一、项目名称：高速精密磨削陶瓷砂轮低碳制备关键技术及其产业化

候选单位：景德镇陶瓷大学，江西冠亿研磨股份有限公司

候选人：肖卓豪，易晨浩，李秀英，易维民，Shubov Yuri，艾军

项目简介：传统的陶瓷砂轮结合剂由于成分与物相分布的微观不均匀导致相界面产生应力和微裂纹从而降低砂轮结合强度，同时结合剂本身活性低、需要在1260℃-1330℃的高温下经过长达180h的烧成周期方能实现陶瓷砂轮的完全烧结，导致烧成能耗高、生产效率低，且结合剂低结合强度限制了砂轮的高速磨削应用。本专利通过特有的结合剂部分非晶化配方技术和非晶相低温纳米微晶化工艺，将传统陶瓷砂轮的烧成温度降低至1000℃以下、烧成周期缩短至72h以内，降低了陶瓷砂轮烧成过程中30%以上的碳排放，攻克了陶瓷砂轮的低碳烧成关键技术；通过结合剂中非晶相微晶化转变形成的相变增韧效应，实现了结合剂强度的显著提升，将陶瓷砂轮的磨削线速度从45m/s提高到80m/s以上，实现了对高速精密磨削用陶瓷砂轮的进口替代，开辟了新能源汽车用高精度电机轴等加工领域的应用，累计实现新增产值6亿余元。相关技术已申报9项发明专利，其中6项获得中国发明专利授权、1项获得美国PCT专利授权，另有16项实用新型专利获得授权。

二、项目名称：高性能平板陶瓷膜的产业化技术及其应用研究

候选单位：景德镇陶瓷大学

候选人：常启兵；杨玉龙；王霞；汪永清；胡学兵；张小珍

项目简介：膜分离技术被称为二十一世纪最有应用前景的高新技术之一，陶瓷膜是膜技术中重点发展方向之一。随着平板陶瓷膜应用的日趋广泛与深入，市场对其结构与性能要求也日趋提高。本项目已掌握了高性能平板陶瓷膜构型设计和膜层微结构的关键制备技术及其应用，主要发明点如下：

1. 提出组合式的膜构型设计：本技术以平板陶瓷膜元件为单元，率先通过多维度拼合，获得大尺寸、不同形状结构的组合式平板陶瓷膜，实现平板陶瓷膜的宏观构型设计。在制备工艺上，只需制备出小尺寸的平板陶瓷膜元件即可。小尺寸平板陶瓷膜大大降低了平板膜成型环节的难度和膜缺陷的出现几率，减少了后期干燥、煅烧环节中出现开裂或者变形的可能性。特别是在应用环节，可根据实际需要对膜组件进行灵活组合或者随时更换。

2. 开发出简便可控的外膜成膜技术：本技术创新性提出以喷涂-浸涂法的外膜成膜方法，在大孔的陶瓷支撑体上直接获得孔径小于55 nm的分离膜层。该技术采取喷涂法制备中间过渡层，具有所制备膜层不受支撑体层孔隙率和表面缺陷影响的优点；采用浸涂法制备分离膜层，能够获得均匀厚度且表面平整的膜层。浸涂法的技术优势克服了喷涂法所形成的膜层厚度均匀性欠佳的关键难题，而利用喷涂所形成的过渡层，隔绝了支撑体的孔径和孔隙率对顶层分离膜层性能的影响，通过合理组合，实现了喷涂-浸涂技术优势互补。

3. 开发出大面积无缺陷薄膜膜层制备技术：本技术将金属醇盐、表面活性剂、反应抑制剂溶解于易于在水面铺展的油性溶剂而形成油性溶液，将该油性溶液滴于静止的水面上铺展而形成均匀的液膜。该液膜经溶胶-凝胶化形成具有一定厚度和强度的膜层，再结合浸渍涂覆工艺，即可在平板陶瓷膜表面制备出相应膜层，膜层经干燥和煅烧后，即得到大面积无缺陷纳米厚度和孔径的陶瓷膜。本技术有效解决了现有溶胶-凝胶技术制备无机纳滤膜广泛存在的工艺复杂、膜层收缩较大而易开裂等技术难题，为纳米陶瓷膜厚度与孔径的可控制备提供了新途径。

高性能平板陶瓷膜的产业化技术及其应用研究获得授权发明专利8项，发表学术论文13篇。已在重庆兀盾纳米材料有限公司已开发出膜宏观构型可调、膜层微观结构可控的高性能平板陶瓷膜系列产品并实现生产销售，经国内外多家公司使用，市场接受度好，用户满意度高。形成产值3600万元，利润810万元，节省相关处理费用或者节约成本2000余万元。

三、项目名称：新型光子釉硅酸盐玻璃涂层及其在传统陶瓷色彩装饰中的应用

候选单位：景德镇陶瓷大学

候选人：展红全、余荣台、罗志云、冯晓文、柳平英、韩旭

项目简介：该研究基于仿生学原理，首次通过在釉熔体中构筑非晶光子晶体微纳结构而不使用传统化学色料，实现了釉面不同结构呈色的效果，克服了传统陶瓷色釉料化学发色带来的重金属有害污染和发色不稳的局限性。该技术可代替传统化学色料，应用于传统陶瓷釉面色彩装饰，玻璃色彩装饰及其功能化，该技术在国际上处于领先水平。本研究采用高岭土、石英、石灰石、钠长石等原料，经配料、球磨、过筛、陈腐、施釉、干燥、烧成、冷却后获得制品。该方法采用一步固相烧结方法制备得到的光子釉，其非晶光子晶体结构具有更高的致密程度，因而对入射光具有更高的反射效率，本方法工艺简单，减少着色颜料中重金属元素的添加，对于资源节约和环境保护有益，成本低廉，易于大规模生产，因此具有广阔的市场前景。

四、项目名称：新型平面碳基钙钛矿太阳能电池的设计及界面调控研究

候选单位：景德镇陶瓷大学

候选人：赵文燕，曾涛，田传进，李鹏章，刘钰旻

项目简介：“3060”双碳目标的提出，开启了低碳新时代，光伏在这场能源变革中承担着重要角色。但因碳电极与钙钛矿活性层之间界面缺陷多且界面阻抗大，限制了其商业化应用。本项目以绿色、环保、简单，易工业化生产为宗旨，以开发高效稳定的无空穴碳基钙钛矿太阳能电池为目标，采用一步旋涂工艺制备能级可调的钙钛矿薄膜。相关研究工作从钙钛矿光吸收层、界面修饰、碳电极改性三个方面调控背界面能带结构和碳电极电学接触性质，减少界面电荷复合，提高电池的光电性能和稳定性，实现高效稳定无空穴碳基钙钛矿太阳能电池的构筑。并在此基础上，探究了钙钛矿光吸收层的微观结构与接触界面的能带匹配性和器件输出性能之间的内在联系，揭示了载流子的分离、输运和复合机理，得到综合性能良好的碳基钙钛矿太阳能电池。本项目的研究成果对于促进钙钛矿太阳能电池产业化进程具有重要意义。

五、项目名称：过渡金属氧化物复合材料的设计、制备及储能器件应用研究

候选单位：景德镇陶瓷大学

候选人：朱文均、胡跃辉、黄辉、夏阳、郭兴忠

项目简介：开发和利用高容量、高性能、高稳定性储能器件是实现“碳达峰”、“碳中和”的重要途径，对社会进步和经济发展具有重要意义。过渡金属氧化物因其独特的结构和性能，在储能领域具有广泛的应用前景。本项目以过渡金属氧化物（铁、钴、锰、钛、锌氧化物）为研究对象，借助结构设计及调控，通过实验研究与理论计算，阐明结构设计与性能增强之间的构效关系，建立复合材料组成-结构-性能-工艺之间的构效关系，实现了高性能过渡金属氧化物基储能技术及器件的开发：开发了一条绿色、简单的微纳结构Co₃O₄纳米带的制备工艺，揭示了微纳结构与储锂性能之间的关联，实现了大容量、高稳定性Co₃O₄基锂离子电池电极的设计及应用，成果得到同行的广泛关注（单篇引用次数最高196次）；原位构建钛基氧化物（TiO₂、Li₄Ti₅O₁₂）异质复合结构，并实现界面结构的有效调控，降低锂离子扩散能垒，获得电化学储锂性能和循环寿命的有效提升，该技术在锂离子电池快充领域具有广阔的应用前景；创造性提出通过氢等离子体刻蚀和溅射粒子轰击过渡疏松层表面，直接生长陨石坑绒面，解决ZnO：X-H与电池窗口层之间势垒过高问题，实现有望取代ITO和FTO的廉价、环保和性能稳定ZnO基透明导电薄膜的开发，太阳电池前电极领域具有巨大的应用价值。

六、项目名称：复合材料层合结构可靠性优化设计及检测关键技术

候选单位：景德镇陶瓷大学

候选人：王兴国、黄志诚、冯浩、吴南星、沈国浪、李晓高

项目简介：复合材料层合结构具有抗疲劳、减震性能优越、比强度高等优点，广泛应用于航空航天、汽车、军工等领域的关键零部件。其可靠性优化设计及检测关键技术的研究具有重要工程实际意义。在优化设计方面，面向典型复合材料层合结构可靠性设计需求为对象，将粘弹性材料随频率和温度变化的非线性本构关系引入到层合结构的有限元动力学模型，建立了一套高精度、高效率和可靠性好的模型来研究其非线性动力学特性和阻尼机理。对复合结构进行模态分析和响应分析，揭示了不同的材料参数、几何参数和边界条件对其非线性动力学特性的影响规律。为其在工程上的选择、优化和设计提供更加可靠的理论依据。在关键检测技术方面，针对复合材料界面存在弱粘接、脱粘、微小缺陷等关键性能指标的检测技术问题，探索并建立了不同粘接界面下超声无损检测评价方法，阐明了界面粘接程度和界面缺陷与超声特征参量之间的内在关联。实现了多层复合材料界面关键性能指标的快速、精确测量和该技术的实用化，奠定复合材料界面检测的超声波动理论基础。总之，该技术为复合材料层合结构优化设计及成型工艺方案提供了技术支持，缩短了产品加工、制造的周期，保障了产品的质量安全，提高了产品出厂的合格率。目前，在江西昌兴航空装备有限公司、江西信航航空科技有限公司等公司复合材料产品设计、加工和检测中实现应用，累计销售近亿元，缴税1千多万元。本项目具有良好的经济效益。

七、项目名称：高性能低膨胀陶瓷器具关键技术开发及产业化

候选单位：景德镇陶瓷大学，江西省九州陶瓷有限公司，江西京尚实业有限公司，景德镇市帕特耐精密材料有限公司，江西省华冠瓷业有限公司，景德镇市景火瓷业有限公司

候选人：董伟霞、包启富、周健儿、黄武清、周俊生、肖笑、邓国彬、胡青峰、王德林

项目简介：高性能低膨胀陶瓷器具是一种经过中高温烧制的、具有超低膨胀系数和远红外发射功能的陶瓷产品，可以应用到生活烹调炊具产品上，还可以与电阻膜复合作为工业加热元件。本项目历时14年，在高性能低膨胀陶瓷配方组成及制备工艺方面取得一系列重大创新发明和技术突破。如：获得“一种超低膨胀陶瓷锅具及其制造方法”、“一种低膨胀堇青石耐热紫砂陶瓷的制备方法及其制得的产品”、“一种高性能低膨胀兼远红外辐射功能耐热紫砂炊具及其制备方法”、“一种低成本低膨胀陶瓷无锆白釉及其制备方法”、“一种低成本高性能低膨胀陶瓷坯料及其陶瓷产品的制备方法”、“一种适用于低膨胀陶瓷炊具的保健功能型自释釉陶瓷及其制备方法”、“一种适用于低膨胀陶瓷易洁乳白釉及其制备方法和应用”等七项重大发明，取得“低成本高性能低膨胀陶瓷产品”、“高性能低膨胀兼远红外辐射功能耐热紫砂炊具”两大技术突破。本成果能够不仅适合燃料加热使用，还适用于电磁感应炉产品使用，同时适用于高性能米技炉、电陶炉使用，节约原料成本35%，降低能耗15%，提高产品合格率15%，降低综合生产成本20%。本项目共获得授权国家发明专利5项。本项目技术成果已分别在江西省九州陶瓷有限公司，江西京尚实业有限公司，景德镇市帕特耐精密材料有限公司，江西省华冠瓷业有限公司，景德镇市景火瓷业有限公司等陶瓷企业进行了规模化生产，取得显著的社会经济效益。通过本项目的研究，打破了国外如日本、韩国凭借其先进技术对我国低膨胀陶瓷器具市场的垄断，同时也解决了制约国内外低膨胀陶瓷行业发展的关键、共性技术难题，代表着低膨胀陶瓷制备技术发展的方向，为建设国家陶瓷文化传承创新试验区提供了重要技术支撑，有效推动了我国低膨胀陶瓷行业的技术进步。

以上7个项目拟申报2023年度江西省科学技术奖，特予公示。

公示期：2023年8月29日至2023年9月5日，公示期内如对公示内容有异议，请向科学技术处反映。

联系人及联系电话：许老师 0798-8499229

科学技术处

2023年8月29日