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國家儀表功能材料工程技術(shù)研究中心
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一、基本情況
（一）中心概況
國家儀表功能材料工程技術(shù)研究中心于1997年獲機械工業(yè)部批準與重慶市共建，2000年獲科技部批準正式組建，2004年通過科技部驗收，是重慶市第一個國家工程技術(shù)研究中心，也是國內(nèi)唯一專門從事儀表功能材料及元器件研制、中試和產(chǎn)業(yè)化技術(shù)開發(fā)的國家工程（技術(shù)）研究中心。
中心的戰(zhàn)略定位：以服務(wù)國家重大戰(zhàn)略任務(wù)和重點工程、重大裝備為目標，建立并不斷完善研發(fā)、中試、產(chǎn)業(yè)化條件能力和技術(shù)創(chuàng)新、成果轉(zhuǎn)化機制，開展應(yīng)用基礎(chǔ)研究、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、重大科技成果工程化開發(fā)和系統(tǒng)集成，研制工程樣品、樣機，推動技術(shù)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化、為規(guī)模化生產(chǎn)提供成熟的先進技術(shù)、工藝及其技術(shù)產(chǎn)品。同時，積極開展國內(nèi)外交流合作，強化公共服務(wù)能力，推動國家、行業(yè)標準制定，工程技術(shù)驗證和咨詢服務(wù)，為行業(yè)培養(yǎng)工程技術(shù)研究與管理的高層次人才，服務(wù)儀表功能材料產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展。
中心的技術(shù)方向：面向國家航空航天、核電與核設(shè)施、深部資源勘鉆、集成電路與電子器件等關(guān)鍵領(lǐng)域重大需求，構(gòu)建“功能材料及元器件研發(fā)—功能性結(jié)構(gòu)材料配套—基礎(chǔ)共性技術(shù)支撐”的系統(tǒng)性技術(shù)布局，全維度推動儀表功能材料及元器件領(lǐng)域的技術(shù)突破與產(chǎn)業(yè)升級。
在儀表功能材料及元器件方面，聚焦熱、電、磁、力等核心物理場功能屬性，研發(fā)熱機械、熱敏電阻等熱功能材料，電磁屏蔽、導(dǎo)電漿料等電功能材料，磁致伸縮、磁性液體等磁功能材料，恒彈合金、高溫彈性合金等力功能材料；同時拓展光、聲、中子敏感、封裝、焊接等其他功能材料。基于上述功能材料，開發(fā)溫度/壓力位移傳感器、加熱器、磁性器件、彈性元件、阻尼器等元器件，實現(xiàn)感知、驅(qū)動、結(jié)構(gòu)支撐等多場景功能。
在功能性結(jié)構(gòu)材料方面，面向耐蝕、耐熱、耐磨、耐輻照等極端工況，研發(fā)耐酸、耐堿等耐蝕材料，高溫合金、貴金屬、難熔金屬、高溫陶瓷、表面涂層等耐熱材料，絲杠等耐磨材料，以及核級不銹鋼、鎳基合金等耐輻照材料。基于以上材料，開發(fā)堆內(nèi)構(gòu)件、耐熱零部件等元器件，確保裝備在復(fù)雜環(huán)境下的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與性能可靠性，為高端裝備提供關(guān)鍵結(jié)構(gòu)保障。
在基礎(chǔ)共性技術(shù)方面，構(gòu)建全鏈條底層技術(shù)支撐體系。一方面，布局變形材料設(shè)計制備、粉末材料與漿料制備制造、元器件與儀器儀表設(shè)計制備等材料與產(chǎn)品制備技術(shù)，為創(chuàng)新設(shè)計與高端制造環(huán)節(jié)提供方法支撐；另一方面，完善保障類技術(shù)，通過測試表征及應(yīng)用評價技術(shù)驗證產(chǎn)品性能可靠性，并以標準化技術(shù)規(guī)范產(chǎn)業(yè)發(fā)展，提升行業(yè)整體技術(shù)水平與質(zhì)量一致性。
發(fā)。
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（二）中心運行管理
1. 組織機構(gòu)
2. 運行模式
中心以科技創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化為導(dǎo)向，不斷創(chuàng)新科研機制，以法人化方式運行，建立并健全現(xiàn)代治理體系。現(xiàn)行有效管理制度246項，涉及科研管理、質(zhì)量管理、生產(chǎn)管理及黨建、綜合行政、人力資源、資產(chǎn)財務(wù)等各方面。如，在科研項目管理上，實行“需求立項-過程管控-結(jié)題考核”全流程管理，確保聚焦“真問題”，開展“真科研”，加快推進關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)和成果轉(zhuǎn)化落地；在科研人才激勵上，實施博碩士保障工資制度，核心骨干及青年骨干激勵制度，推行成果轉(zhuǎn)化收益分紅激勵政策；在產(chǎn)學(xué)研合作上，實施開放基金，推進合作科研項目，推進對外技術(shù)服務(wù)，形成“研發(fā)-轉(zhuǎn)化-收益-再研發(fā)”的良性循環(huán)；在資源保障上，不斷加大研發(fā)投入力度，積極爭取政府專項經(jīng)費、主管部門資金投入及自籌資金，提升科研與工程化條件。
3. 人才隊伍
中心高度重視科技人才團隊建設(shè)，現(xiàn)有目前固定人員455人，圍繞研究方向組建有7個領(lǐng)域19支創(chuàng)新團隊，其中7支入選省部級技術(shù)、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新團隊。參與了“深水油氣裝備”“國和一號”“快堆”等產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，為中心科技創(chuàng)新發(fā)展提供強大的智力和產(chǎn)業(yè)支撐。依托行業(yè)協(xié)同與服務(wù)能力，中心與領(lǐng)域高校院所和頭部企業(yè)，建立了“小核心、大生態(tài)”的開放協(xié)同體系。
4. 科研與工程化條件
中心自批復(fù)以來，持續(xù)推進科研與工程化能力建設(shè)。中心現(xiàn)有研發(fā)、中試及產(chǎn)業(yè)化技術(shù)開發(fā)面積51655m2，儀器設(shè)備總值約2.7億元。建設(shè)有高性能特種合金材料、貴金屬材料、難熔金屬材料等4條柔性科研中試線、CMA和CNAS實驗室及6個省部級重點實驗室，是首批工信部重點培育中試平臺、產(chǎn)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)公共服務(wù)平臺（檢驗檢測、信息服務(wù)、成果轉(zhuǎn)化三類），具備先進、完備的儀表功能材料“研發(fā)-中試-產(chǎn)業(yè)化”能力。
二、主要成果及貢獻
1.突破高強高導(dǎo)金銀鍵合絲/帶材技術(shù)瓶頸，助力新一代信息技術(shù)升級，榮獲國家科技進步二等獎
面向光電子、微電子以及航空、航天等高新技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展對集成電路材料的迫切需求，創(chuàng)新運用了第一性原理計算優(yōu)化金銀鍵合絲的合金成分設(shè)計，解決了金銀鍵合絲機械-電學(xué)-鍵合性能的匹配難題；突破了微細鍵合絲材精密拉拔、高精度微細帶材壓延及熱處理、鍵合應(yīng)用及可靠性評價技等關(guān)鍵技術(shù)短板，開發(fā)出Φ15～50μm系列高強高導(dǎo)金銀微細鍵合絲、δ12.5～100μm帶材系列產(chǎn)品，滿足了新一代信息技術(shù)領(lǐng)域?qū)Ω咝阅軐?dǎo)電微細材料的需求，實現(xiàn)進口替代，進一步解決我國高性能導(dǎo)電材料發(fā)展瓶頸。該項目獲國家重點研發(fā)計劃“戰(zhàn)略性先進電子材料”重點專項項目、重慶市技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用發(fā)展重點專項支持，獲國家科學(xué)技術(shù)進步二等獎。
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2.?破解深海油氣鉆采材料“卡脖子”難題，耐蝕合金系列產(chǎn)品實現(xiàn)國產(chǎn)化替代，開辟深海設(shè)備制造新路徑
聚焦深海油氣鉆采測量、定向鉆井及海底井口設(shè)備關(guān)鍵耐蝕合金進口替代需求，創(chuàng)新性突破了微合金化成分設(shè)計、控制鍛造及低溫近等溫鍛造、強韌化熱處理及組織性能精確控制等關(guān)鍵核心技術(shù)，破解海洋油氣用關(guān)鍵耐蝕合金“卡脖子”難題，開發(fā)了625、925、718、825、800H、8810、8811、028、3YC7、3YC61等大規(guī)格高強韌耐蝕合金和超高強度耐蝕合金系列產(chǎn)品，實現(xiàn)國產(chǎn)化替代。尤其是超長大規(guī)格油氣鉆采合金的規(guī)模化制備，打破了國內(nèi)傳統(tǒng)耐蝕合金制備長度的限制，為深海設(shè)備制造開辟了新路徑。
目前，產(chǎn)品已在油氣鉆采轉(zhuǎn)旋導(dǎo)向、隨鉆中子測徑儀、懸掛器、耐高溫井下安全閥、環(huán)空注氣封隔器等深海油氣鉆采裝備上穩(wěn)定應(yīng)用，并助力“璇璣”系統(tǒng)經(jīng)了深層、高溫、可鉆性差等嚴峻考驗，創(chuàng)造中完深度5818米、一趟鉆3703米進尺的佳績，刷新單井深度和單趟進尺兩項作業(yè)紀錄。2023年起，成為中海油服“718棒材和718HS棒材”獨家供應(yīng)商，在國內(nèi)深海油氣鉆采關(guān)鍵部件市場占據(jù)絕對主導(dǎo)地位，并出口哈里伯頓、斯倫貝謝、貝克休斯、威德福等國際著名油服公司，形成了國內(nèi)外高端市場協(xié)同發(fā)展的格局。
該成果打破了美國企業(yè)的長期壟斷，填補了國內(nèi)空白，通過材料技術(shù)自主突破，實現(xiàn)深海裝備從“能用”到“耐用”的跨越，為我國在全球深海能源競爭中確立技術(shù)話語權(quán)，成為支撐“海洋強國”與“雙碳”戰(zhàn)略的核心基石。
3.?攻克極端環(huán)境測溫難題，特種溫度傳感器實現(xiàn)全溫域國產(chǎn)化突破，成功入選央企科創(chuàng)成果及能源領(lǐng)域首臺套名錄
針對高溫、高壓、輻照、腐蝕等特殊極端環(huán)境對溫度傳感器的迫切需求，開展了敏感材料成分設(shè)計、測溫材料研制、傳感器設(shè)計與制備、性能驗證評價技術(shù)研究，突破了核級傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計、高穩(wěn)定性高精度變截面偶絲制備、高可靠封裝與智能化集成等關(guān)鍵核心技術(shù)，建立了覆蓋-271~2500℃全溫域測溫材料體系，研制了核級溫度、轉(zhuǎn)速、棒位、水位、中子、壓力及線式、多點式等系列特種溫度傳感器產(chǎn)品，滿足了高溫、高壓、腐蝕以及輻照等極端環(huán)境下的高精度、快響應(yīng)、高可靠的溫度測控需求。其中核級溫度傳感器滿足了國內(nèi)多型號核電、核設(shè)施不同應(yīng)用場景的核級溫度測量需求，成果屬國內(nèi)首創(chuàng)、達國際先進水平。
目前，產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于漳州、三澳、太平嶺等核電廠，“華龍一號”“國和一號”等新建三代/四代核電及示范快堆、核動力工程。該成果徹底打破了西方國家技術(shù)壟斷，為我國核工程重點項目、重大工程順利推進提供關(guān)鍵保障，有力支撐國家核能產(chǎn)業(yè)自主化發(fā)展，夯實我國能源安全戰(zhàn)略的材料與器件基礎(chǔ)。
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4.?構(gòu)建“實驗室-中試-量產(chǎn)”全產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)支撐體系，實現(xiàn)自主化能力與成果轉(zhuǎn)化雙提升
中心以技術(shù)成果轉(zhuǎn)化為核心抓手，持續(xù)攻關(guān)并輸出成熟先進的技術(shù)、工藝，同步配套研發(fā)技術(shù)產(chǎn)品與裝備，通過搭建“技術(shù)研發(fā)-中試驗證-產(chǎn)業(yè)落地”閉環(huán)，有效破解技術(shù)與產(chǎn)業(yè)脫節(jié)難題，實現(xiàn)自主化能力與成果轉(zhuǎn)化雙提升，推動產(chǎn)業(yè)向高端化、智能化、綠色化轉(zhuǎn)型，為行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展注入強勁動能。
針對聚焦國家戰(zhàn)略和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)對關(guān)鍵基礎(chǔ)材料、關(guān)鍵元器件的重大研制、技術(shù)熟化、中試試制等，開展產(chǎn)品性能測試、小批量試生產(chǎn)、技術(shù)研發(fā)轉(zhuǎn)化服務(wù)等高水平的中試服務(wù)，推動技術(shù)成果轉(zhuǎn)化為工程化產(chǎn)品，短了企業(yè)研發(fā)周期，降低產(chǎn)業(yè)化風(fēng)險，成為我國儀表功能材料及特種傳感器制造突破“卡脖子”難題、實現(xiàn)國產(chǎn)化替代的核心支撐節(jié)點。
在成果產(chǎn)業(yè)化落地方面，中心緊扣先進材料產(chǎn)業(yè)體系，構(gòu)建“需求導(dǎo)向—技術(shù)攻關(guān)—產(chǎn)業(yè)應(yīng)用”的創(chuàng)新范式。研制的油氣鉆采旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向儀用大規(guī)格、高強韌、高均質(zhì)耐蝕合金系列產(chǎn)品在中海油、中石油、中石化等油氣鉆采裝備上實現(xiàn)應(yīng)用并成為全球第二、東半球唯一能夠量產(chǎn)油氣工程用高強韌耐蝕718合金驅(qū)動軸的機構(gòu)；研制的高品質(zhì)貴金屬微細材系列產(chǎn)品實現(xiàn)了產(chǎn)品共性技術(shù)提升和綠色短流程產(chǎn)業(yè)化制造和進口替代，形成相關(guān)國家標準，助力國家雙碳戰(zhàn)略及核電、兩機等重大工程及裝備實施；原創(chuàng)性創(chuàng)新成果磁致伸縮棒位探測器技術(shù)成熟度達7級并已實現(xiàn)量產(chǎn)，在國家重點工程實現(xiàn)示范應(yīng)用，滿足了壓水堆棒位探測器小型化、高精度的需求。
通過建立“核心技術(shù)-中試驗證-工程化應(yīng)用”的產(chǎn)業(yè)賦能模式，推動儀表功能材料行業(yè)從“單點制造”向“全鏈協(xié)同”轉(zhuǎn)型，形成以核心材料為基礎(chǔ)、關(guān)鍵元件為支撐、系統(tǒng)服務(wù)為延伸的產(chǎn)業(yè)生態(tài)格局。
5.?整合行業(yè)資源要素，打造“五位一體”服務(wù)生態(tài)，帶動產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量可持續(xù)
中心以整合資源、服務(wù)行業(yè)為使命，構(gòu)建檢驗檢測、標準、協(xié)會、學(xué)會、期刊“五位一體”的綜合服務(wù)體系。
在檢驗檢測能力建設(shè)上，已建成涵蓋材料成分分析、性能測試、可靠性驗證、工藝質(zhì)量鑒定的綜合實驗室，獲CNAS認可項目達387項，測試標準409個，年服務(wù)企業(yè)超600家。
在標準與平臺建設(shè)層面，承接2023年啟動的工信部專項研究項目“儀器儀表產(chǎn)業(yè)鏈標準體系研究”，未來將重點圍繞儀器儀表產(chǎn)業(yè)鏈涉及的材料與元器件、制造與工藝、檢測與認證、集成與工程應(yīng)用建立產(chǎn)業(yè)鏈標準圖譜，制定行業(yè)標準，完善標準體系。依托學(xué)會平臺搭建學(xué)術(shù)交流網(wǎng)絡(luò)，舉辦全球制造業(yè)峰會“新材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)應(yīng)用高峰論壇”、“西部材料大會”，匯聚產(chǎn)學(xué)研專家開展技術(shù)研討；運營《功能材料》《功能材料信息》期刊、“中國功能材料網(wǎng)”，開展技術(shù)交流、成果發(fā)布、面對面溝通、點對點交流等精準對接，實現(xiàn)資源的有效配置，提升科技成果的轉(zhuǎn)化產(chǎn)出，提升科技創(chuàng)新效率。聯(lián)合行業(yè)協(xié)會廣泛開展政策信息服務(wù)、技術(shù)咨詢服務(wù)、人才培訓(xùn)服務(wù)、知識產(chǎn)權(quán)與標準化等服務(wù)，切實解決產(chǎn)業(yè)集群和企業(yè)轉(zhuǎn)型升級的“共性難題”。
加強儀表功能材料產(chǎn)業(yè)鏈上下游聯(lián)動，積極推動產(chǎn)銷銜接、串企成鏈、聚鏈成群。參與“國和一號”、“華龍一號”“快堆”等產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，組織產(chǎn)業(yè)中、上游中國鋼研、上海電氣、川儀股份研制特種溫度傳感器等產(chǎn)品，支撐服務(wù)了下游核電、航空、航天、船舶、光伏等關(guān)鍵行業(yè)大型企業(yè)關(guān)鍵需求，帶動了產(chǎn)業(yè)鏈上下游發(fā)展，為國家能源安全保障及航空航天事業(yè)發(fā)展做出積極貢獻。
通過“五位一體”體系的協(xié)同運作，實現(xiàn)行業(yè)資源的高效整合與共享：檢驗檢測為質(zhì)量把關(guān)，標準為發(fā)展定標，協(xié)會為企業(yè)搭橋，學(xué)會為創(chuàng)新聚智，期刊網(wǎng)站為成果傳播，形成“技術(shù)支撐-標準引領(lǐng)-服務(wù)保障”的良性循環(huán)，年服務(wù)行業(yè)企業(yè)超1000家，有效降低企業(yè)研發(fā)與運營成本，帶動了儀表功能材料產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展。
