首届高校材料院长论坛暨
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首届高校材料院长论坛暨 新材料产学研交流会 浙江台州 2004.01.03-05. 产学研合作,促进纤维材料产业化. 东华大学 ( 原中国纺织大学 ) 材料学院 纤维材料改性国家重点实验室 朱美芳 2004.01.04. 上海市延安西路 1882 号 , Tel: 021-62379549, Fax: 021-62708719, Email: [email protected] 内 容. 学科背景 研究特色 产业化措施. 一、背景. 国际著名大学大多具有材料系或所.

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产学研合作,促进纤维材料产业化

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Presentation Transcript


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首届高校材料院长论坛暨

新材料产学研交流会

浙江台州 2004.01.03-05

产学研合作,促进纤维材料产业化

东华大学(原中国纺织大学)材料学院

纤维材料改性国家重点实验室

朱美芳

2004.01.04

上海市延安西路1882号, Tel: 021-62379549, Fax: 021-62708719, Email: [email protected]


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内 容

  • 学科背景

  • 研究特色

  • 产业化措施


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一、背景

国际著名大学大多具有材料系或所

世界各国均把材料科学与工程列为优先发展的战略地位。以美国为例,2002年工学院排名前10名的大学依次为  

1、麻省理工学院(MIT)

2、斯坦福大学(Stanford), 加州大学伯克利分校(UCB)(并列)

4、左治亚州理工学院

5、伊利诺斯大学

6、密歇根大学

7、加州大学理工学院

8、康奈尔大学, 南加州大学(并列)

10、卡内基-梅隆大学(CMU), 德州大学奥斯汀学院(并列)

上述大学中至少有7所大学设有材料科学与工程系。下面着重介绍排在第一名的麻省理工学院(MIT)和第十名的卡内基-梅隆大学(CMU)


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一、背景

MIT材料科学与工程研究特点

(1)学科具有悠久的发展历史和良好的研究基础

(MIT建校1865年,1940年主要课程都是关于地质、采矿等;1967年更名为冶金和材料科学系,1974年成立材料科学与工程系)

(2)学科起源于传统材料

起源于冶金和采矿,但根据社会发展和国民经济需求,教学和研究内涵不断扩展,且不断创新,与工业实际紧密相连。起步于金属材料…通过使用光子(Photonic) 器件,可提高数据传输速度;研究生物材料和特殊疫苗,通过纳米技术研究新型军事装备等

(3)纯科学研究与应用研究相结合,材料研究要注重其行为和特性而不能只局限于某个具体材料。满足社会发展和人们对材料应用的需求。材料科学家的任务是研究材料在不同的条件如温度、压力等等下的表现,从而探询材料的共性科学问题

(4)主要的研究活动和人才培养集中在材料科学与工程系(DMSE),但注意多学科渗透如化学、物理、电子学、材料的历史和艺术、设计、创业风险

(5)有一批杰出的研究人员和队伍

(6)研究领域和兴趣十分宽泛,从生物技术、表征 、计算材料科学、腐蚀和环境影响、缺陷、器件、材料经济学、电化学等21个研究领域


7 mit

一、背景

(7)MIT注重与企业的合作


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一、背景

卡内基-梅隆大学(CMU)

卡内基-梅隆大学(CMU)对材料研究也寄予了特别重视,研究涉及面很广。

 从“润湿热力学基础到新材料发明”面面俱到

CMU与MIT的最大区别在于:

 材料研究遍布学校很多科学与工程系,甚至包括计算科学学院。发动全校力量,从事与本学科相关的材料研究,形成跨学科大行动。涉及的跨学科研究单位和机构以材料科学与工程系为主,联合化学工程、机械工程、土木和环境工程、电子计算机工程、化学、物理、数学等。跨学科的研究中心有数据存储系统中心,钢铁研究中心和胶体、高分子和表面工程中心等


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一、背景

材料科学与工程涉及面极广

著名化学家、材料科学家严东生教授指出:

 材料科学的发展,不仅关系到国家的经济、国防、科技发展和综合是实力的提高,也关系到国计民生、能源开发和环境保护。新世纪研制开发目标:

  • 高精尖的材料:如纳米材料、介孔材料、铁电材料、光电材料、声光材料、功能单晶体、闪烁晶体等

  • 材料科学领域大到导弹、人造卫星,小到人们衣食住行,范围很广如:

  • 新的发光材料,可使电视机荧屏更清晰,音色更优美

  • 应用超导材料,使电流损失接近于零

  • 民用高新材料还能用于检测疾病、化装品和生活用品


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二、特色

东华大学材料学院的研究特色

  • 坚持特色,拓宽领域

  • 广纳贤才,汇聚队伍

  • 多元化筹集资金,夯实科研基地

  • 瞄准国际前沿,提高整体水平

  • 厚积薄发,出标志性成果

     特色:纤维材料、纺织材料,解决国防建设和国民经济迫切问题!


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二、特色

纤维材料与纺织材料与人类文明   历史息息相关

纺织工业

2003年纺织工业总产值突破1.1万亿元,占国民经济总产值(GDP)的十分之一

化纤工业

产量连续七年居世界首位,2003年总产量达1100万吨

需求拓宽

不仅仅在纺织服用领域,更在工业、农业、国防和航空航天、生物医学、信息、环境等领域的应用日益重要和广泛


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一、现 状

二、特色

1.化学纤维分类

1.1 按组成分

有机纤维:涤纶、锦纶、丙纶、腈纶等

无机纤维:碳化硅纤维、玻璃纤维等

1.2 按纤维制造方法分

熔纺纤维 : PET 、PP 、PA

湿纺纤维:PAN 、Cellulose 、PVA

干纺纤维:醋酯、聚氨酯


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二、特色


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二、特色

2.国际竞争十分激烈

我国虽为纺织大国,但尚不是纺织强国。为此,发展化纤学科,加强对纤维材料改性和新型纤维材料、新技术研究,提升化纤工业的技术含量,建立国际竞争优势,显得十分迫切!


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二、特色与责任

3.东华大学材料学院,纤维材料改性 国家重点实验室肩负使命

瞄准国际纤维材料研究前沿,以高分子物理、高分子化学、纤维成形理论和纤维材料结构与性能为基础,通过与纺织、环境、农业、建筑、生物等学科交叉,解决纤维材料多功能化、高性能化制备中的基础科学和重大工程问题!


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二、特色与责任

钱宝均,英国曼彻斯特大学物理学博士

方柏容,师从意大利米兰工学院Nobel奖获得者Natta教授

孙 桐,师从前苏联莫斯科纺织学院罗果文教授

学科背景

多年来,学科骨干继承老一辈专家的科研精神,取得了一些成绩

  • 1954年 创立“化学纤维”专业

  • 1984年 批准设立”博士学位点”

  • 1986年 批准为首批“国家重点学科”

  • 1992年 建设“纤维材料改性国家重点实验室”

  • 1996年 建立“合成纤维国家工程中心”

  • 1996年 “九五”“211工程”重点建设学科立项

  • 1998年 批准建立“博士后流动站”

  • 1998年 首批设立“长江学者”特聘教授岗位


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二、特色与责任

学科发展

  • 2000年 遴选为上海市十大“重中之重” 学科

  • 2000年 “材料科学与工程”一级学科博士点授权

  • 2001年 “材料学”再次获教育部“高等学校重点学科”

  • 2001年 通过“九五”“211工程”重点建设项目验收

  • 2002年 列入“十五”“211工程” 重点学科建设计划

  • 2003年 学科拓展,新增3个二级学科博士学位点

  • 2003年 新增理学硕士学位点1个:高分子化学与物理

  • 2003年 通过“纤维材料改性国家重点实验室”评估

  • 2003年 通过上海市“重中之重”学科评估,评级“优”


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二、特色与责任

材料大楼建设—大大改善了科研条件

  • 2002年5月建成

  • 2002年7月投入使用

  • 建筑面积13000m2

  • 建设投入资金2144万元

    • 上海市“重中之重”投入500万元

    • 教育部投入846万元

    • 东华大学投入798万元


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二、特色与责任

客座教授工作室(50m2)

教授实验室(4800m2)

50人

200人

成果展示室(150m2)

100人

学 术 报 告 厅

Lyocell小试生产线

公共测试平台(400m2)

高性能纤维研制和测试 中心

中心实验室(1600m2)

聚丙烯专用树脂生产线

小试基地(800m2)

中空纤维膜和人工脏器生产及组装线

材料大楼


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二、特色与责任

学科交叉

医学

化学

信息

通信

物理

材料科学与工程

纤维材料改性国家重点实验室

机械

生物

纺织

建筑

纺织化学

与染整

农业

环境科学


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二、特色与责任

研 究 重 点

  • 通用纤维的仿真、超真

  • 高性能和功能化纤维新材料

  • 新型化纤材料成形加工工程及理论研究


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二、特色与责任

3.1 通用纤维材料的仿真、超真

  • 提高13亿人民衣着水平

  • 天然纤维资源不足

  • 合成纤维改性以仿真、超真为目标


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二、特色与责任

高性能纤维的概念

High-tenacity

High modulus

High thermal resistance

For example

  • Aramid fiber( p- and m-)

  • Carbon fiber

  • UHMWPE fiber

  • High-tenacity PVA fiber

  • PBO

  • PEN

  • PPS

  • Aviation

  • Aerospace

  • National defense

  • Civil works

  • Environmental protection

We should accelerate our development !


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三、产业化体会

世界名校在科技成果产业化方面取得的经验

  • 硅谷现象——斯坦福大学与硅谷是紧密结合在一起的,没有硅谷就没有斯坦福的一流水平;没有斯坦福,硅谷也不会这么成功,硅谷奇迹跟斯坦福发展两者是紧密结合在一起,相辅相成的

  • 剑桥奇迹——剑桥大学之所以在过去将近十年的时间里,始终遥遥领先于牛津大学。科研经费和学校总经费,剑桥每次都排在前面,是什么原因?这跟剑桥现象有很大的关系,剑桥科技园就在剑桥大学旁边,1400多个高新技术企业在那儿蓬勃发展,与剑桥大学形成一种相辅相成的局面,也是当今高新技术及其产业化发展的一个典型事例


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三、产业化体会

世界名校在科技成果产业化方面取得的经验

  • 牛津超越——近几年来,牛津大学开始重视科技成果怎么转化为生产力 ,他们办了很多很多的Start-up company,把科技成果快速转化为生产力。所以牛津大学在2002年底科研经费首次超过剑桥大学

  • 德国的高校——在技术产业化方面也做得非常成功。教授在学校里面做研究,同时在校外也有一个研究所,有个公司,有什么想法直接就跟公司说,一年就可以做完技术转化

  • 亚琛工业大学——明确支持教授办公司或到公司兼职,只要把关系搞清楚就可以。他们有400多个Spin-off company,都是学校教授或者是他们的助手在那里当负责人,最大一个公司雇员800人


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三、产业化体会

我国目前做法

  • 建立高校科技成果孵化与转化服务平台,推动大学科技园建设,加快成果转化和产业化步伐

  • 大力推动高校与科研机构、高校与企业的合作,加强我国原始创新和高新技术产业化


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三、产业化体会

东华大学材料学院在产学研合作方面取得的一些体会

技术是第一生产力。从科技成果到生产力,有一个转化过程,但我国每年有大量经鉴定的科研成果没有完成产品转化这一重要环节,使科技成果只停留在

“样品、展品、礼品”的“三品”阶段


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三、产业化体会

1 .选择具有开发前途的项目-市场需求

 如细旦、超细旦聚丙烯纤维产业化项目作为产业化重点,主要基于以下两方面考虑:

  • 一是消费者对化纤纺织品的要求既要美观大方又要穿着舒适,而目前衣着用化纤布料的穿着舒适性不尽人意,可谓耐牢有余,舒适不足

  • 一是丙纶的资源丰富,价格低廉,有着很大的潜在竞争力,并且通过细旦化可极大地改善穿着舒适性


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三、产业化体会

2.采取多种合作模式实现成果转化

在社会主义市场经济条件下,科研成果的转化方式,不能采取单一模式,要根据不同阶段,不同对象采取不同的合作方式。

学校主要采取以下几种方式:

(1)组成松散型的生产联合体或双边合作

(2)技术入股,技术转让-但不参与经营

(3)组建紧密型经济实体-参与经营


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三、产业化体会

3.很强的产业化人才及其工程开发能力

  • 扎实的技术背景

  • 产业化经验

  • 产品开发能力,对市场的熟悉程度

  • 优秀的社会活动能力

  • 工程开发能力


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三、产业化体会

4.相互信任,强强联合

  • 早结合——在研究阶段就要注意产学研的结合

  • 多交叉——发挥学校多学科优势,做好校内跨学科合作

  • 重合作——选择对开发新产品有积极性的企业做合作伙伴

  • 守信用——协作单位之间要做到平等互利

  • 求多赢——要以大局为重,处理好效益分配


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结 语

  • 我国材料科学与工程高速发展,品种齐全,已涵盖国防建设、国民经济的各个领域,为国家发展作出了重要贡献

  • 坚持特色,“有所为,有所不为”。东华大学瞄准纤维和纺织材料国际前沿, 已形成一些科技成果,部分已实现产业化,为国民经济、国防建设作出了一定贡献

  • 学科交叉与融合催生新的成果-纳米技术、仿生技术、成形新技术将在研制高性能、智能、多功能和生物可降解新型纤维材料领域发挥积极作用

  • 校企通力合作,强强联合-材料产业明天更辉煌!


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谢 谢!


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