国家仪表功能材料工程技术研究中心

一、基本情况

（一）中心概况

国家仪表功能材料工程技术研究中心于1997年获机械工业部批准与重庆市共建，2000年获科技部批准正式组建，2004年通过科技部验收，是重庆市第一个国家工程技术研究中心，也是国内唯一专门从事仪表功能材料及元器件研制、中试和产业化技术开发的国家工程（技术）研究中心。

中心的战略定位：以服务国家重大战略任务和重点工程、重大装备为目标，建立并不断完善研发、中试、产业化条件能力和技术创新、成果转化机制，开展应用基础研究、关键技术攻关、重大科技成果工程化开发和系统集成，研制工程样品、样机，推动技术转移转化、为规模化生产提供成熟的先进技术、工艺及其技术产品。同时，积极开展国内外交流合作，强化公共服务能力，推动国家、行业标准制定，工程技术验证和咨询服务，为行业培养工程技术研究与管理的高层次人才，服务仪表功能材料产业高质量可持续发展。

中心的技术方向：面向国家航空航天、核电与核设施、深部资源勘钻、集成电路与电子器件等关键领域重大需求，构建“功能材料及元器件研发—功能性结构材料配套—基础共性技术支撑”的系统性技术布局，全维度推动仪表功能材料及元器件领域的技术突破与产业升级。

在仪表功能材料及元器件方面，聚焦热、电、磁、力等核心物理场功能属性，研发热机械、热敏电阻等热功能材料，电磁屏蔽、导电浆料等电功能材料，磁致伸缩、磁性液体等磁功能材料，恒弹合金、高温弹性合金等力功能材料；同时拓展光、声、中子敏感、封装、焊接等其他功能材料。基于上述功能材料，开发温度/压力位移传感器、加热器、磁性器件、弹性元件、阻尼器等元器件，实现感知、驱动、结构支撑等多场景功能。

在功能性结构材料方面，面向耐蚀、耐热、耐磨、耐辐照等极端工况，研发耐酸、耐碱等耐蚀材料，高温合金、贵金属、难熔金属、高温陶瓷、表面涂层等耐热材料，丝杠等耐磨材料，以及核级不锈钢、镍基合金等耐辐照材料。基于以上材料，开发堆内构件、耐热零部件等元器件，确保装备在复杂环境下的结构稳定性与性能可靠性，为高端装备提供关键结构保障。

在基础共性技术方面，构建全链条底层技术支撑体系。一方面，布局变形材料设计制备、粉末材料与浆料制备制造、元器件与仪器仪表设计制备等材料与产品制备技术，为创新设计与高端制造环节提供方法支撑；另一方面，完善保障类技术，通过测试表征及应用评价技术验证产品性能可靠性，并以标准化技术规范产业发展，提升行业整体技术水平与质量一致性。

发。

（二）中心运行管理

1. 组织机构

2. 运行模式

中心以科技创新和成果转化为导向，不断创新科研机制，以法人化方式运行，建立并健全现代治理体系。现行有效管理制度246项，涉及科研管理、质量管理、生产管理及党建、综合行政、人力资源、资产财务等各方面。如，在科研项目管理上，实行“需求立项-过程管控-结题考核”全流程管理，确保聚焦“真问题”，开展“真科研”，加快推进关键核心技术攻关和成果转化落地；在科研人才激励上，实施博硕士保障工资制度，核心骨干及青年骨干激励制度，推行成果转化收益分红激励政策；在产学研合作上，实施开放基金，推进合作科研项目，推进对外技术服务，形成“研发-转化-收益-再研发”的良性循环；在资源保障上，不断加大研发投入力度，积极争取政府专项经费、主管部门资金投入及自筹资金，提升科研与工程化条件。

3. 人才队伍

中心高度重视科技人才团队建设，现有目前固定人员455人，围绕研究方向组建有7个领域19支创新团队，其中7支入选省部级技术、产业创新团队。参与了“深水油气装备”“国和一号”“快堆”等产业联盟，为中心科技创新发展提供强大的智力和产业支撑。依托行业协同与服务能力，中心与领域高校院所和头部企业，建立了“小核心、大生态”的开放协同体系。

4. 科研与工程化条件

中心自批复以来，持续推进科研与工程化能力建设。中心现有研发、中试及产业化技术开发面积51655m²，仪器设备总值约2.7亿元。建设有高性能特种合金材料、贵金属材料、难熔金属材料等4条柔性科研中试线、CMA和CNAS实验室及6个省部级重点实验室，是首批工信部重点培育中试平台、产业技术基础公共服务平台（检验检测、信息服务、成果转化三类），具备先进、完备的仪表功能材料“研发-中试-产业化”能力。

二、主要成果及贡献

1.突破高强高导金银键合丝/带材技术瓶颈，助力新一代信息技术升级，荣获国家科技进步二等奖

面向光电子、微电子以及航空、航天等高新技术领域发展对集成电路材料的迫切需求，创新运用了第一性原理计算优化金银键合丝的合金成分设计，解决了金银键合丝机械-电学-键合性能的匹配难题；突破了微细键合丝材精密拉拔、高精度微细带材压延及热处理、键合应用及可靠性评价技等关键技术短板，开发出Φ15～50μm系列高强高导金银微细键合丝、δ12.5～100μm带材系列产品，满足了新一代信息技术领域对高性能导电微细材料的需求，实现进口替代，进一步解决我国高性能导电材料发展瓶颈。该项目获国家重点研发计划“战略性先进电子材料”重点专项项目、重庆市技术创新与应用发展重点专项支持，获国家科学技术进步二等奖。

2. 破解深海油气钻采材料“卡脖子”难题，耐蚀合金系列产品实现国产化替代，开辟深海设备制造新路径

聚焦深海油气钻采测量、定向钻井及海底井口设备关键耐蚀合金进口替代需求，创新性突破了微合金化成分设计、控制锻造及低温近等温锻造、强韧化热处理及组织性能精确控制等关键核心技术，破解海洋油气用关键耐蚀合金“卡脖子”难题，开发了625、925、718、825、800H、8810、8811、028、3YC7、3YC61等大规格高强韧耐蚀合金和超高强度耐蚀合金系列产品，实现国产化替代。尤其是超长大规格油气钻采合金的规模化制备，打破了国内传统耐蚀合金制备长度的限制，为深海设备制造开辟了新路径。

目前，产品已在油气钻采转旋导向、随钻中子测径仪、悬挂器、耐高温井下安全阀、环空注气封隔器等深海油气钻采装备上稳定应用，并助力“璇玑”系统经了深层、高温、可钻性差等严峻考验，创造中完深度5818米、一趟钻3703米进尺的佳绩，刷新单井深度和单趟进尺两项作业纪录。2023年起，成为中海油服“718棒材和718HS棒材”独家供应商，在国内深海油气钻采关键部件市场占据绝对主导地位，并出口哈里伯顿、斯伦贝谢、贝克休斯、威德福等国际著名油服公司，形成了国内外高端市场协同发展的格局。

该成果打破了美国企业的长期垄断，填补了国内空白，通过材料技术自主突破，实现深海装备从“能用”到“耐用”的跨越，为我国在全球深海能源竞争中确立技术话语权，成为支撑“海洋强国”与“双碳”战略的核心基石。

3. 攻克极端环境测温难题，特种温度传感器实现全温域国产化突破，成功入选央企科创成果及能源领域首台套名录

针对高温、高压、辐照、腐蚀等特殊极端环境对温度传感器的迫切需求，开展了敏感材料成分设计、测温材料研制、传感器设计与制备、性能验证评价技术研究，突破了核级传感器结构设计、高稳定性高精度变截面偶丝制备、高可靠封装与智能化集成等关键核心技术，建立了覆盖-271~2500℃全温域测温材料体系，研制了核级温度、转速、棒位、水位、中子、压力及线式、多点式等系列特种温度传感器产品，满足了高温、高压、腐蚀以及辐照等极端环境下的高精度、快响应、高可靠的温度测控需求。其中核级温度传感器满足了国内多型号核电、核设施不同应用场景的核级温度测量需求，成果属国内首创、达国际先进水平。

目前，产品已广泛应用于漳州、三澳、太平岭等核电厂，“华龙一号”“国和一号”等新建三代/四代核电及示范快堆、核动力工程。该成果彻底打破了西方国家技术垄断，为我国核工程重点项目、重大工程顺利推进提供关键保障，有力支撑国家核能产业自主化发展，夯实我国能源安全战略的材料与器件基础。

4. 构建“实验室-中试-量产”全产业链生态支撑体系，实现自主化能力与成果转化双提升

中心以技术成果转化为核心抓手，持续攻关并输出成熟先进的技术、工艺，同步配套研发技术产品与装备，通过搭建“技术研发-中试验证-产业落地”闭环，有效破解技术与产业脱节难题，实现自主化能力与成果转化双提升，推动产业向高端化、智能化、绿色化转型，为行业高质量发展注入强劲动能。

针对聚焦国家战略和高新技术产业对关键基础材料、关键元器件的重大研制、技术熟化、中试试制等，开展产品性能测试、小批量试生产、技术研发转化服务等高水平的中试服务，推动技术成果转化为工程化产品，短了企业研发周期，降低产业化风险，成为我国仪表功能材料及特种传感器制造突破“卡脖子”难题、实现国产化替代的核心支撑节点。

在成果产业化落地方面，中心紧扣先进材料产业体系，构建“需求导向—技术攻关—产业应用”的创新范式。研制的油气钻采旋转导向仪用大规格、高强韧、高均质耐蚀合金系列产品在中海油、中石油、中石化等油气钻采装备上实现应用并成为全球第二、东半球唯一能够量产油气工程用高强韧耐蚀718合金驱动轴的机构；研制的高品质贵金属微细材系列产品实现了产品共性技术提升和绿色短流程产业化制造和进口替代，形成相关国家标准，助力国家双碳战略及核电、两机等重大工程及装备实施；原创性创新成果磁致伸缩棒位探测器技术成熟度达7级并已实现量产，在国家重点工程实现示范应用，满足了压水堆棒位探测器小型化、高精度的需求。

通过建立“核心技术-中试验证-工程化应用”的产业赋能模式，推动仪表功能材料行业从“单点制造”向“全链协同”转型，形成以核心材料为基础、关键元件为支撑、系统服务为延伸的产业生态格局。

5. 整合行业资源要素，打造“五位一体”服务生态，带动产业高质量可持续

中心以整合资源、服务行业为使命，构建检验检测、标准、协会、学会、期刊“五位一体”的综合服务体系。

在检验检测能力建设上，已建成涵盖材料成分分析、性能测试、可靠性验证、工艺质量鉴定的综合实验室，获CNAS认可项目达387项，测试标准409个，年服务企业超600家。

在标准与平台建设层面，承接2023年启动的工信部专项研究项目“仪器仪表产业链标准体系研究”，未来将重点围绕仪器仪表产业链涉及的材料与元器件、制造与工艺、检测与认证、集成与工程应用建立产业链标准图谱，制定行业标准，完善标准体系。依托学会平台搭建学术交流网络，举办全球制造业峰会“新材料产业技术应用高峰论坛”、“西部材料大会”，汇聚产学研专家开展技术研讨；运营《功能材料》《功能材料信息》期刊、“中国功能材料网”，开展技术交流、成果发布、面对面沟通、点对点交流等精准对接，实现资源的有效配置，提升科技成果的转化产出，提升科技创新效率。联合行业协会广泛开展政策信息服务、技术咨询服务、人才培训服务、知识产权与标准化等服务，切实解决产业集群和企业转型升级的“共性难题”。

加强仪表功能材料产业链上下游联动，积极推动产销衔接、串企成链、聚链成群。参与“国和一号”、“华龙一号”“快堆”等产业联盟，组织产业中、上游中国钢研、上海电气、川仪股份研制特种温度传感器等产品，支撑服务了下游核电、航空、航天、船舶、光伏等关键行业大型企业关键需求，带动了产业链上下游发展，为国家能源安全保障及航空航天事业发展做出积极贡献。

通过“五位一体”体系的协同运作，实现行业资源的高效整合与共享：检验检测为质量把关，标准为发展定标，协会为企业搭桥，学会为创新聚智，期刊网站为成果传播，形成“技术支撑-标准引领-服务保障”的良性循环，年服务行业企业超1000家，有效降低企业研发与运营成本，带动了仪表功能材料产业高质量可持续发展。