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发展新型陶瓷科学技术 开拓新型材料领域学科前沿——新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室
2014-07-25
新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室依托清华大学，主要从事高性能陶瓷材料领域科学研究与人才培养，致力于发展新型陶瓷科学与技术，开拓新型材料领域的学科前沿。该实验室的前身——清华大学无机非金属材料学科于1987年被评为重点学科，1988年列为世行贷款重点学科发展项目，1991年开始建设“新型陶瓷与精细工艺”国家重点实验室，于1995年通过国家验收正式对外开放。现任实验室主任为
先进陶瓷新材料及其制备工艺和应用技术研究的“国家队”
新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室主要集中研究先进陶瓷新材料及其制备工艺和应用技术，属于应用基础研究类型的国家重点实验室。实验室紧紧围绕国民经济建设以及国防军工产业的重大需求，瞄准高性能陶瓷新材料领域的科学发展前沿，结合国家重点科研任务，开展基础和应用基础研究，为国家培养先进陶瓷材料领域的优秀人才。目前，实验室的主要研究方向包括：信息功能陶瓷材料、功能复合材料设计与新材料探索、高性能结构陶瓷、陶瓷材料先进制备工艺、能源与环境材料、生物陶瓷材料。
在信息功能陶瓷材料方面，实验室近年来开展的研究工作包括：纳米晶陶瓷的制备、尺寸效应及其控制原理，高性能低温烧结软磁铁氧体材料及片式元器件，新一代高性能低成本多层陶瓷电容器材料及元器件，多元体系中准同型相界（MPB）组成的线性组合规律，新型压电材料与器件，高性能电子陶瓷基板及其元器件、流延法制备科学与技术，新型微波／毫米波介质材料，陶瓷超常介质与介质基超构材料等。
在功能复合材料设计与新材料探索方面，实验室开展了非均质材料显微结构与性能关联研究和多铁性复合材料、复合功能陶瓷中界面效应的物理机制及新材料研制、多铁性复合陶瓷薄膜的多场耦合效应、新型多铁性磁电复合材料的研制、新型复合固态电解质的研制等方面的研究工作。
在高性能结构陶瓷材料方面，主要围绕新型结构陶瓷的设计、陶瓷烧结工艺与材料性能可靠性、脆性材料断裂与破坏机理、极端环境下的陶瓷新材料探索、低导热陶瓷材料及其涂层、陶瓷材料的低成本高性能制备技术、高性能结构陶瓷材料零部件的精加工技术以及透明陶瓷材料等进行研究。
在陶瓷材料先进制备工艺方面开展的研究工作包括近净尺寸和高可靠性的陶瓷成型制备新工艺，胶态注射成型工艺，压力诱导辅助固化胶态注射成型和双组分陶瓷悬浮体的快速均匀混合与可控反应固化成型工艺，陶瓷水基瘠性料浆的注射成型技术，水脱脂注射成型技术，陶瓷悬浮体的快速均匀混合及可控固化成型工艺，无毒性高分子进行陶瓷原位凝固胶态成型，亚微米及纳米陶瓷粉体的表面改性技术，超声波辅助乳液聚合使陶瓷粉体表面改性工艺；不同表面活性剂对陶瓷表面改性；采用低温等离子体表面聚合技术使纳米陶瓷粉体表面改性技术，陶瓷精密注射成型水基萃取脱脂理论和技术，超临界萃取脱脂技术。
在能源环境与生物材料方面开展的研究包括：染料敏化太阳能电池材料及其器件的研究，高比能高比功率锂离子正极材料，高性能热电化合物材料及其微器件，稀土复合氧化物环境催化材料，纳米晶磷酸钙胶原基骨修复材料，生物医用材料组织诱导作用的分子机制与设计原理。。
打造卓越团队，实现创新发展
目前实验室拥有一支学术水平高、教学和科研经验丰富的固定科研人才队伍。实验室现有研究人员58人，其中中国科学院院士2人，中国工程院院士2人，教授31人，副教授20人，高级工程师4人。研究人员队伍中国家杰出青年基金获得者7人，国家优秀青年基金获得者3人，长江学者特聘教授6人，教育部跨世纪(或新世纪)人才计划入选者7人，“北京市科技新星”获得者5人，国家千人计划特聘教授3人，入选青年千人计划2人，国家973计划项目首席科学家1人。实验室功能陶瓷团队分别于2005年和2006年入选国家教育系统创新研究团队和国家自然科学基金委创新研究群体。
多年来，实验室紧紧围绕陶瓷新材料领域的科学发展前沿、国民经发展中的重大需求和国家重点科研任务深入开展新型陶瓷材料与精细制备工艺技术的基础和应用基础研究，取得一系列开创性、独具特色的科研成果，研制成功一系列在国内外有重大影响的陶瓷新材料和新技术。实验室在透明氧化铝陶瓷与高压钠灯、复合氮化硅陶瓷刀具、高性能铁电压电陶瓷及低烧技术、陶瓷胶态成型新工艺、高性能低温烧结软磁铁氧体、纳米骨修复材料、稀土复合氧化物环境催化材料以及复合材料的结构与性能关联等方面取得了多项重大成果，先后获得全国科学大会奖、国家技术发明奖和国家自然科学奖等国家级科技奖励。通过十几年来的建设和发展，实验室已逐步建成为我国在新型陶瓷材料与精细制备工艺，特别是信息功能陶瓷材料、高性能结构陶瓷材料以及陶瓷基复合材料等领域的重要科学研究与人才培养基地。
实验室建设以来，承担完成了包括国家973计划重大基础研究项目、863计划高技术项目、国家自然科学基金重大重点项目等在内的国家科研项目200余项；荣获省部级以上奖励29项，其中国家自然科学二等奖2项，国家技术发明二等奖5项，国家科技进步二等奖2项；发表SCI收录论文1500余篇；获国内外专利150余项。
开放流动，联合竞争
根据“开放、流动、联合、竞争”的原则，新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室始终如一地开展广泛的学术交流与合作。在国际上与美国、英国、瑞士、法国、德国、日本、澳大利亚、荷兰、葡萄牙、香港、台湾等国家和地区的大学、研究机构和公司有经常性的学术交流与科技合作项目，先后与日本精细陶瓷中心（JFCC）、韩国工业陶瓷技术研究院、瑞士联邦工学院、美国莱斯大学工学院等国外研究机构签署了学术交流与合作协议，与日本精细陶瓷中心、东芝公司、丰田汽车、三菱重工、韩国工业陶瓷技术研究院、韩国三星高技术研究院、德国西门子、荷兰飞利浦、美国巴斯夫等国外知名研究机构和企业建立了良好的科技合作关系。实验室逐渐建立了“项目-人才-基地”相结合的国际科技合作模式，2012年实验室被北京市科委认定为“北京市高技术陶瓷材料与工艺国际合作基地”，依托于实验室的“先进功能材料国际联合研究中心”被科技部认定为国家国际科技合作基地，实验室创办的国际学术刊物Journal of Advanced Ceramics已于2012年1月由Springer正式出版发行。在国内与许多大学、科研机构和企业开展密切的学术交流和科技合作，实验室每年设立开放课题近20项，支持国内外客座研究人员来室开展研究工作。实验室研究人员每年应邀在国际材料领域的重要学术会议上做特邀报告20余人次，每年有多位研究人员赴国外著名学术机构和大学从事短期科学研究与访问和教学活动。这些活动大大促进了实验室与国际间的学术与科研交流，对于建设世界一流国家重点实验室发挥了重要作用。
新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室面向国家战略需求，立足国际相关研究领域的发展前沿，开展基础理论及应用基础研究，在国内及国际产生了重要的学术影响，成为相关行业领域重要而不可或缺的研究基地。未来实验室将坚持现有特色，围绕主要研究方向，通过承担国家重大科研项目，为国民经济、社会发展、国防建设中的重大基础性、关键性问题的解决做出更大贡献。
实验室主要领导简介
李龙土，教授，博士生导师，中国工程院院士，新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室学术委员会主任，负责实验室的学术与学科发展方向，研究领域为铁电、压电、介电、铁磁及半导体等功能陶瓷材料及应用研究。主持和参加研制成功一系列具有优异性能的铁电压电陶瓷材料，提出对产业化有指导意义的技术路线，开拓了高性能铁电压电陶瓷实现低温烧结的新途径，发明了低烧多层压电陶瓷变压器并推广应用。领导课题组在弛豫铁电陶瓷、压电超声马达、复合特性半导体陶瓷等领域进行开创性研究。作为国家863计划“八五”重大项目负责人，主持和参加研制成功高性能低烧多层陶瓷电容器，成果转化取得显著效益，对国家863计划重大项目的实施及高技术产业化做出了重大贡献。
潘伟，教授，博士生导师，清华大学学位委员会委员，材料科学与工程学位分委员会主席，新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室主任，负责实验室全面工作。研究领域为热障涂层陶瓷材料、透明陶瓷、电纺丝法制备纳米纤维和功能器件、固态离子导体材料、轻质超硬材料、精密陶瓷部件制备技术。曾获得清华大学学术新人奖励、北京市科学技术二等奖、享受政府特殊津贴。
岳振星，清华大学材料学院教授，博士生导师，新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室常务副主任，负责实验室日常行政事务。研究领域为新型铁性功能陶瓷材料、微波与毫米波材料、LTCC 材料与陶瓷集成系统、功能陶瓷薄膜与厚膜材料及集成微波器件，新型类钙钛矿化合物的合成、结构与性能。
周济，清华大学材料学院教授，博士生导师，长江学者特聘教授，国家杰出青年基金获得者，新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室副主任，负责实验室外事接待、学术交流、精细陶瓷北京重点实验室学术委员会主任。主要研究方向是信息功能陶瓷、新型电磁介质及超构材料（metamaterials)。
林红，清华大学材料学院教授，博士生导师，院长助理（外事），担任新能源材料研究所副所长，新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室副主任，负责实验室科研与合作、开放课题管理。主要致力于纳米材料的结构设计与制备、纳米材料的表面与界面化学、复合纳米材料的光化学与电化学以及基于这些先进纳米材料科学的新能源利用等方面的研究。
谢志鹏，,清华大学材料学院教授，博士生导师，清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室副主任，负责实验室安全问题。研究领域为工程陶瓷材料的先进成型工艺、陶瓷的增强增韧、透明陶瓷与彩色陶瓷制备、低维纳米陶瓷材料的制备、惰性生物陶瓷的研究与制备、超低温极端条件下陶瓷材料的性能与结构研究、耐高温抗辐照核能用陶瓷的研究、多孔陶瓷及过滤陶瓷膜研究与制备。
梁彤祥，工学博士，博士生导师，清华大学核能与新能源技术研究院研究员，清华大学核能与新能源技术研究院精细陶瓷研究室主任，精细陶瓷北京重点实验室主任，清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室副主任（主要负责精细陶瓷分室工作）。主要研究方向能源陶瓷材料。
