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中國(guó)核能高質(zhì)量發(fā)展大會(huì)暨深圳國(guó)際核能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新博覽會(huì)(簡(jiǎn)稱“深圳核博會(huì)”)將于11月15-18日在深圳國(guó)際會(huì)展中心舉辦。大會(huì)由中國(guó)能源研究會(huì)、中國(guó)廣核集團(tuán)有限公司、深圳市發(fā)展和改革委員會(huì)共同主辦，中核集團(tuán)、中國(guó)華能、中國(guó)大唐、國(guó)家電投、國(guó)家能源集團(tuán)聯(lián)合主辦，主題為“核聚灣區(qū)·能動(dòng)世界”。

本屆深圳核博會(huì)展出面積達(dá)60,000平方米，超1000家海內(nèi)外參展商覆蓋全球最前沿的核科技創(chuàng)新成果以及完整的核電產(chǎn)業(yè)鏈。大會(huì)同期還有超20場(chǎng)產(chǎn)業(yè)、應(yīng)用、國(guó)際及學(xué)術(shù)論壇，涵蓋聚變研究、先進(jìn)核能、先進(jìn)核材料、核燃料自主創(chuàng)新、核環(huán)保、核技術(shù)應(yīng)用、核電產(chǎn)業(yè)鏈、核電智慧運(yùn)行、維護(hù)與延壽、數(shù)字化儀控、核電裝備、核電先進(jìn)建造、核能綜合利用、生態(tài)核電、冷源安全等諸多方面，為我國(guó)核能產(chǎn)業(yè)加快自主化發(fā)展和“走出去”下好“先手棋”，為全球核產(chǎn)業(yè)積極有序健康發(fā)展庚續(xù)新動(dòng)能。

作為本屆深圳核博會(huì)重要展商，中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院木材工業(yè)研究所將攜帶一系列高新產(chǎn)品和應(yīng)用方案閃亮亮相。

1.單位簡(jiǎn)介

中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院木材工業(yè)研究所是國(guó)家林草局直屬的從事木材科學(xué)與技術(shù)研究的重點(diǎn)研究單位，是世界上規(guī)模最大的木材科研機(jī)構(gòu)。目前，全所研究領(lǐng)域涵蓋木材性質(zhì)、木材功能性改良、木質(zhì)復(fù)合材料、木(竹)結(jié)構(gòu)、木材保護(hù)、古木建筑、智能制造等，擁有行業(yè)唯一的新序列國(guó)家工程研究中心、館藏量亞洲第一的國(guó)家林草局木材標(biāo)本資源庫(kù)，以及國(guó)家質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)中心、國(guó)家產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，是林業(yè)系統(tǒng)第一個(gè)林業(yè)工程博士后流動(dòng)站設(shè)站單位，也是國(guó)際林業(yè)研究組織聯(lián)盟團(tuán)體成員，在國(guó)際上享有盛譽(yù)。

全所現(xiàn)有在職人員166人，其中專業(yè)技術(shù)人員正高級(jí)28人、副高級(jí)67人;擁有國(guó)際木材科學(xué)院院士4人;國(guó)家“杰青”1人、國(guó)家新世紀(jì)百千萬人選1人、中國(guó)林科院首席科學(xué)家2人、萬人計(jì)劃領(lǐng)軍人才2人、國(guó)家“優(yōu)青”1人;國(guó)家林草局百千萬人選9人;國(guó)家林草局科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)3個(gè)、領(lǐng)軍人才1人、青年拔尖2人，多人任職國(guó)際學(xué)術(shù)組織，是一支學(xué)科齊全、布局合理、專業(yè)配套、結(jié)構(gòu)優(yōu)化的科研隊(duì)伍。

木材所現(xiàn)有各類科研儀器設(shè)備2752臺(tái)(套)，擁有建筑面積達(dá)8950平方米的科研辦公大樓，2900平方米的實(shí)驗(yàn)中心及占地40畝、建筑面積9320平方米的國(guó)家工程研究中心中試基地。中試基地位于中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院木材工業(yè)研究所西區(qū)(北京門頭溝區(qū))，建有4個(gè)中試車間及公共配套設(shè)施，現(xiàn)擁有結(jié)構(gòu)材、改性材、重組材、人造板、防腐劑、膠黏劑以及各類木制品的大型中試試驗(yàn)設(shè)備，包括可用于減震木材加工和裝填所需的帶鋸、壓刨機(jī)、平刨機(jī)、砂光機(jī)、推臺(tái)鋸、木材膠拼用夾具、叉車等設(shè)備以及配套的除塵系統(tǒng)，具備較為完善的工程化驗(yàn)證和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)條件。

木材所自上世紀(jì)80年代末與核工業(yè)第二研究設(shè)計(jì)院合作，開展了乏燃料運(yùn)輸容器小比例模型的木材減震部件研制工作。自2010年起，木材所的木材改性研究團(tuán)隊(duì)開啟了在新世紀(jì)為我國(guó)核電工業(yè)貢獻(xiàn)“木材智慧與力量”的新篇章，相繼與中核、中廣核集團(tuán)合作開展了乏燃料運(yùn)輸容器減震木材的樹種優(yōu)選、性能測(cè)試、構(gòu)件制備、容器裝填等研究與開發(fā)工作，依據(jù)核工業(yè)最高質(zhì)保等級(jí)QA1級(jí)建立了乏燃料運(yùn)輸容器減震木材裝填質(zhì)保體系，組建了1支減震木材優(yōu)選與模塊制作裝填技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，已完成15項(xiàng)企業(yè)委托的不同規(guī)格減震器木材減震部件研制技術(shù)服務(wù)項(xiàng)目;為滿足多場(chǎng)景不同減震需求和多功能化設(shè)計(jì)，木材改性研究團(tuán)隊(duì)依托國(guó)家自然科學(xué)資金、中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)基金等科研項(xiàng)目支持，突破了減震木材物理力學(xué)性能、阻燃及耐腐性能的精準(zhǔn)調(diào)控關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，首創(chuàng)性地將人工林木材應(yīng)用于大型乏燃料運(yùn)輸容器減震器，填補(bǔ)了國(guó)產(chǎn)材在核電領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)高值化利用的技術(shù)空白，推動(dòng)了乏燃料運(yùn)輸容器減震器的國(guó)產(chǎn)化應(yīng)用。

木材所全體員工秉承“自主創(chuàng)新、重點(diǎn)跨越、支撐發(fā)展、引領(lǐng)未來”的國(guó)家科技工作方針，堅(jiān)守 “求實(shí)創(chuàng)新，支撐發(fā)展，服務(wù)社會(huì)，共鑄輝煌”事業(yè)理念，堅(jiān)持應(yīng)用技術(shù)為導(dǎo)向，面向市場(chǎng)、面向企業(yè)，加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合;堅(jiān)持服務(wù)林業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展大局，密切關(guān)注行業(yè)發(fā)展的重大科技需求、熱點(diǎn)難點(diǎn)問題，重點(diǎn)開展行業(yè)重大關(guān)鍵技術(shù)、核心技術(shù)聯(lián)合攻關(guān)，努力為我國(guó)林業(yè)又快又好地發(fā)展提供強(qiáng)有力的科技支撐，并積極向世界一流林業(yè)科研機(jī)構(gòu)邁進(jìn)。

2.主營(yíng)業(yè)務(wù)

中國(guó)林科院木材工業(yè)研究所主要開展木材學(xué)研究、木材功能性改良研究、特種木材(核電、船舶、軍工、軌道交通等領(lǐng)域用材)加工工藝研究、人造板工藝研究、復(fù)合材料研究、木結(jié)構(gòu)建筑防護(hù)與勘察、木工機(jī)械與設(shè)備研究、人造板標(biāo)準(zhǔn)化研究、植物資源綜合利用研究、國(guó)家人造板與木竹制品質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)、木材檢測(cè)等相關(guān)科技開發(fā)、技術(shù)咨詢與服務(wù)等業(yè)務(wù)。

3.單位榮譽(yù)

中國(guó)林科院木材工業(yè)研究所自1957年建所以來，承擔(dān)了大量國(guó)家重點(diǎn)科研任務(wù)，取得了豐碩的科研成果。截至2022年底，共取得各項(xiàng)獎(jiǎng)勵(lì)311余項(xiàng)，其中國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)18項(xiàng)(見表1);鑒定或認(rèn)定成果274項(xiàng);授權(quán)專利474件(其中國(guó)際發(fā)明專利2件，國(guó)內(nèi)發(fā)明專利334件);制、修訂標(biāo)準(zhǔn)308部，其中國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)9部;出版學(xué)術(shù)專著125部;發(fā)表學(xué)術(shù)論文3376篇。

表1 木材工業(yè)研究所獲得的國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)

4.本次活動(dòng)將展出的新產(chǎn)品/新技術(shù)

4.1新產(chǎn)品：

(1)5-10噸小型乏燃料運(yùn)輸容器木材減震部件

可按設(shè)計(jì)要求提供木材樹種、密度、強(qiáng)度等技術(shù)性能指標(biāo)

(2)100噸級(jí)以上大型乏燃料運(yùn)輸容器木材減震部件

可按設(shè)計(jì)要求提供木材樹種、密度、強(qiáng)度等技術(shù)性能指標(biāo)

(3)新燃料運(yùn)輸容器木材減震部件

可按設(shè)計(jì)要求提供木材樹種、密度、強(qiáng)度等技術(shù)性能指標(biāo)

(4)核設(shè)備用防蟲耐腐高穩(wěn)定性木墊塊

可按設(shè)計(jì)要求提供木材樹種、密度、尺寸穩(wěn)定性、強(qiáng)度、耐腐性等技術(shù)性能指標(biāo)

4.2新技術(shù)

(1)木材增強(qiáng)-阻燃-防腐一體化處理技術(shù)

技術(shù)簡(jiǎn)介

針對(duì)人工林楊木、輻射松、樟子松等木材密度小，強(qiáng)度低、尺寸不穩(wěn)定、易燃、易霉變腐朽及產(chǎn)品附加值低等問題，研發(fā)出一種綠色環(huán)保、成本適中，集增強(qiáng)、阻燃、防腐等功能為一體的多元復(fù)合新型木材改性劑，突破了傳統(tǒng)改性劑功能單一及不能重復(fù)利用的技術(shù)瓶頸，實(shí)現(xiàn)了人工林木材增強(qiáng)-阻燃-防腐一體化處理，制備出密度、強(qiáng)度可調(diào)控、尺寸穩(wěn)定，且具有阻燃和防腐功能的新型木質(zhì)材料，可廣泛用于制造阻燃型實(shí)木門、實(shí)木家具、地板等高附加值產(chǎn)品，還可用于強(qiáng)度和防腐性能要求較高的核設(shè)備用木墊塊、鐵路貨車(平車)底架木地板等特殊產(chǎn)品。

技術(shù)指標(biāo)

該技術(shù)以有機(jī)樹脂預(yù)聚物為主劑，以無機(jī)類阻燃劑和防腐劑為功能性助劑，并添加醇類阻聚劑，制備出一種可循環(huán)利用的多功能木材改性劑，通過真空加壓浸漬處理，可大幅提高木材密度、強(qiáng)度及尺寸穩(wěn)定性，且可賦予木材阻燃、耐腐等新功能。改性后木材密度提高20%～60%，靜曲強(qiáng)度(MOR)和彈性模量(MOE)分別提高30%和20%以上，抗脹率≥50%;甲醛釋放量達(dá)到GB18580-2017規(guī)定的E1級(jí)水平(≤0.124mg/m3);阻燃性能達(dá)到GB8624-2012規(guī)定的B1級(jí)水平;防腐性能達(dá)到GB/T 13942.1-2009規(guī)定的耐腐等級(jí)II級(jí)。

市場(chǎng)前景

該技術(shù)已先后在河北、河南、湖南、廣東、海南、吉林等地的10余家企業(yè)完成了推廣應(yīng)用，建成示范生產(chǎn)線12條;利用改性木開發(fā)出的核設(shè)備用木墊塊與鐵路平車底架木地板產(chǎn)品分別在西安核設(shè)備有限公司和南車二七車輛有限公司得到規(guī)?；瘧?yīng)用。近3年預(yù)計(jì)改性木及下游產(chǎn)品約50萬m3，產(chǎn)值約20億元，經(jīng)濟(jì)效益顯著，市場(chǎng)前景廣闊。

(2)高穩(wěn)定性強(qiáng)化單板層積材制造技術(shù)

技術(shù)簡(jiǎn)介

針對(duì)人工林楊木材質(zhì)等級(jí)低，無法滿足結(jié)構(gòu)用材要求的技術(shù)難題，以楊木單板為主要原料，采用浸膠代替涂膠的方式完成樹脂對(duì)單板的充分滲透，浸漬單板經(jīng)干燥機(jī)快速干燥后，按木材順紋方向組坯、層積、熱壓、膠合，制備出密度大、強(qiáng)度高、尺寸穩(wěn)定、加工性能良好的密實(shí)型楊木強(qiáng)化單板層積材，可用于木結(jié)構(gòu)梁、桁架等工程材料及高尺寸穩(wěn)定性木門窗產(chǎn)品的加工，大幅提高人工林楊木的產(chǎn)品附加值。

技術(shù)指標(biāo)

高穩(wěn)定性強(qiáng)化單板層積材密度達(dá)0.80g/cm3以上，抗脹率≥60%，靜曲強(qiáng)度(MOR)達(dá)150 MPa以上，縱向彈性模量(MOE)達(dá)14GPa以上，符合日本單板層積材建筑結(jié)構(gòu)用材標(biāo)準(zhǔn)(JPIC-ew-S-11)。

市場(chǎng)前景

該技術(shù)相繼在河北、山東、湖南等地完成示范推廣，開發(fā)出的高穩(wěn)定性楊木強(qiáng)化單板層積材木結(jié)構(gòu)梁及木質(zhì)門產(chǎn)品，以其強(qiáng)度高、性能穩(wěn)定、耐候性優(yōu)良的特點(diǎn)得到用戶一致好評(píng)，在木結(jié)構(gòu)建筑用材領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

(3)多孔彈性木材海綿制備技術(shù)

技術(shù)簡(jiǎn)介

針對(duì)人工林木材應(yīng)用范圍窄、高附加值利用程度低的問題，以低密度輕木為原料，采用化學(xué)方法脫除木材細(xì)胞壁中木質(zhì)素和半纖維素，保留纖維素骨架，并利用冷凍干燥構(gòu)筑“波浪形”層狀結(jié)構(gòu)的木材海綿。本技術(shù)賦予木材獨(dú)特的層狀結(jié)構(gòu)和優(yōu)良的機(jī)械壓縮彈性，制備的木材海綿材料具有密度低、孔隙度高、壓縮彈性好等特性，在吸附材料、保溫材料、儲(chǔ)能、催化等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

圖5 木材海綿吸油材料的制備

技術(shù)指標(biāo)

木材海綿材料密度低(約0.03 g/cm3)、孔隙度高(約98%)、壓縮彈性好(經(jīng)100次循環(huán)壓縮，回復(fù)率保持90%以上);木材海綿經(jīng)過疏水處理可作為一種可重復(fù)使用的吸油材料，用于水中油污染處理，其吸油性能達(dá)16~41g/g，且可通過機(jī)械擠壓的方式排油。

市場(chǎng)前景

木材海綿源自天然木材，其制備工藝簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，材料密度低、孔隙度高，壓縮彈性好，在吸附材料、保溫材料、儲(chǔ)能、催化、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

(4)木材仿生超疏水改性技術(shù)

技術(shù)簡(jiǎn)介

針對(duì)木材耐水性差的問題，基于荷葉效應(yīng)原理，以納米二氧化硅為無機(jī)填料，以環(huán)氧樹脂、有機(jī)硅油等透明聚合物為有機(jī)基質(zhì)，采用浸漬涂膜法或噴涂法在木材基底仿生構(gòu)建有機(jī)-無機(jī)雜化超疏水膜。木材超疏水表面水接觸角大于150°，滾動(dòng)角小于10°，可以有效隔離木材與水分的接觸，從而避免木材因吸水而引起的干縮濕脹、生物腐朽等問題，同時(shí)賦予木材自清潔、防污、防霉、防腐等功能，從而顯著提升木材的使用性能和耐久性，拓展木材的應(yīng)用領(lǐng)域。

技術(shù)指標(biāo)

超疏水木材表面水接觸角大于150°，滾動(dòng)角小于10°，水滴在木材表面自由滾動(dòng)而不能滲透其中;超疏水木材保持木材自身的紋理和色澤;構(gòu)建的超疏水涂層具有良好的機(jī)械耐磨性、耐水洗、耐光老化以及耐酸堿腐蝕等性能。

圖6 超疏水木材的仿生制備

市場(chǎng)前景

超疏水木材制備工藝簡(jiǎn)單、成本低廉，可通過噴涂法實(shí)現(xiàn)大面積制備，可應(yīng)用于浴室內(nèi)裝修、園林景觀建筑、木柵欄、露臺(tái)地板等領(lǐng)域。

5.合作方式及聯(lián)系人信息

技術(shù)轉(zhuǎn)讓;技術(shù)開發(fā);技術(shù)服務(wù)。

聯(lián)系單位：中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院木材工業(yè)研究所木材改性研究室

聯(lián)系人1：王小青研究員電子郵箱： [email protected]

聯(lián)系電話：010-62889052(座機(jī));13811597138(手機(jī))。

聯(lián)系人2：柴宇博副研究員電子郵箱：[email protected]

聯(lián)系電話：010-62889462(座機(jī));13522299619(手機(jī))。

2022年11月，首屆深圳核博會(huì)的成功舉辦，刷新了行業(yè)交流與展示的新紀(jì)錄。央企和產(chǎn)業(yè)龍頭單位紛紛參展，展商單位超過600家、展覽面積超過60000平方米、展品達(dá)5000多種，集中展示了“華龍一號(hào)”、“國(guó)和一號(hào)”、高溫氣冷堆、“玲龍一號(hào)”等國(guó)之重器以及全球最前沿的核能與核技術(shù)產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新成果，觀展人數(shù)突破10萬人，線上直播觀看量突破100萬人次，影響力非同凡響。