吳大鳴：研制高精密塑料裝備

吳大鳴，北京化工大學機電工程學院副院長、塑料機械及塑料工程研究所所長，教授。1982年北京化工大學本科畢業，1992年在俄羅斯莫斯科化工機械學院獲得博士學位，畢業后回到北京化工大學工作，1994年晉升副教授，1997年破格晉升教授。1994年被評為北京市優秀青年骨干教師，1998年被評為北京市青年學科帶頭人。已培養博士、碩士研究生50余名。

多年來從事聚合物成型原理及裝備方面的研究和開發，作為項目負責人，主持“九五”國家科技成果重點推廣計劃項目、國家“十一五”科技支撐重點計劃項目、國家自然科學基金項目、國防“973”項目、國家博士點基金項目、北京市自然科學基金項目和教育部重點科技計劃項目等國家和省部級科研項目10余項，與企業間的科技開發項目80余項。作為第一負責人完成《冷熱水用交聯聚乙烯（PE-X）管道系統》國家標準的編制工作；出版專著2部，發表論文200余篇，有鑒定成果8項，專利40余項。獲國家科技進步獎二等獎1項、中國石油和化學聯合會科技進步獎一等獎1項、北京市科技進步獎二等獎和山東省科技進步獎二等獎各1項、中國石油和化學工業協會技術發明獎二等獎1項。任北京化工大學學位委員會委員、高分子材料加工裝備教育部工程研究中心主任、中國塑料機械工業協會常務理事、北京市塑料工業協會常務理事、中國塑料機械工業協會專家委員會常務副主任、中國塑料加工工業協會專家委員會副主任，歐美同學會留蘇分會副會長，以及《塑料》、《塑料工業》、《工程塑料應用》、《北京化工大學學報》、《塑料機械》、《亞太塑料橡膠》等雜志編委。

“我國在塑料機械上與國外先進水平的主要差距表現在生產效率、精密化、微型化、大型化裝備，以及自動化控制水平上。”采訪中，北京化工大學塑料機械及塑料工程研究所所長吳大鳴教授告訴記者，言語中充滿感慨和期待。相比自己近年來所取得的科研成績，他更愿意通過媒體告訴人們：成績屬于過去，我們應該把眼光放到前處，去迎接更大的挑戰和難關。

因此，結合吳大鳴教授在聚合物成型原理及裝備方面的研究和開發，我們一同看看，中國的塑料機械科技應該走向何方。

搞創新：精密擠出原理及技術的研究開發

精密擠出原理及技術的研究開發關系到制品的精度和資源的節省，一方面可以顯著提高制品精度，滿足很多高新技術產品的要求，另一方面可以通過提高壁厚均勻度來顯著減少樹脂的浪費，具有極大的經濟和社會效益。致力于擠出過程的精密控制和制品的精密成型，吳大鳴教授率領自己的科研團隊在國內開展精密擠出成型原理及裝備的研究近10年。通過技術創新和技術集成，他系統地研究了精密擠出機理及其關鍵技術，發明了并聯式穩壓裝置，取得了一系列具有自主知識產權的創新成果，開發成功用于精密醫用導管、多層汽車燃油管、精密汽車液壓管等制品的精密成型裝備，經教育部組織的技術鑒定會和權威檢測部門的檢測，所研發的精密成型裝備的整體水平達到國際同類產品的先進水平。

吳大鳴教授談到，目前精密注塑機主要是國外品牌，擠出裝備中的雙向拉伸PET（PA、BOPP）膜機組、精密醫用導管擠出機組等也一直是國外公司的領地。“開發具有自主知識產權的國產精密注塑和擠出裝備非常必要，一方面可以替代進口，還可以使得我國在國際塑料機械高端市場上占據一席之地。”他說。

走前沿：定睛聚合物微尺度制造技術

聚合物是許多微納米系統的基礎材料，聚合物微納系統是最有希望在近期實現實際應用的系統，而聚合物微納尺度制造科學與技術在微納制造技術中占有及其重要的地位。在此吳大鳴教授等人研究了聚合物表面微結構陣列的成型方法及技術，并將該技術用于解決聚合物微透鏡及其陣列的成型，開發了基于透鏡陣列的高效擴散板和高效漫反射材料及其成套生產技術裝備。

此外，在原位氣泡拉伸法制備聚合物基納米復合材料的研究上，吳大鳴教授等人創新性地提出了利用聚合物發泡過程產生的高拉伸場分散納米粉體的新方法，已獲得多項專利，并在國內外權威雜志上發表了10余篇相關研究論文。

采訪中吳大鳴教授也說到，聚合物微納制造技術是一門涉及到材料、工藝、制造、測量表征、控制等多學科交叉的科學技術領域，我們國內科研學者應該抓住機遇占領聚合物微納尺度制造科學與技術的前沿。

倡節能：基于微結構的先進配光材料技術研究

作為新一代高效節能照明器材，LED光源逐漸占領著中國的照明市場。然而由于LED光源體積小、光密度大，以及光的定向性強，造成光照不均勻，極易產生眩光，成為LED燈具推廣應用必須解決的瓶頸問題。吳大鳴教授在此方面開展了基于微透鏡陣列的高效擴散材料和高效漫反射材料的研發，并取得了可喜的成績。

在國家自然科學基金項目的支持下，他們針對制約新一代高效節能LED照明技術存在的眩光、散熱等瓶頸問題，研發了具有自主知識產權的基于聚合物微結構制造技術和精密制造技術的新型高效配光和高效散熱材料，攻克了系列關鍵制造技術。制備擴散材料時，他們采用高透光率的透明聚合物，使得光通過擴散材料時損失極少，接近透明材料的透光率；采用含高反射率和適當折射率的無機粉體、轉光材料等制備出具有表面微透鏡陣列的漫反射材料，不僅徹底消除了眩光，提高了照明舒適度，而且反射率明顯高于鋁或鍍鋁材料，也高于微發泡型漫反射材料。所開發的基于微透鏡陣列的漫反射材料用于替代筒燈、格柵燈等現有的反射材料被驗證使得燈具照度提高30%以上。

在企業合作上，研究所與濟源市藍曼節能科技有限公司已在新技術新產品開發方面進行了成功的合作。目前該技術已在濟源市藍曼節能科技有限公司實現產業化，形成了年產200萬平方米高效微結構擴散板和年產300萬平方米高效微結構漫反射材料的生產能力。隨著產品在市場的深入，該技術將帶來更多的節能環保新產品，為國家向綠色經濟發展貢獻更多力量。

抓產研：與國內多家企業、單位建立合作關系

產學研合作是科研成果推廣應用的有效途徑，也是北京化工大學塑機所自成立以來始終堅持的道路。近年來，研究所與寧波海天集團共建海天北化科技有限公司，聯合開發了微型注射機，其中自己開發的醫用導管的微擠出系統在一些關鍵技術方面實現了突破性的進展，并在一些典型產品的制造方面如接插件、光纖、光學微透鏡、醫用微針等方面取得進展；與浙江大學共同承接國家“十一五”科技支撐計劃重點項目“精密注射成型工程技術研發及產業化”，在精密注塑機的設計理論和工程化成套技術上取得突破；以精密、高速、高效為特點的聚合物精密成型技術獲得2011年度國家科技進步獎二等獎。

吳大鳴教授指出，隨著國內在知識和技術產權方面不斷完善，加大科技創新的投入、吸引專業技術人才、實現規模化和專業化生產、努力縮短國內外塑料機械技術水平上的巨大差距是塑料機械領域有識之士的共識。他說，企業應成為技術創新的主體，高等院校和科研機構應與國內大型塑料機械制造企業實行戰略性合作，實現強強聯合、優勢互補，在技術創新和人才培養方面走出新的道路。

展望未來，吳大鳴教授對研究所的工作充滿期待：希望能夠在基礎裝備上取得較大的突破，在微注射、微擠出領域實現系列化，微壓印技術突破關鍵技術，設備、模具、工藝等方面實現關鍵技術國產；開發3～5種典型的微型、微結構制件成套技術……

夢想還在路上，未來漸放光芒，讓我們共同期待！