为进一步加强我省石墨烯相关产业在国内的领先地位,加快省内国家首个“国家石墨烯产品质量监督检验中心”的优化建设,2016年8月20日至8月28日,由江苏省质量技术监督局组织,石墨烯技术交流代表团一行5人,赴“石墨烯发源地”英国和“欧盟石墨烯旗舰计划”重要成员瑞典,深入国际知名石墨烯研究机构、著名纳米检测设备制造商和跨国检验检测集团进行技术交流和考察学习。代表团由江苏省质量技术监督局刘大旺局长带队,成员为省质量技术监督局和江苏省特种设备安全监督检验研究院无锡分院(国家石墨烯产品质量监督检验中心(江苏)(筹))的相关管理、专业技术人员。现将有关考察情况报告如下:
英国国家石墨烯研究院(NGI)位于曼彻斯特大学,2013年筹建,由英国政府(3800万英镑)联合欧洲研究与发展基金会(2800万英镑)共同出资成立,2015年3月正式开放。作为石墨烯的发源地,该研究院由2010年因石墨烯研究获得诺贝尔物理学奖的两位科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫领衔,拥有先进研发设备和雄厚的研究基础,汇聚了著名学者、科学家和商业领袖,引领着石墨烯发展动向,推动着石墨烯及其相关应用潜在的和革命性的研究和应用推广。
查尔莫斯理工大学,位于瑞典第二大城市、北欧工业中心哥德堡,成立于1829年。学校拥有强大的环境科技、IT科技、纳米技术、生物工程、汽车工程与建筑学系。作为瑞典最顶尖的理工大学之一,该校与ABB、沃尔沃、爱立信等众多国际知名企业有着紧密联系,且瑞典全国40%左右的工程师和建筑师都是该校毕业生。作为欧洲著名的研究型大学,该校作为欧盟石墨烯旗舰计划重要成员,负责整体协调、管理、支持计划内的所有研发项目,目标是将大学实验室的石墨烯研究成果向欧洲社会推广应用。
通过对两家研究机构的参观学习,以及与相关专家的深入探讨,有如下收获:
1、了解知名石墨烯研究机构英国曼彻斯特大学英国国家石墨烯研究院与瑞典查尔莫斯理工大学石墨烯中心在石墨烯等二维材料应用研究领域的先进技术与前沿发展方向。在本次交流中,代表团与两所机构的技术专家和技术主管做了深层次的技术交流。
通过NGI周凯歌博士的介绍,对引领石墨烯研究前沿发展方向的NGI有了更加直观的认识。作为石墨烯发源地,英国为保持其在该领域的引领地位,英国政府层面高度重视,除在资金方面予以特别支持外,还在人才聚集、商业转化、知识产权保护、甚至外交领域进行特别关照。这些措施的保障,使得该研究院始终处于石墨烯研究领域的领先地位,并在石墨烯功能器件、集成电路散热保护、海水淡化应用领域取得重大突破。
通过瑞典查尔莫斯理工大学石墨烯中心技术主管Patrik
Carlsson的介绍。了解到该石墨烯中心极为看好石墨烯材料未来发展,并在该校大力支持下,重点关注化学气相沉积技术制备高质量石墨烯薄膜的工业化生产与器件领域应用研究。
通过上述交流,可以感受到欧洲石墨烯研究更加关注高质量石墨烯薄膜技术的发展与应用,着眼于未来具备变革性的、高技术含量、高门槛的功能器件应用研发,这与国内更加关注石墨烯粉体材料在中低端领域的应用具有较大差别。为维持我国当前在石墨烯应用领域难得的领先优势,我们认为国内有必要较早地从政策引导方面开展石墨烯薄膜高技术器件领域的布局。
2、了解NGI和查尔莫斯理工大学石墨烯中心实验室平台建设与标准化工作进展基本情况。通过对NGI实验室的实地参观和功能布局咨询,对进一步优化我省石墨烯国家中心硬件建设具有重要参考价值。此外,通过对石墨烯材料研发与检测设备的配置咨询,进一步确认了我省石墨烯国家中心检测平台测试设备的先进性。
通过与相关技术人员对石墨烯材料本身界定认知标准化方面的深入交流,可以看到,大家对石墨烯标准化工作的普遍关注性,但由于彼此对石墨烯未来应用研发重点的不同, 在石墨烯材料本身的界定也存在差别,可以预料,尽管大家都在关注并开展各自的石墨烯标准化工作,但要在短时间内达成广泛的共识,仍为时尚早!
3、欧盟石墨烯旗舰计划
作为一种具有极大潜在应用价值的新材料,要在短时间内对社会发展产生影响,需要集中优势资源进行重点攻关。因此,欧盟在2013年开展了10年10亿欧元资助的"欧盟石墨烯旗舰计划",结合参与单位的特点,成立不同的工作推进小组。如本次交流的NGI负责推动着石墨烯及其相关应用潜在的和革命性的研究和应用推广; 查尔莫斯理工大学石墨烯中心负责将大学实验室的石墨烯研究成果向欧洲社会推广应用。这对领先国内石墨烯产业发展的我省而言,在避免石墨烯产业重复投入、产业优化等方面具有参考价值!
国家石墨烯产品质量监督检验中心(江苏),作为国内首家从事专业从事石墨烯产品检验的第三方检测机构,有承担国内石墨烯产品质量检测与标准化工作开展得职责,通过与国际知名石墨烯研究机构的交流与合作,增进互信,对促进国内石墨烯技术发展以及未来开展国际互认的产品检测标准化工作具有重要意义。
(二)深入了解知名设备厂商牛津仪器纳米技术有限公司在纳米材料检测设备领域的仪器开发以及新技术在石墨烯等二维材料表征领域的前沿应用
1959年创建的牛津仪器(Oxford
Instruments)公司,现为世界领先的科学仪器跨国公司,为英国首屈一指的高科技工具设计与制造公司,是英国伦敦证交所的上市公司,公司主要生产分析仪器、半导体设备、超导磁体、超低温设备等高技术产品。
五十多年的高速发展过程中,牛津仪器公司凭借自身的科研优势,以超前的技术、出色的管理和独树一帜的产品和服务,为全球的科技发展作出了巨大的贡献。作为世界著名科学仪器领域的跨国集团公司,拥有分布于英国、美国、芬兰、德国和中国的十几个工厂、数十个分公司和办事处,业务遍及全球一百多个国家和地区。该公司以纳米技术起家,近年来将触角延伸到石墨烯领域,在石墨烯应用研发方面一直保持世界先进地位。
通过与牛津仪器公司技术人员的交流,了解该公司纳米材料检测设备领域的仪器开发以及新技术在石墨烯等二维材料表征领域的前沿科技进展。收获如下:
通过Christian Lang博士的介绍,了解了牛津仪器作为世界领先的科学仪器跨国公司,在纳米技术表征领域为高科技工具设计与制造能力。该公司开放的态度,让该公司研发的多款功能部件能够与多家知名设备制造厂商进行硬件兼容,极大地提高了该公司的品牌认知度。
了解牛津仪器利用背散射衍射(EBSD)技术在石墨烯等二维材料的质量管控与层数表征等领域的探索工作。牛津仪器利用EBSD技术对晶体取向的判定能力,成功实现了该技术在高质量石墨烯器件制造过程中的基础材料产品质量控制,为高品质石墨烯材料的质量控制提供了一种便捷准确的新检测思路。此外,该公司利用材料成分含量的变化,结合原子力学显微镜技术验证,表明利用EBSD技术,也能够对石墨烯等二维材料层数的表征提供可靠依据。
通过与该知名设备厂商的技术交流与学习,为进一步优化我省石墨烯国家中心硬件配置、提升检测技术能力具有重要意义。
(三)考察学习了国际知名检测机构的运行管理体制,为国家石墨烯中心的后续高标准建设与高效率运行提供重要借鉴
天祥集团(Intertek)作为世界上最大的产品质量及安全服务公司之一,多年来以其公认的专业、质量和诚信享誉全球。Intertek致力为客户的产品增加价值,帮助客户赢得国际市场上的成功,并在110个国家拥有实验室及办事处,员工人数达21,000余名。凭借全球化服务网络和技术资源,Intertek能够提供业界最高标准的服务和创新性解决方案,成为备受全球客户信赖的合作伙伴。1989 年,Intertek 在中国深圳正式设立合资公司,这也是第一家进入中国市场的外资第三方检测机构。今天,Intertek 已在包括上海、广州、北京、天津、杭州、无锡、青岛等40 多个城市设立了100 多家实验室和办公室,员工人数从最初的十几名发展到今天的9,000 多名。Intertek 不仅为中国制造商进入国外市场提供服务,同时,也为国外企业进入中国市场提供帮助。
Intertek商用及电子电气业务,是由著名发明家爱迪生1896年创建的ETL实验室和SEMKO瑞典国家实验室共同组成。SEMKO于1925年在瑞典创立,原为瑞典政府核准的强制安规发证单位,可以说是瑞典的检验局。SEMKO检验所是世界上最早从事安全测试的组织之一,被瑞典认可和合格评定委员会列为国家认可实验室,是多条欧盟指令下的指定机构,更是作为国际电工委员会(IEC)CB计划中签发测试及认证报告数量最多的测试机构。SEMKO于1994年被Intertek集团并购,与ETL合并为ETL SEMKO Division。
瑞典SEMKO所作为世界上最早从事安全测试的组织之一,在机构的日常运行管理、品牌的维护与业务拓展、资质的认定认可、检验工作的程序与质量管控等方面具有多年的工作经验积累。本次瑞典天祥集团的参访,通过该公司主管Eva Fontes博士的介绍、实验室的考察以及双方在检验检验领域的管理交流,为我省石墨烯国家中心后期建设过程中,学习、借鉴国际知名检验检测机构的先进管理经验提供了重要参考价值。
三、体会和建议
本次考察的四家机构,两家学术研究机构、一家设备厂商、一家检测认证机构,发展重点各不相同,但均为各自领域的知名机构,通过这样的技术交流与现场参观,对我省优化建设全新的石墨烯国家中心而言,在把握前沿研究发展趋势、平台硬件匹配以及机构的运行管理等方面,具有重要的借鉴学习意义。
此外, 尽管单就目前的石墨烯应用研究而言,国内不落后世界,但通过此次实地参访,也让我们认识到,欧盟等发达国家着眼未来的石墨烯产业发展布局情况,这对我省后期政策指导省内石墨烯产业的发展趋势,具有参考价值。
通过考察学习,结合当前我国石墨烯产业发展情况及产品质量检测水平, 我们认为应把握石墨烯产业未来的发展趋势,联合国际知名机构共同推进标准体系的制定,利用国内良好的检测平台硬件优势,在检测指导和辅助研发方面大力支持企业发展,促进行业的健康有序发展,更大程度上发挥石墨烯等新材料技术对国内经济持续发展的促进作用。
具体建议如下:
(一)监管部门多与外部交流,准确把握发达国家石墨烯产业发展趋势,发挥政策对产业的指导作用。英国及欧盟作为石墨烯研究的引领者,一直在代表石墨烯高端应用技术的石墨烯器件领域进行研究,更加关注未来5至10年后的技术变化。这与国内资源过度集中在石墨烯粉体技术应用略有不同,需引起重视,避免资源的重复投入。
(二)高度重视石墨烯产业标准化工作,抓住我国石墨烯当前应用研究领域的领先优势,积极开展国际合作,增强互信,对国内的相关成果进行大力推介,联合推进相关产品的标准化工作制定,提升我国检测机构在国际标准制定与机构互认领域的能力。
(三)客观地说, 通过本次交流,我省建设的国内首个“国家石墨烯产品质量监督检验中心”已初步具备了良好的硬件基础,如果在后续的持续建设过程中,能够在人才培养与制度保障方面得到持续支持,深化机构建设,打造一支具备过硬技术能力的检测团队,将对促进国内石墨烯产业发展以及在石墨烯检测领域形成一家具备一定国际话语权的检测机构提供保障。
考察团成员
序号 |
姓 名 |
性别 |
职务 职 称 |
工作单位 |
身份 |
1 |
刘大旺 |
男 |
局长 |
江苏省质量技术监督局 |
团长 |
2 |
姜伟 |
男 |
主任 |
江苏省质量技术监督局 |
团员 |
3 |
孙小伟 |
男 |
院长 |
江苏省特种设备安全监督检验研究院无锡分院 |
团员 |
4 |
杨永强 |
男 |
职员 |
江苏省特种设备安全监督检验研究院无锡分院 |
团员 |
5 |
刘渊 |
男 |
职员 |
江苏省特种设备安全监督检验研究院无锡分院 |
团员 |
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