基本簡介
固體潤滑國家重點實驗室的前身為中國科學院蘭州化學物理研究所摩擦、磨損與潤滑實驗室。1987年在該實驗室的基礎上成立了中國科學院固體潤滑開放研究實驗室,1999年10月經國家科技部批准建設固體潤滑國家重點實驗室,2001年4月建成並通過驗收。1997年固體潤滑開放研究實驗室被國家人事部和中國科學院命名為“先進集體”,2000年又被中國科學院命名為“雙文明先進集體”。實驗室在1992年、1997年、2003年和2008年連續四次在國家組織的實驗室評估中被評為優秀實驗室。
固體潤滑國家重點實驗室定位於套用基礎和高技術研究。研究方向為開展新型潤滑防護材料的設計、製備和摩擦學性能研究,從分子層次上探索摩擦化學機理和材料損傷防護的原理與方法,發展高性能潤滑和防護材料及減摩與抗磨技術。主要研究內容包括:(1)特殊工況潤滑材料與技術;(2)材料摩擦磨損與表面工程;(3)高性能潤滑材料及其摩擦化學;(4)先進潤滑與防護材料。
實驗室現有固定研究技術人員60餘人,包括中國工程院院士1人,研究員22人,固定人員中80%以上具有博士學位。實驗室對國內外開放,與國外10多個研究單位和國內30多所大學或研究機構建立了合作與交流關係。實驗室招收物理化學和材料學的博士研究生及碩士研究生,接受該領域的博士後及訪問學者。
固體潤滑國家重點實驗室始終堅持“基礎研究瞄準國際前沿,套用研究立足國家需求”的方針,以“創建一流科研環境,培養一流科技人才,做出一流科研成果”為目標,努力建設在國際摩擦學領域具有重要影響,能為國家高新技術和國民經濟發展做出重要貢獻的國家重點實驗室。
研究方向
特殊工況潤滑材料與技術: | 材料摩擦磨損與表面工程: |
空間潤滑材料與技術 | 材料摩擦磨損研究 |
固體潤滑薄膜 | 潤滑塗層材料 |
固體-液體複合潤滑 | 材料表面工程 |
苛刻條件下摩擦學 | 高溫抗磨損材料 |
高性能潤滑材料及其摩擦化學: | 先進潤滑與防護材料: |
分子摩擦學 | 聚合物自潤滑材料 |
潤滑油脂添加劑及其摩擦化學 | 固體自潤滑軸承和軸襯材料 |
高性能潤滑油脂 | 功能防滑材料 |
納米化學及納米潤滑材料 | 潤滑密封材料 |
研究內容
1. 摩擦學材料的設計與製備聚合物基潤滑耐磨材料
高溫耐磨複合材料
功能潤滑與密封材料
2. 極端條件下的摩擦學與潤滑材料分子工程
空間潤滑薄膜
苛刻條件下抗磨損材料及其摩擦學
高低溫潤滑劑
3. 材料磨損失效與摩擦學表面工程
材料磨損研究
摩擦學表面工程
塗層材料製備及其摩擦學性能
4. 納米摩擦學與摩擦化學
納米材料製備及其潤滑性能
分子組裝體系及其潤滑防護
摩擦化學
儀器設備
掃描三維表面輪廓儀生產廠家:美國AEP公司
購置日期:2009年
原 值:4.5萬美元
主要指標:10μm×10μm-500μm×500μm;亞納米級垂直解析度:最小0.1nm
用 途:微觀二維(2D)和三維(3D)形貌輪廓獲取
樣品要求: 固體
非接觸三維表面輪廓儀
生產廠家:美國ADE公司
購置日期:2006年
原 值:10萬美元
主要指標:垂直測量解析度:0.7nm;垂直測量深度:500μm;掃描面積:最大10×10mm;
用 途:適用於高放大倍率和廣泛的測量領域,並可在鏡台上同時實現對多個試樣的測量
樣品要求: 無
奧林巴斯測量顯微鏡
生產廠家:日本奧林巴斯有限公司
購置日期:2006年
原 值:5萬美金
主要指標:最低讀數能力0.5微米;垂直運動範圍155mm;最大試樣高度:100mm
用 途:適用於高放大倍率和廣泛的測量領域,並可在鏡台上同時實現對多個試樣的測量
樣品要求: 無
VEECO ECM-2 電化學獨立掃描隧道探針顯微鏡系統
生產廠家:美國VEECO公司
購置日期:2008年
原 值:2.1萬美元
主要指標:電位電壓:-10-+10V 電流:0-100μA 掃描範圍:400×400nm
用 途:在原子層次表征分子吸附
樣品要求:平整
PHI-5702 多功能電子能譜儀
生產廠家:美國 物理電子公司
購置日期:1996年
原值:55萬美元
主要指標:分析範圍 Li~U
用途:用於材料表面或界面的元素定性定量及化學價態和價電子態分析
樣品要求:無揮發性,無磁性
Nanoscope Ⅲa 掃描探針顯微鏡
生產廠家: 美國VEECO公司
購置日期: 2003年
原 值: 25.8萬美元
主要指標: 噪聲水平:<0.3Å,橫向解析度:<0.2nm (雲母,石墨樣品,需合適的環境)
掃描範圍:(x,y)0.4μm/10μm/125μm;(z)0.4μm/2.5μm/5μm max
用 途: 各種材料表面形貌研究、表面力學性能研究
樣品要求: 原子級平整 樣品尺寸:(x,y)15mm;(z)5mm
CSPM4000 本原原子力顯微鏡
生產廠家: 廣州本原公司
購置日期: 2006年
原 值: 20萬元
主要指標: 環境溫度:18-25℃ 環境濕度:≤50% 解析度:橫向0.26nm,垂直0.1nm
掃描範圍:最大可達100μm×100μm
用 途: 表面形貌的觀測 表面粘著力、摩擦力的測量
樣品要求: 樣品最大可達直徑50mm,厚度30mm
SPM-9500型 原子力顯微鏡
生產廠家:日本島津公司
購置日期:1998年
原 值:6萬美元
主要指標:掃描範圍:最大125μm×125μm Z軸最大5μm 掃描速率:0.1-100Hz
用 途:金屬、半導體、陶瓷、聚合物表面形貌測定
樣品要求:尺寸小於Φ24mm×80mm
PE7系列 熱分析儀(DSC/TGA/DMA)
生產廠家: 美國Pekin Elmer公司
購置日期: 1994年
原 值: 19.8萬美元
主要指標: DSC7: 103-998K TGA7:298-1273K DMA7:103-773K
用 途: 用於測定物質的熱穩定性、熱機械性能以及物質的熔點、晶型轉變溫度等
MiniPal4 X螢光能譜儀
生產廠家:荷蘭PANalytical
購置日期:2006年
主要指標:電壓:4-30kV 電流:1uA-1mA 功率<9W 溫度:5-35℃
用途:各種狀態材料的元素含量分析,可測Na-U範圍內的元素,Na-K之間的元素需使用高
純氦氣氣氛
樣品要求:無揮發性
Nano ZS 3600 雷射動態散射儀
生產廠家: 英國Malvern公司
購置日期: 2004年
原 值: 55萬人民幣
主要指標: 顆粒尺寸分布測定範圍:0.6nm-6μm;
化合物的分子量測定範圍:1000-2×107Dalton
用 途: 用於測定懸浮液中顆粒尺寸分布,顆粒物質的Zeta電位和導電率以及可溶型高分子化
合物的分子量
樣品要求: 穩定懸浮
STA 449 C TG-DSC同步熱分析儀
生產廠家: 德國耐馳儀器製造有限公司
購置日期: 2007年
原 值: 10萬美金
主要指標: 溫度範圍:室溫~1450˚C;升溫速率:0~50˚C/min;
測量範圍:5g;解析度:0.1μg;
用 途: 將TG與DSC結合,在完全相同的情況下,測量樣品的質量變化和熱量變化;
精確測量Cp;實現與紅外的聯用;
樣品要求: 塑膠、橡膠、合成樹脂、纖維、塗料、油脂、陶瓷、
玻璃、水泥、金屬及合金均可
JSM-6701F 冷場發射型掃描電鏡
生產廠家:日本電子株式會社
購置日期:2007年
原值:27萬美元
主要指標:二次電子圖像解析度:1.0nm(15kV) 2.2nm(1kV) 放大倍數:×25~650000
加速電壓:0.5kV~30kV
用途:對各種固體材料的表面形貌和表面結構進行觀察和分析;對固體材料的元素組成進
行定性和定量分析。廣泛套用於材料科學、生物醫學、地質礦產等方面
樣品要求:固體
-1200EX 透射電子顯微鏡
生產廠家:日本,JEOL公司
購置日期:1986年
原值:27萬美元
主要指標:TEM解析度0.14nm 放大倍數:×80-1000,000 加速電壓:20-120kV
用途:對各種固體材料的微觀形貌和結構進行觀察和分析;對固體材料的元素組成進行定
性和定量分析。廣泛套用於材料科學、生物醫學、地質礦產等方面
JSM-5600LV 掃描電子顯微鏡
生產廠家:日本,JEOL公司
購置日期:1999年
原值:17.9萬美元
主要指標:HV解析度:3.5nm LV解析度:5.0nm
放大倍數:×18-300,000 加速電壓:0.5-30kV
用途:對各種固體材料的表面形貌和表面結構進行觀察和分析;對固體材料的元素組成進
行定性和定量分析。廣泛套用於材料科學、生物醫學、地質礦產等方面
科研成果
2009 科技進步獎 二等獎 重力壩深層抗滑穩定和處理措施研究 章青(12)2008 省科技進步獎 一等獎平原河流水動力理論及防洪安全技術創新與實踐 唐洪武(1) 肖洋 (2)
2009 科技進步獎 二等獎 低丘紅壤區節水農業綜合技術體系集成與示範 彭世彰(4)
2009 科技進步獎 一等獎 基於多主體合作和供應鏈的水資源現代調配理論、關鍵技術與套用 王慧敏(1),仇蕾(5)
2009 科學進步獎(基礎科學類) 一等獎 流域水文物理過程及數字模擬 任立良(1)、陳喜(2)、王船海(3)、王文(4)、袁飛(5)、瞿思敏(6)、石朋(7)
2009 科技進步獎 二等獎 淮北平原黃潮土區“四水”轉化水文實驗研究 郝振純(2)、王加虎(4)、章啟兵(6)
2009 科技進步獎 二等獎 黃河多沙粗沙區分散式土壤流失評價預測模型及支持系統研究 陳界仁(3)、楊濤(5)
2009 科學技術獎 一等獎 湖泊富營養化過程與藍藻水華暴發機理研究 王超(3)
2009 科學技術獎 二等獎 珠江三角洲河網複雜水道航道整治數學模型的建模與套用 鄭金海(2)、童朝鋒(3)、張蔚(4)
2008 國家科技進步獎 二等獎 南水北調東線濟平乾渠工程關鍵技術研究與套用 蔡躍波(5)
2009 科技進步獎 二等獎 碾壓混凝土壩安全診斷與預警的關鍵技術及其套用 顧沖時(1) 吳中如(2) 包騰飛(3) 蘇懷智(4) 鄭東健(5)
2009 國家科技進步獎 二等獎 中國分區域生態需水 豐華麗(3),王立群(9)
2009 科技進步獎 一等獎 高水頭船閘閥門防空化創意技術與實踐 胡亞安(1)、李雲(2)
2009 科技進步獎 一等獎 三峽工程圍堰發電期及通航初期提高船閘通過能力措施研究與實踐 胡亞安(1)、李雲(7)
2009 科技進步獎 二等獎 珠江三角洲磨刀門水流泥沙運動規律及整治技術研究 陸永軍(2)
2009 科技進步獎 三等獎 已建堤壩工程風險分析和應急對策的研究 盛金保(6)
實驗室榮譽
固體潤滑國家重點實驗室獲得材料領域“優秀實驗室”科技部公布了2008年工程與材料科學領域國家和部門重點實驗室評估結果,以中科院蘭州化學物理研究所為依託單位的固體潤滑國家重點實驗室獲“優秀國家重點實驗室”(免評),這是該重點實驗室自1992年以來連續第四次獲此殊榮。由科技部委託國家自然科學基金委員會負責實施的國家重點實驗室評估工作每五年進行一次,2008年共有20個材料科學領域國家重點實驗室參加評估,其中4個被評為優秀類實驗室。
固體潤滑國家重點實驗室根據摩擦學和材料科學的國際發展趨勢,瞄準國民經濟發展和國家安全中的重大戰略需求,持續開展新型潤滑與防護材料的設計、製備和摩擦學性能研究,從分子層次上探索摩擦化學機理和材料損傷防護的原理與方法,發展高性能潤滑與防護材料及減摩和抗磨技術。2003年~2007年,實驗室在特殊工況潤滑材料與技術、材料摩擦磨損與表面工程、高性能潤滑材料及其摩擦化學、先進潤滑與防護材料等方面取得了重要進展:5年來實驗室獲得國家和省部級以上成果獎勵7項,其中國家技術發明二等獎1項(2004年),國家自然科學二等獎1項(2006年),省部級科技進步或技術發明一等獎3項;申請中國發明專利176件;在國內外重要刊物發表論文1000餘篇,其中國外刊物500多篇;解決了國民經濟建設和國家安全領域的相關技術難題30多項;在材料學、物理化學領域培養畢業博士研究生78名,碩士研究生56名;實驗室積極加強國內外合作交流,主辦和協辦國內外學術會議6次。2004年獲得“國家重點實驗室計畫先進集體”稱號,2006年獲中科院“創新文化建設先進團隊”稱號。
實驗室目前主持和承擔包括973計畫、863計畫、國家自然科學基金創新研究群體、國家自然科學基金項目、國家安全領域項目、國際合作項目等40多項研究課題。實驗室現有固定人員60人,包括中國工程院院士1人,研究員22人,副研究員19人,具有博士學位的人員達90%以上;3人獲得國家傑出青年基金,8人入選中國科學院“百人計畫”,10人為中共中央組織部/中國科學院“西部之光”計畫入選者。實驗室名譽主任為嚴東生院士,學術委員會主任為薛群基院士,實驗室主任為劉維民研究員。
國家重點實驗室
國家重點實驗室作為國家科技創新體系的重要組成部分 , 是國家組織高水平基礎研究和套用基礎研究、聚集和培養優秀科學家、開展高層次學術交流的重要基地。國家重點實驗室是依託一級法人單位建設、具有相對獨立的人事權和財務權的科研實體 , 實行“開放、流動、聯合、競爭”的運行機制。 |
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