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樊希安:擅长给新材料做“加法”

发布日期:2021/6/11 10:15:41      来源:本站      作者:
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樊希安:擅长给新材料做“加法”


    1994年,19岁的樊希安就读于安徽工业大学冶金工程专业;27年后的今天,樊希安带领团队自主研发的高性能热电芯片已成功进入市场。他坚持在一线进行冶金、材料行业的应用基础及其关键技术的生产与研发工作,通过推进科技成果转化,服务推动地方经济社会发展。



专注温差发电 

打造冶金领域余热回收首个成功案例


    “手指轻轻一按,手表的液晶屏亮了!这是温差发电技术在生活中的应用。”樊希安介绍,温差发电技术具有体积小、重量轻、结构简单、坚固耐用等特点,可广泛应用于航天航空、军工等领域。

    “如何把温差发电技术应用在冶金行业的余热回收上,这是我一直在思考的问题。”樊教授感叹,目前国内高能耗企业能量利用率只有33%,工业余热利用率低是造成能耗高的重要原因。他举例说,比如炼钢,成型的钢材要从1000多摄氏度自然降温,会产生大量余热,因为很难收集,这些能源就白白浪费了。



    自从2009年入职武汉科技大学以来,在国家自然科学基金的支持下,樊教授率团队成功完成了分布式低温余热温差发电技术的基础研究和中试实验。同时,他率领团队开发出适用于G20锅炉钢的高温红外辐射涂层产品,申报了4项国家发明专利,已广泛应用于日照钢铁的热风炉,南京钢铁集团的加热炉等。

    2019年3月,樊希安与甘肃一家大型企业签约,为其设计建造一套设备,用于收集炼铜过程中产生的高温烟气,转化成电能发电,“这是国内低温余热收集温差发电第一例。”


找准市场需求

攻关通讯行业光芯片恒温的“卡脖子”问题


    “只有理论联系实际、结合市场,将科研成果转化为生产力,这样的技术才充满活力!”这是樊希安在科研道路上前行的一条准绳。

    随着智能可穿戴设备的兴起,续航时间短、经常充电成为其一大痛点。对此,“我们提出利用温差发电原理为智能可穿戴设备提供永不充电(或延长续航时间)的体温发电微电源系统解决方案,也就是目前正在研发的智能可穿戴设备用体温发电芯片。”樊教授感叹,此项技术的攻关难点主要在高强高热电优值Bi2Te3基热电材料的制备方面。



    早在2016年,樊教授率团队首次应用交流工频放电等离子烧结技术,开发出了全球首款商用p型Bi2Te3基多晶热电材料产品,并实现科研成果转化。    “从热电材料到热电芯片的研发,需要克服无数的可预见和不可预见的各种工程技术问题,例如封装问题、焊接问题和不良率问题等。”樊教授感慨,经过3年多的研发攻关,掌握了高强高热电优值热电材料批量制造和晶圆级封装技术封装Micro-TEC和Mini-TEC芯片的关键核心技术,随着该技术的成果转化和产品量产,将解决我国通讯行业光芯片用Micro-TEC芯片完全依赖进口的现状。目前已形成50吨热电材料和200万只高性能热电器件的产能,产值超过4000万元。
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