本届工博会新材料展新品发布会指导单位是上海市经济和信息化委员会，主承办单位是上海市稀土协会和上海工业商务展览有限公司，依托中国国际工业博览会平台，汇聚参展展商和专业观众的资源，搭建新材料产业链对接服务平台。发布会集中展示一批创新引领产业发展的前沿材料、打破国际技术封锁和垄断的关键材料、以及提升上海制造水平能级的核心材料，凸显了上海新材料产业的新成就、新风向、新突破的成果，激发创新驱动发展提供动力引擎，为人工智能高地建设提供强有力支撑，全面助力“上海制造”品牌建设。

3、在航空航天中起到关键作用的小陶瓷

　　单? 位：中科院上海硅酸盐研究所

　　发布人：周志勇副研究员

　　在我国航空航天、通讯设备、自动控制、汽车电子、医疗系统、石油化工和武器装备等领域，需要各种不同的传感器实现对航空发动机、火箭发动机等关键设备的工作状况的监测（如温度、压力、振动等）。压电陶瓷，轻轻触碰，就能将力转换成电信号，或者加上电压，也可以将电信号转换成力，去完成一个动作。这一特殊本领，使一片小小的压电陶瓷成为上述领域中的关键元器件。它经常需要工作在一些特殊环境中，而高温是它的“致命杀手”， 传统的压电陶瓷难以抵抗高温“侵袭”——一旦超过某个临界点，它的信号转换本领就会变差，甚至完全失效。

　　如何让压电陶瓷在几百摄氏度的高温下仍保持高压电活性、高稳定性？这是一项世界先进技术，很多高端压电器件国外都对我国禁运。中国科学院上海硅酸盐研究所在科技部“863”、工信部稀土专项、国家自然科学基金、中科院战略性新兴产业计划等支持下，长期钻研高温高稳定压电陶瓷材料，通过深入研究其高温导电、热退极化机理，大胆进行工艺创新，取得了重大突破，各种性能达到国际先进水平，实现了不同压电陶瓷材料分别在250℃、300℃以及500℃的高温稳定应用。研究所是国内唯一能规模化提供250℃和300℃稳定工作的高温压电陶瓷材料的单位，500℃的高温压电陶瓷材料国内市场占有率高达80%以上 ，并且已经实现了美、英、韩等国家的批量出口。

　　该系列产品拥有核心自主知识产权，获得授权中国发明专利12项，经权威机构检测达到国际先进水平。已被中石油、中海油、美国哈里伯顿、通用电气医疗系统等近二十家国内外知名企业以及航天科技、中航工业等科研院所成功应用于航空航天、油气勘探、医疗设备等高技术领域。产品经受住了高低温等恶劣环境试验，成功应用于“嫦娥三号”超声电机、四代机激光陀螺仪、长征运载火箭、神舟飞船的监测部件和军工装备等，为我国航天事业发展做出了重要贡献；中海油的高端声波测井装备全部采用本单位研制的高温压电陶瓷产品，仪器指标已达到当前国际同类仪器的最高水平，在陆地及浅海已经实现了实际应用，对进口仪器的替代率高达85%，并已出口到加拿大、印度、伊拉克、印度尼西亚等国。

　　该系列产品极大的推动了我国航空航天事业的发展以及测井仪器、医疗设备等高端装备的自主创新，打破了国外对高端装备及其关键部件的垄断和技术壁垒，产生了巨大的社会和经济效益。

? ??

4、科学家是如何做到纸能包住火的

　　单? 位：中科院上海硅酸盐研究所

　　发布人：朱英杰研究员

　　众所周知，图书馆对于一个社会来说是极其重要的，图书馆储藏、整理和传播知识，为人类文明的发展作出了重要的贡献。然而，图书馆中的图书资料都很脆弱，因为它们都是用纸作为文字的载体。大家知道，纸是我国古代四大发明之一，纸的发明极大地推动了人类文明的进程。

　　然而，造纸需要消耗树木等宝贵的自然资源，造纸过程也会造成环境污染。保存时间长久的纸会变黄变脆，再加上湿气、霉菌和蛀虫的侵蚀，纸会加快降解腐朽；因此，对于各国图书馆而言，古书籍的保藏与修复是一个重要的难题。但是，图书馆更害怕的是火灾。俗话说“纸包不住火”，传统纸易燃烧，火就是纸的天敌，如果发生一场大火，脆弱的图书资料很快就会被烧毁；在救火过程中，高速喷射的水流又会给逃过烈火的图书资料带来损害。如果受损的图书资料是孤本，或者是具有重要历史意义的书画作品和重要文件，则会造成整个人类文明的巨大损失。在人类漫长的历史长河中，大火曾无数次吞噬人类宝贵的纸质文物和书籍，顷刻间将其化为灰烬，这也是许多世纪以来众多纸质文物损毁消失的一个主要原因。

　　例如，2015年1月30日，俄罗斯莫斯科社会科学信息研究所图书馆发生重大火灾，大火持续了十几个小时，数以百万计的珍贵古籍图书资料在大火中被烧毁。该图书馆建立于1918年，是俄罗斯最大的图书馆之一，其中收藏着大量珍贵的独一无二的资料，一部分古籍可追溯至公元2世纪。然而，类似的悲剧在历史上多次反复发生。可以设想，如果能够研发出可以耐火的纸，就可以避免无数次类似悲剧的发生。

　　中国科学院上海硅酸盐研究所是一个以基础性研究为先导，以高技术创新和应用发展研究为主体的无机非金属材料综合性研究机构。该所朱英杰研究员团队通过大胆创新和探索，从根本上改变了传统造纸的原料，将材料科学、纳米科技、造纸技术多学科交叉结合，创新性地提出采用羟基磷灰石超长纳米线作为纸的原料，在国际上独创发明了新型无机耐火纸，使“纸能包住火”变成现实。新型无机耐火纸外观上和普通纸相似，柔韧性好，白度高，生物相容性好，环境友好，耐火不燃烧，可耐受1000℃以上的高温，并且可以书写及彩色打印。

　　目前，我国的新型无机耐火纸研究在国际上处于领先地位。新型无机耐火纸作为一种新材料，我国拥有自主知识产权，多项发明专利获得授权（包括1项美国发明专利）。相关研究工作受到美国“化学与工程新闻”、“美国陶瓷学会”、美国“化学工程”、“中央电视台”、“人民日报”、“光明日报”、“解放日报”、“文汇报”、“中国科学报”、“科技日报”等国内外很多期刊和媒体的大量报道和广泛关注。

　　新型无机耐火纸的成分是羟基磷灰石（或称为羟基磷酸钙），是一种天然矿物质，也是一种典型的生物材料，是人体骨骼和牙齿的主要无机成份，人的骨骼中羟基磷灰石的含量约为70%，而牙釉质中羟基磷灰石的含量高达90%以上。羟基磷灰石材料虽然耐高温、耐火，但是遗憾的是羟基磷灰石材料通常就像牙齿和骨骼一样又硬又脆，并不适合用来制造柔软的耐火纸。朱英杰团队研发了油酸钙前驱体溶剂热法，采用普通的化工原料氯化钙、磷酸钠、油酸（或油酸钠）作为反应物，用溶剂热（水热法）成功地制备出羟基磷灰石超长纳米线，其直径为约为10纳米、长度可达100微米到接近1000微米。羟基磷灰石超长纳米线的直径比人的头发丝还要小约10000倍，其尺寸是如此之小，人的眼睛根本看不见，需要用高倍扫描电子显微镜观察。在高倍扫描电子显微镜下，羟基磷灰石超长纳米线可以自然弯曲，看上去就像又长又软的挂面一样，具有良好的柔韧性，这就可以解决羟基磷灰石材料的高脆性难题。

　　研究团队合成的羟基磷灰石超长纳米线的长度在国际上处于领先水平，为高性能新型无机耐火纸的研制提供了优质的原料。新型无机耐火纸的原料是采用普通化工原料人工合成的，不需要消耗树木等宝贵的自然资源，具有良好的可持续性；耐火纸的制造过程环境友好，不会对环境造成严重污染。

　　研究团队通过优化配方和制备技术，使新型无机耐火纸的各项性能得到明显提高，其主要性能指标可以达到复印纸国家标准；还研制出A4尺寸（210 mm × 297 mm）和A3尺寸（297 mm × 420 mm）耐火纸。此外，该团队还研制出新型防水耐火纸、新型耐火仿“宣纸”等多种耐火纸。新型耐火纸具有多种用途，例如可应用于重要文件、档案、证书等的长久安全保存、耐高温标签纸、耐高温电池隔膜、防火光（电）缆耐火包带、火灾自动报警耐火壁纸、防伪耐火纸、耐高温柔性电子器件、防雾霾口罩、空气净化器等。所研制的新型耐火仿“宣纸”白度明显高于传统宣纸，具有优异的耐火和润墨性能，比传统宣纸具有更优的抗霉性和耐久性，加速模拟老化试验表明新型耐火仿“宣纸”可长久保存至少3500年以上，可用于书法绘画等艺术作品的长久安全保存；此外，新型耐火仿“宣纸”的制备效率高，其制备只需大约3天时间，而传统宣纸生产周期大约需要1至2年时间。可以预期，新型耐火纸在多个领域具有良好的应用前景和市场前景。