn)下去?!编嵵萦?jì)量院副院長(zhǎng)張亮介紹。
據(jù)了解,該中心依托鄭州計(jì)量院,圍繞碳排放/碳匯監(jiān)測(cè)、反演、高端設(shè)備研發(fā)等領(lǐng)域,已獲得眾多具有國(guó)際領(lǐng)先水平的技術(shù)創(chuàng)新成果,可在企業(yè)的排放端碳測(cè)量、城市/區(qū)域碳排放監(jiān)測(cè)和計(jì)量等多個(gè)層面,通過(guò)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的建立和國(guó)際比對(duì),實(shí)現(xiàn)碳數(shù)據(jù)的國(guó)際互認(rèn),助力建設(shè)國(guó)家碳計(jì)量體系。
張亮表示,中心將聚焦國(guó)家“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)和產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新發(fā)展的重大需求,以提升我國(guó)碳計(jì)量能力為目標(biāo),圍繞精準(zhǔn)可溯源的企業(yè)碳排放量計(jì)量技術(shù)、不同尺度區(qū)域?qū)崪y(cè)反演碳排放清單技術(shù)、高端碳測(cè)量?jī)x器裝備研發(fā)等領(lǐng)域開(kāi)展研究。
高端儀器裝備市場(chǎng)需求達(dá)數(shù)億元
國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)管技術(shù)創(chuàng)新中心(碳計(jì)量)還將致力于攻克碳測(cè)量相關(guān)高端儀器裝備的技術(shù)難題。據(jù)了解,鄭州計(jì)量院已建立國(guó)內(nèi)頂尖的光腔衰蕩光譜法碳測(cè)量裝置多套,其CO2和CH4不確定度測(cè)量已達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平;已建立國(guó)內(nèi)頂尖的差分吸收激光雷達(dá)系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)大氣污染物和溫室氣體測(cè)量,激光雷達(dá)的波長(zhǎng)范圍可覆蓋到3μm,排放量測(cè)量不確定度小于30%;已建立多套國(guó)內(nèi)頂尖的煙道排放量計(jì)量裝置。
張亮表示,目前煙道排放量的計(jì)量裝置已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化,光腔衰蕩光譜、差分吸收激光雷達(dá)測(cè)量等技術(shù)的高端設(shè)備研發(fā)工作也接近產(chǎn)品化階段。這些高端碳監(jiān)測(cè)設(shè)備將結(jié)束我國(guó)碳大氣觀測(cè)和碳源監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)期依賴(lài)歐美產(chǎn)品的現(xiàn)狀,打破國(guó)外在該領(lǐng)域的壟斷,全面提升我國(guó)在碳測(cè)量?jī)x器儀表行業(yè)的話語(yǔ)權(quán),增強(qiáng)我國(guó)碳測(cè)量?jī)x器產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。
據(jù)悉,在雙碳目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中,我國(guó)碳測(cè)量?jī)x器市場(chǎng)潛力巨大,其中僅光腔衰蕩溫室氣體濃度監(jiān)測(cè)設(shè)備年度市場(chǎng)需求就達(dá)數(shù)億元,中心系列高端碳測(cè)量?jī)x器的量產(chǎn)將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益,該技術(shù)創(chuàng)新中心力爭(zhēng)打造百億規(guī)模高端儀器儀表企業(yè)。
“今年相關(guān)精密測(cè)量?jī)x器裝備的交易額已達(dá)四五千萬(wàn)元,預(yù)計(jì)明年還將進(jìn)一步擴(kuò)展,所以中心在五年內(nèi)形成高端儀器裝備產(chǎn)業(yè)鏈基本配置的目標(biāo)并不難實(shí)現(xiàn)?!睆埩琳f(shuō)。