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郑州华晶金刚石股份有限公司

总金额超5.5亿元!五家超硬材料企业“科技悬赏”,等你“揭榜挂帅”!

关键词 超硬材料 , 金刚石 , 揭榜挂帅|2021-09-15 10:41:46|来源 中国超硬材料网
摘要 9月14日,中国超硬材料网记者从河南省科技厅获悉,2021年“揭榜挂帅”科技项目榜单已正式发布,此次榜单共有113个项目,分为技术攻关和成果转化两大类。主要围绕河南传统产业转型升级...

       9月14日,中国超硬材料网记者从河南省科技厅获悉,2021年“揭榜挂帅”科技项目榜单已正式发布,此次榜单共有113个项目,分为技术攻关和成果转化两大类。主要围绕河南传统产业转型升级、新兴产业重点培育和未来产业谋篇布局,聚焦重大创新需求,着力引导企业成为创新需求提出主体、研发经费投入主体和成果转化落地主体。

       在技术攻关类榜单中,涉及超硬材料关键技术攻关的项目共有5个,总投资超5.5亿元。分别为河南四方达超硬材料股份有限公司的“MPCVD合成金刚石及其半导体器件研究项目”、富耐克超硬材料股份有限公司的“高效精密单层金刚石工具真空钎焊关键技术研发项目”、河南厚德钻石科技有限公司的“增材制造用超高耐磨金刚石-金属复合焊接材料的开发与应用项目”、河南黄河旋风股份有限公司的“高品质金刚石合成用智能化压机装备关键技术开发项目”、河南颍川新材料股份有限公司的“金刚石工具用新合金体系设计和粉体制备关键技术开发及产业化项目”。

       “揭榜挂帅”是一种新型的科技计划项目组织形式,把各企业需要解决的关键核心技术项目,用“科技悬赏”形式张出榜来,面向全国征集解决方案。据悉,本次中榜项目将获得合同金额的30%财政补助,上不封顶。

       根据揭榜流程,河南省科技厅将对签订合作协议成功揭榜的项目进行论证,择优给予支持,签订项目任务书纳入河南省重大科技专项统一管理,中榜项目将在第二届中国·河南开放创新暨跨国技术转移大会上集中签约。 附:河南省“揭榜挂帅”科技项目(超硬材料部分)详细内容 
       河南四方达超硬材料股份有限公司

       1、项目名称

       MPCVD合成金刚石及其半导体器件研究

       计划项目总投资为3000万元,其中研发投入700万元。

       2、技术需求内容描述

       解决的技术问题

       (1)直径2英寸光学级金刚石晶片的制备技术;(2)10mm*10mm电子级单晶金刚石片制备技术;(3)金刚石光电功能器件应用研究。
       技术指标和参数

       (1)直径2英寸光学级金刚石晶片的制备技术:a.圆形金刚石自支撑膜有效直径不低于2英寸;b.光洁度≤20 nm时的有效厚度不低于0.3mm;c.透光率不低于60%;d.X射线衍射半高宽<0.5度。(2)10mm*10mm电子级单晶金刚石片制备技术:a.单晶金刚石衬底打磨后单片成品尺寸为10mm*10mm;b.光洁度≤20nm时的有效厚度不低于0.3mm;c.透光率不低于65%;d.X射线衍射半高宽<0.3度;e.金刚石氮杂质含量达到ppb量级(ppb为十亿分之一)。(3)金刚石光电功能器件应用研究a. 制备金刚石探测器;b. 搭建预警装置,对日盲信号报警。

       3、对揭榜方要求

       1.研发成果及知识产权归双方共同拥有,但揭榜方不能用于商业用途;2.近三年无重大行政处罚;3.曾承担本领域国家级重要科研项目。

       4、联系方式

       联系人:李玉龙联系电话:15036137095电子邮箱:hnsfd1@163.com

       富耐克超硬材料股份有限公司

       1、项目名称

       高效精密单层金刚石工具真空钎焊关键技术研发

       计划项目总投资为1000万元,其中研发投入700万元。

       2、技术需求

       钎焊单层金刚石工具生产设备智能化和自动化

       钎焊金刚石工具生产大都采用手工制作,对产品质量稳定性、规模化生产存在很大制约。开发研制自动化生产设备,促进产业自动化与智能化升级为重要发展方向。这有利于定量化钎焊指标,实现钎焊工艺精确性与可控性;定量化、具体化钎焊金刚石工具的质量评价指标能更好指导与控制生产工艺。
       金刚石钎焊专用低熔点钎料开发

       实现金刚石有效焊接,钎料中须有能跟金刚石C产生化学反应的Ti、V、Cr等活性元素,目前国内外常用钎料组分为Ag-Cu-Ti、Cu-Sn-Ti、Ni-Cr三大合金体系。Ag基与Cu基合金钎料焊接温度低但耐磨性不够,Ag基合金钎料成本也较高。Ni基合金钎料焊接温度较高但硬度也高,Ni-Cr合金钎料的钎焊温度较高,使金刚石具有石墨化倾向,影响钎焊强度和工具寿命。因此,寻求低熔点且能合理匹配金刚石的钎料为重点研究内容。
       金刚石钎焊工艺优化和钎焊强度评估方法

       钎焊过程中,除钎料成分外,钎焊强度还取决于钎焊工艺,包括钎焊加热方法、钎焊温度、加热与保温时间、保护气氛等。金刚石工具钎焊完成,钎焊强度评估设备及方法为检验金刚石工具产品质量的必要手段,钎焊工艺参数最优化、金刚石密度和出刃高度评估、焊接强度检验设备及方法研究为重要研究内容。
       金刚石磨粒均匀有序排布技术优化

       磨粒优化排布无疑使钎焊金刚石工具在高效、精密加工方面可以更好地发挥优势,但在排布效率、磨粒定位、复杂型面排布、制造工艺等方面还存有很的发展空间。当前很多企业中钎焊金刚石工具的生产还是以无序排布为主,对有序排布技术理论及应用进行深层次的研究是一大趋势。

       3、预期成果

       (1)钎焊单层金刚石工具自动化、智能化布料设备一套;(2)取得性能稳定的金刚石专用低温活性钎料合金体系;(3)获得钎料钎焊工艺与金刚石结合强度之间的匹配标准;(4)一套实用且成熟的金刚石均匀有序的排布技术;(5)钎焊金刚石工具性能系统评估方法

       4、对揭榜方要求

       1.牵头申报单位应为项目实施的执行主体,具备产业化实施能力,且具有雄厚的前期研究基础。企业具有独立法人资格并具备科研开发能力和条件的规模以上企业或市级以上龙头企业。2.申报企业资产及经营状态良好,具有较高的资信等级和相应的资金筹措能力。企业上年度产值不低于8亿元,研发费用不低于产值的5%;项目投资不低于1亿元人民币。3.企业省应具有省级以上研发平台作为科研载体;企业要具有完善的研发基础条件、人员结构、研发能力、运行模式、创新成果及应用。4.牵头单位应联合省内外知名高校、科研院所、企业形成产、学、研、用联合体进行协同攻关,优先支持有国家重点实验室、国际合作基地的项目团队。5.签订合同后,两年内完成项目研究内容。

       5、联系方式

       联系人:宜娟联系电话:13949109090电子邮箱:juan.y@funik.com

       河南厚德钻石科技有限公司

       1、项目名称

       增材制造用超高耐磨金刚石-金属复合焊接材料的开发与应用 

       计划项目总投资为650万元,其中研发投入520万元。

       2、技术需求

       金刚石-金属复合耐磨焊接材料,是具有前瞻性与领先性的新型焊接材料,在全球相关行业领域内尚属全新开发,其关键核心技术涉及:①金刚石与金属材料之间的有效界面复合;②金刚石结构在焊接高温下的有效保持;③合适焊接技术工艺的匹配。为此,本项目的主要技术需求为:1、对粒度为20-200微米的金刚石进行有效的金属组分的界面化学键合与完整包覆;2、有效实现金刚石与超细金属粉末间的致密化造粒;3、在超过3400℃的电弧高温下,金刚石结构能够有效保持;4、金刚石-金属复合焊材的堆焊表面硬度≥HRC55;5、金刚石-镍基金属复合焊接材料焊后的耐磨寿命超过Ni-Cr-B-Si焊材堆焊寿命的2倍以上。

       3、联系方式

       联系人:吴增凤联系电话:13673704873电子邮箱:holddiamond@163.com

       河南黄河旋风股份有限公司

       1、项目名称

       高品质金刚石合成用智能化压机装备关键技术开发

       计划项目总投资为50000万元,其中研发投入5000万元。

       2、技术需求

       大型六面顶压机的结构创新

       目前行业的主导装备--金刚石压机结构多采用缸梁铸造结构,零件铸造过程缺陷,使得压机关键零部件疲劳强度低。本课题研发金刚石压机的高压油缸-铰链梁的一体式整体锻压结构,并构建锻造结构压机在整机强度提升方面的精确计算模型。
       大型六面顶压机的结构优化

       采用大型的仿真设计软件,对六面顶压机的工作过程进行模拟。在高温、高压、重载工况下,对其工作过程中的形变、能量流等进行系统研究,优化整机结构,提升设备的性价比。
       结构生产工艺的突破

       设计模块化整体锻造模具,关键部件整体一次锻压成型。对锻造过程进行仿真,研究锻造过程的金属流变特征,要求保存结构完整的金属流线,优化微观组织结构。
       建立基于公差的压机装备加工精度预测模型

       针对影响六面顶压机装配精度因素众多,并相互耦合问题,构建装备零部件公差与几何误差源参数间的关系模型;建立几何误差源参数与装备加工精度的映射,以实现基于公差的压机加工精度定量预测。
       压机高温高压工作状态下的疲劳破坏机理研究

       针对金刚石六面顶压机铰链梁受变载荷作用,易出现疲劳破坏现象。对疲劳裂纹的形成机理与扩展过程进行模拟。针对疲劳破坏过程中的裂纹扩展问题,提出疲劳破坏分析方法,开发相关软件系统,准确评估铰链梁结构应力,进而预测结构寿命。

       大型六面顶压机的精确控制与智能化

       ①控制系统能够预判压机的各种故障状态,并及时准确的保护。自动检测六面顶压机运行中的压力、加热电流、电压、位移等参数,并且动态显示各种参数和工艺曲线,精确控制压机的合成。②能够根据不同的腔体工艺进行自动优化控制,将腔体内的压力、温度及位移变化,通过相应控制达到最佳的的工作状态。③保压时间可无限延长,补压装置具有伺服控制,控制精度在0.1MPa,系统卸压精度0.01Mpa。

       项目要求开发Φ850缸径及以上的大吨位超高压合成装备,至少2个成熟品种,主要技术指标:①单缸推力可达到:62MN②系统压力:14MPa③额定设定压力:110MPa④活塞行程:100mm⑤三缸前进速度:3.2mm/s,回程速度:3.2mm/s⑥超压速度:≥0.6MPa/s,泄压速度:≥0.20MPa/s⑦顶锤的对中精度:0.03mm⑧压机同步精度:0.15mm

       3、对揭榜方要求

       (1)技术实力:①从事金刚石及制备装备开发、生产领域10年以上,并具有项目开发业绩;②在超硬材料装备领域拥有专业资质和产业化经验的大型企业或科研院所;③相关专家及其团队成员需要在超硬材料和机械领域拥有雄厚的科研实力及丰硕的研究成果;④学科带头人需要是国内外知名专家,且在超硬材料和机械领域做出过突出贡献;⑤拥有与本项目需求相关相近的、超硬材料和机械领域内的自主知识产权;⑥支持省内外相关院校、科研院所、企业联合开发。(2)产权归属、利益分配:双方具体协商,产权归属、利益分配等依签订的技术开发合同内容为准

       4、联系方式

       联系人:曹河周联系电话:13569908308电子邮箱:hhyfzx@126.com

       河南颍川新材料股份有限公司

       1、项目名称

       金刚石工具用新合金体系设计和粉体制备关键技术开发及产业化

       计划项目总投资为1000万元,其中研发投入800万元

       2、技术需求

       围绕金刚石工具长期面临的难烧结和性能差两大难题,设计金刚石工具用新合金体系,开发新型高质量铁基合金粉末体系,突破高性能金刚石工具生产技术瓶颈及后处理关键工艺,实现金刚石工具的烧结致密化和耐磨性能的同步提升,并在此基础上推动金刚石工具新体系及其配套生产工艺的产业化推广和工程应用。具体内容如下:(1)金刚石工具用新型铁基合金粉末设计:在相关基础理论支持下,获得合金化元素与金刚石颗粒烧结过程中物相转化规律,寻找能够强化金刚石烧结行为的物质及其形成条件,发展新型金刚石工具用铁基合金粉末体系设计理论。(2)新型铁基合金粉末关键制备技术:基于铁基合金粉末体系设计结果,开发铁基粉体合金化元素均匀化复合工艺或铁粉粉体表面改性技术,研究能够精准调控粉体粒径、尺寸分布、合金成分、组分分布、物相形貌的关键条件参数,形成金刚石工具用铁基合金粉末可控制备技术。(3)新型金刚石合金粉末高性能烧结技术:研究新型粉体在烧结过程中合金元素的扩散行为以及物相转变规律,探索新物相形成对金刚石颗粒烧结行为的强化作用及机制,研究烧结参数与金刚石致密化行为之间的内在联系和调控规律。(4)新型金刚石工具性能评价方法:研究快速准确评估金刚石工具在不同领域工况下使用寿命的方法及流程系统,建立产品寿命与致密度及耐磨性能之间的对应关系,形成新型金刚石工具使用性能的标准评价方法。
       相关指标如下:(1)开发金刚石工具用Fe-Cu基微量元素(Ni、Mn、Si、Ti、P、Re等)强化的新型合金粉末体系≥5种,杂质氧含量≤3000ppm,细粉(15-20μm)得粉率≥80%,铁基合金粉末添加后金刚石烧结密度≥98%。形成1000t/年新型金刚石合金粉末的生产线,粉末成分偏差≤0.2%(质量分数)。(2)金刚石工具性能指标:硬度达到HRB 100~115,使用寿命比传统金刚石提高30%。

       3、对揭榜方要求

       具有独立法人资格的国内外高校、科研院所、有相关技术研发能力的企业均可作为揭榜单位对技术需求进行揭榜。揭榜单位应具备以下基本条件:应具有较强的研发团队、科研条件和自主研发能力,在相关领域拥有良好的科研业绩,尤其是在金属基金刚石工具领域具备专业理论研究能力,掌握自主知识产权,有能力完成张榜任务;应具有良好的科研道德和社会诚信,近三年内无不良信用记录;揭榜方不得与需求方存在股权关系和关联交易。

       4、产权归属

       产生的研究开发成果及其相关知识产权权利归属,技术需求方与揭榜方合作期间单独开发的新技术、新工艺,由开发方单独享有知识产权,双方共同开发的新技术、新工艺,产权归双方共同所有。

       5、利益分配

       如果本项目获得立项支持,双方同意按需求方占50%、揭榜方占50%的比例进行分配,后续产业化所产生的利润由发榜和揭榜方另行商议。

       6、联系方式

       联系人:邱雨菲联系电话:18539538596电子邮箱:51476153@qq.com

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