部门简介
季华实验室材料科学与技术研究部面向国家新材料产业，面向装备制造业，着力进行金属材料、无机非金属材料、高分子复合材料、有机/高分子材料研究与开发工作。研究部下设8个研究组，针对国民经济和社会发展各主要领域所面临的重大、核心和关键材料科学技术问题，以全新的体制和机制汇聚多学科多领域交叉融合，旨在打造集科技研发、成果转化、产品应用的高端材料研发平台。研究部坚持以应用需求为牵引，以产业应用带动基础研究与技术创新，承担了科技部重点研发、国家自然基金等多项省部级以上纵向课题以及企业合作开发项目，共同致力于解决重大共性关键技术问题及高新技术应用。
部门架构
先进高温结构材料及制备技术研究组
人才队伍
团队成立于2021年5月，共有全职人员9名，联培硕士研究生11名。其中：研究员3人、助理研究员2人、工程师2人。
科研能力
聚焦国家重大工程、国民经济和国防建设的需求，致力于航空、航天、汽车、核电等领域用TiAl合金、TiNi合金、镍基高温合金、超纯不锈钢等高性能结构材料的应用基础研究，部件制备技术与装备开发。
- 创新出真空感应熔炼纯净均质TiAl合金技术
- 发明了系列高耐温易变形的新型TiAl合金
- 研制出难变形TiAl合金低成本热变形技术
- 中国科学院杰出科技成就奖
- 国际材料学会联合会“实用材料创新”奖
- 上海科学技术奖一等奖
- 江苏省科技进步二等奖
- 国防技术发明三等奖
- NASF联合基金优秀奖
产业化能力
已完成TiAl气门技术开发和产品装机测试，技术已在佛山市成功实现产业落地（注册公司：广东季华钧泰新材料有限公司，注册资金：1000万），处于可批量化生产阶段；
与国内多个内燃机和发动机部件生产企业建立联动关系；
在摩托车、无人机、船舶领域展开了新的布局。
平台能力
TiAl合金、高温合金等金属材料纯净化熔炼实验平台；
金属材料锻造、热轧实验平台。
研究成果
- 短流程纯净、均质TiAl合金制备技术
- 高承温、易变形新型TiAl合金研究与开发
- 低成本无包套TiAl合金热变形技术
- 长寿命、热力学稳定氧化物坩埚制备技术
- 低成本、批量化TiAl气门制造技术集成开发
功能涂层与再制造技术研究组
人才队伍
项目团队成员主要由材料学、机械设计、自动化等专业的博士和硕士组成，已有多年合作和积累，具备新装备、新材料、新工艺、模拟仿真、性能评价表征的全技术链研究和综合创新能力。团队高度重视人才培养，包括内部成员专业能力提升、与高校联合培养等，已联合培养博士生1名、硕士研究生2名、指导14名本科生毕业设计，其中1人获得“本科毕业设计（论文）创新奖”。
科研能力
目前已研制出具有完全自主知识产权的集成式高压冷喷涂装置和便携式高压冷喷涂装置，具有高质量、低功耗等特点，适于多场景现场作业。具备的关键技术能力有：冷喷涂系统气动性能优化设计、冷喷涂沉积过程仿真研究、冷喷涂沉积层性能研究、冷喷涂专用粉末研制、性能测试与分析能力等。
技术能力
现有平台条件包括：冷喷涂工作室，用于导热、散热、防腐、焊接金属过渡等涂层制备，以及固态增材和修复再制造等应用。检测分析室，用于常规涂层性能检测，包括显微硬度计、光学显微镜、切割机、磨抛机、摩擦磨损试验机、电化学工作站、力学性能拉伸机等。粉末预处理及涂层后处理等设备。团队具备为需求单位提供冷喷涂技术服务和技术验证的条件。
业绩成果
目前已申请国家专利35件，其中发明专利30件，含PCT国际专利1件，已授权18件，11项专利组合入围2022年度粤港澳大湾区高价值专利布局培育大赛50强，获资产评估价值2685万元。已发表学术论文13篇，承担广东省实验室自筹经费类科技计划项目1项（项目经费3500万元），参与国家“十四五”重点研发计划重点专项1项（项目经费4200万元），已交付3套自研高压冷喷涂装置给客户，在导热散热、耐磨防腐、增材再制造等方面开展系列工作，已为20余家企业和高校提供技术服务。2023年12月，经季华实验室审批，注册成立季华执朴科技（佛山市）有限公司，专注于冷喷涂技术成果转化与应用。
先进光学与结构材料研究组
人才队伍
先进光学与结构材料研究组目前全职成员13名，其中，研究员1名，博士两名，助理研究员一名。团队35岁以下青年人数12人，占比92%。
科研能力
研究组主要从事碳化硅、氮化硅、氧化铝陶瓷及其复合材料制备技术的研究，目前已掌握了1m量级、2m量级背部半封闭轻量化结构和筋镂空复杂结构的碳化硅反射镜材料制备技术，300mm高性能氮化硅陶瓷材料制备技术。掌握的相关技术有：
- 配方粉体开发与制备
- 粉体表面改性（钝化、有机接枝、金属化）
- 高固相陶瓷浆料配方开发
- 凝胶注模成型、干压成型、冷等静压成型技术
- 反应烧结和反应连接技术
- 真空/无压/压力熔渗技术（金属基陶瓷复合材料）
- 陶瓷表面金属化技术
- 素坯无损加工和陶瓷精密加工技术
平台能力
研究组已搭建了完整的2.2米级碳化硅反射镜坯的研制平台、加工平台和测试平台，包括成型车间、模具制作车间、干燥车间、烧结车间等。主要设备有2.5米、1.5米、0.6m真空气氛烧结炉、650mm、300mm气压炉、2.5米铣床、600mm铣床、冷等静压机、磨床、粒度分析仪、万能试验机、x射线三维扫描检测系统等。具备大口径碳化硅陶瓷反射镜（达2000mm）、导轨、气浮滑台、吸盘、平台、复杂结构件的研制能力，以及氮化硅精密结构件（<350mm）的研制能力。
研究成果
智能新型非充气轮胎研究组
人才队伍
团队共19人，在陈学思院士的带领下拥有全国一流的非充气轮胎材料、工艺、结构、匹配全产业链人才团队；团队组织架构高效合理，全部研发人员拥有双一流硕士及以上学历，博士及正高级职称研发人员占比超35%，国务院特殊津贴获得者1人。
科研能力
团队已掌握国际一流、国内领先的非充气轮胎全套核心技术，拥有全国一流的非充气轮胎开发全产业链人才团队，及全国功能最全最先进的非充气轮胎开发实验室。团队紧抓市场痛点，聚焦四大关键领域，团队紧抓市场痛点，聚焦四大关键领域，引领国内非充气轮胎产品开发上市，助力轮胎行业“第三次革命”！
技术能力
可提供多领域非充气轮胎产品的结构优化设计、专用材料开发、加工成型工艺和产线及整车匹配方案，是国内首家“节能环保高性能非充气轮胎产品和全产业链一站式解决方案供应商”。具备行业领先的非充气轮胎理论研究基础，掌握面向功能的正向设计方法，结合AI智能驱动，可两周完成高质量结构设计优化。专用复合材料技术积累雄厚，粘接技术水平领先，材料成本优势显著；高质量低成本模具开发与高稳定性生产工艺，产品合格率＞99%，国内行业领先；具备端到端技术闭环轮胎智能化技术。
业绩成果
与一汽、泛亚、BYD、新石器、九识智能等10+企业建立合作，获取订单超千万，正在筹备20万条/年生产线，是中国首家具备非充气轮胎大批量生产能力的团队，孵化企业荣获2024年高新技术企业称号。团队累计发表论文10+篇，其中SCI论文7篇。团队目前布局“非充气轮胎及相关技术”专利数量约120余件，其中PCT专利2件，发明专利80+件，授权55件，已突破国际轮胎巨头专利限制，形成独特专利护城河，并获2023年粤港澳大湾区高价值专利培育布局大赛银奖。发布术语及产品技术相关团体标准两项。产品荣获第24、25届中国国际高新技术成果交易奖，获得“国际一流水平”认证。
平台搭建
国内首条非充气轮胎中试生产线，打通原材料制备、结构优化、零部件及总体成型、零部件和整胎测试以及非充气轮胎与整车匹配全链条，形成了非充气轮胎技术生态圈；
具备非充气轮胎专用材料开发能力，包括材料选型、分析、改性、量产等；具备专用材料性能测试能力，包括机械强度、粘接强度、紫外老化、疲劳强度等；
具备非充气轮胎产品中试能力，包括配方开发、测试件成型、部件成型、整胎成型等；
具备全面的非充气轮胎台架测试能力，包括五向刚度、高速耐久、支撑体疲劳、动平衡等，并与吉林大学共建轮胎风洞测试平台。
研究成果
团队目前研制成功8大应用领域的非充气轮胎样胎，其中越野车、紧凑型乘用车和微型乘用车、新型叉车、园区/环卫车、无人清洁车非充气轮胎样胎，已开发完成并通过全面的台架和实车测试，具备中试量产能力。两轮电动车、两轮滑板车、全地形车、无人物流车非充气轮胎，已经完成灰度测试，正在建立量产线，综合年产量超过20万条/年。
光电功能材料与器件研究组
人才队伍
团队成立于2020年7月，目前包括4名全职科研人员：张钰副研究员、董美秋助理研究员、杨兴龙助理研究员、王魁助理研究员。团队成员主要由材料学、物理化学、药物化学等专业的博士组成，已有多年合作和积累，具备新材料、新工艺、性能评价等研究基础和创新能力。
科研能力
团队围绕半导体光电功能材料与器件中存在的集成困难、稳定性差、性能不足，无法实现批量应用所涉及的科学与技术问题，致力于研究新型显示、照明、可穿戴柔性电子等领域的新材料、新器件及其装备应用。目前团队成员主持国家级、省级基金7项。
技术能力
团队致力于半导体光电功能材料和器件的集成研究。光电功能半导体材料的集成技术是实现高通量电子和光电子器件商业化应用的基础。团队可制备半导体单晶阵列和调控大单晶的生长。通过发展高质量的微纳米级图案化晶体，我们能够显著提升器件的性能和集成度，进而推动整个行业的技术进步。
业绩成果
团队目前在Advanced Materials、Matter、Advanced Functional Materials、Small、 ACS Applied Materials & Interfaces等TOP期刊发表高水平SCI论文20余篇，申请国家专利20余件。
研究成果
- 面向柔性彩色认知器件的梯度带隙可调钙钛矿微线阵列
- 圆偏光有机异质结突触光电晶体管
- 基于超薄二维分子晶体的线偏振光敏感神经形态视觉系统
先进显示材料与检测装备研究组
人才队伍
研发团队共20人，其中正高级2人，博士10人，硕士8人，技术骨干均承担多项国家级项目，具有雄厚的技术创新实力。
科研能力
团队致力于面向新一代显示与照明的关键OLED材料研发与产业化，发展具有自主知识产权和产业化应用价值的高性能OLED发光材料体系。团队承担了科技部重点研发、国家自然基金等多项省部级以上纵向课题以及企业合作开发项目。
- 新型OLED发光材料与器件研发；
- OLED材料产业化量产制备及提纯；
- 喷墨打印OELD材料、墨水及工艺；
- 超分辨检测技术及应用。
技术能力
成功建设成一套硬件设施完善、使用与管理规范的OLED材料研发平台。平台占地面积约2500平方米，投入资金约4650万元，购置、组装和研制了用于OLED材料技术研发的相关仪器、设备和装备，可以满足新材料前端研发、中试工艺研发、材料性能测试与表征、器件工艺研发、器件老化实验、产业化性能评估等工作的顺利实施。
业绩成果
团队在OLED材料技术研发方面取得了一系列重要研究成果，在Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.等高水平权威期刊上发表论文50余篇，授权发明专利45件，参与制定团体标准3项，针对核心材料技术已形成了高质量专利体系及国内外知识产权布局。团队成果具有良好的产业化应用前景，已与多家企业建立合作关系，其中蒸镀型OLED材料已顺利导入佛山某光电企业等PMOLED面板生产线，实现销售订单额260余万元；绿光OLED墨水材料已通过广东某印刷公司验证，效率与光色性能超越国外厂商对应产品；OLED照明材料方案即将落地佛山某照明公司、X光科技等。未来团队将聚焦具有自主知识产权的高效率、窄光谱电致发光材料技术研发，并联合孵化企业实施量产技术开发，力争在2-3年内将有关材料技术推广到国内龙头OLED显示面板企业。
平台条件
成功建设一套硬件设施较为完善、使用与管理规范的研发平台。研发平台占地面积约2500平方米，已经投入资金约4650万元购置、组装和研制了用于OLED材料技术研发的相关仪器、设备和装备，可以满足新材料前端研发、中试工艺研发、材料性能测试与表征、器件工艺研发、器件老化实验、产业化性能评估等工作的顺利实施。
研究成果
- 高性能有机电致发光(OLED)材料；
- 面向医疗美容的OLED材料与照明器件工艺；
- AI驱动的新材料自主探索实验室。
材料微结构与特性研究组
人才队伍
团队由中国科学院叶恒强院士带领，共5人，其中团队骨干成员包括：米少波（正高级），杨志卿（正高级），路璐（副高级），张传林。
科研能力
以突破先进材料与器件制造的重大瓶颈问题为目标，借助先进的电镜技术，对功能陶瓷与增材制造工程合金等材料多重尺度下原子和电子结构及其耦合进行研究，实现在若干新型材料和器件的先进制造有关材料基础研究上的突破；依托于材料、物理、电子显微学多学科的交叉，在原子尺度获得和先进材料与器件制造相关的设计、材料和工艺的多种参量信息，揭示它们之间的关联性及对器件工作状态的影响，建立一种从原子尺度出发的材料及器件设计、验证、检测的新范式。
承担的主要科研项目：先进制造关键材料与器件的界面结构及特性研究(广东省基础与应用基础研究重大项目)。
技术能力
围绕先进制造关键材料与器件界面结构和特性的基础研究主题，基于先进电子显微学技术，实现材料-结构-性能-器件研究的闭环并且在新型材料和器件有关材料基础研究上取得突破。
业绩成果
高性能合金材料设计及研发：与企业合作开发新型合金材料，承担/完成横向课题4项；
新材料制备及单晶体生长：申请发明专利5件；获授权发明专利3件；
新材料、新器件设计制备及微观结构表征：发表中科院一区/二区论文30余篇。
研究成果
新材料研发及晶体生长