研究所介绍：

中国矿业大学(北京)生态功能材料研究所简介 中国矿业大学(北京)生态功能材料研究所(Research Institute of Ecological and Functional Material)成立于2003年初,作为我国首个专门从事生态和安全功能材料研究与开发的跨学科研究机构,主要研究内容是生态恢复材料、安全工程材料及材料表面工程技术。 研究所拥有一支高水平的科研队伍，现有科研人员和技术人员近30人，其中包括硕士研究生、博士研究生和工程技术人员，现任所长兼学术带头人是张增志教授。研究所以学科建设为依托，现有两个国家级重点实验室和一个产业化中试基地。其中，生态功能材料实验室是中国矿业大学（北京）“211”工程重点建设项目之一，瓦斯阻爆材料实验室是“煤炭资源与安全开采”国家重点实验室的重要组成部分。另外，目前研究所还是《中国材料进展》杂志北京编辑部所在地。 2003年至今，研究所承担了国家高技术研究发展计划（863）项目、国家自然科学基金重点项目、教育部重点项目、北京市产学研共建项目和河北、陕西、内蒙古重大或重点项目和多项横向课题，取得一批重要科研成果，发表大量科技论文，为许多相关重点研究领域解决了一批关键技术，为环境、经济的可持续发展做出了重要贡献。 研究所成立多年来，在学术带头人、博士生导师张增志教授的带领下，在研究所大批博士、硕士研究生的共同努力下，秉承“方向明确、技术创新、理论透彻、成果产业化”的理念，倡导“严谨、创新、实干、进取”的优良作风，创建“学术至上，以人为本”的文化氛围，网罗天下英才，为攀科技高峰，强化社会服务，坚定走产业化道路，不断拓宽研究领域，力将研究所打造成为在国内外具有重要影响的集产学研为一体的研究机构。  生态功能材料实验室  瓦斯阻爆材料实验室  北京昌平产业化中试基地       ASAP2020比表面积及孔隙度分析仪  热重/差热综合热分析仪  安捷伦气相色谱仪     OPTINE2120紫外/可见光分光光度计 高温节能管式炉   PQX多段人工气候箱       电子拉力试验机   试验平台展示1     试验平台展示2

研究方向：

荒漠化地区生态恢复新材料： 针对提议严重的荒漠化问题，主要研究设计用于干旱、半干旱地区植树造林的蓄水渗膜材料和饮水体材料以及用于草皮种植和恢复的改性泥浆固沙植草系列材料。其中，蓄水渗膜材料获“863”项目验收总评“优秀”、教育部鉴定“属国内外首创，总体达到国际先进水平”的称号。该产品现已建成批量化专业生产线，已在全国11省（自治区、直辖市）得推广，取得了良好的社会和经济效益。        蓄水渗膜材料产品  蓄水渗膜全国试验室区分布图 蓄水渗膜材料效果对比图 替代电镀工艺的高效快速感应熔涂技术： 针对目前电镀工艺存在的高能耗、高污染、高成本的问题，研发高耐磨、高抗腐蚀和高性价比的使用熔涂涂层材料和相关配套机械设备。教育部专家对此项技术的鉴定结果为“国内外首创，居于国际先进水平”。该技术可用于石油、化工、机械、航空航天及军工等领域，目前已在全国多家企业实现了批量化生产。        感应熔涂生产线  典型抽油杆接筛产品  典型压力柱塞产品 干粉制造涂料： 针对传统有机溶剂类铸造涂料存在严重污染和人身侵害的问题，研发了一种绿色环境友好型醇基干粉铸造涂料。分为醇基英粉铸钢涂料和醇基石墨粉铸铁涂料两大类。该涂料具有防粘砂性优异，表面光洁度高，悬浮稳定性好，发气量低，流平性和触变性好等优点，具有很强的实用性和良好的可操作性。        干粉铸造材料产品  涂料刷涂过程  刷涂涂料后的铸型表面状况 煤矿井下瓦斯治理材料： ;以中国矿业大学（北京）"煤炭资源与安全开采"国家重点实验室为依托，针对目前我国煤炭开采工程中瓦斯突出问题严重，煤炭安全形势严峻的现状，研究开发用于井下瓦斯治理的瓦斯吸收和抑爆材料、井下综采面洁净环境治理材料（降尘材料）、综采面不停电作业控制系统和相关配套自动化控制系统及其井下瓦斯灾害防治平台的建设。        实验室自行改装的爆炸罐  国家安全监察局局长赵铁锤(右一) 视察我所瓦斯阻爆材料实验室  我所师生井下实地调研

成果荣誉：

研究所成立以来，在学术带头人张增志教授的带领下，自主创新、锐意进取，科研成果分获2006年科技部“十五”“863”项目验收总评优秀一项、2006年教育部技术发明奖一等奖一项；2006年教育部发明专利奖一等奖一项；2006年“十五”内蒙古自治区林业科技贡献奖一项（五年评一次）；2007年中国材料研究学会科学技术奖一等绛县；2008年中国材料研究学会科学技术奖二等奖一项；2005年和2007年北京市科技进步奖三等奖两项；第二届中国国际林博会特别创新产品奖等。目前已出版学术专著三部，获国家发明专利十四项，发明学术论文近百余篇。      李恒德院士、周廉院士、师昌绪院士柯俊院士（从左至右）为张增志教授颁发中国材料研究院学会科学技术奖 所获部分发明专利证书  所获部分奖项荣誉证书

交流合作：

研究所参展第六届北京科博会 亚洲开发银行土地退化与生态恢复首席专家道格拉斯博士和全球环境基金会土地退化中国项目经历张卫东博士来我所考察 研究所受邀出席斯诺伐克-绿色中国研讨会

人才培养：

承担机电与信息工程学院本科生和研究生的部分教学任务，接受多个大学生科技创新小组参与科研工作，已培养博士2名，硕士研究生40余名。        大学生创新实验小组获奖证书  研究所师生参加中煤国际材料研讨会 业余活动剪影

发展愿景：

感应加热的高技术涂层化应用：

感应加热的高技术涂层化应用高效快速感应熔涂技术

——以高性能涂层提升高频淬火硬面技术的抗磨本领

——以环境友好工艺替代传统电镀硬铬技术

——以可设计的材料和涂层厚度解决各种恶劣工况条件下工件的磨损与腐蚀问题

——以成熟的技术打造涂层高耐磨、高抗蚀和低成本的优势性价比

高效快速感应熔涂技术是利用感应趋肤加热原理将预涂于工件表面的粉末材料快速熔结于金属基体，形成冶金结合的高性能涂层。该技术实现了基体受热小、涂层充分熔制、高效快速完成这一理想化涂层精制模式。

高附着力、高硬度、高耐磨性、防腐、耐热、长寿命和低成本是本技术的显著特点，与国内外同类技术相比，该技术生产效率高、性价比优越、附加值高、投资小、效益高、无环境污染，形成了具有成熟工艺和装备的批量化生产线，具有广泛的应用前景。

本技术涂层的耐磨性高于激光熔覆和氧乙炔喷焊（表1）；涂层的耐蚀性是激光熔覆和氧乙炔喷焊的4倍以上（表2）；涂层制备成本仅仅是电镀硬铬、激光熔覆、超音速火焰喷涂、等离子喷涂的1/10～1/5，而涂层制备效率却是它们的10倍以上（表3）。

该技术获国家发明专利2项（ZL200510098597.9、ZL200510002625.9）、实用新型1项（ZL200720173794.7），获2008年度国家高等学校科学研究优秀成果奖发明专利一等奖，获2008年度中国材料研究学会科学技术奖二等奖，该技术已形成十余条批量化生产线，取得了显著的经济和社会效益。

表1 MM－200磨损试验机磨损

载荷 试样	400N	600N	800N
感应熔涂	6.3	11.3	18.5
激光熔覆	8.0	15	26
喷焊技术	9.6	17.1	46.1

注：GNi－WC25不同载荷下平均失重/kg

表2 在3.5％Nacl溶液中的耐腐蚀试验对比

项目	感应熔涂 Ni60	喷焊技术 Ni60	感应熔涂NiWC25	激光熔覆NiWC25	喷焊技术NiWC25
自腐蚀电位（mv）	－326	－328	－355	－238	－304
零电流电位（mv）	－329	－321	－353	－235	－296
腐蚀电流 （mA·cm-2）	0.0008	0.0089	0.0018	0.0085	0.0122

表3 与其他传统技术综合对比

获奖专利：

中国矿业大学（北京）生态功能材料研究所荣获

第十一届中国专利奖

2009年第十一届中国专利奖评选结果揭晓，由中国矿业大学（北京）生态功能材料研究所申报的《吹制式蓄水渗膜及其制备方法》荣获优秀奖项目。

蓄水渗膜材料是中国矿业大学（北京）生态功能材料研究所在国家“863”高科技发展计划课题的支持下开发的具有自调节分子渗水功能的导水纤维复合薄膜，该复合薄膜由功能导水纤维与可降解友好树脂复合而成，是专门用于荒漠化地区节水造林以实现生态恢复的功能导水纤维复合膜材料。导水纤维的功能特性来自天然植物纤维表面上可实现分子传水功能化复合涂层，纤维从膜内包装水到膜外土壤形成水势梯度差，根据植物学生长规律由复合涂层材料设计确定的膜外端的水势，保证苗木正常生长的最低土壤湿度；同时，导水纤维能够根据土壤湿度变化通过分子传水自动调节出合理的渗水速度。

蓄水渗膜材料近7年在我国三北地区大规模推广应用已经取得了显著成效。规模化实施涉及我国内蒙古、新疆、宁夏、甘肃、青海、陕西、山西、辽宁、吉林、河北、北京等11省（市、自治区），128个旗县，涵盖我国干旱区、沙化区、荒山、荒滩渗漏区和风蚀农牧交错带等5种苗木不易成活的典型荒漠化地带，推广面积达330.05万亩,栽培苗木达29种，树苗成活率和保存率均比传统造林提高20％-50％，生长量也具有明显优势，在规模化造林现场彻底扭转了“年年植树不见林”的局面。造林用水量仅仅是传统的1/40-1/20，实现了免浇水造林。平均土壤湿度提高1％-4％，土壤有机物质含量呈明显升高趋势，有效遏制了土地沙化，造林区形成生态良性循环，改善了当地生产和生活条件，共安置生态移民72户，促进了当地社会和谐和农牧民安居乐业。工程中心产品目前在阿联酋、卡塔尔、伊拉克等中东国家也得到了推广和应用，尤其相比这一地区滴渗灌技术造林用水仅仅是其1/50-1/150。

蓄水渗膜材料在2006年科技部十五“863”项目总验收中获得总评“优秀”称号，材料研制和加工成果在教育部科技成果鉴定中获 “属国内外首创，总体达到国际先进水平”的评价，林学应用成果被内蒙古自治区鉴定为“效果显著，属国内外首创，居国际领先水平”。

蓄水渗膜材料的推广应用对改善生态环境，再造秀美山川起到了促进作用，促进了在我国严重缺水地区的西部地区的造林实施，加快了我国荒漠化地区尤其是水源保护地区的山区、沙地的造林步伐，促进了西部生态建设的可持续发展，对国家实施西部开发战略产生积极的推动作用，是干旱、半干旱地区、荒山、沙化区、渗漏区等地区恢复植被得以推广的有效方式，将更加有利于我国生态环境建设的纵深发展并将产生积极而重要的现实意义。