专家信息：

张增志，博士，教授，博士生导师，全国优秀科技工作者。现任中国矿业大学（北京）生态功能材料研究所所长，主要从事生态环境材料的开发、研究和产业化工作。

主要研究平台：主持建设了1个基础研究平台、1个产业化试验基地和2个现场应用示范研究基地。基础研究平台包括“211”工程《生态功能材料实验室》、国家重点实验室“煤炭资源与安全开采”《瓦斯阻爆材料实验室》和“985”创新平台项目, 该研究平台拥有国际一流的分析检测仪器11台（套）；产业化试验基地位于北京昌平风景区，拥有国内先进的产品试制车间；现场应用示范研究基地分别位于内蒙古乌兰布和沙漠和阿联酋国家皇家园林。

主要教学工作：招收并指导来自材料、机械、物理、化学、环境、安全等专业的博士后、博士生、硕士生，从事本科生《金属工艺学》课程教学工作。

主要学术兼职：

1、国家新材料产业发展战略咨询委员会委员；

2、中国材料研究学会常务理事、副秘书长；

3、中国材料研究学会环境材料分会副主任委员；

4、中国材料研究学会产业工作委员会秘书长；

5、国家发改委《中国新材料产业发展年度报告》编委；

6、《中国材料进展》杂志编委、北京编辑部主任；

7、“中国材料大会”学术委员会委员、组委会委员、主任；

8、国家重点图书《材料大辞典》、《大百科全书》、《中国战略新兴产业—新材料》等环境工程材料板块主编等。

 

科学研究：

研究领域：

①荒漠化地区生态恢复的关键材料与技术；

②煤矿瓦斯抑爆、人员救治和瓦斯有效回收的功能材料；

③恶劣工况条件下装备关键零件耐磨抗蚀的表面工程与技术。

承担科研项目情况：

主持了国家“863”计划、国家自然科学基金、教育部重点、北京市产学研重大项目等纵向课题9项。

教学科研成果：

第一完成人获省部级以上奖励8项，研究成果均实现产业化，形成了十余条产业生产线，生态产品已广泛应用到国内三北11省、128个旗县和国外中东地区。获科技部“十五”“863”项目总评“优秀”1项、教育部技术发明奖一等奖1项 、中国材料研究学会科学技术奖一等奖1项、中国高校优秀科研成果奖一等奖1项、第十一届中国专利奖1项、“十五”内蒙古自治区林业科技贡献奖1项（五年评一次）、中国材料研究学会科学技术奖二等奖1项、北京市科学技术进步奖三等奖2项、第六届中国科协期刊优秀学术论文一等奖1项等。

1、吹制式蓄水渗膜及其制备方法，张增志，中华人民共和国国家知识产权局, 中国专利奖, 优秀奖, 2009.

2、粉煤灰涂层材料的控释水特性，张增志，中国科学技术协会, 第六届中国科协期刊优秀学术论文, 一等奖, 2008.

3、功能导水复合涂层纤维的研究，张增志，北京市人民政府, 北京市科学技术奖, 三等奖, 2008.

认定成果：

1 冷法预涂层的感应熔涂技术研究 张增志;张伯民;周拥军;张利梅;鲍卫东;艾博;程海涛;牛俊杰 中国矿业大学 2005

2 蓄水渗膜材料在内蒙古固沙造林中应用技术研究 张增志;李纯英;赵文义;谭敬;李根柱;张利梅;艾博;张帆;孙成刚;牛俊杰;郑兵;白玉英;田永祯;张占雄 中国矿业大学 2004

3 蓄水渗膜材料 张增志;熊凯;李根柱;韩桂泉;韩海荣;张利梅;王德松;甄常生;艾博;牛俊杰;高玘;甄东生 中国矿业大学 2004

发明专利：

发明公开：

[1]张增志,张超杰,邢蕊峰. 一种降低甲烷浓度的吸收剂[P]. CN104548878A,2015-04-29.

[2]张增志,王晓健. 一种渗灌芯材与制备方法[P]. CN104335881A,2015-02-11.

[3]张增志,渠永平. 褐煤吸附材料的制备方法[P]. CN103816867A,2014-05-28.

[4]张增志,杜红梅. 稀土改性半焦煤粉体材料及其制备方法[P]. CN103691410A,2014-04-02.

[5]张增志,杜红梅. 一种渗灌用渗水体及渗灌装置[P]. CN103609394A,2014-03-05.

[6]张增志,杜红梅. 一种渗灌用多孔陶瓷渗水材料及其制备方法[P]. CN103583325A,2014-02-19.

[7]张增志,杜红梅,刘家君. 一种复合引水体及其制备方法与应用方法[P]. CN103583323A,2014-02-19.

[8]张增志,杜红梅. 渗水材料及其制作方法[P]. CN103535244A,2014-01-29.

[9]张增志,杜红梅. 一种人工接种肉苁蓉的方法[P]. CN103518515A,2014-01-22.

[10]张增志,谷娜. 一种用于降低瓦斯浓度的瓦斯吸收剂[P]. CN101569821,2009-11-04.

[11]张增志,谷娜. 一种降低瓦斯浓度的瓦斯吸收剂[P]. CN101569822,2009-11-04.

[12]张增志,谷娜. 一种降低瓦斯浓度的瓦斯吸收剂[P]. CN101485951,2009-07-22.

[13]张增志,杜红梅. 一种醇基干粉涂料的复合悬浮剂及其制备方法及制备的涂料[P]. CN101319104,2008-12-10.

[14]张增志. 一种吸收瓦斯的吸收剂组合物[P]. CN101224375,2008-07-23.

[15]张增志. 一种固沙复合剂及其制备方法[P]. CN1927998,2007-03-14.

[16]张增志. 含有有机粘土的润滑油[P]. CN1891801,2007-01-10.

[17]张增志,宋为. 一种零件表面熔覆层工艺方法[P]. CN1891860,2007-01-10.

[18]张增志. 改性粘土基引水体材料及其制备方法[P]. CN1884434,2006-12-27.

[19]张增志. 土质憎水改性植草喷膜材料及其制备方法[P]. CN1884435,2006-12-27.

[20]张增志. 一种蓄水渗膜及其制备方法[P]. CN1864472,2006-11-22.

[21]张增志. 引水体及其制备方法与应用方法[P]. CN1692708,2005-11-09.

[22]张增志. 吹制式蓄水渗膜及其制备方法[P]. CN1685803,2005-10-26.

[23]张增志. 一种轧制式蓄水渗膜及其制备方法[P]. CN1685804,2005-10-26.

[24]张增志. 一种粘接剂及其制备方法[P]. CN1687273,2005-10-26.

发明授权：

[1]张增志,张超杰,邢蕊峰. 一种降低甲烷浓度的吸收剂[P]. CN104548878B,2017-03-29.

[2]张增志,王晓健. 一种渗灌芯材与制备方法[P]. CN104335881B,2016-06-22.

[3]张增志,杜红梅. 一种渗灌用多孔陶瓷渗水材料及其制备方法[P]. CN103583325B,2016-01-27.

[4]张增志,杜红梅. 稀土改性半焦煤粉体材料及其制备方法[P]. CN103691410B,2015-09-30.

[5]张增志,杜红梅. 一种渗灌装置[P]. CN103609394B,2015-08-26.

[6]张增志,杜红梅. 一种人工接种肉苁蓉的方法[P]. CN103518515B,2015-05-06.

[7]张增志,杜红梅. 渗水材料及其制作方法[P]. CN103535244B,2015-05-06.

[8]张增志,谷娜. 一种降低瓦斯浓度的瓦斯吸收剂[P]. CN101569822B,2011-11-30.

[9]张增志,谷娜. 一种用于降低瓦斯浓度的瓦斯吸收剂[P]. CN101569821B,2011-08-31.

[10]张增志,杜红梅. 一种醇基干粉涂料的复合悬浮剂及其制备方法及制备的涂料[P]. CN101319104B,2010-09-08.

[11]张增志. 一种吸收瓦斯的吸收剂组合物[P]. CN101224375B,2010-06-23.

[12]张增志. 改性粘土基引水体材料及其制备方法[P]. CN100439473C,2008-12-03.

[13]张增志. 一种固沙复合剂及其制备方法[P]. CN100420729C,2008-09-24.

[14]张增志. 土质憎水改性植草喷膜材料及其制备方法[P]. CN100404640C,2008-07-23.

[15]张增志. 一种蓄水渗膜及其制备方法[P]. CN100353831C,2007-12-12.

[16]张增志. 含有有机粘土的润滑油[P]. CN100345948C,2007-10-31.

[17]张增志,宋为. 一种在零件表面熔覆层的方法[P]. CN100339509C,2007-09-26.

[18]张增志. 引水体及其制备方法与应用方法[P]. CN100338995C,2007-09-26.

[19]张增志. 吹制式蓄水渗膜及其制备方法[P]. CN1303874C,2007-03-14.

[20]张增志. 一种轧制式蓄水渗膜及其制备方法[P]. CN1294805C,2007-01-17.

[21]张增志. 一种粘接剂及其制备方法与应用[P]. CN1272395C,2006-08-30.

实用新型：

[1]张增志,杜红梅. 一种渗灌装置[P]. CN203735198U,2014-07-30.

[2]张增志. 免浇水花盆[P]. CN201127211,2008-10-08.

[3]张增志. 细长杆感应熔涂冷涂装置[P]. CN201109796,2008-09-03.

 

论文专著：

发表部分英文论文：

[1]Zhang ZengZhi; Gu Na; Cao Lei; Shu XinQian.Methane absorption and application of mixed organic aggregate prepared from Span80 and alkaline salt.Science in China - Series E: Technological Sciences , 2009, 52(8): 2155-2160.

[2]张增志.Preparation and characteristic of self-regulation water-transmitting coating fiber.Journal of Wuhan University of Technology-Materials Science Edition, 2009, 24(4): 520-524.

[3]张增志.Process Behavior and Application of Dynamic Self-Adjusting Water-Transferring Composite Coat.中国材料进展, 2009, 28(2): 31-34.

[4]Zhang ZengZhi; Yang ChunWei; Niu JunJie.Preparation and characterization of carbon pillared clay material.Science in China - Series E: Technological Sciences , 2009, 52(1): 210-214.

[5]张增志.Micro-Dynamic Behavior and Self-Adjusting Water Transmit Mechanism of Water-Transferring Composite.Journal of Wuhan University of Technology-Materials Science Edition. 

[6]Zhang, Zengzhi; Gu, Na; Zhang, Jifei.The Application of Aqueous Span 80 Composite Material in Methane Absorption and Explosion Suppression.International Materials Research Conference, 2008-06-09 to 2008-06-12.

[7]Zhang, Zengzhi; Gu, Na; Wang, Botao; Zhang, Jifei.Application of Inorganic Clay in Preparation of Coated Water-transmitting Fiber.International Materials Research Conference, 2008-06-09 to 2008-06-12.

[8]张增志,The MRS International Materials Research Conference （2008中美材料国际研讨会）, China, 2008-06-09 to 20

发表中文期刊论文：

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[3]王立宁,陈振,张增志.发泡剂对矿渣基地质聚合物气孔结构及吸水性的影响[J].硅酸盐通报,2020,39(07):2085-2091.

[4]渠永平,张增志.十六烷基三甲基氯化铵改性黏土固沙保水性能[J].农业工程学报,2020,36(13):109-115.

[5]陈振,张增志,丛中卉,王立宁,吴浩平.开孔型聚合物发泡材料的研究及应用进展[J].材料工程,2020,48(03):1-9.

[6]陈振,张增志,杜红梅,王晗,王立宁,丛中卉,吴浩平.仿生材料在集水领域应用的研究现状[J].材料工程,2020,48(03):10-18.

[7]刘通,张增志,吴浩平,武斌.物质的触变性及触变材料的开发[J].中国材料进展,2018,37(10):776-782+816.

[8]安昭,张增志,董姗姗.沙土基凝露材料制备[J].科技风,2018(24):154-155.DOI:10.19392/j.cnki.1671-7341.201824133.

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[15]张超杰,张增志,陈兴龙.适宜分散剂改善导水涂层材料中蒙脱土分散及吸脱附水性[J].农业工程学报,2016,32(05):82-87.

[16]杜红梅,张增志,WU Miaomiao,ZHAO Jin.Water-conducting Characteristics and Micro-dynamic Self-adjusting Behavior of Polyacrylamide/Montinorillonite Coating[J].Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science Edition),2015,30(06):1191-1197.

[17]张增志,张超杰,邢蕊峰.阴离子表面活性剂-植物油复配体系对甲烷吸收的实验研究[J].功能材料,2015,46(21):21018-21022.

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[19]王晓健,毛一剑,张增志.基于混合高斯模型渗灌复合材料导水特性分析[J].农业工程学报,2015,31(15):87-92.

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[21]张增志,渠永平,马丹丹,杜红梅.十六烷基三甲基溴化铵改性蒙脱土的制备及其保水性能[J].功能材料,2015,46(07):7067-7071.

[22]王晓健,张增志,毛一剑.利用拉普拉斯变换模拟渗灌材料吸水特性曲线[J].农业工程学报,2015,31(02):87-93.

[23]张增志,王晓健,薛梅.渗灌材料制备及导水性能分析[J].农业工程学报,2014,30(24):74-81.

[24]张增志,杜红梅,杨春卫.柱撑蒙脱土的真空脱氢炭化及孔结构变化研究[J].材料工程,2014(11):79-84.

[25]杜红梅,张增志,渠永平,史炎辉,王子川,王英.电晕处理对肉苁蓉表面性能及甘露醇溶出量的影响[J].西北农业学报,2014,23(10):179-184.

[26]张增志,渠永平,王宏娟,杜红梅.十二烷基苯磺酸钠改性黏土抑制沙土水分蒸发[J].农业工程学报,2014,30(18):168-175.

[27]张增志,WANG Botao.Preparation and Water Retention Properties of Clay-based Sand-fixing and Grass-planting Materials[J].Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science Edition),2013,28(02):325-328.

[28]王博涛,张增志.土基改性固沙植草材料抑制地表水分蒸发[J].农业工程学报,2012,28(02):95-99.

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[31]张增志,王博涛.燃烧化学沉积纳米α-Al₂O₃薄膜的相变动力学试验研究[J].功能材料,2011,42(S4):639-643.

[32]张增志,侯亮,张大伟.透气保水喷膜材料研究[J].功能材料,2011,42(03):391-394.

[33]张增志,王博涛.安全工程材料在重大灾害事故防治中的开发与应用[J].新材料产业,2011(01):34-39.

[34]张增志.安全工程材料在重大灾害事故防治中的开发与应用[J].中国材料进展,2010,29(07):61-62.

[35]张增志,陈志纯,曹蕾.十二烷基硫酸钠复合胶束液对甲烷的吸收作用及其吸收机理[J].煤炭学报,2010,35(06):942-945.

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[38]陈立泉,聂祚仁,张增志,蒋利军,陆辛.材料研究与低碳经济[J].中国材料进展,2010,29(01):57-59.

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[49]张增志,杨春卫,牛俊杰,黄华,王宏娟.真空热处理制备无定形层柱粘土的研究[J].材料热处理学报,2008(03):22-25.

[50]张利梅,张增志.调解土壤湿度的导水涂层纤维发展现状[J].新材料产业,2008(06):48-53.

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[52]张增志,曹鹏,张际飞,张玉肖,方方,杨雷岗.层状黏土材料对导水纤维涂层脱附水性能的影响[J].材料工程,2007(10):49-54.

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[54]张增志,李翠兰.蓄水渗膜材料:荒漠化地区节水造林的福音——记2006年度高等学校科学技术奖技术发明一等奖[J].中国高校科技与产业化,2007(09):28-29.

[55]张增志,赵瑾,张利梅,张际飞.粉煤灰涂层材料的控释水特性[J].材料研究学报,2007(03):295-299.

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[57]李根柱,张增志,韩海荣,张利梅.蓄水渗膜材料的研究及其应用[J].中国矿业大学学报,2007(03):390-396.

[58]张增志,刘铭,赵鑫,张利梅,张际飞.对土壤湿度具有自调节功能的导水涂层纤维的研究[J].材料科学与工程学报,2007(01):55-60.

[59]韩桂泉,张增志,付跃文.高频感应熔涂NiCrBSi合金涂层的组织与性能研究[J].润滑与密封,2006(06):95-97+101.

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[61]张增志,许海凤.用金属有机化合物燃烧化学沉积α-Al₂O₃纳米陶瓷膜[J].化学通报,2006(01):46-51.

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[63]谭敬,齐凯,张增志,李根柱.蓄水渗膜材料在造林中的应用研究[J].干旱区地理,2005(03):357-361.

[64]韩桂泉 ,胡喜兰 ,张增志.TiN涂层硬质合金刀具切削奥氏体高锰钢的磨损破损研究[J].航空制造技术,2005(06):88-90+93.

[65]张增志,艾博,张利梅.植草材料的开发现状与发展展望[J].材料导报,2005(04):16-19.

[66]韩桂泉,张增志.TiN涂层刀具切削高锰钢的磨损破损研究[J].现代制造工程,2005(02):86-88.

[67]张增志,牛俊杰,周有强.27SiMn在不同矿井水含量的无烟煤环境中的电化学行为[J].腐蚀科学与防护技术,2004(06):404-405.

[68]张增志,牛俊杰.煤中的羧基、酚羟基对低合金钢27SiMn的腐蚀作用[J].中国腐蚀与防护学报,2004(05):56-58.

[69]张增志,曾锁廷.利用传统淬火设备制备高技术抗磨耐蚀涂层——高速快速感应熔涂技术[J].机械工人(热加工),2004(09):43-45.

[70]张增志,张利梅,白兵占,李文龙.聚晶立方氮化硼刀具切削高锰钢的磨损机制[J].摩擦学学报,2004(03):202-206.

[71]张增志,张利梅,程国清,白兵占,李文龙.复合SiC刀具切削高锰钢的磨损机制[J].机械工程材料,2004(06):5-6+45.

[72]张增志,牛俊杰,付跃文.感应熔覆镍基合金粉末涂层工艺和性能研究[J].材料热处理学报,2004(02):31-34+86.

[73]张增志,许海凤,张利梅.用异醇铝溶液燃烧化学沉积α-Al₂O₃纳米晶[J].材料科学与工程学报,2004(01):33-37.

[74]张增志,曹鹏,张利梅,白兵占,李文龙.复合Si₃N₄刀具切削高锰钢时的磨损、破损机理[J].润滑与密封,2003(06):58-60.

[75]李根柱,韩海荣,张增志.使用新材料蓄水渗膜造林试验研究初报[J].中国水土保持科学,2003(04):92-95+105.

[76]张增志,韩桂泉,付跃文,沈立山.感应熔覆涂层涡流分布的控制方法[J].金属热处理,2003(07):58-61.

[77]张增志.27SiMn蚀孔前端的锰富聚[J].腐蚀科学与防护技术,2003(03):134-136.

[78]张增志,牛俊杰,韩桂泉,刘卫卫.27SiMn在矿井褐煤环境中的电化学行为[J].腐蚀科学与防护技术,2003(03):178-179.

[79]张增志,韩桂泉,付跃文,沈立山.高中频感应熔涂Ni60涂层组织分析[J].材料工程,2003(04):3-5.

[80]张增志,韩桂泉,付跃文,沈立山.高频感应熔涂、激光熔覆与氧乙炔喷焊GNi-WC25涂层的性能研究[J].材料工程,2003(02):3-6.

[81]张增志,韩桂泉,付跃文,张伯民,周拥军,鲍卫东.高频感应熔覆Ni60合金粉末涂层的研究[J].金属热处理,2003(03):43-46.

[82]张增志,阎建中,付跃文,周有强.27SiMn与无烟煤在矿井水中的接触腐蚀[J].腐蚀科学与防护技术,2001(06):328-329.

[83]张增志,付跃文,周有强.燃烧化学沉积纳米α- Al₂O₃薄膜及晶化处理[J].无机材料学报,2001(06):1259-1261.

[84]张增志,南红艳,白兵占,周有强.煤矿井下金属设备腐蚀因素分析[J].煤矿开采,1997(03):43-45.

发表会议论文：

[1]张增志,邢蕊峰,路锐,谷娜. SDS、蓖麻油体系快速吸附甲烷的动力学研究[C].探索建立煤矿区煤层气立体抽采与经济利用产业化体系，推动煤矿瓦斯治理、立体抽采技术示范与煤层气资源综合利用——全国煤矿瓦斯抽采利用与通风安全技术现场会煤矿瓦斯抽采与通风安全论文集.,2013:181-187.

[2]张增志,路锐,邢蕊峰,魏莉,王光. 低浓度甲烷吸收过程分析及装置的试验研究[C].探索建立煤矿区煤层气立体抽采与经济利用产业化体系，推动煤矿瓦斯治理、立体抽采技术示范与煤层气资源综合利用——全国煤矿瓦斯抽采利用与通风安全技术现场会煤矿瓦斯抽采与通风安全论文集.,2013:20-27.

[3]张增志. 第18章 安全工程材料[C].中国新材料产业发展报告（2010）.2011:311-317.

[4]张增志,陈志纯,周爽. The morphology research of the single crystal particles of α-Al₂O₃ nano-powder prepared by combustion[C].2011中国材料研讨会论文摘要集.2011:356.

[5]张增志,马丹丹,李文杰. 溴代十六烷基吡啶改性膨润土的制备与表征[C].2011中国材料研讨会论文摘要集.2011:112.

[6]张增志. 第18章 生态工程材料[C].中国新材料产业发展报告（2009）.2010:234-248.

[7]张增志,杨春卫,程海涛. 季铵盐修饰膨润土颗粒作为润滑油添加剂的试验研究[C].第八届全国摩擦学大会论文集.2007:160-163.

[8]崔岩,张凤翻,张增志. 先进复合材料[C].中国新材料产业发展报告（2005）.,2005:201-215.

[9]张增志,许海凤,曹鹏. 蓄水渗膜材料的结构特征分析[C].2004年中国材料研讨会论文摘要集.2004:143.

[10]崔岩,张定金,张增志. 复合材料[C].中国新材料产业发展报告（2004）.,2004:241-253.

[11]张增志,韩桂泉,付跃文,程国清. 感应熔涂NiCrBSi合金涂层抗腐蚀及磨损特性[C].2002年材料科学与工程新进展（上）——2002年中国材料研讨会论文集.2002:609-611.

[12]张增志,韩桂泉,李成文,王静,秦小卫,武昌平,刘卫卫. 用于荒漠化地区植树的蓄水渗膜材料[C].2002年材料科学与工程新进展（上）——2002年中国材料研讨会论文集.2002:892-894.

[13]张增志,韩桂泉,程国清,张利梅. 燃烧化学快速制备纳米陶瓷粉体[C].2002年材料科学与工程新进展（下）——2002年中国材料研讨会论文集.2002:380-382.

[14]张增志,张利梅,韩桂泉,程国清. 燃烧化学沉积纳米陶瓷薄膜的工艺条件分析[C].2002年材料科学与工程新进展（上）——2002年中国材料研讨会论文集.2002:576-579.

[15]张增志,韩桂泉,程国清. 燃烧化学沉积纳米陶瓷薄膜的形核率动力学控制[C].2002年材料科学与工程新进展（上）——2002年中国材料研讨会论文集.2002:580-584.

[16]张增志,付跃文. 感应熔涂技术及涂层分析[C].2000年材料科学与工程新进展（下）——2000年中国材料研讨会论文集.2000:104-106.

[17]张增志,付跃文,周有强. 燃烧化学沉积纳米陶瓷薄膜[C].2000年材料科学与工程新进展（下）——2000年中国材料研讨会论文集.2000:96-99.

荣誉奖励：

1、全国优秀科技工作者。

2 、中国材料研究学会科学技术奖一等奖1项。

3、中国高校优秀科研成果奖一等奖1项。

4、中国材料研究学会科学技术奖二等奖1项。

5、2005年，“十五”内蒙古自治区林业科技贡献奖1项（五年评一次），《蓄水渗膜在内蒙古固沙造林中的应用研究》。

6、2005年，《蓄水渗膜材料在固沙造林中的应用技术研究》，北京市科学技术进步奖三等奖。

7、2006年，《蓄水渗膜材料》获第二届中国国际林博会特别创新产品奖。

8、2006年3月，科技部主持对国家十五“863”项目总验收中，《蓄水渗膜材料》获得总评“优秀”。

9、2006年，《蓄水渗膜材料》，教育部技术发明奖一等奖。

10、2008年，《功能导水复合涂层纤维的研究》， 北京市科学技术奖三等奖。

11、2008年，《粉煤灰涂层材料的控释水特性》， 第六届中国科协期刊优秀学术论文，一等奖。

12、2009年，《吹制式蓄水渗膜及其制备方法》， 中华人民共和国国家知识产权局，第十一届中国专利奖， 优秀奖。

蓄水渗膜材料介绍：

蓄水渗膜材料

一、 项目来源

国家“863”计划项目（2001AA322100）

北京市产学研共建计划项目（ZH114140537）

教育部重点项目（106086）

二、立项依据

荒漠化是导致土地荒废、环境恶劣和沙尘暴频发的严重自然灾害。日趋严重的荒漠化已导致全球受灾人口达 10 亿之多， 我国以每年2460km2的速度扩展，涉及全国470个县（市、 旗）。 荒漠化治理的根本途径是生态恢复，生态恢复的关键因子是水分条件。然而，荒漠化地区恰恰是水资源严重缺乏，地表温度高，年蒸发量是降水量的几十到几百倍，巨额投入的频繁浇水不仅无法保证树苗成活，还导致有限水资源的巨大浪费。因此，节水造林是生态恢复可持续发展的主导方向，而蓄水渗膜材料显然在这一领域具有重要的应用价值。

三、 国内外研究现状

抗旱节水可追溯至19世纪，但真正有效的研究始于20世纪50年代初，自70年代获长足发展。早在上世纪20年代德国人提出的滴渗灌技术自70年代后却使以色列在节水农业方面一直保持国际领先水平。我国 90 年代引入该技术，到本世纪初整体技术也步入了国际先进行列。迄今，这项设施投资巨大的技术主要用于资金周转快的经济作物和园艺，而在西部林业中还仅仅局限于示范工程。主要障碍是我国荒漠化面积是以色列的640倍，而每亩的治理资金仅仅是其1/30。 70年代中期，美国首先将高吸水性树脂用于农业，并保持在该领域的国际领先地位。我国 80 年代引入该技术，有关保水剂和固体水的研究目前也逐步接近发达国家水平。但在林业生产中，固体水还存在释水速度可控和成本上的障碍； 保水剂离开外来水源后会对根部产生反吸水。另外， 80 年代后我国先后出现的容器育苗、生根粉、蒸腾抑制剂等技术均离不开浇水。鉴于当前对科学释水和低成本技术的迫切需求开展了本研究工作。

四、 产品特点

材料：蓄水渗膜材料是功能导水纤维与可降解友好树脂复合而成的实现科学释水的薄膜材料。

造林方式：将蓄水渗膜直接包装水置于树苗根部进行造林，通过分子渗水、自调节渗水、抑制蒸发、免浇水和直接作用实现有效的节水造林。土壤自动弥合失水空间的过程进一步改善土壤密度和根部氧代谢。

定量水：按树苗成活期的需要一次性蓄存足量水，蓄水渗膜通过分子渗水释放湿气，在有效期内始终保持土壤的合理湿度。

自调节：按照苗木的生长规律，蓄水渗膜提供合理的释水速度。当土壤干旱或升温时，导水纤维自调节渗水速度加快渗水；当土壤过湿（如雨水）或降温（如夜间、秋季）时，导水纤维自调节渗水速度减慢或停止渗水。

五、 产品主要性能指标

a)   渗水速度可控，能自调节，膜外表水势可设计；

b)   造林成活率和保存率均比传统造林提高20%-50%；

c)   造林用水量仅是传统造林的1/40-1/20；

d)    造林综合成本平均下降50%左右。

蓄水渗膜与传统技术对比 ：

表1 造林方式比较

造  林 方  式	植苗成本 （元）	一次性成 活率（％）	后期补植到成活率90％ 耗水量 人   工费 所需时间（kg） (元)（年）	达90％时的综 合成本元/亩）	说明
浇  水	140	90	600   150    1	290	耗水量大，干旱区不 具备条件，成本高，
固体水	370	90	100    70    1	440	成本太高，难推广
保水剂	220	90	200     0    1	220	干旱时；土壤通透 性差，根系易腐烂
容  器 育  苗	225	90	200     0    1	225	能提高一部分成活率， 所带水分有限，抗旱期短
滴渗灌 技  术	370	90	400    70    1	440	效果好，成本高， 一次性投入大
蓄  水 渗  膜	150	90	—      0    1	150	成本低，节水、 效果好，见效快

表2 综合技术指标比较

内 容 对 比 项	蓄水渗膜	高吸水性树脂	滴渗微灌技术
产品形式	导水纤维复合薄膜	吸水剂、保水剂、固体水	滴、渗（微）灌设备
产品实施方式	包装当地任意水	生产固体水再运到现场或浸根	管路、泵站、加压站
蓄水后产品含水重量百分比	当地任意水，近似100%，	去离子水：近似100%，对盐过敏
每公斤蓄水成品价格	小于0.2元人民币	2-3元人民币
每亩造林成本投入	20-150元人民币	400-1000元人民币	1000-4000元人民币
最长释水时间	可达2年	最多3个月	10年，滴孔易堵
释水速度	可控并自调节	不可控	可控
土壤湿度控制	自调节，恒定	不可控	可控，水浪费
节水方式	分子渗水，自调节、抑蒸发	一次性吸附水,再一次性释放	微孔渗水
植物吸水特性	直接作用植物根部，保证存活期根部水分动态平衡	作用时间短，对根部产生反吸水	相对蒸发量仍较大
可推广性	蓄水仅需几秒钟，成本低， 现场施工，易大面积推广	蓄水最快几十分钟，生产率低，成本高，不能现场生产	适合经济作物。 一次性投入较大
技术原创性	自主研发，已获专利	已有近6000多项国内外专利	以色列国际领先

应用效果及推广情况 ：

配合国家林业工程，由中国林学会的指定，在内蒙古、新疆、河北、宁夏、山西、甘肃、陕西、青海、北京、辽宁、吉林等11省（自治区）确立了包括干旱区、沙化区、荒山、荒滩渗漏区和风蚀农牧交错带等5种典型地区推广应用蓄水渗膜，设立规模化造林现场36个，面积72.05万亩，栽种苗木29种。经大规模造林推广表明，树苗成活或存活率均比当地未使用该产品的苗木平均高出20％～50％，生长量也具明显优势，造林节水到传统造林方法的1/40～1/21。

全国推广应用地区分布图

其中包括：

乌兰布和沙漠、突泉县干旱区、扎赉特旗丘陵地、浑善达克沙地公路、科右前旗干旱区、商都草原风蚀带、清水河县大梁荒山、乌兰浩特荒坡、库仑旗干旱区、开鲁县干旱区、呼市大青山、阿左旗沙漠公路、额济旗沙化区、阿右旗沙化区、科尔沁沙漠、巴丹吉林沙漠、  昌吉干旱区、和硕干旱区、昌吉大沙河渗漏区、乌鲁木齐荒山、库尔勒干旱地、平山县荒山、丰宁县荒地、张北县沙地、云岗荒山、离石荒山、兰州荒山、定西县荒山、吴旗县荒山、青海东部黄土丘陵沟壑区、门头沟荒滩渗漏地、滦平干旱地、宁夏银西干旱地、定西干旱地、兰州西北两山、靖远干旱地。

截至2006年春天，项目在内蒙古、新疆、河北、山西、北京、甘肃、陕西、青海、吉林、辽宁、宁夏等10省（自治区、直辖市）规模化造林70.5万亩，涵盖我国干旱区、沙化区、荒山、荒滩地和农牧交错带等五种树苗不易成活的典型地带。大面积推广表明，树苗成活率或保存率均比传统造林提高20%-50%，生长量也居明显优势，造林用水仅是传统造林的1/40-1/20，造林综合成本下降50%左右。

联系方式：

地址：北京市海淀区丁11号院

邮编：100083

电话：010-82376537  13701257391 

联系人：张老师

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

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

类别/对比项	感应熔涂技术	激光熔覆	氧乙炔喷焊	等离子喷涂	超音速火焰喷涂	电镀硬铬
涂层制备特点	感应趋肤致热	激光制热	氧乙炔焰制热	等离子熔喷粒子	高速喷射粒子	电化学沉积
涂层成本（0.1mm厚/1dm2）	仅1～3元	约20元	约4～6元	约10元	约12元	约15元
原材料利用率	约100％	约70%	约70%	60～70％	50～60％	约95％
涂层组织	涂层组织	枝晶组织	条状组织	无规则组织	无规则组织	多晶膜组织
沉积速率（时间/0.2厚×Ф80×1米长）	仅3分钟	约1.5小时	约1.2小时	约0.5小时	约0.5小时	约20小时
涂层与基体结合性质	熔融化学 结合	熔融化合 结合	熔融化学 结合	物理结合	物理结合	物理结合
涂层厚度	根据需要调整0.1～1.8mm	根据需要调整0.1～2.0mm	根据需要调整0.1～1.0mm	根据需要调整0.1～1.0mm	根据需要调整0.1～1.0mm	根据需要调整0.1～1.0mm
涂层内孔隙率	孔隙率<0.1%	孔隙率<0.1%	孔隙率<5.0%	3～10％	1.5～4％	微裂纹及针孔

社会评价：

一、项目取得的社会评价：

●2006年3月，科技部主持对国家十五“863”项目总验收中，《蓄水渗膜材料》获得总评“优秀”。

●2004年12月，教育部主持对《蓄水渗膜材料》科技成果鉴定中，本项目获得“属国内外首创，总体达到国际先进水平”的评价。

●2004年11月，内蒙古自治区对《蓄水渗膜材料在内蒙古固沙造林中的应用技术研究》科技成果鉴定中，本项目获得“属国内外首创，居国际领先水平”的评价。

●2004年12月，中国林学会对蓄水渗膜现场应用总结概评为“树苗成活率或存活率比当地未使用该产品的苗木平均高出20%~50%，生长量也是有明显优势”。