硬核纳米制造技术闪耀国际舞台——国产高端纳米粉体连续制备技术实现重大突破
- 发布时间:
- 2026-07-27
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- 硬核纳米制造技术闪耀国际舞台——国产高端纳米粉体连续制备技术实现重大突破
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第51届日内瓦国际发明展圆满落幕,西安交通大学王树众教授课题组自主研发的连续式超临界水热合成超细纳米金属及陶瓷粉体系列关键技术,历经严苛评审,一举摘得展会最高荣誉——评审团特别嘉许金奖。该成果建成国际首台套连续化生产样机,可连续稳定产出28 nm钛酸钡、7 nm复合氧化锆、5 nm高纯纳米银/铜粉系列尖端纳米材料,彻底突破高端纳米粉体海外垄断瓶颈,为精密电子、人工智能、电子封装、生物医药等战略性新兴产业提供国产化核心原料支撑,彰显我国在纳米材料绿色连续制备领域的全球领跑实力。
一、世界级创新平台加冕,日内瓦发明展铸就国际权威创新标尺
日内瓦国际发明展始于1973年,由世界知识产权组织、瑞士联邦政府、日内瓦州政府联合创办,是全球历史最悠久、规格最高、影响力最广的发明创新盛会,被誉为“发明界奥林匹克”,位列世界三大发明展首位,是全球科技创新成果公信力最高的国际展示与评价平台。本届展会汇聚全球40余个国家和地区1400余项前沿发明同台竞技,中国代表团237项成果参展,规模创历年新高,覆盖新材料、高端装备、生物医药、人工智能、新能源等关键赛道,各国顶尖原创技术同台角逐,评审标准严苛、国际竞争白热化。
展会评审委员会
由153位来自材料、化工、电子、装备、产业转化等多领域国际权威专家组成,评审体系兼顾技术原创性、工程落地可行性、绿色低碳水平、产业链替代价值与全球市场潜力五大维度,获奖成果获得全球企业、投资机构、知识产权组织、各国产业部门的高度认可,是技术走向国际产业化合作的核心背书。
本次王树众教授团队携连续式超临界水热合成纳米粉体成套技术参展,直面欧美、日韩成熟纳米材料技术同台竞争,凭借颠覆性连续化制备工艺、全自主工程化装备、可量产高端纳米粉体产品矩阵,从千余项国际发明中脱颖而出,斩获展会顶级奖项,标志我国原创纳米制造技术获得全球科学界、产业界一致认可,为我国先进材料技术走向国际创新舞台树立标杆。
二、金奖中的金奖,评审团特别嘉许金奖彰显技术顶级含金量
评审团特别嘉许金奖是日内瓦发明展含金量最高、获奖难度最大的重磅荣誉,业内公认“金奖中的金奖”,稀缺性与权威性无可替代。
该奖项不接受项目自主申报,仅从全部金奖项目中二次筛选,必须经过全体国际评委一致投票通过方可授予,整体获奖率不足3 %,每届仅有极少数具备颠覆性、产业化前景广阔、解决行业“卡脖子”难题的硬核技术能够获此殊荣。
该奖项评选聚焦三大硬核标准:一是技术具备全球首创原创性,突破现有行业通用技术路线底层瓶颈;二是已完成工程化验证,拥有成熟量产装备,可稳定产出对标甚至超越国际一线水准的产品;三是具备重大战略产业价值,能够打破海外供应链垄断,带动上下游万亿级产业链自主可控。
王树众教授团队本次获奖成果完全匹配全部严苛评审标准:团队深耕超临界水热合成纳米材料领域多年,自主攻克前驱物毫米级快速均匀混合升温、超细纳米颗粒防团聚、反应时间精准稳定调控、晶型稳定等共性核心难题,建成国际首台套连续式超临界水热合成纳米粉体工程化生产样机,形成完整自主知识产权专利体系;依托成套装备实现多品类高端纳米粉体连续稳定量产,多项产品性能达到全球领先水平;技术绿色低碳、连续高效,可全面替代日韩进口高端纳米粉体,补齐我国电子、生物医药、高端涂层等领域核心原料短板,具备千亿级产业赋能潜力。
三、四大尖端纳米粉体性能领跑全球,全方位赋能多战略产业升级
当前全球新一轮科技革命加速演进,精密电子、人工智能、半导体封装、导电浆料、防腐功能涂层、生物医药等产业均以高端纳米粉体为核心基础原料,日韩企业长期垄断超细、高纯、单分散纳米陶瓷与金属粉体市场,高端粉体进口依赖度高,成为制约国内产业链高端化发展的关键卡点。王树众教授团队依托自主开发的超临界水热合成连续制备技术,实现了四类标杆纳米粉体稳定量产,产品粒径、纯度、分散性、晶型稳定性全面超越现有进口产品,为各行业带来跨越式性能提升。
(一)28纳米高纯钛酸钡,夯实AI与5G精密电子产业根基
纳米钛酸钡是MLCC多层陶瓷电容器、5G射频滤波器等核心介电材料。团队产出的28 nm单分散钛酸钡粉体,粒径分布极窄、四方主晶相纯度高,使MLCC单位体积容值提升40 %以上,温度稳定性与耐高压性能大幅优化,可广泛应用于AI算力基站、车载高压电控、医疗超声探头等场景,助力国产高端电容实现全面进口替代。
(二)7纳米复合氧化锆,支撑精密制造与生物医用高端场景
7 nm超细复合氧化锆粉体具备超高致密度、高韧性及优异的生物相容性。依托连续式超临界水热合成工艺精准调控晶粒生长,粉体无团聚、掺杂均匀,烧结后陶瓷抗弯强度与断裂韧性提升30 %以上,适用于AI机器人精密轴承、半导体晶圆切割刀具、全瓷牙冠及骨修复植入体等高端领域,拓展了耐磨耐蚀材料的应用边界。
(三)5纳米纯度99.9 %以上纳米银粉,重塑电子封装与导电浆料产业格局
5 nm超高纯纳米银粉球形度高、分散性优异、抗氧化能力强,纯度超99.9 %。应用于半导体芯片底部填充、Mini/Micro LED封装浆料及柔性导电涂层,可大幅降低封装电阻,提升散热与信号传输稳定性;同时适配抗菌医用涂层,兼具导电与长效抗菌双重功能。
(四)5纳米高纯纳米铜粉,打通低成本导电与生物医药产业链
5 nm无氧化高纯铜粉粒径均匀,可替代贵金属银用于低温导电浆料、PCB导电涂层及射频器件涂层,大幅降低材料成本。在生物医药领域,依托纳米铜缓释抑菌特性,可用于创伤敷料、医疗器械抗菌改性载体,兼顾低成本与高生物安全性。
四、成套连续化工艺突破行业瓶颈,构筑千亿级国产纳米材料产业新赛道
长期以来,全球纳米粉体制备以间歇式反应釜工艺为主,存在混合不均、易团聚、批次不稳定、难以连续规模化生产等致命短板。王树众教授课题组十余年持续攻关,依托超临界水热特殊分子反应环境,自主研发三大颠覆性核心技术:一是前驱物毫秒级快速均匀混合升温技术,从源头消除成分偏析;二是超细纳米颗粒原位防团聚技术,抑制晶粒粘连;三是原位晶型稳定调控技术,精准定向合成目标纯相纳米晶粒。
基于系列核心专利,团队建成国际首台套连续式超临界水热合成纳米金属/陶瓷粉体工程化样机,实现全流程连续进料、反应、分离、干燥一体化运行,较传统间歇工艺生产效率提升8倍以上,水资源循环利用率超98 %,污染物近零排放,属于绿色低碳先进制造工艺。整套装备、工艺均为自主知识产权,具备百吨级、千吨级产线放大条件,产业化复制成本可控。
从产业价值层面看,该成套技术打通“高端纳米粉体原料—电子元器件—智能装备—生物医药”完整产业链,全面覆盖精密电子、人工智能、半导体封装、新能源、高端涂层、医疗器械六大万亿级赛道。项目量产后,可实现四大核心粉体全品类国产化替代,大幅降低下游企业采购成本,推动国内相关产业向高端跃升,保障我国先进材料产业链供应链自主可控。
五、坚守科研报国初心,以原创技术引领国产新材料自主创新
本次斩获日内瓦国际发明展评审团特别嘉许金奖,是西安交通大学王树众教授课题组长期坚持“基础研究+工程转化”融合创新的重大成果,也是我国高校在超临界流体纳米制造领域走向国际前沿的重要标志。团队始终立足国家重大材料战略需求,聚焦高端纳米粉体“卡脖子”难题,坚持原创工艺、自主装备、自有专利一体化研发,实现从实验室机理研究到工业化样机全链条自主突破。
王树众教授表示:“日内瓦展会的国际认可,既是对团队多年技术攻关的肯定,更是国产高端纳米材料走向全球市场的新起点。下一步团队将持续推进成套装备产业化放大,加快与国内头部企业产学研合作,推动28 nm钛酸钡、7 nm复合氧化锆、5 nm高纯纳米银铜粉全面落地量产,用原创硬核技术助力我国先进材料产业高质量发展。”未来,团队将持续迭代装备与产品矩阵,拓展纳米催化、新能源储能等新兴应用场景,为全球新材料产业绿色低碳发展贡献中国方案。




