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陶瓷基板由于具有熱導(dǎo)率高、耐熱性好、高絕緣、耐腐蝕、抗輻射等技術(shù)優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用于功率半導(dǎo)體和高溫電子器件封裝。 一、項目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡介 電子封裝是將構(gòu)成半導(dǎo)體器件的各個部件（芯片、基板和導(dǎo)線等）按規(guī)定要求合理布置，通過貼片、打線與焊接等工藝，達到保護芯片，實現(xiàn)器件功能的目的。隨著芯片功率的不斷增加和封裝集成度的不斷提高，散熱成為影響器件性能與可靠性的關(guān)鍵。對于半導(dǎo)體器件而言，通常溫度每升高10℃，器件有效壽命降低30-50%。由于芯片一般貼裝在封裝基板（又稱電路板、線路板）上，因此，基板除具備基本的機械支撐與布線（電互連）功能外，還要求具有較高的導(dǎo)熱、耐熱、絕緣、耐壓能力與熱匹配性能。目前常用封裝基板主要分為樹脂基板（印刷線路板、PCB）、金屬基板（MCPCB）和陶瓷基板。其中，陶瓷基板由于具有熱導(dǎo)率高、耐熱性好、高絕緣、耐腐蝕、抗輻射等技術(shù)優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用于功率半導(dǎo)體和高溫電子器件封裝。

發(fā)明了一種新層狀結(jié)構(gòu)復(fù)合材料，由其制造鋅液內(nèi)加熱器的外套管材料解決了耐腐蝕和機械性能一統(tǒng)的材料難題。因此，由此材料制造的新型鋅液內(nèi)加熱器可以解決所有尺寸鋅鍋的內(nèi)加熱問題。配以陶瓷鋅鍋就可以徹底解決傳統(tǒng)鐵制鋅鍋的壽命短，鋅渣多，鍍鋅質(zhì)量不好的問題。資金需求： 配合生產(chǎn)線的關(guān)鍵設(shè)備，投資建廠，興建年100萬千瓦能力的裝備，投資2億元。產(chǎn)值10億元，利潤5億元。可出讓的股份比例：是

關(guān)鍵工序生產(chǎn)的自動化 ① 粉碎（雷蒙磨）自動控制系統(tǒng)的研發(fā)   研制可對粉碎車間雷蒙磨振動下料、粉碎、氣流粗分工況進行實時監(jiān)測、自動優(yōu)化控制的自動監(jiān)控系統(tǒng)。將雷蒙磨因堵塞停機造成的故障次數(shù)比現(xiàn)階段減少75%，且提高工效15%以上。    ② 氣流分級自動控制系統(tǒng)的研發(fā)   研制氣流分級機用自動控制系統(tǒng)，具備以下功能：可根據(jù)分級輪主機負載實時自動調(diào)節(jié)喂料速度、根據(jù)所設(shè)定的風(fēng)壓值自動調(diào)整變頻器運行、根據(jù)生產(chǎn)工藝要求自動向企業(yè)綜合信息平臺實時發(fā)送生產(chǎn)工況參數(shù)。    ③ 提純工序?qū)崟r檢測與信息管理系統(tǒng)的研發(fā)   開發(fā)可對提純缸、脫水機、烘干爐等主要設(shè)備工況進行實時監(jiān)控的智能化監(jiān)控儀設(shè)備。    ④ 水力分級自動控制系統(tǒng)的研發(fā)   研發(fā)水力分級設(shè)備用自動控制系統(tǒng)，可根據(jù)工藝曲線要求自動控制水流量。采用水泵變頻控制，變常規(guī)的高低液位控制為恒液位控制，液位控制精度達到0.3%；研制出料自動切換裝置，實現(xiàn)出料無人值守。 ⑤ SiC冶煉爐在線自動測控裝置的研發(fā)   研制SiC冶煉爐在線自動測控裝置，可按冶煉工藝和爐溫自動進行恒功率綜合優(yōu)化控制，爐溫控制精度達到2.5級。成果已在工廠正常運行3年。獲得4項發(fā)明專利授權(quán)，5項軟件著作權(quán)授權(quán) 雷蒙磨粉碎自動檢測方法及裝置                   專利號：ZL200810020792.3 一種提高碳化硅微粉水溢流分級效率的精密控制方法 專利號：ZL200910035173.6 一種燃煤鍋爐能效監(jiān)測方法                      專利號：ZL201110091483.7 陣列式LED照明燈具的中心區(qū)域溫度動態(tài)控制方法  專利號：ZL201210356239.3 一種經(jīng)濟型燃煤鍋爐能效監(jiān)測系統(tǒng)及方法           專利號：ZL201110292517.9 一種低冗余度高可靠性船舶發(fā)電機組智能測速裝置 專利號：ZL201110058228.2一種手機可遙控的總線型區(qū)域供熱計量管理系統(tǒng) 專利號：ZL201010134495.9

國內(nèi)現(xiàn)有的中低介微波介質(zhì)陶瓷不能同時實現(xiàn)高Q值與近零τf，經(jīng)過科研攻關(guān)，研發(fā)了4種中低介微波介質(zhì)陶瓷復(fù)合材料，實現(xiàn)了優(yōu)異的微波介電性能，填補了國內(nèi)該范圍微波介質(zhì)陶瓷的空白。獲得江蘇省復(fù)合材料科技進步獎二等獎，石油與化工部科技獎(發(fā)明三等獎）。

土遺址是指人類活動遺留下的由土和以土為主的遺跡和遺物。我國土遺址很多，遍布全國各地，由于自然環(huán)境惡劣，許多土遺址的狀況較差急待保護。 國內(nèi)外對于土遺址的保護，可采取的措施包括改善環(huán)境、防止地下水的影響、防止生物的破壞，以及本體的化學(xué)加固等手段。其中土體的化學(xué)加固是解決土遺跡本身強度低，不耐水，容易崩散而采取的有效措施。 對于土體的化學(xué)加固，國內(nèi)外經(jīng)常使用的材料有：有機硅材料、無機的硅酸鉀材料（PS材料），非水分散體材料等。 其中有機硅材料在西亞和南美的一些土遺址的保護中得到應(yīng)用，但是由于毒性和固化容易受環(huán)境影響，在國內(nèi)沒有得到應(yīng)用。 硅酸鉀材料（PS） 是敦煌研究院開發(fā)的加固材料，在西部地區(qū)的土遺址加固中效果良好，可增加土體的抗雨水沖蝕和風(fēng)沙磨蝕能力。使用的案例有吐魯番的交河古城，高昌古城，酒泉的破城子古城，寧夏的西夏王陵等遺址。 對于中國東部的土遺址加固和保護，需要開發(fā)新有效的保護材料，滿足目前大量遺址需要原地展示的需求。因此自1998年起，北京大學(xué)考古文博學(xué)院不可移動文物保護課題組，以此為研究任務(wù)，開發(fā)了有機硅改性的丙烯酸樹脂非水分散體材料，成功的用于東部地區(qū)的土遺址保護工程，取得了良好的保護效果。這種材料處理的土樣在重量增加很少的情況下就有較好的加固效果。加固后顏色變化不大，孔隙率變化小；透氣性降低小，土樣的抗壓強度提高。經(jīng)過處理的土樣在耐水能力上表現(xiàn)優(yōu)異，1%以上濃度加固劑的土樣可在水中長期浸泡，非常穩(wěn)定。應(yīng)用案例 近年來，課題組負責(zé)的項目多以遺址類的本體保護為主，自2003年的湖南里耶遺址保護開始，分別應(yīng)用到了很多的考古遺址保護。主要有晉侯墓地車馬坑本體保護工程（2013）、哈民忙哈遺址本體保護（2013）、臨淄戰(zhàn)國車馬坑遺址本體保護（2014）、內(nèi)丘邢窯遺址本體保護工程（2018）等，均采用非水分散體材料對遺址進行加固。 晉侯墓地1992年發(fā)現(xiàn)，K1車馬坑清理后發(fā)現(xiàn)殉車總數(shù)48輛，這是目前國內(nèi)已發(fā)掘的商周時期車馬坑殉葬車子最多者。晉侯墓地車馬坑遺址狀況基本完好，但是仍有很多的病害，最嚴重的病害是開裂和附屬文物的錯位和無依托。因此，北京大學(xué)考古文博學(xué)院和敦煌研究院合作進行了車馬坑遺址本體保護方案的編寫，并與河北文物保護中心實施了晉侯墓地車馬坑本體保護工程。哈民忙哈遺址，迄今為止在內(nèi)蒙古乃至東北地區(qū)發(fā)現(xiàn)面積最大的一處大型史前聚落遺址，具有重要的考古和歷史價值。北京大學(xué)考古文博學(xué)院編寫了哈民忙哈遺址本體保護方案，并與河北文物保護中心實施了哈民忙哈遺址本體保護工程。本次保護的對象包括13個房基遺址，合計面積500平方米。遺址保護土體和人骨部分，使用SD-528乳液制作的非水分散材料，環(huán)己酮作溶劑對土體進行整體加固，加固深度10厘米，提高強度和耐水能力；對于人骨的保護，采用SD528溶液混合土作為人骨的修補材料，人骨及周圍土體均采用從低到高濃度的PVB溶液進行加固。合作方式 非水分散體加固材料經(jīng)過多年的研究和應(yīng)用，證明是合適有效的土遺址加固材料，可以進行技術(shù)咨詢與技術(shù)服務(wù)，并可以參與遺址本體保護項目。

在電力半導(dǎo)體模塊的發(fā)展中，隨著集成度的提高，體積減小，使得單位散熱面積上的功耗增加，散熱成為模塊制造中的一個關(guān)鍵問題，而傳統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)（焊接式和壓接式）已無法成功地解決散熱問題。因此對處于散熱底板和芯片之間的導(dǎo)熱絕緣材料提出了新要求。目前，國內(nèi)外電力電子行業(yè)所用此種材料一般是陶瓷-金屬復(fù)合板結(jié)構(gòu)，簡稱DBC板

2020年我國熱釋電紅外傳感器行業(yè)市場規(guī)模近 10 億元，年均復(fù)合增長率超 20％，作為核心元件材料的熱釋電陶瓷材料相關(guān)技術(shù)獲得了業(yè)內(nèi)的普遍關(guān)注。熱釋電紅外傳感器可用于遙感、制導(dǎo)、 夜視、主動雷達、熱成像、氣體分析、輻射計、測溫等軍事和工業(yè)領(lǐng)域，隨著近年來消費電子的功能多樣化，其在消費電子電器產(chǎn)品中的應(yīng)用正迅猛增長。本團隊在高性能熱釋電陶瓷材料領(lǐng)域進行了多年研究，研發(fā)了多種不同體系的高熱釋電系數(shù)陶瓷材料，具有廣闊的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用前景。在寬溫區(qū)范圍內(nèi)（-55 ℃-150 ℃）進行多樣品熱釋電系數(shù)（衡量熱釋電陶瓷材料性能的重要參數(shù)）的精準測量是熱釋電材料研 究領(lǐng)域的難點之一，本團隊搭建的熱釋電系數(shù)一體化精密測量裝置，可以在-55 ℃-150 ℃寬溫區(qū)范圍內(nèi)一次同時測量 8 個樣品的熱釋電系數(shù)，樣品最小測試面積低至0.5mm2，可最大程度保證測 量數(shù)據(jù)的精準性、可靠性和重復(fù)性。 2020年我國熱釋電紅外傳感器行業(yè)市場規(guī)模近 10 億元，年均復(fù)合增長率超 20％，作為核心元件材料的熱釋電陶瓷材料相關(guān)技術(shù)獲得了業(yè)內(nèi)的普遍關(guān)注。熱釋電紅外傳感器可用于遙感、制導(dǎo)、 夜視、主動雷達、熱成像、氣體分析、輻射計、測溫等軍事和工業(yè)領(lǐng)域，隨著近年來消費電子的功能多樣化，其在消費電子電器產(chǎn)品中的應(yīng)用正迅猛增長。本團隊在高性能熱釋電陶瓷材料領(lǐng)域進行了多年研究，研發(fā)了多種不同體系的高熱釋電系數(shù)陶瓷材料，具有廣闊的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用前景。在寬溫區(qū)范圍內(nèi)（-55 ℃-150 ℃）進行多樣品熱釋電系數(shù)（衡量熱釋電陶瓷材料性能的重要參數(shù)）的精準測量是熱釋電材料研 究領(lǐng)域的難點之一，本團隊搭建的熱釋電系數(shù)一體化精密測量裝置，可以在-55 ℃-150 ℃寬溫區(qū)范圍內(nèi)一次同時測量 8 個樣品的熱釋電系數(shù)，樣品最小測試面積低至0.5mm2，可最大程度保證測 量數(shù)據(jù)的精準性、可靠性和重復(fù)性。 

碳纖維增強碳化硅陶瓷基復(fù)合材料耐腐蝕、耐高溫、耐磨損、韌性高，能夠廣泛用于能源、交通、化工等領(lǐng)域的關(guān)鍵部件，比如摩擦制動材料、耐化學(xué)腐蝕葉片等。

蘭炭也稱半焦碳，是由低變質(zhì)煤在隔絕空氣的情況下加熱獲得的固體產(chǎn)品。在蘭炭生產(chǎn)過程中，小于3 mm的蘭炭粉末約占總質(zhì)量的10%，這部分蘭炭粉(半焦)是用廉價的末煤干餾而成，成本較塊煤降低近20%。因其粒度小，不符合生產(chǎn)工藝要求，只能被當(dāng)作低級燃料廉價處理或被棄置于河道或地頭。這不僅造成大量能源浪費，限制蘭炭的經(jīng)濟效益，而且對環(huán)境造成嚴重污染。 利用蘭炭末制備新材料是有意義的事情，將其改性制備成高性能的鋰電池，不僅可以大幅提升蘭炭的經(jīng)濟效益，減少廢料堆環(huán)境的污染，也將降低鋰離子電池的成本。目前研究表明：對蘭炭末進行高溫石墨化處理，性能可以達到鋰離子電池負極的性能指標。放電容量達到了300mAh/g以上。循環(huán)壽命，循環(huán)300次后，容量沒有衰減。該項目對環(huán)境保護和資源利用有較大的益處，與現(xiàn)有鋰電池負極材料相比，有一定的成本優(yōu)勢。