材料科学与工程
材料科学与工程

包金小

包金小,男,1982 7 月生,博士后,教授,博士生导师,包头市政协委员,材料科学与工程学院院长,包头市科学技术局副局长(挂职),国家科技专家库专家,内蒙古自治区稀土新材料创新团队负责人。主要研究稀土新材料制备及工业应用,发表学术论文与科研报告 80余篇,主持国家自然科学基金 2 项、内蒙古科技计划项目等省部级项目 12 项,专著 2 部,申请发明专利 36 项、已授权 18项。获得内蒙古自治区杰出青年、内蒙古自治区草原英才、内蒙古自治区新世纪 321人才、内蒙古自治区科技英才-领军人才、内蒙古自治区优秀科技特派员、包头市最美科技工作者、包头市高层次人才、内蒙古科技大学科技创新贡献奖等荣誉。

“彩色稀土氧化锆粉体制备技术”解决了现有稀土粉体制备过程中可控性差、效率低、成本高、环境污染大等缺点,具有绿色可控、制造成本低,粉体性能优异、批次稳定性好,制备过程无污染等特点。采用该粉体已经实现了“5G手机稀土陶瓷背板等静压制备技术”成型手机背板,突破了陶瓷手机背板低成本制备的关键技术。通过内蒙古自治区产权交易中心挂牌交易并成功在稀土高新区相关企业转化应用,突破了自治区高校科研人员原创成果专利转化应用的最高值,该专利 10 年授权使用费为 350 万元的基础上收取每顿粉体售价(30-40万元/吨)的 13%,不仅起到了高校原创性成果应用转化的引领示范性作用,而且实现了内蒙古特色资源稀土材料的高值化利用,自治区科协提名推荐第二十四届中国求是杰出青年成果转化奖

1、个人简历

受教育经历

2008/04– 2012/03,日本国立名古屋工业大学,工学博士,

2006/04 – 2008/03,日本国立三重大学,硕士学位,

2000/09 – 2004/07,内蒙古师范大学,学士学位,

研究工作经历

2024/6-今 内蒙古科技大学 材料科学与工程学院教授、院长;

2021/9- 2024/6内蒙古科技大学 材料与冶金学院教授、副书记兼副院长;

2023/11 赴北戴河培训基地学习;

2021/8- 20222/7 包头市科学技术局 副局长(挂职);

2020/9- 2021/8 上海交通大学  访问学者;

2021/5 赴山东省济宁干部正德教育学院学习;

2020/9 赴内蒙古行政学院(内蒙古党校)学习;

2020/1-2021/8,内蒙古科技大学材料与冶金学院,教授;

2017/1-2019/12,内蒙古科技大学材料与冶金学院,副教授;

2015/5-2016/5,日本国立丰桥科技大学,访问学者;

2012/4-2016/12,内蒙古科技大学材料与冶金学院,讲师;

2、研究方向

1)新型稀土功能材料(催化、磁性)的制备及性能研究

2)中低温PEFCSOFC燃料电池的制备及性能研究

3)医学结构陶瓷的制备及工业应用研究

4彩色稀土陶瓷(氮化硅、氧化锆、氧化铝)制备及应用技术

3获奖与荣誉

(1) 内蒙古自治区杰出青年;

(2) 内蒙古自治区草原英才;

(3) 内蒙古自治区新世纪321人才;

(4) 内蒙古自治区科技英才-领军人才;

(5) 内蒙古自治区优秀科技特派员;

(6) 内蒙古自治区优秀研究生导师;

(7) 包头市最美科技工作者:

(8) 包头市高层次人才;

(9) 内蒙古科技大学科技创新贡献奖;

(10) 彩色氧化锆陶瓷制备及在手机背板的应用,第十一届挑战杯,自治区一等奖;

(11) 彩色陶瓷制备及在手机背板的应用,第三届全国大学生冶金科技竞赛,二等奖;

(12) 彩色陶瓷制备及在电子行业的应用,第三届全国大学生冶金科技竞赛,三等奖;

(13) 彩色陶瓷的制备及应用,内蒙古科技大学第六届“互联网+”创新创业大赛,银奖;

4、成果转化

针对稀土稳定氧化锆纳米粉体颜色单一问题,以自主探讨的着色机理为指导,采用固相合成及复合法进行着色。通过调整着色剂离子的种类及含量控制氧化锆纳米粉体的颜色,确定了颜色调控参数及工艺技术;明确了具有着色与增强增韧协同作用的技术方法,在此基础上,研究了着色剂的矿物组成及粒径对陶瓷颜色与性能的影响,获得了性能更优的着色剂及制备方法,再评价彩色氧化锆陶瓷的硬度、强度、韧性等机械性能。

(1) 技术转让

该技术通过自治区产权交易中心进行了技术转让。具体转让事宜如下:

1) 转让方式:专利技术授权使用。

2) 使用费用:专利授权使用基础费350万元,在此基础上按照销每吨粉体的售价格13%收取使用费。

3) 转让平台:内蒙古自治区知识产权交易中心。

4) 转让企业: 内蒙古晶陶锆业有限公司。

2) 推广情况

自主探讨的着色机理为指导导,采用固相合成及复合法进行着色技术已在相关稀土粉体制备企业获得了成果专业应用。

3) 效益

该技术的成果推广促进了我区特色稀土资源的高效利用、推动新型陶瓷材料领域企业技术进步。获得了我国自主知识产权的高能球磨固相反应法制备稀土稳定氧化锆纳米粉体技术,授权专利 6 项;已建立年产 200 吨粉体生产线,现有红色、蓝色、绿色等产品销售价格为 28-35 万元/吨,年总产值约 60000 万元(不含税)。

4)经费来源

该技术的研发及成果推广采用产学研合作模式,具体如下:

1) 基础研究及技术开发:依托内蒙古自治区先进陶瓷重点实验室平台,通过国家自然科学基金、内蒙古自然科学基金等科研项目进行基础研究和技术开发。

2) 科研成果中试:依托内蒙古自治区发改委先进陶瓷工程实验室平台,通过内蒙古科技计划、技术攻关、引导计划等项目进行中试研发。

3) 成果转化及产业化:依托相关稀土企业,通过民间资金进行成果转化及

产业化。

5科研项目

A,主持项目

(1) 内蒙古科学技术研究院项目80万元,起止日期-2023.01-2025.12

(2) 北方稀土公司项目 52万元,起止日期-2022.01-2023.12

(3) 中央引导地方项目 100万元,起止日期-2023.01-2025.12

(4) 内蒙古自治区杰出青年项目 30万,起止日期-2022.01-2024.12

(5) 昆都仑科技计划项目一项10万,起止日期-2021.01-2023.12

(6) 内蒙古自治区科技计划项目一项60,起止日期-2019.11-2021.12

(7) 内蒙古自治区 青年科技英才计划优秀青年科技领军人才项目30万(NJYT-19-A20),起止日期-2019.1-2020.12

(8) 内蒙古自治区草原英才项目10万,起止日期-2020.1-2022.12

(9) 国家自然基金一项47万(5186040119),起止日期-2019.1-2022.12

(10) 财政厅创新引导奖励基金一项60万(2017CXYD-7),起止日期-2017.1-2018.12

(11) 国家自然基金一项46万(51464038),起止日期-2015.1-2018.12

(12) 国家教育部项目一项3.5万(2014912),起止日期-2015.1-2018.12

(13) 内蒙古自然科学基金一项3万(2014BS0507),起止日期-2015.1-2017.12

(14) 产学研项目一项3(PY-201502) ,起止日期-2015.1-2018.12

(15) 孵化期项目一项10万(2014CY012),起止日期-2015.1-2018.12

(16) 创新基金三项7.5万(2012NCL0232012NCG0062012NCG016),起止日期-2012.1-2015.12

(17) 内蒙古科技大学优秀青年基金一项10万(2017YX002),起止日期-2018.1-2019.12

(18) 国家留学基金委西部特别资助项目一项216万日元(201408155040),起止日期-2015.5-2016.5

(19) 内蒙古人社厅择优支持项目一项3(2017002),起止日期-2018.1-2019.12

(20) 内蒙古科技大学材冶学院青年学科带头人项目50(2019),起止日期-2019.5-2022.4

B,参与项目

(1) 安胜利,谢敏,彭军,贾桂霄,包金小,彭继华、 国家863计划项目. 单晶叶片热障涂层失效机理及长寿命制备技术,2015/01-2018/12450

(2) 阮飞,包金小,内蒙古科技大学创新基金项目、 Al2-xYbxO3-a质子导电固体电解质的电化学特性研究,2015/07-2017/062

(3) 谢敏,包金小,氧化钇氧化锆混合陶瓷、2016/11-2017/1121

(4) 周芬,谢敏,包金小、高纯稀土氧化物粉体制备,2016/02-2016/1222

(5) 安胜利,彭军,刘媛媛,郜建全,周芬,包金小、 内蒙古自治区应用技术研究与开发资金项目. 自治区工程技术研究中心建设-内蒙古自治区新型无机材料工程技术研究中心,2015/01-2017/1240

(6) 安胜利,郜建全,周芬,谢敏,彭军,包金小、 内蒙古自治区科技创新引导奖励资金项目. 高比表面、抗烧结CeO2的制备技术开发,2014/01-2016/1230

(7) 安胜利,谢敏,周芬,彭军,包金小、 内蒙古自治区科技创新引导奖励资金项目. 20吨单晶涡轮叶片热障涂层陶瓷靶材制备技术开发,2014/01-2016/1250

6、代表性论著

1Guobin Qin, Jinxiao Bao*, Jianquan Gao, Fei Ruan, Shengli An, Zhenbo Wang, Li Li, Enhanced grain boundary conductivity of Gd and Sc co-doping BaZrO3 proton conductor for proton ceramic fuel cell. Chemical Engineering Journal, 466, 143114, 2023.SCI

2Yuwei Ma, Yan Li, Fenglong Zhang, Fei Ruan, Ruifen Wang, Guangtong Hai, Juming Liu, Jinxiao Bao*, Enhanced visible light photocatalytic hydrogen evolution by Ni cations precise institute S anion in CdS and P ions targeted linking with Ni. Fuel, 355, 129413, 2023.SCI

3Qiangqiang Wen, Yuwei Ma, Fenglong Zhang, Han Sun, Weixiang Shang, Qiang Wang, Jinxiao Bao*, Targeting Zr6Nb2O17 ceramic material with integrated structure and function: From preparation to performance. Ceramics International, 49(23), 39597-39606, 2023.SCI

4Lihe Wang, Yonghui Wang, Qingchun Wang, Yuwei Ma, Fei Ruan, Yonghe Zhang, Haodong Lv, Qiang Jing, Jinxiao Bao*, Study on the preparation and mechanical properties of purple ceramics. Scientific Reports, 13, 8755, 2023.SCI

5Fenglong Zhang, Fei Ruan, Jinxiao Bao*, Yang Li, Yuwei Ma, Rui Chen, Effects of Y2O3 doping on the phase composition, chemical diffusion coefficient and electrochemical properties of CaHfO3 proton conductor. Ceramics International, 49(8), 12360-12371, 2023.SCI

6Fenglong Zhang, Fei Ruan, Jinxiao Bao*, Yang Li, Yonghe Zhang, Yuwei Ma, Wenfeng Ye, Xiwen Song, Shengli An, Effects of rare earth Sc2O3 doping on the phase composition, diffusion rate and conductivity of CaHf1−xScxO3−δ proton conductor. Solid State Ionics, 386, 116043, 2022.SCI

7Yuwei Ma, Guangtong Hai, Juming Liu, Jinxiao Bao*, Yan Li, Ge Wang, Enhanced visible light photocatalytic hydrogen evolution by intimately contacted Ni2P decorated Ni-doped CdS nanospheres. Chemical Engineering Journal, 441, 136002, 2022.SCI

8Yang Li, Fei Ruan, Jinxiao Bao*, Fenglong Zhang, Yonghe Zhang, Xiong Gao, Xiwen Song, Research on the Electrochemical Properties of Al2−xZnxO3−α. Journal of The Electrochemical Society, 169, 047519, 2022.SCI

9Fei Ruan, Ruming Wu, Yang Li, Jinxiao Bao*, Jianquan Gao, Fen Zhou, Min Xie, Pengfei Xu, Xiwen Song, Electrochemical and microstructure properties of Er-doped CaZrO3. Ionics, 27, 3511-3520, 2021.SCI

10Haodong Lv, Jinxiao Bao*, Fei Ruan, Fen Zhou, Qingchun Wang, Wen Zhang, Wenrong Guo, Yonghe Zhang, Xiwen Song, Shengli An, Preparation and properties of black Ti-doped zirconia ceramics. Journal of Materials Research and Technology, 9(3), 6201-6208, 2020.SCI

11QiangJing, Jinxiao Bao*, Fei Ruan, Xiwen Song, Shengli An, Yonghe Zhang, Zhen Tian, Min Xie, Jianquan Gao. The effect of YF3 on the mechanical properties and low-temperature degradation of 3Y-TZP ceramics. Ceramics International, 45(18), 24212-24220, 2019.SCI

12Haodong Lv, Jinxiao Bao*, Luomeng Chao, Shengli An. Development mechanism of Ce-doped red zirconia ceramics prepared by a high-temperature reduction method. Journal of Alloys and Compounds, 797, 931-939, 2019.SCI

13Jinxiao Bao*, Zhen Tian, Fei Ruan, Xiwen Song, Shengli An, Weiwei Wang, Fen Zhou, Min Xie, Xiang ChenYonghe Zhang. Research on the proton conduction and electrochemical properties of CaZr0.98−xIn0.02AlxO3−α. Ionics, 25, 2745-2753, 2019.SCI

14Zhen Tian, Fei Ruan, Jinxiao Bao*, Shengli An, RuMing Wu, Qiang Jing, Hao Dong Lv, Fen Zhou, Min Xie. Preparation and Electrochemical Properties of CaZr1-xScxO3-α. Journal of The Electrochemical Society, 166 (6), B441-B448, 2019.SCI

15Qiang Jing, Jinxiao Bao*, Fei Ruan, Shengli An, Yonghe Zhang, Zhen Tian, Haodong Lv, Jianquan Gao, Min Xie. High-fracture toughness and aging-resistance of 3Y-TZP ceramics with a low Al2O3 content for dental applications. Ceramics International, 48, 6983–6989, 2018.SCI

16Zhen Tian, Jinxiao Bao*, Fei Ruan, Fen Zhou, Min Xie, Xiwen Song, Shengli An. Research on proton conductor and its electrochemical properties of CaZrO3. 16届亚洲固态离子学会议论文.

17Jinxiao Bao*, Xiwen Song, Shengli An. Electrochemical Properties of Composite Electrolyte Membrane in Fuel Cell at Medium Temperature under Anhydrous Conditions. 第四届全国固态离子学青年学术会会议论文.

18Bao jinxiao at al. Properties of electric conductivity of CaZr1-xMgxO3 in sensors electrolyte. Chin Sci Bull, 61, 791–796, 2016.EI

19)松田厚範, BAO JINXIAO. 無機有機コンポジェット電解質膜の作製と次世代型中温無加湿燃料電池への応用. Energy Device, 2, 7, 2015.EI

20Bao jinxiao at al. Research of Limiting Current Oxygen Sensor Based on LSCF /SDC-BZCYYb, Chinese Rare Earths, 36(2), 42-48, 2015.EI

21Bao jinxiao at al. Study on preparation and properties of liquid metal electrolyte. Materials Review, 20, 13-17, 2015.EI

22 Jinxiao Bao, H. Ohno, Y. Okuyama, N. Fukatsu and Noriaki Kurita, Electromotive force of the concentration cell using Al-doped CaZrO3 as the electrolyte. Materials Transactions, 53(4), 741-748, 2012.SCI

23Jinxiao Bao, Y. Okuyama, Zhiming Shi, N. Fukatsu and N, Kurita, Properties of electric conductivity in Y-doped CaZrO3. Materials Transactions, 53(5) 973-979, 2012.SCI

24Jinxiao Bao*, H. Ohno, N. Kurita, Y. Okuyama and N. Fukatsu. Proton conduction in Al doped CaZrO3. Electrochimica Acta, 56, 1062-1068, 2011.SCI

7、专利

1)包金小; 孙晗; 王青春; 阮飞; 海文智; 马雨威; 尚炜翔; 李红霞,一种有机-无机复合质子交换膜及其制备方法和应用CN116742083A),中国发明专利。

2)包金小;边振虎; 王青春; 阮飞; 海文智; 马雨威; 尚炜翔; 李红霞,一种砖红色茶晶石陶瓷及其制备方法CN116947471A,中国发明专利。

3)包金小; 孙晗; 王青春; 阮飞; 海文智; 马雨威; 尚炜翔; 李红霞,一种质子交换膜及其制备方法CN116779926A),中国发明专利。

4)包金小; 温强强; 王青春; 张永和; 阮飞; 马雨威; 谢敏; 周芬; 郜建全,一种莫兰迪绿色氧化锆陶瓷及其制备方法CN114409399A),中国发明专利

5)包金小; 叶文峰; 王青春; 李炎; 张永和; 阮飞; 谢敏; 周芬,一种黑色氧化锆陶瓷及其制备方法CN113929455A),中国发明专利

6)包金小; 卢祺; 王青春; 张永和; 阮飞; 谢敏; 周芬; 宋希文,一种高韧性雾霾灰色陶瓷及其制备方法CN113582688A),中国发明专利

7)包金小; 王永辉; 王青春; 阮飞; 张永和; 谢敏; 周芬; 宋希文,一种增韧紫色陶瓷及其制备方法CN113563070A),中国发明专利

8)包金小; 王永辉; 张永和; 王青春; 阮飞; 谢敏; 周芬; 宋希文,一种驼色着色剂、驼色氧化锆陶瓷及其制备方法和应用CN112920622A),中国发明专利。

9)包金小; 吉依民; 海文智; 阮飞; 谢敏; 周芬; 郜健全; 刘国奇; 宋希文; 安胜利,一种亚毫米级氧化锆陶瓷球及其制备方法CN110451962A),中国发明专利

10)包金小; 阮飞; 刘国奇; 谢敏; 郜建全; 周芬; 关丽丽; 宋希文; 安胜利,高性能固体电解质及其制备方法,CN110171968A),中国发明专利

11)包金小海文智; 宋希文; 谢敏; 周芬; 郜建全; 王青春; 刘国奇; 关丽丽; 安胜利,一种大型风力发电机陶瓷叶片及其制备方法CN109928749A,中国发明专利

12)包金小; 郜建全; 阮飞; 谢敏; 周芬; 王青春; 刘国奇; 宋希文; 安胜利; 一种氧化锆陶瓷笔珠及其制备方法CN109456056A,中国发明专利。

13)包金小; 陈翔; 郭文荣; 谢敏; 张永和; 宋希文; 安胜利; 一种氧化钇稳定氧化锆粉体及其制备方法和陶瓷CN108546118A,发明专利。

14)包金小陈翔; 张永和; 周芬; 谢敏; 郜建全; 郭文荣; 宋希文; 安胜利,一种氧化钇稳定氧化锆粉体及其制备方法和陶瓷CN108439978A,中国发明专利

15)包金小; 张永和; 郭文蓉; 宋希文; 谢敏; 周芬; 郜建全; 王青春; 安胜利; 一种黑色氧化锆陶瓷及其制备方法CN108341668A,发明专利

16)包金小; 宋希文; 谢敏; 安胜利; 周芬; 郜建全; 张永和; 郭文蓉,一种黑色氧化锆陶瓷及其制备方法CN107043254A,中国发明专利

17)包金小; 谢敏; 周芬; 王威威; 阮飞;郜建全; 贾桂霄; 宋希文,一种金属液定氢传感器质子导电电解质的制备方法CN106045480A,发明专利

18)马雨威;包金小;谢敏;阮飞;张凤龙,过渡金属元素掺杂及具有硫空位的硫化镉负载过渡金属磷化物光催化材料及其制备方法CN114471639A),中国发明专利

19)王青春; 包金小; 宋希文; 安胜利; 谢敏; 周芬; 郜建全; 阮飞; 徐鹏飞; 王志刚,一种复合稀土氧化物及其制备方法和应用CN114551910A,中国发明专利

20)王青春; 宋希文; 包金小;张永和; 谢敏; 周芬; 郜健全; 徐鹏飞; 阮飞,一种铝酸镧绿色陶瓷及其制备方法和应用CN112661510A,中国发明专利

(21) 阮飞; 包金小; 谢敏; 王威威; 贾桂霄; 周芬; 安胜利;  郜建全; 宋希文,稀土氧化物掺杂氧化铝基高性能金属熔体定氢探头材料的制备方法CN106045482A),中国发明专利。

22)宋希文; 包金小; 周芬; 谢敏; 郜健全; 安胜利; 张永和,一种3YSZ纳米粉体及其制备方法与用途CN106278255A,中国发明专利

23)宋希文; 包金小; 周芬; 谢敏; 郜建全; 安胜利; 张永和,一种蓝色氧化锆陶瓷及其制备方法CN107010946A),中国发明专利

24)王青春; 安胜利; 宋希文; 包金小; 谢敏; 周芬; 郜建全; 阮飞; 徐鹏飞; 王志刚,一种复合稀土催化剂及其制备方法和应用CN114551904A,中国发明专利

25)谢敏; 宋希文; 包金小; 周芬; 安胜利; 郜建全; 张永和; 郭文荣. 锆酸钆基陶瓷材料的制备方法、等离子喷涂用锆酸钆基陶瓷造粒粉及其制备。CN108033788A,中国发明专利

26)谢敏; 宋希文; 包金小; 周芬; 安胜利; 郜建全; 张永和; 郭文荣,一种大气等离子喷涂用锆酸镧基陶瓷造粒粉及其制备方法ZL201711309607.8,中国发明专利

27)谢敏; 宋希文; 包金小; 周芬; 安胜利; 郜建全; 张永和; 郭文荣,一种等离子喷涂用YSZ陶瓷造粒粉及其制备方法ZL201711307384.1,中国发明专利

28)宋希文; 谢敏; 包金小; 周芬; 安胜利,一种电子束物理气相沉积用稳定氧化锆陶瓷靶材及制备方法CN103936415A,中国发明专利

(29)张文; 宋希文; 包金小; 谢敏; 周芬; 郜建 安胜利; 一种氧化镧掺杂Ce- TZP陶瓷及其制备方法,CN107216146A,中国发明专利。

(30)周芬; 宋希文; 郜建全; 包金小; 一种三氧化二铝 碳化硼复合陶瓷芯块及其制备方法,CN107089824A,中国发明专利。

(31)张永和; 宋希文; 包金小; 郭文荣; 王思凯; 一种高强度灰色氧化锆陶瓷及其制备方法CN109608191A,中国发明专利。

(32)谢敏; 宋希文; 郜建全; 安胜利; 包金小; 周芬; 张永和; 郭文荣. 一种电子束物理气相沉积用锆酸镧基陶瓷靶材及其制备方法.CN108341668A,中国发明专利。

33)周芬; 刘润泽; 宋希文; 包金小;郜建全; 谢敏; 张永和; 安胜利,固体电解质及其制备方法、固体电解质陶瓷片及其制备方法CN114497658A,中国发明专利。

8、著作

(1) 氧化锆陶瓷制备及应用,内蒙古大学出版社,2015(主编)  

(2) 稀土氧化锆陶瓷制备技术,内蒙古大学出版社,2020(主编)

9主讲课程

先进陶瓷与器件(博士研究生课程)、陶瓷材料(硕士研究生课程)、功能陶瓷(本科生课程)、实用日语(本科生课程)

10联系方式:

通信地址:内蒙古科技大学材料与冶金学院 Tel13848279960

电子邮件:baojinxiao@imust.cn


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