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大洋网:祝贺!华工陈克复院士团队、广工两团队共获三项国家科学技术大奖
来源:大洋网2020年1月10日 编辑:朱小翠

今日,2019年度国家科学技术奖励大会在北京人民大会堂举行。

中国工程院院士、华南理工大学教授陈克复领衔完成的“制浆造纸清洁生产与水污染全过程控制关键技术及产业化”荣获国家科技进步一等奖。广东工业大学作为第一完成单位荣获2019年度国家科学技术奖2项,其中1项国家技术发明二等奖,1项国家科技进步二等奖,获奖数量位居广东省榜首。

华工陈克复院士团队荣获国家科技进步一等奖

把论文写在祖国大地上:

构建了造纸业水污染全过程控制新模式

造纸术是中国四大发明之一。造纸行业也是我国重要的基础原材料产业,2011年,造纸业年产量约1亿吨,占全球总产量的四分之一,居世界第一。但是,当年造纸业带来的水污染问题却十分严重,废水和COD排放量分别占全国工业排放总量的1/5和1/4,高居榜首。2011年,国家连续四次发文,明确提出专项整治造纸这一重点排污行业。

解决造纸行业水污染,这个重大的科技难题,横亘在陈克复的面前。

经过十年潜心研究,陈克复和团队成员从清洁生产与末端治理入手,成功研发了覆盖制浆造纸所有工艺过程的清洁生产与水污染控制10项关键技术及11项支撑技术,形成5套集成技术,并在现代化大型生产线实施产业化及推广应用,构建了造纸业水污染全过程控制新模式。

其中,他们针对废纸制浆碱性脱墨污染负荷重的难题,创新研发了废纸制浆近中性脱墨技术和造纸废水梯级循环回用技术,实现废纸制浆水重复利用率大于95%,造纸水重复利用率大于90%,节约了新鲜水的用量,大幅减少废水排放。

同时,陈克复团队还创新研发了连续水解蒸煮技术及与协同深度脱木素技术,解决了化学法制浆原料组分连续分离的工程难题,实现纤维原料全利用,这在国际上还是首次。

“以前,有关纤维原料组分的分离利用的研究非常多,博士、硕士不知写过很多论文。然而,之前没有一个厂能实现工程上的落地。”陈克复说,“经过10年研发,我们实现了把论文写在祖国大地上。”

师生代代传承解决造纸业污染难题:

采用新技术后,造纸业废水和COD排放指标远远优于欧盟标准

该项目所研发的制浆造纸清洁生产与水污染全过程控制技术,已在山东太阳纸业股份有限公司、山东华泰纸业股份有限公司等10家大中型造纸企业的制浆造纸生产线上及末端废水处理中应用。如今,该技术又推广应用到广东、广西、河南、河北等地的制浆造纸企业,提高了产能覆盖率。

采用陈克复院士团队新技术的造纸企业,其清洁生产技术水平已达到国际领先,单位产量废水和COD排放指标远远优于欧盟标准。陈克复说,有一家造纸厂污水处理站的排污口区域建成了一个湿地公园,成为当地一景,很多人在那里照婚纱照,此情此景让前去考察的专家们感到非常震撼。

陈克复院士团队的技术为造纸行业新旧动能转换和绿色制造提供了示范。在该技术的推动和全行业的共同努力下,造纸行业废水与COD排放总量比2011年下降38.2%和55%,废水和COD排放量已低于多个重点排污行业。造纸业终于摘掉了“污染大户”的帽子。

目前,该团队研发的技术已全部被选入生态环境部发布的《HJ2302-2018制浆造纸工业污染防治可行技术指南》,作为行业推荐的先进技术在全国范围内推广。

“我的导师生前曾对我说,中国造纸业的问题一个是污染,一个是设备落后,这两个问题他一辈子都解决不了,要我这一辈子来解决。”陈克复回忆往事颇为感慨,“我们总算做了一些工作,想办法把污染问题基本解决了。但是造纸行业的落后问题还没有100%解决,现在,我也寄希望于我的学生,把我没有做完的事情做下去。”

广工斩获两项国家科学技术奖

“与广东崛起共成长,为广东发展做贡献。”采访中,两个获奖团队都不约而同地提起广工的这个办学理念。他们希望,通过科研能提升广东产业,为国家发展做出贡献。

国家技术发明二等奖:

高端电子制造装备高速高精点位操作的关键技术与典型应用

20年前,全球电子产业开始大规模转移到我国。时至今日,电子制造产业已成为我国重要的支柱产业,广东地区成为了全球电子制造中心。电子制造装备种类繁多、换代迅速、竞争激烈,高端装备与关键零部件长期依赖进口、价格昂贵、技术受制于人、产业基础薄弱。高速/高精点位操作是众多高端电子制造装备共性需求。时至今日,点位操作的速度/精度矛盾日益突出,成为行业国际竞争的制高点。

陈新教授介绍,定位的精度要求达到头发丝的五十分之一至七十分之一,这个精度在没有速度的要求下比较容易实现,但一旦有了高速度的要求,就变得非常难。“这项技术制约了我们很多高端装备都做不出来,或者做出来也比国外的效率低、精度差。”

为了解决这个难题,陈新教授领衔的团队,瞄准高端电子装备高速高精的共性需求,历经二十年的基础研究与技术攻关,突破了多项关键技术,建立了高速精密电子装备数字化设计与制造的理论与技术体系,研制了系列核心基础部件和典型高端装备,获得国内国际一流龙头企业的严格认证与批量采购。项目有力推动了系列电子制造装备的自主可控,服务企业千余家,为我国电子制造产业的高速发展做出了突出贡献。

据介绍,项目成果和后续研究将持续有力支持我国电子制造产业的自动化/智能化转型升级;系列基础运动部件将有力支撑我国高速高精电子制造装备的自主可控、持续创新与实现跨越。项目形成的理论与技术基础,将支撑与引领我国电子装备行业技术进步与健康发展。

国家科技进步二等奖:

高端印制电路板高效高可靠性微细加工技术与应用

高端印制电路板,被誉为电子工业基石,又称电子工业之母。现在,随着技术发展,电路板变得越来越小,所有的线路和元器件都要放在电路板上,可想而知,电路板的加工精度和难度必然水涨船高。

“最典型的就是手机,从大哥大到现在的手机越来越轻薄。现在传输信号更快,要求信号也不能失真。这就对加工提出了更高要求。”广工大王成勇教授说,电路板有很多层,元器件是放在电路板上的,通过打孔联通,如果一个孔坏了,电路板就全坏了。

据了解,目前我国印制电路板产值约占全球的53%。高端印制电路板的微孔群密度高,线宽间距小,异质材料层数多,加工难度大,对高品质大长径比微细刀具与加工工艺要求极高,存在微细刀具易磨损、易折断、微孔群加工质量差等行业难题,严重制约了我国电子制造业的发展。

“现在的加工难点在于,电路板越来越小,一个芯片如果有几十个甚至几百个‘爪子’(针脚)来与主板相连,孔就要越来越小、越来越密。在厚板上钻孔,就像纳千层鞋底一样,鞋底太厚,针容易断。”王成勇说,这就要求打孔的钻头一不能断,二磨损要小,三是钻出孔的质量要高。

为了突破这个难题,王成勇教授团队联合深圳市金洲精工科技股份有限公司、深南电路股份有限公司、株洲硬质合金集团有限公司、广州杰赛科技股份有限公司、生益电子股份有限公司、深圳市柳鑫实业股份有限公司多家企业,在国家自然科学基金、省级计划项目等支持下,经过近十年产学研用协同创新,终于突破了微细刀具材料、大长径比刀具设计制造以及微孔群加工工艺等技术,创建了微细加工质量保障工艺体系。

成果在多个著名高端印制电路板企业得到成功应用,满足了高铁、超算与高性能服务器、新能源汽车、消费电子等,对高端印制电路板的重要需求。

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