一、实验室概况
济源市高纯镓基材料重点实验室以湿法冶金实训室、无机及分析化学实训室、仪器分析实训室、原子吸收实训室、物理化学实训室等专业实训室为基础,以高纯镓试验室、镓铟锡低熔合金试验室为依托,主要从事高纯镓、高纯氧化镓、镓铟锡低熔合金和高纯材料分析检测技术研究、标样研制及材料的推广应用。
实验室位于济源职业技术学院沁园校区,现有设备总价值200余万元,实验室建筑面积约500平方米。
二、实验室主要研究内容
实验室总体定位是根据学院科技发展的总体目标和任务,立足国内,面向全球,全面开展金属镓基材料的基础理论研究和应用技术研究,重点开展高纯镓产品、高纯氧化镓产品、镓铟锡低熔合金、高纯材料分析检测技术开发及材料推广应用,通过高纯镓基材料实验室建设,进一步带动学院金属镓基材料的研发能力和检测水平的全面发展。
1、高纯镓制备技术研究
高纯镓是当代通讯、集成电路、宇航、能源乃至医疗领域重要的支撑材料之一,是我国重点发展的高新技术材料。针对国内缺乏高效的高纯镓制备工艺现状,在对粗镓成分和杂质性质分析的基础上,将化学预处理、电解精炼、结晶等提纯方法联合提纯粗镓,开发适宜的工艺及设备,制备7N、8N高纯镓系列产品。
2、高纯氧化镓制备技术研究
由于氧化镓应用领域广泛,因而对其纯度、粒度分布和晶型均有不同要求,因此借助高纯镓生产过程的废液,以低成本合成氧化镓,并与高纯镓生产形成优势互补,研制生产不同纯度、不同粒径和不同晶型氧化镓产品,以满足不同客户的个性化需求,进一步丰富镓系列产品的种类,促进镓产业的健康发展。
3、低熔镓合金的研制
镓具有低蒸汽压、低毒性、低黏性、金属电导性等特点,并且几乎不与其他物质发生化学反应,因此镓是一种理想的可替代汞的液态材料。以镓、铟、锡为主要原料,开发医用镓铟锡低熔点合金,在对原料镓、铟、锡等的成分和杂质性质进行分析研究的基础上,探索镓铟锡低熔合金制备的工艺配方、工艺方法及工艺条件,开发研制适宜的试验设备,制备出医用镓铟锡低熔合金并对产品的性能进行检测。
三、实验室团队成员概况
实验室现有固定科研及管理人员18人,高级职称11人,具有研究生学历14人,专业领域涵盖了冶金、化学化工、材料、分析等领域,具有较强的交叉学科优势;经过系统科研训练,素质较高,科研能力较强。
其中高纯镓制备技术研究学术技术带头人张学英是东北大学有色金属冶金专业硕士,成绩优异高级工程师。曾经历任中国铝业河南分公司研究所高纯车间主任、研发室主任,具有近30年的科技研发、产业化项目管理及生产管理经验。负责筹建了高纯镓和氧化镓两条生产线,负责高纯镓产业化的工艺流程与生产规模设计、厂房设计、设备选型、设备安装与调试;主持完成了“高纯镓产业化”、“荧光粉用氧化镓的研制与开发”、“医用镓盐的研制”等重大科技项目20余项;主持开发的“提高电解MnO2生产过程锰回收率技术”和“低硫酸根电解二氧化锰”获得省级新产品和新技术证书,获得中国有色金属工业协会科技进步二等奖4项和三等奖6项,拥有发明专利3项。
四、实验室已取得的成就
近五年,团队成员主持完成市厅级及以上教科研项目20余项,其中获济源市科技进步奖一等奖1项,获院级及以上奖励30余项;发表中文核心及以上学术论文50余篇,其中SCI 9篇,EI 2篇;申请(已发明公布)或授权专利19项,其中发明专利9项;辅导学生参加各类科技竞赛20余次。
五、实验室建设规划
本实验室市紧扣高纯镓基材料研究方向,以解决企业实际难题为科研工作导向,以现有技术局部革新为突破口,充分挖掘、利用学院,尤其是冶金化工系完备的硬件资源并积极争取东北大学、河南豫光金铅股份有限公司、珠海经济特区方源有限公司等单位的外部支持,充分发挥智力资源聚集优势,与企业开展紧密合作,全面开展金属镓材料及相关高纯材料的应用基础和应用技术研究,重点解决有关金属镓及相关高纯材料的新产品、工艺流程、分析检测技术、材料应用等领域重大科技问题,为国内的镓生产企业和济源市周边地区的中小化工、冶金企业提供技术服务,力争短时间内,把实验室建成济源市的高纯材料的技术研究中心、学术交流中心和成果推广中心。