应用于“天问一号”!复旦大学一涂料涂层项目获国家发明技术二等奖

据涂料经获悉,6月24日,复旦大学材料科学系教授武利民、周树学与团队凭借“硅氧烷杂化聚合物功能涂层设计制备新技术及其应用”项目,荣获2023年度国家技术发明二等奖。这也是武利民时隔14年,第二次摘得该奖项。


二度获奖,意味着二次突破。在2009年第一次获奖的基础上,武利民敏锐意识到高端装备的高性能、功能性聚合物涂层将是未来的“卡脖子”关键技术,于是将目光从民用转向工业,带领团队持续躬耕十余载。


1.jpg
武利民教授(左)和周树学教授(右)在人民大会堂外合影


聚合物涂层是许多行业和高新技术领域不可或缺的关键材料,其质量好坏直接影响到产品的安全、使用效能和寿命,对国民经济建设和国防安全至关重要,建筑、汽车、飞机、手机、机器人……几乎所有的产品表面都需要涂覆聚合物涂层以起到装饰、保护或赋予新的功能。


我国2020年成功发射的首个火星探测器“天问一号”,其电源供应全靠3000块太阳能面板转化太阳能。一旦面板表面积尘,就会影响太阳能转化效率,导致电力供应不足。针对这种情况,武利民团队为“天问一号”量身打造一款具有自清洁功能的聚合物除尘涂层,能够长期保持太阳能面板清洁、不沾灰尘,确保太阳能高效转化。这也是国际上第一次在太空中使用除尘涂层。


2.png

除尘涂层用于“天问一号”火星车太阳能电池表面


作为维护国家海上贸易、海洋权益和国防安全的主要海洋装备,包括远洋货轮在内的各种舰船,常常由于海水侵蚀和海洋生物污损而造成船体腐蚀、增重和航行阻力增加,缩短了舰船维修周期和服役寿命,严重时还影响装备的性能。但此前国内聚合物涂层主要集中在中低端行业,高端领域都被国外所垄断。并且,即使是国外海洋涂层也仍然存在树脂分子链水解抛光速度不稳定、涂层间作用力弱、无自修复自清洁功能,性能难以满足要求等问题。


3.png
海洋涂层应用于世界首艘10万吨工船


武利民团队的科研项目在上海市科委和经信委,以及国家自然科学基金委创新研究群体、国家重点研发计划的支持下,围绕大型舰船、航天器等国家重大需求,独辟蹊径,提出了硅氧烷杂化树脂成膜物分子设计和涂层表面微-纳结构创制的新思路,发明了一系列高性能海洋防污聚合物涂层、高性能防腐涂层和具有自修复功能的长效自清洁涂层等的制备新技术。共获授权中国发明专利45项、美国专利1项、国际PCT专利3项。该研究同时发表了系列相关论文,出版了国际上第一本功能聚合物涂层英文专著。


相关技术成功进行了产业化,产品应用于多种型号舰船、“天问一号”火星车等国家重大工程,为重大装备的高效使用提供了不可或缺的材料保障,性能达到并部分领先国外同类产品技术指标,。产生了良好的社会和经济效益,且提升了我国在聚合物功能涂层领域的国际地位和影响力。