時間：2023-06-22 09:39:15
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇化學氣相沉積的概念，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：微電子封裝；TSV；金屬化；鍵合；DRAM
引言
自1965年“摩爾定律”[1]提出以來，微電子器件的密度幾乎沿著“摩爾定律”的預言發展。到了今天，芯片特征尺寸達到22nm，再想通過降低特征尺寸來提高電路密度不僅會大幅提高成本，還會降低電路的可靠性。為了提高電路密度，延續或超越“摩爾定律”，微電子制造由二維向三維發展成為必然。其方法之一就是將芯片堆疊以后進行封裝，由此產生了三維電路封裝技術（3D IC packaging）。三維電路封裝技術中，芯片電極是通過金線鍵合的技術來實現電路的導通。如圖1a所示，隨著芯片疊層的增加，鍵合金線將占用大量的空間。同時由于連接的延長使得電路能耗升高、速度降低。因此，業界需要一種方法，能夠使得硅芯片在堆疊的同時實現電路的導通，從而避免采用硅芯片以外的線路連接。傳統半導體工藝主要是針對硅圓片表明進行加工并形成電路，而要實現硅芯片上下層之間的連接，需要一種能貫通硅芯片的加工工藝，即TSV技術（圖1b）。早在1958年，半導體的發明人William Shockley，在其專利中就提到過硅通孔的制備方法[2]。而TSV（through-silicon via）工藝的概念在1990年代末才提出，香港應用技術研究院和臺灣半導體制造公司于1998年申請相關美國專利[3，4]，而關于TSV技術最早的于2000年[5]。相比傳統金線鍵合，TSV技術不僅能減少金線所占用的平面尺寸，由于減少了金線焊點使得Z軸方向達到最密連接，三維尺寸達到最小；同時TSV技術降低了連接長度，可有效降低芯片能耗，提高運行速度。
（a）金線鍵合技術 （b）TSV技術
TSV制造工藝分以下幾個步驟，分別是：通孔制造，絕緣層、阻擋層制備，通孔金屬化，芯片減薄和鍵合。總得來說TSV技術難度遠大于傳統金線鍵合技術。
1.1 TSV孔制造
雖然TSV稱為硅通孔技術，但是在加工過程中大多數是對盲孔進行加工，只有在其后減薄階段打磨芯片底部，露出填充金屬，才使得孔成為真正的通孔。TSV工藝的第一步就是盲孔的制造（圖2a）。TSV的盲孔制造有三種方法，分別是干法刻蝕、濕法刻蝕和激光鉆孔。干法刻蝕是使用等離子氣體轟擊材料表面達到刻蝕效果的方法；而濕法刻蝕是使用化學溶劑來刻蝕材料表面。相比之下干法刻蝕具有刻蝕速率高、方向性好，可以制造大深寬比的孔、刻蝕速率可控性強等優點，但是相對成本較高，總得來說干法刻蝕是通孔制造中最常用的方法[6]。而激光打孔加工速率更高，但是由于熱損傷使得通孔的精度下降，因此使用較少。
1.2 絕緣層、阻擋層制備
如圖2 b所示，由于Si是半導體，通常在Si基體上沉積金屬前都需要制備一層絕緣層，絕緣層為SiO2或SiNx，通過增強等離子體化學氣相沉積（PECVD）方法制備。另外為了防止金屬擴散進入基體，還需要在絕緣層上制備一層阻擋層。阻擋層通常由TiNx組成，通過有機金屬化學氣相沉積（MOCVD）制備。
1.3 通孔金屬化
目前TSV金屬化過程中最常用的金屬是Cu。通孔金屬化是TSV技術中的難點，其成本占TSV工藝成本40%以上。通常芯片制造中，金屬導體層通過物理氣相沉積（PVD）方法制備。相對只有幾十納米的導線，若寬度達到5～100m、深度達到50～30m的TSV通孔也用PVD方法制備，其所耗費的時間就是業界所不能允許的。因此TSV中通孔金屬化通常是使用電鍍的方法來進行。但是由于Si基體導電性差，不適合進行電沉積，所以金屬化必須分兩步完成金屬化：先使用PVD方法沉積厚度為數個納米的種子層（圖2c），使得硅基板具有導電性，然后在進行電鍍過程來完成金屬化（圖2d）。此方法與大馬士革電鍍相似。
與大馬士革電鍍不同的是由于TSV通孔通常深寬比較大，約在1：1與10：1之間。由于在電鍍過程中孔口電力線比較密集，若采取傳統電鍍工藝，孔口將快速生長，導致孔洞閉合，使孔內難以得到金屬沉積。因此TSV工藝中通常對鍍液進行調整來滿足工藝要求，即在鍍液中添加加速劑、抑制劑和整平劑。最常用的加速劑是聚二硫二丙烷磺酸鈉（SPS），SPS能在電鍍中起到催化作用，提高Cu2+沉積速率[7]；最常用抑制劑為聚乙二醇（PEG），PEG的存在能較大的抑制電極的活性，從而降低沉積速率。最常用的整平劑為煙魯綠（JGB）。由于PEG分子鏈較大，不容易進入通孔內部，從而容易聚集在孔口，使得孔口處金屬生長得到抑制[8]。相反SPS由于分子量較小，更容易進入通孔內部，特別是聚集在通孔底部，使得通孔底部的金屬生長得到加速。JGB在生產中是不可缺少的添加劑，它的存在有利于加速劑向微孔中傳質[9]，同時JGB會與PEG純在協同作用，將產生2倍于單獨添加劑的抑制效果[10]。在加速劑、抑制劑和整平劑的共同作用下金屬化過程自底部而上，使整個通孔都得到填充。
在目前我國強力推進自主集成電路芯片“中國芯”的研發與制造背景下，我國的微電子產業快速發展，對半導體行業的高水平專業人才的需求也隨之大幅增加。但目前每年高校微電子專業的畢業生數量遠遠不能滿足半導體制造技術業的需求，半導體制造技術行業高水平專業人才的匱乏已經成為制約其快速發展的主要瓶頸之一。為此，培養一批具備前沿半導體集成芯片的工程應用能力，掌握以半導體制造技術為載體的微電子系統研發、設計與生產能力的微電子專業人才是目前高校所面臨的迫在眉睫的問題，因而加強半導體制造工藝人才的培養已成為大學教學的一個重點研究內容。
“半導體制造技術”是我院電子封裝技術專業的必修課程，也是培養學生實踐動手能力和創新開發能力的專業特色課程之一。該課程的目標是培養學生系統掌握微電子關鍵工藝及其原理，并具有一定工藝設計、分析及解決工藝問題的能力，因此，在這門課程中引入實踐教學是至關重要的。
一、“半導體制造技術”課程內容的特點
“半導體制造技術”這門課程廣泛涉及量子物理、電學、光學和化學等基礎科學的理論概念，又涵蓋半導體后端工藝的材料分析等與制造相關的高新生產技術。該課程的主要內容包括微電子集成電路制造工藝中的氧化、薄膜淀積、摻雜（離子注入和擴散）、外延、光刻和刻蝕等工藝，培養學生掌握集成電路制造工藝原理和設計、工藝流程及設備操作方法，使學生掌握集成電路制造的關鍵工藝及其原理。同時，該課程又是一門實踐性和理論性均較強的課程，其涉及涵蓋的知識面廣且抽象。基于此，培養學生的實踐動手、工藝分析、設計及解決問題的能力單純依靠課堂上的講和看是遠遠達不到的。如何利用多種可能的資源開展工藝實踐教學，加強科學實驗能力和實際工作能力的培養，是微電子專業教師的當務之急。
二、教學條件現狀及實踐教學的引入
1.教學條件現狀
眾所周知，半導體制造行業的設備如金屬有機化合物化學氣相沉淀、等離子增強化學氣相沉積（PECVD）和磁控濺射等設備價格昂貴，且對環境條件要求苛刻。與企業相比，高等學校在半導體制造設備和場地方面的投入遠遠不夠。為了達到該課程的教學目標，我們學校購置了一些如磁控濺射系統、PECVD、高溫擴散爐和快速熱處理爐等與半導體制造工藝相關的設備。
2.引入實踐教學的重要性
教學和實踐相輔相成，教學指導實踐，實踐反哺教學。為了加深學生對在課堂上所學的理論和工藝知識的理解，并培養學生的動手能力，我們在“半導體制造技術”這門課程中增添了利用PECVD技術淀積鈍化層SiNx：H薄膜及快速熱處理等實踐課。對于薄膜淀積實踐課，在實驗前期，學生需要調研，確定薄膜淀積參數（如溫度、時間、氣流比等）；在薄膜淀積完成之后，需要通過一些手段表征薄膜的結構和性能，檢查是否達到了預期的效果，如果和預期結果不相符，由老師組織學生共同探討并解決。在學生全程參與的實踐課程中，學生都感受到學習的樂趣，充分調動了學生的積極性，培養了學生提出問題、解決問題和分析問題的能力。
“半導體制造技術”課程的開展不僅要使學生掌握基本的理論知識，更重要的是通過課程傳授、實踐操作及企業案例等多種教學活動，激發學生的學習積極性和主動性，并提高學生的動手實踐能力、分析問題和解決問題的能力。通過實踐課的開展，將學生在課堂中學到的理論知識與企業的實際工作聯系起來，加深了對半導體制造技術關鍵工藝的理解。這些教學活動有效地培養了學生的創新思維和實踐能力，提高了整體的教學效果。理論和實踐相結合的授課方式必將成為“半導體制造技術”課程創新型教學改革與持續發展的原動力。
【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）10-0220-02
一、引言
為應對當前世界經濟一體化以及科技革命帶來的嚴峻挑戰，加強主宰世界經濟及科技走向的新知識、新科技及新成果的學習勢在必行，而開展承載著“爆炸信息量”的納米材料的雙語課程學習就顯得尤為重要。納米材料是填補了長期以來人們對于宏觀和微觀領域研究的缺失領域―介觀領域的空白，由于納米材料的結構特性，具有常規材料不具備的納米效應，因而，納米材料的研究已成為當前先進材料研究最活躍的領域之一[1]；同時，納制造技術也將對當前的微制造技術帶來一次革命性的變革，這是因為納制造技術采用“自下而上”的制造原理，能夠制造出體積更小、便于攜帶、功能更強大的電子元器件及儀器設備，其研究成果日新月異，如：納米機器人、納米小轎車、納米間諜機、納米芯片、納米電池、納米醫藥，這些納米產品將對我們的生活、工業、農業、軍事、醫療、制造業等各行各業帶來前所未有的巨變與沖擊。
為了加強本科生對納米材料最新成果的了解，拓寬知識視野，啟迪學生的納米概念和納米理論的新思想，培養學生的創新意識，構建一種納米材料雙語教學課程知識體系，對于科學系統的傳授納米材料基本概念和基礎知識是十分必要的。作者在長期的納米材料雙語教學過程中，力圖將納米材料基本概念系統的介紹給學生；采用現代化的教學方法，并將板書、圖表、視頻等教學手段相結合，不斷的充實授課內容，期望形成一種較完整的雙語課程知識體系。
二、納米材料雙語課程教學知識體系的構建
構建科學合理的納米材料雙語課程教學知識體系是以知識、能力和素質培養為宗旨，以能力培養為核心，以雙語教學為媒介，以傳授新概念、新理論、新工藝、新成果為紐帶，以提升創新能力為培養目的，著力開啟納米材料課程教學人才培養的新模式和新途徑。納米材料雙語課程在我校屬于專業選修課，只有32學時，針對課程內容多，學時少的現狀，課程教學中知識體系的選取原則是以基本的納米概念、基礎理論、納米效應、納米制造方法、檢測手段、標志性的成果（如碳納米材料中的富勒烯）以及納米材料在新能源領域中的應用為主線。
納米材料雙語課程知識體系可分為八個知識單元：第一個知識單元Introduction to nanoscale materials（納米材料簡介）；第二個知識單元Nanometer effects （納米效應）；第三個知識單元Properties of nanoscale materials （納米材料的性質）；第四個知識單元Synthesis of nanoscale materials （納米材料的合成）；第五個知識單元Scanning tunneling microscope and atomic force microscope （掃描隧道顯微鏡和原子力顯微鏡）；第六個知識單元Synthesis of carbon nanomaterials （碳納米材料合成）；第七個知識單元Lithography for nanofabrication（光刻納米制造技術）；第八個知識單元Nanotechnology for production of hydrogen by solar energy （納米技術用于太陽能產氫）。
作為納米科技基礎的納米材料，近年來已成為最熱門的研究課題之一，納米科技的濃厚興趣集中在能對經濟、加工及科學產生巨大影響的若干領域。第一個知識單元中的知識點可劃分為納米材料定義及其分類。按照空間維度納米材料可分為零維、一維、二維及塊體材料，依據材料的量子性質可分為量子點、量子線、量子阱，同樣，按照材料的性質、組成以及形貌對納米材料進行分類。更多的知識點涉及到納米科技的定義。工業革命推動了納米科技的發展，當作為芯片的氧化硅的絕緣層厚度被減薄至大約3個硅原子的厚度時，漏電就成為一個大問題。加之，當硅材料被限制在很小的尺寸時，將會失去它固有的能帶結構，故此，目前微制造技術的局限性的知識點就顯得十分重要。如何才能克服當前固態電子學技術中的局限性？分子電子學的誕生是一個嶄新的和誘人的研究領域，該研究領域正在喚起科學家的想象力；未來技術的挑戰在于原子操縱的分子和超分子系統設計；納米材料在水處理、納催化、納米傳感器、能源以及醫療方面等領域的應用。
第二個知識單元是納米材料的納米效應，當一種材料的尺寸縮減到納米量級時，即使其組成與可以看得見和觸摸到的塊體材料完全相同，但材料的性能卻有著本質的區別，納米材料表現出與常規塊體材料迥然不同的性質稱為納米效應。當納米粒子的尺寸與光波長，德布羅意波長，電子的自由程長度，或者超導態的相干波長相當或更小時，將會產生小尺寸效應。當粒子尺寸減小到或接近于激子波爾半徑時，將會產生量子尺寸效應，在量子尺寸效應中主要闡明能隙與粒子尺寸的關系；當納米粒子的表面原子數與總原子數之比隨納米顆粒的粒徑減小而顯著增大時，將會引起表面效應；宏觀量子隧道效應的知識點包括了彈道傳輸、隧穿、共振隧穿、隧穿效應等內容[2]。
第三個知識單元涉及納米材料的性能；力學性能表現為納米材料的硬度隨粒徑尺寸的減小而增大表現出正的Hall?Petch斜率關系（K>0），納米材料的硬度隨粒徑尺寸的減小而減小呈現出負的Hall?Petch斜率關系（K
在過去數十年間，科學家已經揭示了至少有一維處于納米量級的許多新材料的合成與表征方法。如：納米粒子，納米膜和納米管。然而，設計和制備具有可控性能的納米材料仍然是納米科技的一項重大的和長期的挑戰。納米材料的制備有多種途徑。了解納米材料制備過程中的一些工藝特性是非常重要的，這是因為制備的工藝路線通常決定了所制備材料的性能。第四個知識單元納米材料的制備首先介紹采用傳統的“自上而下”的方法以及先進的“自下而上”的兩種方法制備納米材料。利用固相方法制備納米材料包括了機械研磨和固相反應。物理氣相沉積（PVD）法分為熱蒸發PVD法、等離子體輔助PVD法以及激光消融法。化學氣相沉積法 （CVD），液相合成方法包括了沉淀法、溶劑熱法、冷凍-干燥法（低溫化學合成法）、溶膠-凝膠法、微乳液法、微波輔助合成法、超聲波輔助合成法。采用冷壓和熱壓法固化納米粉體合成塊體納米材料。通過模板輔助自組裝納米結構材料的合成；從節能減排、原子經濟、溶劑安全性以及提高能量效率的角度設計納米材料的綠色合成路線。
第五個知識單元主要介紹掃描隧道顯微鏡（STM）和原子力顯微鏡（AFM） 的基本原理，操作模式及其應用。STM 和AFM表明是獲取材料表面原子形貌信息的新儀器。此外，通過納米操縱，人們可以采用掃描隧道顯微鏡和原子力顯微鏡制造納米尺寸的材料和器件。
第六個知識單元涉及碳納米材料的合成。碳族的知識點涉及石墨、金剛石、碳的同素異形體。富勒烯的知識點包括C60的合成、富勒烯的純化、C60的結構、13C核磁共振譜、富勒烯包合物、親核加成反應、C60的聚合反應、納米小轎車的制造。碳納米管的知識點包括了碳納米管的合成、碳納米管的生長機理以及碳納米管的幾何構型。
第七個知識單元是納米制造中的光刻技術，其知識點包括紫外線光刻技術；掃描束刻蝕納米制造的知識點有電子束刻蝕以及聚焦離子束刻蝕技術。納米壓印刻蝕技術包括了納米壓印刻蝕技術、步進式閃爍壓印刻蝕技術及微接觸印制技術。掃描探針刻蝕技術。
第八個知識單元是納米技術用于太陽能光催化分解水制氫的新能源應用。知識點涉及太陽能轉換、光催化分解水制氫、負載型TiO2、可見光驅動的光催化劑的發展、鉻離子摻雜的鈦酸鹽納米管以及半導體復合材料[3]。
在上述八個知識單元的教學過程中，結合不同章節的具體情況，教學方法和教學手段要靈活多樣，將板書、多媒體、動畫技術及網絡資源相結合，做到圖文并茂，寓教于樂，激發學生的學習熱情。另外，采用啟發式教學，課堂中加強與學生的活動，提高學生的思考問題及解決問題的創新能力，實現學生的知識、能力和素質的全面培養。
[關鍵詞] 共詞分析 專利引文分析 知識關聯
[分類號] G255.53
1 科學―技術知識關聯的概念
“科學―技術知識關聯”是近年來專利計量學領域的重要研究內容之一，在Scientometrics、World PatentInformation等權威期刊的相關文獻中通常被表述為Science Technology Linkage、Science Technology Interac-tion、Science Dependence of Technology。研究科學一技術知識關聯的意義在于：通過揭示哪些基礎研究學科與哪些技術發明領域之間存在知識關聯，預見二者間可能的推動或啟示作用，從而為國家創新體系的管理者提供科技資源配置方面的決策參考，以便目標明確地扶持更具產出能力的基礎學科，發掘已具備基礎儲備的未來技術創新領域。
2 揭示科學一技術知識關聯的各種途徑和方法
目前，揭示科學一技術知識關聯的途徑多種多樣，不同學科都在為此作出各自的貢獻。
在科學社會學和技術社會學視野下，研究公共基礎研究機構(公共科研院所、研究型大學、國家重點實驗室)與企業的合作研發活動，是揭示科學一技術知識關聯的有效途徑。技術社會學認為，公共基礎研究是技術變遷過程的基本要素，它通過提高社會整體創新水平間接推動企業的開發活動。科學社會學的雙螺旋理論(Double Helix Model)認為，科學與技術是一對舞者(a pair of dancer)的關系，二者在相互推動下呈螺旋狀上升發展。基礎研究與技術開發之間的知識交互過程和合作活動是實現技術突破的能量儲備過程，是實現技術躍遷的重要前提。文獻[1―3]通過統計大學及公共基礎研究機構與企業的合作研發活動，揭示了激光、分子生物學等領域的科學一技術知識關聯、知識擴散和成果應用情況。
在技術經濟學視野下，挖掘基礎科研機構和技術開發機構(各類企業)在地理空間分布上所表現出的關聯規則，是揭示科學一技術知識關聯的又一途徑。技術經濟學認為，區域經濟管理者在制定科技政策時，通常會從有利于本地經濟和技術發展的角度出發，利用基礎科研對本地技術創新的影響，在同一地域范圍內統籌規劃創新型企業和基礎科研機構，從而構建起兩者間知識關聯和轉移的通道。基于上述技術經濟基礎，基礎科研機構和企業的地理鄰近性與兩者間的知識關聯和轉移強度之間通常會表現出明顯的相關性。文獻[4―6]分別通過研究美國、法國、東歐范圍內基礎科研機構和創新型企業的地理空間凝聚現象，揭示了對應的科學一技術知識關聯和知識轉移強度。
在科學計量學和文獻計量學視野下，解析科研期刊論文與技術專利文獻間的關聯關系，也是揭示科學一技術知識關聯的另一途徑。科學計量學家Verbeek認為，企業創新人員對科研文獻的理解、認同和利用是引發科學一技術知識關聯和最終造就技術轉化的關鍵環節。Garfield指出，發明不可能來源于魔術或真空，它是發明人對若干已有的概念進行重新組合的知識成果。Narin等認為，幾乎所有的科技成果都是在前人工作的基礎上發展起來的，知識的關聯性在專利引文中有著明顯的體現。科研期刊論文與技術專利文獻之間的共詞關系和引用關系是新知識向技術部門轉移的顯性表現。
3 利用共詞分析法揭示科學一技術知識關聯的局限
共詞分析法以某一(或一系列)主題檢索詞(科學概念或技術術語)為“關聯點”，分析該詞在科研論文和專利說明書中的“共現”情況，從而推理和判斷基礎科學學科與技術創新領域之間關聯關系的方法。共詞分析法直觀、有效，但同時也存在著明顯的問題和局限。
3.1 科學概念與技術術語之間存在部分不對應問題
盡管INSPEC和INPADOCDB等詞表能夠提供某一科學概念和技術術語的多種詞匯表達，但它們不能解決“部分科學概念與技術術語不對應”的基本矛盾。例如：專利說明書中的技術術語thin film(納米絕緣薄膜)及其同義術語ion sol-gel(離子溶膠凝膠)、polyerys-talline film(硅多晶薄膜)等在科研論文中并沒有絕對對應的概念，通常只能被近似地映射為chemical vapordeposition(化學氣相沉積)、carbon nanotubes(納米碳管)、amorphous nitride(無定形氮化膜)等詞匯形式。
3.2 同一概念術語在科研論文和技術專利中的表達方式各不相同
科研論文中的化合物名稱在專利說明書中往往以分子式、化學鍵結構式或馬庫什結構式(Mm-kush strue-ture)表示，例如，pantoprazole作為一種常用的抗潰瘍藥物的化學名稱常出現在科研論文中，但在專利說明書中這一詞匯很少出現，取而代之的是其馬庫什結構式，如圖1所示：
3.3 專利技術的核心特征詞難以被確定
科研論文由作者給出關鍵詞，指明論文的核心知識概念，但專利說明書中沒有“關鍵詞”，發明人沒有歸結出專利的核心技術特征。目前的共詞分析主要依據“詞頻”和詞出現在專利說明書中的“位置”來間接推斷某術語是否表達了技術的核心特征。但核心特征詞的“詞頻”的分布閾值和詞出現在專利說明書中的什么“位置”能否代表技術的核心特征也還是一個爭論性話題，如有人重視“標題”、“摘要”位置，也有人重視“權利要求條款”位置。
3.4 語種差異有時會引發技術術語缺失
例如，中國專利中的中醫治療方法專利和中藥配方專利所涉及的人體穴位和草藥名稱等都沒有對應的英語詞匯。
目前，上述問題都還沒有有效的解決方案，這就局限著共詞分析法在揭示科學一技術知識關聯方面的效度和信度。
4 利用專利引文揭示科學一技術知識關聯的優勢
本文所討論的專利引文主要是指專利說明書所引證的相關科研期刊論文。Jaffe等將“專利引文分析法”(patent citation analysis)定義為：利用各種數學與統計學的方法，對專利引文進行分析并揭示其中存在的數量特征和內在規律的方法。1994年Narin首創了“專利計量學”(Patentbibliometric)并構建了專利計量指標(Science Linkage，sL)，用以度量技術發明與基礎研究之間的關聯強度。利用專利引文揭示科學一技術知識關聯的方法，以專利引文為紐帶，通過專利說明書對科研期刊論文的引證映射，揭示對應的基礎研究學科與技術創新領域之間的知識關聯，其基本原理如圖2所示：
第一節鋼的熱處理原理
熱處理的目的是改變鋼的內部組織結構，以改善鋼的性能，通過適當的熱處理可以顯著提高鋼的機械性能，延長機器零件的使用壽命。熱處理工藝不但可以強化金屬材料、充分挖掘材料性能潛力、降低結構重量、節省和能源，而且能夠提高機械產品質量、大幅度延長機器零件的使用壽命。
熱處理工藝分類：（根據熱處理的目的、要求和工藝方法的不同分類如下）
1、整體熱處理：包括退火、正火、淬火、回火和調質；
2、表面熱處理：包括表面淬火、物理氣相沉積(PVD)和化學氣相沉積(CVD)等；
3、化學熱處理：滲碳、滲氮、碳氮共滲等。
熱處理的三階段：加熱、保溫、冷卻
一、鋼在加熱時的轉變
加熱的目的：使鋼奧氏體化
（一）奧氏體（A）的形成
奧氏體晶核的形成以共析鋼為例A1點則Wc＝0.0218％（體心立方晶格F）Wc＝6.69％（復雜斜方滲碳體）當T上升到Ac1后Wc＝0.77％（面心立方的A）由此可見轉變過程中必須經過C和Fe原子的擴散，必須進行鐵原子的晶格改組，即發生相變，A在鐵素體和滲碳體的相界面上形成。有兩個有利條件①此相界面上成分介于鐵素體和滲碳體之間②原子排列不規則，空位和位錯密度高。
圖1珠光體向奧氏體轉變示意圖
a)形核b)長大c)剩余滲碳體溶解d)奧氏體均勻化
（二）奧氏體晶粒的長大
奧氏體大小用奧氏體晶粒度來表示。分為00，0，1，2…10等十二個等級，其中常用的1～10級，4級以下為粗晶粒，5-8級為細晶粒，8級以上為超細晶粒。
影響A晶粒粗大因素
1、加熱溫度越高，保溫時間愈長，奧氏體晶粒越粗大。因此，合理選擇加熱和保溫時間。以保證獲得細小均勻的奧氏體組織。（930～950℃以下加熱，晶粒長大的傾向小，便于熱處理）
2、A中C含量上升則晶粒長大的傾向大。
二、鋼在冷卻時的轉變
生產中采用的冷卻方式有：等溫冷卻和連續冷卻
（一）過冷奧氏體的等溫轉變
A在相變點A1以上是穩定相，冷卻至A1以下就成了不穩定相。
1、共析碳鋼奧氏體等溫轉變產物的組織和性能
圖2共析鋼過冷奧氏體等溫
轉變曲線的建立示意圖
1）高溫珠光體型轉變：A1～550℃
（1）珠光體（P）A1～650℃粗層狀約0.3μm<25HRC
（2）索氏體（S）650～600℃細層狀0.1～0.3μm，25～35HRC
（3）屈氏體（T）600～550℃極細層狀約0.1μm，35～40HRC
2）中溫貝氏體型轉變：550℃～Ms
（1）上貝氏體（B上）550～350℃羽毛狀40～45HRC脆性大，無使用價值
（2）下貝氏體（B下）350~Ms黑色針狀45～55HRC韌性好，綜合力學性能好
（3）低溫馬氏體型轉變：Ms～Mf當A被迅速過冷至Ms以下時，則發生馬氏體（M）轉變，主要形態是板條狀和片狀。（當Wc＜0.2％時，呈板條狀，當Wc＞1.0％呈針片狀，當Wc＝0.2％～1.0％時，呈針片狀和板條狀的混合物）
（二）過冷奧氏體的連續冷卻轉變
1．共析碳鋼過冷奧氏體連續冷卻轉變產物的組織和性能
（1）隨爐冷P170～220HBS（700～650℃）
（2）空冷S25～35HRC（650～600℃）
圖3共析碳鋼連續冷卻轉變曲線圖4應用等溫轉變曲線分析奧氏體在連續冷卻中的轉變
2．馬氏體轉變
當冷速>馬氏體臨界冷卻速度VK時，奧氏體發生M轉變，即碳溶于α—Fe中的過飽和固溶體，稱為M（馬氏體）。
1）轉變特點：M轉變是在一定溫度范圍內進行（Ms～Mf）,M轉變是在一個非擴散型轉變(碳、鐵原子不能擴散）,M轉變速度極快（大于Vk）,M轉變具有不完全性（少量的殘A）,M轉變只有α－Fe、γ－Fe的晶格轉變.
（2）M的組織形態
Wc（％）M形態σb/Mpaσs/MPaδ(%)Ak/JHRC
0.1-0.25板條狀1020－1530820－13309－1760－18030－50
0.77片狀2350204011066
(3)M的力學性能
①M的強度與硬度隨C的上升M的硬度、強度上升
②M的塑性與韌性：低碳板條狀M良好；板條狀M具有較高的強度、硬度和較好塑性和韌性相配合的綜合力學性能；針片狀M比板條M具有更高硬度，但脆性較大，塑、韌性較差。
圖5
第二節鋼的退火
1、概念：將鋼件加熱到適當溫度(Ac1以上或以下)，保持一定時間，然后緩慢冷卻以獲得近于平衡狀態組織的熱處理工藝稱為退火。
2、目的：
（1）降低硬度，提高塑性，
（2）細化晶粒，消除組織缺陷
（3）消除內應力
（4）為淬火作好組織準備
3、類型：根據加熱溫度可分為在臨界溫度（Ac1或Ac3）以上或以下的退火，前者又稱相變重結晶退火，包括完全退火、擴散退火、均勻化退火、不完全退火、球化退火；后者包括再結晶退火及去應力退火。
（1）完全退火：
1）概念：將亞共析鋼（Wc＝0.3％～0.6％）加熱到AC3+（30～50）℃，完全奧氏體化后，保溫緩冷（隨爐、埋入砂、石灰中），以獲得接衡狀態的組織的熱處理工藝稱為完全退火。
2）目的：細化晶粒、均勻組織、消除內應力、降低硬度、改善切削加工性能。
3）工藝：完全退火采用隨爐緩冷可以保證先共析鐵素體的析出和過冷奧氏體在Ar1以下較主溫度范圍內轉變為珠光體。工件在退火溫度下的保溫時間不僅要使工件燒透，即工件心部達到要求的加熱溫度，而且要保證全部看到均勻化的奧氏體，達到完全重結晶。完全退火保溫時間與鋼材成分、工件厚度、裝爐量和裝爐方式等因素有關。實際生產時，為了提高生產率，退火冷卻至600℃左右即可出爐空冷。
4）適用范圍：中碳鋼和中碳合金鋼的鑄、焊、鍛、軋制件等。
（2）球化退火
1）概念：使鋼中碳化物球狀化而進行的退火工藝稱為球化退火。
2）工藝：一般球化退火工藝Ac1+(10～20)℃隨爐冷至500～600℃空冷。
3）目的：降低硬度、改善組織、提高塑性和切削加工性能。
4）適用范圍：主要用于共析鋼、過共析鋼的刃具、量具、模具等。
（3）均勻化退火（擴散退火）
1）工藝：把合金鋼鑄錠或鑄件加熱到Ac3以上150～100℃，保溫10～15h后緩慢冷卻以消除化學成分不均勻現象的熱處理工藝。
2）目的：消除結晶過程中的枝晶偏析，使成分均勻化。由于加熱溫度高、時間長，會引起奧氏體晶粒嚴重粗化，因此一般還需要進行一次完全退火或正火，以細化晶粒、消除過熱缺陷。
3）適用范圍：主要用于質量要求高的合金鋼鑄錠、鑄件、鍛件。
4）注意：高溫擴散退火生產周期長，消耗能量大，工件氧化、脫碳嚴重，成本很高。只是一些優質合金鋼及偏析較嚴重的合金鋼鑄件及鋼錠才使用這種工藝。對于一般尺寸不大的鑄件或碳鋼鑄件，因其偏析程度較輕，可采用完全退火來細化晶粒，消除鑄造應力。
（4）去應力退火
1)概念：為去除由于塑性變形加工、焊接等而造成的應力以及鑄件內存在的殘余應力而進行的退火稱為去應力退火。
2)工藝：將工件緩慢加熱到Ac1以下100～200℃（500～600℃）保溫一定時間（1～3h）后隨爐緩冷至200℃，再出爐冷卻。
鋼的一般在500～600℃；鑄鐵一般在500～550℃超過550℃容易造成珠光體的石墨化；焊接件一般為500～600℃。
3）適用范圍：消除鑄、鍛、焊件，冷沖壓件以及機加工工件中的殘余應力，以穩定鋼件的尺寸，減少變形，防止開裂。
第三節鋼的正火
1、概念：將鋼件加熱到Ac3(或Accm)以上30～50℃，保溫適當時間后；在靜止空氣中冷卻的熱處理工藝稱為正火。
2、目的：細化晶粒，均勻組織，調整硬度等。
3、組織：共析鋼P、亞共析鋼F+P、過共析鋼Fe3CⅡ＋P
4、工藝：正火保溫時間和完全退火相同，應以工件透燒，即心部達到要求的加熱溫度為準，還應考慮鋼材、原始組織、裝爐量和加熱設備等因素。正火冷卻方式最常用的是將鋼件從加熱爐中取出在空氣中自然冷卻。對于大件也可采用吹風、噴霧和調節鋼件堆放距離等方法控制鋼件的冷卻速度，達到要求的組織和性能。
5、應用范圍：
1）改善鋼的切削加工性能。碳的含量低于0.25％的碳素鋼和低合金鋼，退火后硬度較低，切削加工時易于“粘刀”，通過正火處理，可以減少自由鐵素體，獲得細片狀P，使硬度提高，改善鋼的切削加工性，提高刀具的壽命和工件的表面光潔程度。
2）消除熱加工缺陷。中碳結構鋼鑄、鍛、軋件以及焊接件在加熱加工后易出現粗大晶粒等過熱缺陷和帶狀組織。通過正火處理可以消除這些缺陷組織，達到細化晶粒、均勻組織、消除內應力的目的。
3）消除過共析鋼的網狀碳化物，便于球化退火。過共析鋼在淬火之前要進行球化退火，以便于機械加工并為淬火作好組織準備。但當過共析鋼中存在嚴重網狀碳化物時，將達不到良好的球化效果。通過正火處理可以消除網狀碳化物。
4）提高普通結構零件的機械性能。一些受力不大、性能要求不高的碳鋼和合金鋼零件采用正火處理，達到一定的綜合力學性能，可以代替調質處理，作為零件的最終熱處理。
第四節鋼的淬火
1、定義：將鋼件加熱到Ac3或Ac1以上某一溫度，保持一定時間。然后以適當速度冷卻獲得M或B組織的熱處理工藝。2、目的：顯著提高鋼的強度和硬度。
3、淬火溫度的選擇
1）碳鋼的淬火加熱溫度由Fe－Fe3C相圖來確定，其目的是為了①淬火后得到全部細小的M；②淬火后希望硬度高。
①亞共析鋼Ac3+(30～50)℃,可獲得細小的均勻的M，如溫度過高則有晶粒粗化現象，淬火后獲得粗大的M，使鋼的脆性增大；如溫度過低則淬火后M+F，有鐵素體出現，淬火硬度不足。
②共析鋼與過共析鋼Ac1+(30～50)℃，由于有高硬度的滲碳體和M存在，能保證得到高的硬度和耐磨性。如果加熱溫度超過Accm將會使碳化物全部溶入A中，使A中的含碳量增加，淬火后殘余奧氏體量增多，降低鋼的硬度和耐磨性；淬火溫度過高，奧氏體晶粒粗化、含碳量又高，淬火后易得到含有顯微裂紋的粗片狀馬氏體，使鋼的脆性增大。
2）合金鋼
①對含有阻礙奧氏體晶粒長大的強碳化物形成元素（如Ti、Nb等），淬火溫度可以高一些，以加速其碳化物的溶解，獲得較好的淬火效果.
②對含有促進奧氏體晶粒長大的元素（如Mn等），淬火加熱溫度應低一些，以防止晶粒粗大。
理想冷卻速度：650℃以上應當慢冷，以盡量降低淬火熱應力。650～400℃之間應當快速冷卻，以通過過冷奧氏體最不穩定的區域，避免發生珠光體或貝氏體轉變。400以下至Ms點附近應當緩以盡量減小馬氏體轉變時產生的組織應力。具有這種冷卻特性的冷卻介質可以保證在獲得M組織條件下減少淬火應力、避免工件產生變形或開裂。
4、淬火介質
淬火介質：鋼從奧氏體狀態冷至Ms點以下所用的冷卻介質。常用的有三種：
水：650～400℃范圍內冷卻速度較小，不超過200℃/s，但在需要慢冷的馬氏體轉變溫度區，其冷卻速度又太大，在340℃最大冷卻速度高達775℃/s，很容易引起工件變形和開裂。此外，水溫對水的冷卻特性影響很大，水溫升高，高溫區的冷卻速度顯著下降，而低溫區的冷卻速度仍然很高。因此淬火時水溫不應超過30℃，加強水循環和工件的攪動可以加速工件在高溫區的冷卻速度。水雖不是理想淬火介質，但卻適用于尺寸不大、形狀簡單的碳鋼工件淬火。
油：在650～550℃內冷卻較慢，不適用于碳鋼，300～200℃范圍內冷很慢，有利于淬火工件的組織應力，減少工件變形和開裂傾向。與水相反，提高油溫可以降低粘度，增加流動性，故可以提高高溫區的冷卻能力。但是油溫過高易著火，一般應控制在60～80℃。適用于對過冷奧氏體比較穩定的合金鋼。
水與油作為淬火介質各有優缺點，但均不是屬于理想的冷卻介質。水的冷卻能力很大，但冷卻特性不好；油冷卻特性較好，但其冷卻能力又低。由于水是價廉、容易獲得、性能穩定的淬火介質，因此目前世界各國都在發展有機水溶液作為淬火介質。美國應用濃度為15％聚乙烯醇、0.4％抗粘附劑、0.1％防泡劑的淬火介質，以及國內使用比較廣泛的新型淬火介質有過飽和硝鹽水溶液等。它們的共同特點是冷卻能力介于水、油之間，接近于理想淬火介質。主要用于貝氏體等溫淬火，馬氏體分級淬火，常用于處理形狀復雜、尺寸較小和變形要求嚴格的工件。
5、淬火方法（常用的淬火方法：單介質淬火、雙介質淬火、馬氏體分級淬火、貝氏體等溫淬火）
1、單介質淬火
優點：操作簡單、易實現機械化、應用廣泛。
缺點：水中淬火變形與開裂傾向大；油中淬火冷卻速度小，淬透直徑小，大件無法淬透。
2、雙介質淬火
優點：減少熱應力與相變應力，從而減少變形、防止開裂。
缺點：工藝不易掌握，要求操作熟練。
適用于中等形狀復雜的高碳鋼和尺寸較大的合金鋼工件。
3、局部淬火
為了避免工件其它部分產生變形或開裂，即可用局部淬火。
4、馬氏體分級淬火
優點：使過冷奧氏體在緩冷條件下轉變成馬氏體，從而減少變形。
缺點：只適用于尺寸較小的零件，否則淬火介質冷卻能力不足，溫度也難于控制。
5、馬氏體等溫度淬火優點：下貝氏體的硬度略低于馬氏體，但綜合力學性能較好，應用廣泛。
6、鋼的淬透性與淬硬性
（一）淬透性：決定鋼材淬硬深度和硬度分布的特性，即應該是全淬成馬氏體的深度。
1.影響淬透性因素
（1）鋼的化學成分。除Co以外的合金元素溶于奧氏體后，均能增加過冷奧氏體穩定性，降低馬氏體臨界冷卻速度，從而提高鋼的淬透性。
（2）奧氏體化條件。提高奧氏體的溫度，延長保溫時間，使奧氏體晶粒粗大，成分均勻，殘余滲碳體和碳化物的溶解徹底，使過冷奧氏體起穩定，使C曲線越向右移，馬氏體臨界冷卻速度就越小，則鋼的淬透性越好。
2.淬透性表示方法。常用臨界直徑大小來定理的比較不同鋼種的淬透性大小。臨界直徑是指鋼材在某種介質中淬冷后，心部得到全部馬氏體（或50％馬氏體）組織的最大直徑。用Dc表示。在同一冷卻介質中，鋼的臨界直徑越大，其淬透性越好；但同一鋼種在冷卻能力大的介質中，比冷卻能力小的介質中所得的臨界直徑要大些。
牌號臨界直徑/mm
淬水淬油
4513～16.55～9.5
20Cr12～196～12
3.淬透性的實用意義：
1）淬透——性能均勻一致
2）未淬透——韌性降低
（二）鋼的淬硬性：鋼在理想條件下進行淬火硬化所能達到的最高硬度的能力。
值得注意的：鋼的淬透性與淬硬性是兩個不同的概念。淬透性好的鋼其淬硬性不一定高，而淬火后硬度低的鋼也可能是具有高的淬透性。
7、鋼的淬火缺陷及其防止措施
1.淬火工件的過熱和過燒
過熱：工件在淬火加熱時，由于溫度過高或時間過長造成奧氏體晶粒粗大的缺陷。
由于過熱不僅在淬火后得到粗大馬氏體組織，而且易于引起淬火裂紋，因此，淬火過熱的工件強度和韌性降低，易于產生脆性斷裂。輕微的過熱可用延長回火時間補救。嚴重的過熱則需進行一次細化晶粒退火，然后再重新淬火。
過燒：淬火加熱溫度太高，使奧氏體晶界局部熔化或者發生氧化的現象。
過燒是嚴重的加熱缺陷，工件一旦過燒無法補救，只能報廢。過燒的原因主要是設備失靈或操作不當造成的。高速鋼淬火溫度高容易過燒，火焰爐加熱局部溫度過高也容易造成過燒。
2.淬火加熱時的氧化和脫碳
淬火加熱時，鋼件與周圍加熱介質相互作用往往會產生氧化和脫碳等缺陷。氧化使工件尺寸減小，表面光潔度降低，并嚴重影響淬火冷卻速度，進而使淬火工件出現軟點或硬度不足等新的缺陷。工件表面脫碳會降低淬火后鋼的表面硬度、耐磨性，并顯著降低其疲勞強度。因此，淬火加熱時，在獲得均勻化奧氏體時，必須注意防止氧化和脫碳現象。在空氣介質爐中加熱時，防止氧化和脫碳最簡單的方法是在爐子升溫加熱時向爐內加入無水分的木炭，以改變爐內氣氛，減少氧化和脫碳。此外，采用鹽爐加熱、用鑄鐵屑覆蓋工件表面，或是在工件表面熱涂硼酸等方法都可有效地防止或減少工件的氧化和脫碳。
3.淬火時形成的內應力
有兩種情況：①工作在加熱或冷卻時，引起的熱應力。
②由于熱處理過程中各部位冷速的差異引起的相變應力。
當兩力相復合超過鋼的屈服強度時，工件就變形；當復合力超過鋼的抗拉強度時，工件就開裂。
解決辦法：①工件在加熱爐中安放時，要盡量保證受熱均勻，防止加熱時變形；
②對形狀復雜或導熱性差的高合金鋼，應緩慢加熱或多次預熱，以減少加熱中產生的熱應力；
③選擇合適的淬火冷卻介質和淬火方法，以減少冷卻中熱應力和相變應力。
但淬火不是最終熱處理，為了消除淬火鋼的殘余內應力，得到不同強度、硬度和韌性配合的性能，需要配以不同溫度的回火。鋼淬火后再經回火，是為了使工件獲得良好的使用性能，以充發揮材料的潛力。所以淬火和回火是不可分割的、緊密銜接在一起的兩種熱處理工藝。
第五節鋼的回火
1、定義：鋼件淬火后，再加熱到A1以下某一溫度，保持一定時間，然后冷卻到室溫的熱處理工藝稱為回火。
2、目的：
1）穩定組織，消除淬火應力
2）調整硬度、強度、塑性、韌性
3、淬火鋼在回火時組織的轉變
1）馬氏體的分解（＞100℃）
2）殘余奧氏體的轉變（200～300℃）
3）碳化物的轉變（250～450℃）
4）滲碳體的聚集長大和鐵素體再結晶（＞450℃）
4、鋼在回火時性能變化
1）回火方法：
（1）低溫回火（150～250℃），組織是回火馬氏體，和淬火馬氏體相比，回火馬氏體既保持了鋼的高硬度、高強度和良好耐磨性，又適當提高了韌性。硬度為58～64HRC，主要用于高碳鋼，合金工具鋼制造的刃具、量具、模具及滾動軸承，滲碳、碳氮共滲和表面淬火件等。
（2）中溫回火（350～500℃），組織為回火屈氏體，對于一般碳鋼和低合金鋼，中溫回火相當于回火的第三階段，此時碳化物開始聚集，基體開始回復，淬火應力基本消除。硬度為35～50HRC，具有高的彈性極限，有良好的塑性和韌性，主用于彈性件及模具處理。
（3）高溫回火（500～650℃），組織為回火索氏體，硬度為220～330HBS。淬火和隨后的高溫回火稱為調質處理，經調質處理后，鋼具有優良的綜合機械性能。因此，高溫回火主要適用于中碳結構鋼或低合金結構鋼，用來制作汽車、拖拉機、機床等承受較大載荷的結構零件，如曲軸、連桿、螺栓、機床主軸及齒輪等重要的機器零件。鋼經正火后和調質后的硬度很相近，但重要的結構件一般都要進行調質而不采用正火。在抗拉強度大致相同情況下，經調質后的屈服點、塑性和韌性指標均顯著超過正火，尤其塑性和韌性更為突出。
2）回火時間：一般為1～3h
3）回火冷卻：一般空冷。一些重要的機器和工模具，為了防止重新產生內應力和變形、開裂，通常都采用緩慢的冷卻方式。對于有高溫回火脆性的鋼件，回火后應進行油冷或水冷，以抑制回火脆性。
5、回火脆性
第一類回火脆性：300℃左右，無法消除，低溫回火脆性。產生這類回火脆性的原因，一般認為在此回火溫度范圍內碳化物以斷續的薄片沿馬氏體片或馬氏體條的界面析出，這樣硬而脆的薄片與馬氏體間結合較弱，降低了馬氏體晶界處強度，因而使沖擊韌性降低。
第二類回火脆性：400～500℃，，高溫回火脆性。產生這類原因是由于經高溫回火后緩冷通過脆化溫度區所產生的脆性。辦法：快冷；提高鋼的純潔度，減少有害元素的含量等。
第一章“”科技發展回顧
“”期間，科技工作在市委、市政府的領導下，認真貫徹“自主創新、重點跨越、支撐發展、引領未來”的科技指導方針，積極構建自主創新體系，推進“科教強市”戰略的實施，自主創新能力顯著提高，有力地支撐了經濟和社會發展。市先后被批準為國家創新型試點城市、全國科技進步先進市、國家知識產權示范城市。
科技創新能力明顯提高“”期間，市財政投入應用技術研究與開發資金1.4億元，爭取上級科技資金投入2.64億元，同比增加179%、176%。年到年全社會投入研究與發展經費75.7億元，同比增加158.5%。實施市級科技計劃項目746項，爭取國家和省科技計劃項目440項。其中承擔國家“863”計劃項目、國家科技支撐計劃17項，是“”的2.1倍；承擔省重大科技專項15項，省內排名第一。與大學、交通大學等國內知名高校建立全面科技合作關系，組織產學研需求對接53次，啟動合作項目485項；完成科技項目招商2.2億元。全市共取得科技成果1350項，獲得省級以上科技獎勵182項，是“”的1.84倍，其中國家科技進步特等獎3項、一等獎4項，居全省之首。一大批科技成果在三峽工程、西氣東輸、青藏鐵路、載人航天等國家重大科技工程中得到應用。全市專利申請量10991件（其中發明專利3043件），授權6207件，分別是“”的3.32倍、4.7倍和3.02倍。新建國家和省市重點實驗室37家，其中國家重點實驗室4家，填補了河南省國家重點實驗室的空白。新建國家和省市工程技術（研究）中心67家，其中新建國家工程技術研究中心1家，省級工程技術研究中心25家。各類研發機構總數達到200多家。中信重工、中鋼洛耐院、LYC等3家企業技術中心進入全國百強。
科技支撐和引領發展的作用顯著增強“”期間，堅持以科技項目為載體，支撐經濟社會快速發展。攻克制約經濟社會發展的重大技術難題300多項，開發300多項具有較強市場競爭力的產品；通過項目的實施和新產品開發，實現銷售收入743.18億元，利稅185.79億元。在裝備制造、新材料、新能源、生物醫藥、現代農業等領域實施30個重大專項，實現了優勢產業的技術升級。其中，24對棒大型還原爐工藝技術及裝備等項目，打破了國外的技術封鎖和市場壟斷，以硅材料產業為龍頭，形成了新型硅光伏產業。通過實施各類計劃項目，有力支撐了農業、高新技術產業和社會可持續發展。項目的實施還帶動了區域創新能力的提升，市、澗西區被列入全國科技進步示范縣（區），市被確定為省級可持續發展實驗區。
高新技術產業快速發展年國家高新技術企業新認定辦法實施以來，共有108家企業通過認定，居全省第二。年，高新技術企業總產值670億元，增加值140億元，分別是“”末的3.72倍、2.28倍。12家部屬科研院所技工貿總收入突破200億元，是“”末的2.8倍。擁有2家國家級創新型企業，19家省級創新型（試點）企業，2家高新技術企業成功上市。硅材料光伏特色產業基地被認定為河南省首批高新技術特色產業基地，中硅高科、尚德、阿特斯3家企業被認定為河南省高新技術特色產業基地首批骨干企業。
農業科技創新取得新成就 選育小麥、玉米等主要農作物新品種26個（國家審定9個，省級審定17個），推廣農業新技術、新品種200余項，建立農業科技示范基地30萬畝，推廣應用500萬畝，實現經濟與社會效益7.5億元，主要農作物優良品種覆蓋率達98%以上；引進推廣羊、奶牛等畜禽良種20余個，畜禽良種覆蓋率達85%以上；培育牡丹新品種30余個，解決了牡丹周年開花關鍵技術，提高了牡丹的觀賞性和產業化水平。實施交通科技扶貧項目56個，5個貧困縣的40個鄉鎮4.6萬農戶受益，戶均增收3000元以上。大力開展科技下鄉活動，培訓農民20余萬人。
科技支撐社會發展取得新突破“”期間，實施節能減排示范項目5個，廢水、廢氣排放減少20%，廢棄物利用率達到90%以上，為企業節約成本6000多萬元，有2家企業被評為河南省節能減排科技創新示范企業。發展連翹、柴胡等道地中藥材的規范化種植20萬畝，重點解決了物種資源創新利用、主要病蟲害的有效防治等關鍵技術，提高了藥材的質量。開發出了5個中藥新產品，實現經濟效益1億多元。在影響城鄉居民身體健康的常見疾病方面，完成科技攻關項目43項，取得了顯著的成效。建立省市科普基地4個，普及和宣傳了科學知識。
自主創新環境進一步優化 市委、市政府相繼出臺了《加強自主創新建設創新型的決定》、《加強企業研發中心建設提高企業創新能力的意見》、《市企業知識產權工作管理辦法》等一系列鼓勵自主創新的政策和措施。落實了科研院所反映問題辦理周報制度，解決了制約科研院所發展的突出問題57個；實行了首問負責制、服務承諾制等工作制度；實施科技項目網上申報，規范了科技發展計劃立項、評估和結題等一系列操作規程，建立專家委員會，完善了專家評審立項制度，保證了科技項目的公開、公平和公正性。
盡管科技工作取得了很多成績，但與經濟社會發展的要求還存在一定差距。一是科技支撐經濟社會發展的能力還不夠強，經濟發展過多地依賴投資拉動、資源和能源消耗，經濟運行質量不高。年全市高新技術產業增加值占工業增加值的比重僅為13.2%，低于全省7個百分點。二是企業自主創新能力還比較弱，相當一部分企業很少甚至沒有開展研發活動，不少工業企業還是零專利。三是科技拔尖人才數量不足，特別是高水平的科技領軍人才、科技創新團隊和既懂科技又會經營的復合型人才較為缺乏。四是科技投入還處在較低水平，年全社會科學研究與實驗發展（R＆D）經費占生產總值（GDP）僅為1.63%，低于全國平均1.7%的水平，不能滿足支撐經濟社會發展的需要。
第二章機遇與挑戰
一、機遇
一是國家、省出臺了支持自主創新的政策和措施，對科技創新提出了新的更高要求，提供了強有力的支持。
二是國際金融危機的發生并沒有改變經濟全球化加速發展的趨勢，國際間在加快產業轉移和升級的同時推動了技術進步與轉移，有利于引進國外先進技術和高層次人才。
三是我市經濟正處在加快轉型升級時期，更加注重發展高新技術產業和高技術服務業。沿海地區向中西部地區產業轉移是大勢所趨，為我市通過承接產業轉移、在引進消化吸收基礎上再創新、運用新模式加快技術創新提供了新的機遇。
四是我市有一批創新能力較強的科研機構，一批國家、省創新平臺，擁有一批具有自主知識產權的核心技術，為科技創新提供了較強的內生動力。
二、挑戰
經濟還是以傳統產業為主導，工業結構性矛盾突出，農業基礎依然薄弱，經濟發展方式還沒有得到根本改變。在科技資源流動和競爭加劇的情況下，通過科技創新尋求新的增長點，發展低碳經濟，培育和發展戰略性新興產業，進一步提升市的科技綜合實力，提高科技對經濟社會發展的引領和支撐作用，是“十二五”期間科技發展面臨的重大問題。
第三章 規劃理念
一、基本依據
依據《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（-2020年）》、《河南省中長期科學和技術發展規劃綱要（-2020年）》和《市中長期科學和技術發展規劃綱要（-2020年）》的要求與部署，按照河南省委、河南省人民政府關于“增強自主創新能力，建設創新型河南”的決定精神和創新型建設的需要，編制此規劃。
二、基本定位
本規劃是一項科技創新規劃，為經濟社會發展提供科技支撐，是一項政府規劃。
三、規劃理念
一個堅持：堅持以科學發展觀統領。
一條主線：以自主創新為主線。
一個核心：以提高自主創新能力，建設創新型為核心。
一個面向：面向“十二五”經濟社會協調發展的科技需求。
四個支撐：為市建立創新型城市提供科技支撐；為市發展戰略新興產業提供科技支撐；為市優勢產業集聚發展提供科技支撐；為市匯聚和培養一大批科技人才提供科技支撐。
第四章 規劃內容
一、指導思想
堅持“自主創新、重點跨越、支撐發展、引領未來”的科技指導方針，以建設國家創新型城市為核心，以培育戰略性新興產業和調整產業結構為突破口，以支撐經濟社會發展為目標，實施一批重大科技項目，培育一批創新團隊，扶持一批創新型企業，建設一批創新基地，攻克一批核心關鍵技術，加快高新技術及其產業的發展，走“科技含量高、資源消耗低、環境保護好、人力資源優勢得到充分發揮”的可持續發展道路。
二、發展目標
到2015年末，建成創新型城市，科技總體水平和科技實力顯著提高，對經濟社會發展的支撐作用明顯增強，戰略性新興產業發展取得突破，產業結構調整明顯改善。
（一）圍繞現代農業、裝備制造、軸承、新能源、新材料、信息產業、生物醫藥、社會發展（民生科技）、科技服務業等9大領域，突破94個方面的國民經濟發展中的重大關鍵技術，實施600項科技項目（見附表），投入研發資金30億元，產業化資金110億元，實現銷售收入1500億元，實現利稅450億元。
（二）新認定高新技術企業100家，高新技術企業總數達到200家，到2015年高新技術產業增加值占規模以上工業增加值比重30%以上，年銷售收入超百億元的高新技術企業達到10家。
（三）科技投入的規模和質量得到顯著提高，全市R&D投入占GDP的比重達到2.5%。
（四）以重大科技專項、國家工程技術中心和重點實驗室為載體，引進國內外高層次創新人才100人，培育3~5個在國內外有較大影響的創新團隊。
（五）新建3個國家工程技術（研究）中心或重點實驗室，新建30個省級工程技術研究中心、10個省級重點實驗室。新認定省級創新型產業集聚區3~5個。在優勢學科領域培育1~2個國家重點學科。
（六）年專利申請量達到4000件，授權量達到2250件，其中發明專利占專利申請量的30%。
（七）科技進步對經濟增長的貢獻率達到55%以上。
（八）科技成為資源節約與循環經濟發展的主要推動力量，資源利用率進一步提高。工業固體廢棄物綜合利用率達到90%；工業用水重復利用率達到75%；萬元GDP能耗下降到0.8噸標準煤以下；萬元GDP耗水下降到120立方米以下；生態環境質量得到進一步優化。
三、總體部署
以工業科技創新發展、現代農業科技發展、社會領域科技進步和科技服務業發展等四大領域為重點進行規劃，對未來五年的科技創新工作進行總體部署。
用高新技術和先進適用技術改造提升傳統產業，重點圍繞先進裝備制造業、軸承產業、新材料、新能源、信息產業、生物醫藥等六大產業，采取不同的創新策略和發展思路，攻克66項關鍵技術，以產業集聚形式及技術創新優先為原則，培育壯大產業集聚區，全面提升工業自主創新能力。
圍繞農作物新品種選育、特色花卉及林果產業化、農產品深加工、蔬菜及農產品質量安全等實施五大科技工程，突破18項關鍵技術，以工業化理念推進農業現代化。
社會發展領域以節能減排、環境保護、醫療衛生和安全生產等為重點，攻克8項制約社會發展的技術難題。
科技服務業以科技創新、科技咨詢、技術貿易、知識產權、科技孵化、科技風險投資擔保等服務為發展重點，為工業、農業和社會發展提供有特色的科技創新服務。
以實施重大科技專項為重點，整合優勢資源，在裝備制造、新材料、新能源等領域實施50個重大科技專項，培養一批科技領軍人物、學科帶頭人和創新團隊，在關鍵技術領域實現新突破，保持科技競爭優勢。
第五章 科技發展主要任務
一、工業科技
（一）裝備制造業
1.發展背景
裝備制造業是的支柱產業，在國民經濟發展中占據重要地位。部分企業在我國同行業中居龍頭地位，在國家重大成套裝備制造領域發揮著不可替代的作用。具有集行業技術標準制定、系統設計、技術研發、產品加工、質量檢測及設備成套為一體的明顯優勢。擁有中國一拖集團有限公司、中信重工機械股份有限公司等一批大型骨干企業，規模以上裝備制造企業451家，以其特有的技術和人才優勢，形成了在國內外具有影響力的裝備制造體系。
“”期間，裝備制造業取得了長足發展，創新能力不斷提高，對國民經濟發展的貢獻度顯著提高。年，市規模以上裝備制造企業實現銷售收入780億元。
2.發展思路
以促進“兩化”融合為基本工作思路，突出核心制造優勢和龍頭企業帶動作用，以共性技術研究為依托，重點發展礦山重型裝備、農用裝備及工程機械、動力機械、節能裝備、運輸裝備、材料加工裝備六大領域。壯大配套產業，實現由單一部件生產向成套裝備制造轉變、由產品制造向工程總承包轉變、由產品優勢向產業集群優勢轉變、由比較優勢向創新優勢轉變、由裝備制造向裝備設計轉變，著力提高裝備制造業的核心競爭力。
3.產業目標
培育一批名牌產品，其中國際名牌產品3～5個、中國馳名商標20件；開發60項具有較強市場競爭力的成套裝備；年申請專利1000件以上，其中發明專利300件。到2015年末，全市裝備制造業銷售收入超過2500億元。把建成國內一流、國際先進的現代裝備研發基地。
4.關鍵技術及研發內容
(1)礦山重型裝備
關鍵技術1大型高效提升機研究開發
重點研發大型多繩纏繞式提升機的雙機同步拖動技術；活動卷筒離合裝置結構動力學及液壓自動控制技術；盤型制動閘控系統的恒減速可靠性技術；大功率新型交—交變頻、交—直—交變頻調速拖動控制應用技術；提升機安全檢測與診斷技術等。研發最大拖動功率單機6000kW、雙機2×5000kW、提升速度18～20m/s的大型高效提升機。
關鍵技術2大型旋回破碎機研究開發
主要包括旋回破碎機的破碎腔型優化；整機數字智能控制及故障檢測技術；關鍵零部件可靠性分析及設計；滑動軸承運動及機理；物料破碎性能分析的研究等，分析不同種類，粒度物料對破碎機生產性能等重要參數的影響，為破碎機系列化，產業化提供依據。研發功率700kW、生產能力300～1800t/h的大型旋回破碎機。
關鍵技術3超細碎高壓輥磨研究開發
重點開展輥壓耐磨材料性能及制造工藝；超細碎（粉磨）工藝系統節能技術；進料、輥縫調節技術；輥面延壽技術；高壓輥磨機關鍵件如可調進料裝置、行星減速器、主油缸的制造技術；高壓液壓系統試驗技術；輥壓破碎機控制技術研究等。研發功率≥2×1600kW、規格≥Φ1800×1600mm的超細碎高壓輥磨。
關鍵技術4特大型自磨及球（棒）磨研究開發
針對各種礦物進行粉磨工藝及粉磨參數試驗，設備選型及合理匹配，礦物性能試驗方法，磨機參數對出料粒度的影響，磨機參數對分級粒度和分級效率的影響，磨機的機械強度、傳動技術、技術研究等。研發Φ12.2×11m自磨機、Φ7.9×13.6m溢流型球磨機、Φ4.7×6m水煤漿棒磨機。能耗降低5～10％。
關鍵技術5大型高效過濾機研究開發
重點開展物料性質的分析、脫水性能實驗；過濾介質的適應性技術；濾盤直徑10m以上整體濾盤的可靠性設計技術；免維護結構分配頭及中心軸的結構及內部流道設計制造技術；分配頭耐磨材料的試驗；大型扇形板結構；電氣控制系統的控制技術及過濾機整機節能技術研究等。研發出料水分低于13%、處理小于200目的赤泥物料達到300～400kg/m2·h以上的大型高效過濾機。
關鍵技術6特大型礦渣立磨研究開發
重點開展加載系統和碾壓技術；磨內流體質量、動量、流量仿真模擬，選粉機調節產品細度仿真模擬技術；關鍵件有限元熱應力計算分析；耐磨件材料和工藝；液壓操控和實時監控技術；礦渣粉磨系統研究等。研發磨盤直徑5700mm、功率4800kW、生產能力160t/h的特大型礦渣立磨。
關鍵技術7特大型回轉窯研究開發
主要包括大跨距三檔筒體支承技術；托輪軸承組小長徑比不刮瓦滑動軸承設計技術，雙傳動變頻調速驅動技術；雙液壓擋輪裝置技術；窯頭、窯尾薄片多層復合式密封技術；關鍵件的制造技術研究等。研發Φ6.2×92m、功率2×1050kW、生產能力500t/h的大型回轉窯。
(2)農用裝備及工程機械
關鍵技術8大馬力輪式拖拉機研究開發
研究人機工程技術；低排放柴油機電控技術；電控液壓分動箱、差速鎖、動力輸出技術；閉心負荷傳感液壓系統技術；電控懸掛技術；四輪制動結構及控制技術；開發帶同步換向傳動系和動力換向和部分動力換擋傳動系。研制具有自主知識產權的200～400馬力產品，排放指標達到歐ⅢA，整機性能達到國外發達國家同類產品水平。開發大功率橡膠履帶拖拉機及其變型產品。
關鍵技術9工程機械研究開發
重點研究壓路機、挖掘機、推土機的數字化、集成化設計制造技術等，開發通用核心部件，不斷完善產品系列，提升柴油機、箱/橋、結構件、液壓件等內部配套能力。提高產品安全、可靠、經濟性能，提升產品檔次，滿足市場需求。研發瀝青再生、路面刨銑等路面施工機械。研制振動頻率46Hz、振幅0.62mm的壓路機，1.6m3挖掘機，169kW推土機。
關鍵技術10自走式玉米聯合收割機研究開發
開發機具田間轉彎、對行、卸糧等智能控制技術，實現一次作業同時完成玉米果穗摘收、升運、集箱和秸桿切碎還田，研制功率≥150馬力、生產率7～18畝/h的自走式玉米聯合收割機；研究塊莖類作物識別及挖掘技術、輸送分離技術和除秧技術，研制馬鈴薯（甜菜）聯合收獲機等。
(3)動力機械
關鍵技術11船用高速大功率柴油機研究開發
重點研究概念和總體設計技術；系統匹配技術；高壓共軌燃油系統設計及匹配技術；高效增壓系統設計及匹配技術；智能控制技術；油氣混合優化及缸內燃燒優化技術；低負荷進氣溫度預熱技術；關重件強化設計技術；關重件精確鑄造、高效加工技術等。自主研發3800kW、排放符合IMOTierⅡ法規的船用高速大功率柴油機。
關鍵技術12工程機械用高速大功率柴油機研究開發
通過采用成熟四氣門技術，進行油氣匹配和高壓噴射技術（噴射壓力大115MPa）以及增壓器優化匹配、曲軸強化技術等的應用研究，改善低負荷扭矩特性，降低排溫、排放，自主研發430kW、排放符合EPATierⅣ法規高速大功率柴油機。
關鍵技術13農機及車輛用柴油機研究開發
立足大中型拖拉機、收獲機械、裝載機、壓路機、推土機、叉車及中型發電機組等配套市場，提升增壓器與柴油機匹配技術、大扭矩技術、低負荷性能改善技術，突破技術性能先進、節約能源的農機、車輛的大功率新型柴油機設計制造技術。自主研發15～400馬力、排放指標達到歐ⅢA標準的農機及車輛用柴油機。
關鍵技術14汽油機研究開發
保持小排量汽油機研發優勢，在大排量和特種機上取得新突破。重點研究發動機性能匹配技術；電噴技術；活塞噴射冷卻技術（背部冷卻）；雙撥叉軸技術；高剛度的曲軸箱體制造技術；雙凸輪軸帶卸壓技術油氣分離技術等。研發功率：19/7000（kW/r/min）、排放指標達到歐ⅢA標準的新能源燃氣發動機并產業化。
關鍵技術15大型燃氣發電機組研究開發
重點開展低濃度管道瓦斯安全輸送控制技術、氣體發動機熱電冷集成系統技術、智能化控制技術等研究，自主研制低濃度（燃氣濃度≥8%）瓦斯安全發電裝備，實現氣體發動機熱電冷聯供。
關鍵技術16綠色混合動力發動機研究開發
重點開展雙燃料混合控制技術、智能化控制技術等研究，突破發動機雙燃料切換、替代關鍵技術；自主研制燃油消耗率60～100g/kW.h、燃氣消耗率0.13～0.18g/kW.h的雙燃料發動機。
(4)節能環保裝備
關鍵技術17城市垃圾綜合回收利用技術及裝備
主要包括垃圾分類技術、有機廢棄物資源化處理技術、無機廢棄物再利用技術，用于二次燃料的燃燒器技術，分解爐設計制造技術，旁路系統研究等，并研制日處理垃圾500噸相關工藝裝備。
關鍵技術18褐煤提質、堆浸提金新工藝及裝備
重點開展各種煤質在不同溫度、水分、壓力、成型等工藝條件變化下高壓成型煤的熱效率、強度、污染物排放等指標的改善狀況研究；不同壓力、轉速、水分、粒度變化情況研究；礦石在實際破碎中的裂隙發育程度、以及筑堆后的礦堆滲透性變化規律研究；裝備傳動方式、進料形式和控制技術研究等。研發生產能力7～15t/h的褐煤提質裝備，生產能力60t/h的堆浸提金裝備。
關鍵技術19余熱利用發電技術及裝備
重點開展水泥窯余熱發電工藝技術；硅冶煉余熱發電工藝技術；玻璃窯余熱發電工藝技術；石灰窯余熱發電工藝技術；制定出余熱發電設計規范；第四代篦冷機等條件下的高效余熱利用技術；低沸點工質低溫余熱發電工藝研究等。形成余熱利用發電先進工藝和成套裝備（鍋爐、汽輪機、發電機等），實現以上領域的工程總成。研制10MW以上水泥純低溫余熱發電雙壓系統并實現工程示范。
(5)運輸裝備
關鍵技術20軍民兩用雪地摩托車研究開發
重點開展發動機在低溫環境下工作的可靠性及耐久性、雪地車的人機工程學、整車在低溫環境下運行的可靠性及耐久性、發動機及動力傳輸系統的布置、車架材料及焊接工藝性能研究等。研制車速60km/h、800cc軍民兩用雪地摩托車，填補國內空白，達到國內領先水平。
關鍵技術21專用車輛研究開發
主要包括面向特殊應用的整車匹配及性能優化，車輛輕量化設計技術，噪聲與排放控制系統設計技術，采用新材料新工藝進行產品結構設計技術，動力總成及電子控制技術等研究。開發垃圾車、水泥攪拌車等專用車輛，逐步將汽車發展成為我市真正的支柱性產業。
關鍵技術22重型軌道車研究開發
重點研究動力選型、布置及其傳遞方案，車輛的動力學性能、單元制動、邏輯單元控制、自動報警等技術；關鍵部件轉向架的設計制造技術，軌道車傳統的一、二系懸掛和減振系統改進，優化車體結構，控制車輛噪聲，提高乘座的舒適性。研制522kW、最高運行速度132km/h的重型軌道車。
(6)材料加工裝備
關鍵技術23鋼鐵冶煉及加工裝備研究開發
重點研究大噸位轉爐壽命；大噸位轉爐復吹和自動吹煉技術；熱連軋工藝技術，高精度軋制技術（AGC，板形控制，寬度控制）；大噸位轉爐、大型寬厚鋼板軋機、熱連軋寬帶鋼成套設備、大型管材矯直機、冷軋薄板矯直機的設計與制造技術等。研發220t轉爐、100～200mm×3500～4800mm寬厚鋼板軋機、寬度≥1750mm熱連軋寬帶鋼成套設備等。
關鍵技術24有色金屬冶煉及加工裝備研究開發
開展冶煉工藝技術及鋁板帶、銅板帶熱連軋和冷軋、冷連軋工藝技術研究。主要開發Φ4.5m以上規格的大型銅冶煉爐，并開發鋅冶煉爐和硅冶煉爐；研制1850mm鋁板帶、1300mm銅板帶熱軋機、熱連軋機和冷軋機、冷連軋機，寬度大于400mm、厚度0.05mm以下的銅箔壓延設備以及加工裝備過程控制系統并實現產業化。這些裝備中充分體現智能化、網絡化、綠色化的技術特征。
關鍵技術25 大噸位節能型浮法玻璃生產線關鍵技術研究
研究600噸/日至1000噸/日規模的大噸位浮法玻璃生產線的設計建造技術，研究開發適合大噸位浮法線的全氧燃燒、余熱發電等環保新技術，提高原料、燃料等原材料資源的利用率，降低浮法玻璃生產環節的能源消耗，促進節能減排。
關鍵技術26玻璃深加工裝備研究開發
重點研究玻璃深加工設備，包括玻璃鋼化、鍍膜、夾層、中空、自潔、防水等工藝技術及設備的設計制造技術等。研究APCVD生產FTO玻璃時反應器的設計和建造技術。開發低輻射鍍膜玻璃LOW-E機組、TCO玻璃鍍膜機組，突破國外公司對先進LOW-E鍍膜玻璃設備的技術壟斷，填補國內空白，實現TCO玻璃的商品化生產。
關鍵技術27高效、節能多晶硅生產技術及裝備開發
研究48對棒還原爐內氣態物料流場、溫度場以及多晶硅生長D-I-V曲線；研究48對棒還原爐的啟動、運行、停爐等全自動控制系統，包括供控電設備等硬件研究制造和系統軟件開發；研究48對棒還原爐結構和設備制造方案，包括底盤的密封、絕緣結構和材料選擇；還原爐能量綜合利用工藝方案；開發48對棒還原爐，能耗降低20～30%。
(7)重點共性技術
關鍵技術28現代設計技術
應用CAD/CAE/CAPP/CAM/PLM技術，開展產品全生命周期的系統設計理論與創新設計方法研究，建立產品的數字化模型。開發裝備壽命評估和可靠性設計、整機及關鍵零部件的虛擬設計及3D仿真技術；建立面向裝備制造業的產品數據庫、標準庫和知識庫，構建產品設計、工藝設計、技術標準、加工制造等環節為一體的集成工作平臺，提高設計質量和工作效率。
關鍵技術29先進制造技術
面向行業開發先進的網絡化智能控制技術，研究關鍵零部件材料冶煉、鑄造、鍛造和熱處理工藝，開發冶煉、鑄造、鍛造缺陷檢測及防止技術；研發關鍵件制造工藝，形成典型零件的高效加工工藝、特大型零件的分體加工及裝配、焊接工藝及熱處理技術；開展零部件品質檢測手段及方法、整機性能試驗技術研究，開發相應的檢驗儀器及設備、試驗裝置等。
關鍵技術30節能減排技術
開展裝備的設計、制造工藝路線和工藝方案、新型機床及控制節能技術研究，采用新型水基冷卻液、清洗液等，減少環境污染，實現綠色制造；通過裝備運行規律的理論分析和實驗研究，優化確定裝備的主參數和設備間的參數匹配；開發裝備的節能拖動及控制技術、動力傳遞性能的優化和匹配技術。
（二）軸承產業
1.發展背景
軸承是的特色產業，是全國三大軸承基地之一。軸研所是軸承行業唯一的國家級軸承技術研究所、全國軸承行業技術歸口單位。LYC軸承公司是國內軸承行業用途覆蓋面廣、品種齊全、產品尺寸最大的制造企業。河南科技大學擁有全國唯一的軸承專業（方向）。年全市軸承企業200余家，實現銷售收入40億元。
2.發展思路
發揮技術和品牌優勢，大力發展城市軌道交通裝備軸承、汽車軸承、大型精密高速數控設備及功能部件軸承、大型清潔高效發電設備軸承、高速高精度冶金軋機軸承、大型施工機械軸承、第三代醫療器械主軸軸承等；研制數控磨床、高速磨床、精密冷碾擴機等軸承加工裝備。在引進消化國外先進技術、先進裝備基礎上再創新，提升高端軸承的制造能力和競爭力。發揮骨干企業帶動作用，廣泛吸引民營資本，形成軸承產業集群，拉長軸承產業鏈條，不斷擴大產業規模。
3.產業目標
培育一批名牌產品，國際名牌產品系列1～2個。開發12項國內外市場具有較強競爭力的產品，年申請專利500件以上，其中發明專利50件。到2015年末，軸承行業形成軸承生產能力3000萬套，實現銷售收入150億元。以大型、特大型、精密軸承為主導產品，進一步鞏固作為全國三大軸承基地之一的地位，建成世界一流的軸承研發制造基地。
4.關鍵技術及研究內容
關鍵技術31城市軌道交通設備軸承關鍵技術研究
主要包括軸承結構優化設計；軸承密封技術；軸承零件加工新工藝方法；軸承試驗技術；技術研究等。研發時速≥100km、使用壽命≥80萬km、可靠度99%的城軌車輛軸承。
關鍵技術32汽車軸承關鍵技術研究
包括第三代轎車輪轂軸承單元，第二代重載卡車輪轂軸承單元、渦輪增壓器軸承的設計方法、加工工藝，工藝裝備、檢測技術等研究。研發使用壽命≥25萬km的第三代轎車輪轂軸承單元；使用壽命≥50萬km第二代重載卡車輪轂軸承單元；轉速≥10萬轉/分鐘、耐高溫600～700℃、使用壽命10～15萬km的渦輪增壓器軸承。
關鍵技術33大型、精密、高速數控設備及功能部件軸承關鍵技術研究
研究解決高檔數控機床和基礎制造裝備用大型專用軸承的精密加工技術、熱處理技術、精密檢測技術等關鍵技術，形成高精度大型專用軸承的系列化核心技術；研發立車工作臺主軸軸承、落地銑鏜床主軸軸承、龍門鏜銑床銑頭C軸軸承、重型臥車主軸箱軸承等大型專用軸承，精度P4、P2，DmN值達到2.5×106mm·r/min。
關鍵技術34大型清潔高效發電設備軸承關鍵技術研究
開發包括1.5MW以上風力發電機組偏航軸承、變槳軸承、主軸軸承、增速器軸承和發電機軸承，百萬千瓦核電站反應堆耐腐蝕軸承、核電機組大型壓縮機泵用軸承、輔機軸承、應急柴油機軸承，大型水電站起閘機軸承，大型抽水蓄能機組軸承設計制造技術等。研發使用壽命20年、可靠度99%的大型清潔高效發電設備軸承。
關鍵技術35高速高精度冶金軋機軸承關鍵技術研究
包括大型薄板冷熱連軋成套設備及鍍涂層加工成套設備軸承，森吉米爾軋機軸承，1450、1500、1580、1600、1700、1750、1870、1900、2300、4300等規格冷熱連軋和涂鍍層生產線軸承，大型板坯連鑄機軸承，彩色涂層鋼板生產設備軸承、大型高爐風機軸承以及有色金屬高精度軋機軸承，有色金屬大斷面及復雜截面擠壓機軸承的設計制造技術等。研制使用壽命軋鋼120萬噸的大型薄板冷熱連軋線軸承，速度120m/s的高速線材軋機軸承。
關鍵技術36大型施工機械軸承關鍵技術研究
包括大斷面土壓平衡、水泥平衡和硬巖盾構機軸承，大型挖掘機軸承，大型壓路機軸承，大型工程車輛軸承，道路再生機軸承，大型履帶吊軸承，全路面起重機軸承，架橋機軸承，瀝青混凝土攪拌和再生成套設備軸承的設計制造技術等。研制使用壽命≥5000h，可靠度趨近100%的盾構機軸承，使用壽命≥30000h的水泥主磨機軸承。
關鍵技術37第三代醫療器械主軸軸承關鍵技術研究
主要包括軸承結構優化技術；軸承降噪技術；軸承試驗方法；加工工藝技術研究等。研制轉速80～120r/min、端面跳動Sia≤0.025mm、平面度0.03mm的第三代醫療器械（CT機）主軸軸承。
關鍵技術38軸承加工技術及裝備關鍵技術研究
重點研究高速磨削技術，CBN砂輪磨削技術（CBN砂輪的制造技術、修整技術、磨削冷卻液），外表面磨削砂輪自動動平衡技術，快速消除內表面磨削空程的技術，磨削過程控制技術、軸承套圈冷碾擴軋制原理與工藝技術等；開發表面粗糙度Ra0.1~0.2μm的數控磨床、磨削線速度45~60m/s的高速磨床、Φ100~300mm精密冷碾擴機，研制軸承檢測儀器與設備。
（三）新材料
1.發展背景
經過多年發展，新材料產業已成為市的優勢產業，產業鏈基本形成，集群效應凸顯，在硅材料、鉬鎢鈦、新型耐火材料、鋁鎂板帶、電子銅基材料、電子玻璃、高分子材料、超硬材料等技術和產品創新方面在國內具有舉足輕重的地位，被批準為國家高技術新材料產業基地之一。年，材料生產企業352家，其中，新材料企業165家。實現銷售收入415億元。
2.發展思路
開發新型材料，提高傳統材料的生產技術和品質，拓展其應用領域。依托國家高技術新材料產業基地，以關鍵技術研究為突破口，重點發展合金材料、硅材料、新型耐火材料、特種玻璃、新型化工材料、納米材料、碳纖維材料等。優化產業結構，整合資源，節能降耗，使成為輻射中西部的重要新材料產業技術中心。
3.產業目標
到2015年，研發新型材料50種，申報專利1000件以上。全市新材料產業銷售收入超過1800億元，新建15個各類研發機構，把建成國內重要的新材料產業基地。
4.關鍵技術及研究內容
(1)合金材料
關鍵技術39銅及銅產品精深加工技術研究
研究無氧銅的提純及熔體純凈化技術、銅合金表面處理技術、定向結晶銅超細絲生產工藝、高精度超薄銅帶材精度控制技術、高性能銅帶殘余應力控制技術、高強度高導電銅合金強化技術；開發高強度異型銅材及管材、無鉛易切削銅合金、極大規模集成電路引線框架銅帶（Cu-Ni-Si、Cu-Cr-Zr系）、350公里/小時高速鐵路銅合金接觸線（Cu-Cr-Zr）及其輔件銅材。
關鍵技術40鋁及鋁制品精深加工技術研究
研究鋁土礦資源綜合開采利用技術；研究電解鋁節能、減排、清潔生產及循環利用的工藝技術，超大型預焙槽生產關鍵技術，鋁合金半固態鑄造成型工藝技術，連鑄熱軋鋁板帶生產工藝技術；重點開發用機、汽車、軌道客車、船舶、集裝箱等專用高精度工業型材和建筑裝飾型材；研究鋁土礦尾礦、氧化鋁赤泥和鋁加工廢料等廢棄物綜合利用技術。
關鍵技術41鉬鎢及鉬鎢產品研發
研究鉬選礦和白鎢等伴生資源的綜合回收技術，滑石型鉬礦選礦技術，鉬冶煉脫硫、煙塵處理新技術，稀土鉬鎢制品的制備、鉬箔的軋制、鉬鎢摻雜工藝、二鉬化硅深加工等關鍵技術；開發鉬化工和板、帶、絲等鉬鎢精深加工產品，全面提高鉬鎢產品的科技含量和附加值；研究礦區環境保護、復墾、綠化和尾礦渣綜合利用技術。
關鍵技術42鈦及鈦產品研發
研究海綿鈦的低成本生產技術，鈦合金熔煉加工工藝、加工成型、無損檢測、成型焊接、機加與表面處理等技術，重點突破高質量鈦板帶材、焊管成型技術、航空鈦合金鑄鍛件等關鍵技術；開發鈦合金新品種如航空航天用鈦合金鑄件、高爾夫球具用系列鈦合金、醫用鈦合金開發、手表表殼用鈦板材等，替代進口。研究電解法制備海綿鈦技術。
關鍵技術43特種鋼生產技術研究開發
研究特種鋼的化學成分、冶煉及鑄造、熱處理工藝，攻克非金屬夾雜物過多、夾雜物的構成及分布不均的技術難題。重點開發核電、軸承行業急需的超臨界鋼、超超臨界鋼、耐熱鋼、高溫鋼、軍甲鋼、無磁鋼、滲碳鋼、不銹鋼等特種鋼，填補國內空白。
(2)硅材料
關鍵技術44多晶硅生產工藝技術研究
重點研究超大規模集成電路用超純多晶硅規模化生產技術；大功率電子和功率集成元件用3〞-8〞FZ級多晶硅生產技術；超純多晶硅塊料、棒料高純清洗包裝技術；24對棒及以上的大型還原爐設計、制造、工藝技術和多晶硅生產成套自動控制技術；研發高純氯硅化合物（TSC）生產系統和多晶還原生長系統的節能降耗技術；SiCl4氫化技術；光伏級高品質低能耗定向凝固鑄造多晶硅生產工藝技術；多晶生產副產品SiCl4的回收、再利用技術等；多晶硅國家技術標準體系研究。
關鍵技術45單晶硅生產工藝技術研究
重點研發8"、12"硅單晶成套生產技術，包括8"、12"CZ法和MCZ法制備超大規模集成電路用單晶硅生長技術；8"、12"IC級硅拋光片和外延片加工工藝技術；8"、12"IC級硅拋光片質量檢驗技術；6"、8″太陽能級硅單晶、硅片生產工藝（節能、提高質量和成品率等）新技術研發；6"、8"重摻雜（B、Sb、As）工藝技術；6"TEOS背封拋光片的生產工藝；異變絕緣硅片生產技術。
(3)新型耐火材料
關鍵技術46高效長壽耐火材料技術研究
重點開展節能鋁電解槽用碳化硅基材料高致密技術、煉鐵高爐用大型碳化硅風口組合磚制備技術、煤氣化爐耐火材料綜合長壽技術、焦爐用硅磚高導熱技術、非晶合金工藝用關鍵耐火材料制備技術以及Hismelt煉鐵技術用Cr2O3-Al2O3耐火材料抗剝落、抗侵蝕技術。
關鍵技術47新型節能及環保耐火材料技術研究
重點開展化學法制備高溫氧化鋁、氧化鋯晶體纖維技術，氣凝膠制備納米結構隔熱材料技術，輕質材料微氣孔技術，RH精煉系統、大型水泥窯用耐火材料無鉻化技術，高溫煙氣過濾除塵材料耐高溫技術，環保型炮泥制備技術，氟含量<2.0%的低氟和無氟保護渣制備技術。
關鍵技術48功能耐火材料技術研究
高效連鑄用長水口、浸入式水口、塞棒材料的結構復合技術，冶金用透氣材料透氣孔道一體化復合技術，保溫電解槽低導熱層狀復合梯度材料的制備技術，碳化硅高溫過濾器孔徑控制技術，過濾高溫金屬熔液雜質作用的泡沫材料制備技術。
(4)特種玻璃
關鍵技術49特種玻璃材料關鍵技術研究
研究在線多種彩色膜熱反射浮法玻璃生產技術；開發Low-E玻璃深加工技術；特種玻璃開發和研發能力中試平臺建設；超白玻璃生產工藝研究；信息顯示基板玻璃及太陽能光伏玻璃的配方設計及生產工藝研究。
(5)新型化工材料
關鍵技術50精細化學品開發
著重研發高純度電子級六氟化硫、三氟化氮、四氟化氮、六氟化鎢、氟代烷基膦酸鋰等產品的關鍵工藝技術，包括制氟電解槽腐蝕控制技術、多塔串聯連續低溫精餾技術、高純度氣體微量雜質分析技術、鋼瓶預處理及潔凈灌裝技術。
關鍵技術51新型高分子材料開發
以聚氨酯、聚雙環戊二烯、改性尼龍、均聚PP基復合材料、大型風電葉片用新材料、礦用提升機抗磨聚合物基復合材料等為重點，著重進行其配方、工藝及成型技術研究。
（四）新能源
1.發展背景
新能源產業在太陽能光伏、鋰離子動力電池、風力發電技術、生物質能技術的研究開發已經初具規模。年硅材料與太陽能光伏產業規模達45.6億元，相關企業31家，已建成光伏發電示范工程2個。以尚德為龍頭的太陽能光伏電池生產企業年產能已達230MW。風力發電形成了電機、葉片、軸承、鎖緊盤等關鍵件研發與生產配套能力。生物質能建設方面，全市戶沼氣總數達到34.56萬座，總池容達到5.6萬立方米。已建成2個應用生物質能技術的生產企業。
2.發展思路
發展新興能源產業，優化能源結構，依托重點企業發展太陽能光伏和鋰離子動力電池技術，開發與建筑物結合的小型光伏發電系統，形成完整的產業鏈，提高產品附加值；發展風電技術，逐步實現裝備成套；開發生物質能技術。
3.產業目標
到2015年，研發出一批-擁有自主知識產權的技術成果和產品，獲得國家專利120項以上，總體技術水平接近或部分達到國際先進水平。建立各類研發中心20個。產業規模達到300億元。
4.關鍵技術及研究內容
(1)太陽能光伏電池及組件
關鍵技術52材料及光伏技術研究
研發硅低壓化學氣相沉積（LPCVD）新工藝，控制薄膜的厚度、均勻性和致密性；研發大規格、高品質ITO靶材（純度純度≥99.9%，相對密度≥99%，電阻率≤0.2×10-3Ω·cm）高性能、低成本AZO靶材（純度≥99.9%，可見光透過率≥80%，紅外光反射率≥75%）的制備技術。開發太陽能電池用TCO玻璃鍍膜（方塊電阻≤15Ω；加權透過率≥81%）技術。
關鍵技術53太陽能電池組件研發
研發新型高效晶硅電池和薄膜電池技術，包括新型低成本、柔性薄膜太陽電池制備工藝、設備及系統集成技術，低成本柔性薄膜太陽電池關鍵材料和非真空制備技術；研發350F-3000F系列超級電容器的設計、制造、檢測技術；研發以光伏集成建筑（BIPV）為核心的并網發電應用技術。
(2)兆瓦級風電
關鍵技術5電葉片關鍵技術研究
通過對進口材料性能的分析，積累基礎數據，構建材料有關數據模型，研制適合風電葉片的新型材料；研究風電葉片在潮濕、高溫、強紫外線、強腐蝕等惡劣環境下材料性能的變化規律，改善性能，優化整體結構設計，延長葉片使用壽命。
關鍵技術55鎖緊盤設計制造技術研究
利用數字化仿真設計技術，對鎖緊盤的結構、強度進行分析計算，預測其使用壽命；研發數字化加工新工藝，提高加工精度。
(3)鋰離子動力電池及材料
關鍵技術56鋰離子動力電池及材料關鍵技術研究
研究動力電池工作狀態的在線檢測等技術，開發動力電池管理系統及模塊、充電系統；研發連續化生產鋰離子電池隔膜的新工藝；研發自動化鋰離子動力電池生產線，構建生產車間的MES系統，降低生產成本。
(4)生物質能
關鍵技術57生物質能關鍵技術研究
研究沼氣低溫發酵技術；二氧化碳/氫氣、甲烷/氫氣等混合氣體分離以及氫氣的貯存方法；開發利用廢棄動植物油脂和黃連木籽、油桐籽等油料林木果實，采用酯交換生產生物柴油的新技術；研究以木質纖維素為原料制備燃料乙醇新工藝，實現原料中纖維素、半纖維素、木質素等組分分離，提高酶解效率及發酵強度，并提高工藝附加值。
（五）信息產業
1.發展背景
國民經濟信息化總體水平處于全國先進行列，是國家制造業信息化示范城市。信息技術的研發與產業化取得了一系列成果，開發出了地理信息系統、物流信息平臺、污水處理工程智能化設計軟件、日照采集分析軟件等400多項有較高技術水平和市場潛力的軟件成果，現有企業200余家，從業人員3000多人，年營業收入5億多元。
在兩化融合方面，制造業領域信息化基礎設施、制造裝備的數字化程度、信息化資源的開發利用程度等處于國內先進行列，4C技術普及和覆蓋率達到85％以上。制造業信息化單項技術的應用覆蓋率達100%，新產品的研發周期縮短了30%以上，技術進步貢獻率提高了10%。
2.發展思路
優先發展軟件產業、信息技術服務業、軟件外包、物聯網等戰略性新興產業，加強數據處理、行業電子商務、動漫網游、動漫手游等關鍵技術；加大招商引資力度，引進國內大公司到建立分公司和研發中心，進一步深化制造業信息化技術應用深度。
3.產業目標
到2015年，面向工業、農業、物流等領域提供系統集成解決方案，開發平臺軟件30余套，尤其面向裝備制造業、新材料等行業，研發高效、智能控制等嵌入式系統500余套；面向物聯網應用，研發傳感技術及其產品30種；大力發展軟件外包，外包收入年遞增50%；呼叫中心座席規模達到2萬個；力爭建設物流、畜禽、軸承等行業的全國數據存儲中心，耐材、物流、鋼質辦公家俱等行業電子網站，信息產業實現年銷售收入300億元。
4.關鍵技術及研究內容
(1)軟件
關鍵技術58基礎軟件關鍵技術開發
開發嵌入式操作系統、實時數據庫管理系統，軟件工程化開發技術研究。
關鍵技術59應用軟件關鍵技術開發
開發面向離散型企業的車間MES系統，大型數控裝備的控制軟件，信息服務平臺智能化軟件，制造業信息化的其他應用軟件；開發面向流程型企業的過程控制組態軟件，過程仿真軟件；開發嵌入式農機機載控制終端；開發小麥生產過程管理決策模型及智能系統等；開發城市空間地理信息統一的數據庫及管理系統。
2.硬件
關鍵技術60硬件關鍵技術開發
開發嵌入式系統的硬件平臺、高靈敏度傳感器、數字程控交換機、VOIP系統平臺、NGN核心業務平臺、長壽命智能型光電連接器、無源光器件、節能型CO2保護焊電源、RFID車載終端、鋼絲繩質量在線檢測儀、指紋安全產品、智能儀表（智能流量記錄儀、圓度儀等）、移動通訊直放站傳輸設備等。
3.制造業信息化
關鍵技術61制造業信息化應用關鍵技術研究
面向集團企業的業務流程信息化、面向終端用戶提供信息化整體解決方案，面向制造企業實施4CP/2E集成應用技術的二次開發，研發業務流程的標準化組件技術、端到端的協同技術，動物溯源RFID耳標技術，“感知”工程推進中的數據及關鍵技術，物聯網的數據采集與傳輸技術以及生產制造執行系統（MES）。
（六）生物醫藥
1.發展背景
形成了一定規模的生物工程與制藥等高新技術產業。在獸藥生產方面，組建了國家獸用藥品工程技術研究中心，其研發能力已達到國內同行業領先水平。建成20萬畝中藥材GAP規范化種植示范基地；建成中藥中間體提取分離產業化生產基地。全市規模以上企業15家，實現年銷售收入5億元。
2.發展思路
重點發展生物制藥、中藥現代化、醫藥中間體和生物防治四個領域，促進生物技術產業規模化發展，鞏固獸用藥品生產及研發在國內的領先地位。
3.產業目標
到2015年，研發10余種重大疾病和常發流行性疾病的診斷技術和診斷試劑盒，研發出3~5種急需高效的新特藥生物制劑產品；中草藥的有效種植面積超過50萬畝；獲得5～8項具有自主知識產權的新型中藥用藥新技術、新方法；建立4個市級重點生物材料研發中心。全市生物醫藥產業年銷售收入達到20億元；年專利申請量30件以上。
4.關鍵技術及研究內容
(1)生物防治
關鍵技術62生物防治關鍵技術研究
重點研究針對病原體的快速、靈敏、特異監測與早期診斷關鍵技術，開發出新型高效抗病毒藥物、特異性疫苗和保護性抗體等生物產品，提高市應對突發生物事件和高度傳染性疾病爆發和流行的水平。
(2)生物制藥
關鍵技術63生物制藥研制開發
利用靶標發現技術，進行生理和病理過程中關鍵基因功能的研究，發展“從基因到藥物”的新藥創制技術。基于生物大分子三維結構，研發分子對接、分子模擬以及分子設計技術，設計合成創新型藥物。
(3)現代中藥制藥
關鍵技術64現代中藥制藥研制開發
開展中醫藥診療、評價技術與標準的研究。利用生物學技術對中藥有效成分的高效提純和復合改良進行研究。探索適合中藥用藥特點的方法途徑，如中藥緩釋控釋技術、靶向給藥技術、新型透皮吸收技術等，提高臨床療效；開發新型復合中藥劑型制備技術，提高綜合治療效果。
(4)新型酶制劑
關鍵技術65新型酶制劑研制開發
利用生物技術對產酶菌株進行基因改造和誘變育種研究，調整酶制劑產品結構，建立1個適合市工業和農業實際需求的生物催化技術系統，制備得到2～3種性能穩定、高產高效的產酶菌株；發展新型纖維素酶、堿性果膠酶、脂肪酶、蛋白酶等酶制劑，提高酶的純度，改進酶的分離純化工藝，增強酶制劑的穩定性、安全性和特異性；擴大酶制劑的應用范圍，改善酶的活性，提高酶產品檔次。
(5)生物基醫用高分子新材料
關鍵技術66生物基醫用高分子新材料研究開發
依據生物相容性機理，利用生物導向性及生物活性物質的控釋技術，研究生物降解或生物吸收材料的分子結構、生物材料的制備方法和質量控制體等。研發仿生學高性能生物醫用材料、人體組織器官替代材料、治療醫用輔助材料及功能部件等。
二、農業科技
（一）發展背景
“”期間，市在農作物新品種選育、旱作農業栽培技術、畜牧養殖業等方面取得了豐碩成果，農業種植結構得到優化。年糧食總產量達到235.14萬噸。農作物新品種選育獨具特色，偃展、洛旱系列小麥新品種，洛玉系列玉米新品種選育躋身于河南省前列，洛椒系列辣椒是全國四大辣椒品牌之一，旱作農業等配套技術研究優勢明顯。肉類總產量23.3萬噸，禽蛋總產量13.7萬噸，奶類總產量41.1萬噸。
（二）發展思路
鞏固農業基礎地位，以“保障糧食安全、保障食品安全、保障生態安全”為中心，積極開展高產、優質農作物、蔬菜、花卉、林果新品種選育及產業化關鍵技術研究；開展主要農作物病蟲害預警、調控技術研究和旱作生態、農業廢棄物綜合利用及農業循環技術研究；研發農產品精深加工技術，延長農業產業鏈；開展優質畜禽種質改良與高效利用、重大動物疫病綜合防治等關鍵技術研究；研發農業專家系統和網絡平臺，用高新技術尤其是信息技術改造提升傳統農業。
（三）產業目標
到2015年，選育15～20個小麥、玉米、大豆、甘薯、馬鈴薯、蔬菜等農作物新品種，單產較“”提高10～15%，良種覆蓋率達98%以上，其中小麥、玉米良種覆蓋率達100%；引進畜牧優良品種15～20個，肉牛、肉羊等畜禽良種覆蓋率達95%以上。選育3～5個林果新品種，引進林果新品種30余個。培育8～10個牡丹、芍藥等花卉新品種。推廣農業新技術10-15項。
（四）關鍵技術及研究內容
1.主要農作物、蔬菜新品種選育及高效栽培
關鍵技術67高產抗逆小麥新品種選育技術研究
利用優異種質材料做親本，在傳統育種技術基礎上，結合基因工程、分子標記輔助選擇等技術，選育出適合黃淮旱作麥區種植的抗旱節水小麥品種，產量達到7500kg/hm2以上；選育出適合黃淮高產灌區種植的高產優質小麥品種，產量達到10000kg/hm2以上。
關鍵技術68玉米新品種選育
利用國內玉米優異種質、外來溫帶和熱帶亞熱帶種質，結合現代生物技術，開展玉米資源創新和雜優模式研究，選育高產、穩產、多抗、耐密、適應機械化種植的玉米新品種，并研發配套栽培技術，產量達到12000kg/hm2。
關鍵技術69甘薯新品種選育技術研究
引進利用二倍體野生甘薯資源及國外優良的親本資源，以淀粉加工類型、鮮食類型、特用類型（紫薯、黑薯）為主要育種目標，采用有性雜交、集團雜交、系統選育等育種技術，選育高產優質、高抗根腐病、抗莖線蟲病甘薯新品種。鮮薯產量37500kg/hm2，薯干產量12500kg/hm2，淀粉產量9000kg/hm2。
關鍵技術70西紅柿、茄子、辣椒等蔬菜新品種選育技術研究
引進國外抗熱、高病、耐低溫、耐弱光、耐貯運蔬菜種質資源、，結合航天搭載、多倍體誘變等先進育種手段，、選育高產、抗病、適宜保護地栽培的西紅柿、茄子、辣椒等蔬菜新品種。
關鍵技術71優質高產抗病馬鈴薯新品種選育技術研究
引進馬鈴薯野生基因種質資源，采用細胞工程與常規育種方法相結合，聚合優質、高產、抗病、耐逆等性狀，創制優質、多抗、適于不同用途的專用馬鈴薯新品種。選育馬鈴薯新品種1-2個，品質達到鮮食或加工專用標準，抗當地二種以上主要病害，產量比相應對照品種增產5%以上。
關鍵技術72旱作節水高效型種植模式集成與示范
以小麥、玉米等主要糧食作物為重點，以降低糧食生產綜合成本、提高水份生產效益為目標，分析和評估氣候變化對農業生產的影響，重點研究高效節水型種植制度與種植模式，集成保護性耕作技術、水肥耦合高效利用技術、非充分灌溉技術、土壤墑情監測與適時灌溉預報技術等，形成具有明顯區域特色的節水高效種植技術與資源優化配置模式，提高農業抗災、減災能力，實現有限資源的高效持續利用。
2.特色花卉及林果
關鍵技術73牡丹新品種選育技術研究
引進、篩選國內外牡丹、芍藥新品種，尤其是晚（早）花、特（早）晚花材料，重點開展芍藥屬內組間、種間、野生種與園藝品種之間的遠緣雜交，探索遠緣雜交技術，提高遠緣雜交結實率與發芽率；開展牡丹、芍藥誘變（物理、化學）育種與倍性育種、染色體工程和基因導入的技術研究，培育適合不同用途的牡丹（芍藥）專用新品種。
關鍵技術74牡丹容器栽培技術研究
在設施條件下，篩選適宜于容器栽培的牡丹品種、基質、容器、營養液及綜合栽培技術，培養不同規格（矮生型、中高型、高大型）的用于促成栽培或抑制栽培以及其他用途的優質苗木，實現牡丹周年供苗。
3.畜牧業及乳制品加工
關鍵技術75動物胚胎生物技術研究
利用胚胎生物技術培育奶牛、肉牛、山羊、綿羊等動物新品種。以南陽牛、郟縣紅牛、小尾寒羊、伏牛白山羊、槐山羊等地方良種為研究對象，探索動物的繁殖規律和機制，建立新的繁殖方法和快繁新技術。使奶牛群體305天泌乳量由目前的4000－5000公斤提高至6000－7000公斤，肉牛胴體率提高至65%，肉羊產肉率提高至45%左右。
關鍵技術76地區豬繁殖與呼吸綜合征（PRRS）防控技術研究
采集不同季節、不同年齡、不同品種、臨床癥狀和病理變化等有代表性的發病豬群病料，應用RT-PCR技術對擴增各分離毒株的主要功能基因片段進行分析，從分子水平全面了解地區PRRSV的基因類型、發病特征和PRRSV的分子生物學特性，應用PCR技術對PRRSV陽性病料進行檢測，了解其與豬瘟、偽狂犬病、流感等重要病毒性疫病的混合感染情況，建立完善的PRRS防控和監控體系。
4.農產品深加工
關鍵技術77大宗農產品深加工技術研究
利用噴動床和微波干燥技術，研發大宗糧食高效低成本干燥技術、小麥變性淀粉加工工藝；甘薯精白粉絲加工工藝；分析淀粉納米化及納米淀粉基生物降解材料特性，研究納米淀粉制備技術、納米淀粉粒度效應表征及試制、微細化淀粉基生物降解材料。大宗糧食干燥成本降低10～15%；小麥變性淀粉年生產能力達到2萬噸。
關鍵技術78畜牧養殖產品深加工技術研究
以牛乳為原料，研發ESL乳、低乳糖乳、免疫乳、中式雙蛋白奶酪、微生物凝乳酶制劑及基因工程凝乳酶、高活性乳酸菌發酵劑和產胞外（莢膜）多糖乳酸菌等產品的關鍵加工技術；以雞蛋為原料，研發卵磷脂、卵黃高磷蛋白、蛋黃抗體注射液、溶菌酶、蛋清寡肽等產品的關鍵加工技術；研發豬血血球和血漿資源的綜合利用技術。
關鍵技術79果蔬深加工技術研究
重點進行果蔬高效低成本脫水干燥技術，大櫻桃、金珠果梨保鮮與深加工技術，朝天椒保鮮及深加工技術，紅色獼猴桃果酒加工技術，新型天然果蔬粉生產技術的研究。
關鍵技術80特色創意農產品加工技術研究
通過篩選適宜制作干花、保鮮花的牡丹品種，研究牡丹干花、保鮮花加工工藝；通過研究牡丹開花與衰老過程中揮發油的代謝機理和牡丹種子籽油超臨界萃取工藝，研發牡丹花精油、色素提取技術，進行牡丹系列化妝品開發；研發功能性無盆迷你果蔬園產品。黑紅薯薯條（片、泥）旅游休閑小食品。牡丹保鮮花的觀賞期達到3年以上，包裝儲存期達到5年以上。
5.農業廢棄物綜合利用
關鍵技術81玉米秸稈綜合利用關鍵技術研究
研究玉米秸稈綜合處理技術，顆粒飼料、獸藥載體、花卉肥料等產品的加工工藝，玉米秸稈粉微生物發酵關鍵技術，蚯蚓處理玉米秸稈關鍵技術，結合玉米秸稈精粗顆粒飼料對反芻家畜生產性能和肉質特性的影響研究，開發優良玉米秸稈飼料產品。
6.主要農作物病蟲害預警技術、調控技術研究
關鍵技術82主要農作物病蟲害預警技術、調控技術研究
針對小麥、玉米、花生、大豆等農作物主要病蟲害，重點開展成災機理、流行規律、病蟲與寄主植物互作、病蟲抗藥性等研究，利用先進的生物技術、信息技術，完善早期監測和預警技術措施，建立適合市農業生產的病蟲害監測與預警技術體系，研究制定以生態調控為主的主要農作物病蟲害綜合防控技術規程。
7.農業信息化
關鍵技術83農業信息化應用關鍵技術研究
建立農業信息綜合管理數據庫；面向主要農作物、牡丹、蔬菜和畜禽，研發適合市自然環境條件的高智能種養專家系統；研究農產品質量安全全過程監控、預警與管理技術；開發農產品條碼與電子標簽（RFID）、安全快速檢測技術與設備；農田基本信息解析與決策技術；研究農作物生長與產量關系模型；奶牛數字化精準養殖技術等。
三、社會發展
（一）發展思路
促進社會發展領域的科技進步，把發展節能減排、資源環境、醫療衛生、安全生產等放在優先位置，把“感知”建設作為社會發展的重要內容與載體。在統籌安排、整體推進的基礎上，實施一批科技項目，攻克相關關鍵技術和共性技術，形成寬松穩定的可持續發展的社會環境。
（二）關鍵技術及研究內容
1.節能減排
關鍵技術84節能減排關鍵技術研究
重點開展工業節能，建筑節能、交通節能，照明節能技術開發，煤的氣化、多聯產及清潔利用技術，石油、天然氣高效、清潔燃燒技術，燃氣汽車用氣的相關技術。
2.資源環境
關鍵技術85綜合治污與廢棄物資源化、循環利用技術
可生化城市污水處理關鍵技術研究及產業化示范；工業密集區大氣污染物二氧化硫、PM10控制技術；持久性有機污染物控制技術；畜禽養殖高濃度有機廢水處理與利用集成技術；鋁土礦冶煉產生赤泥的資源化利用技術。
關鍵技術86復雜礦區生態保護及修復關鍵技術
引進和開發適用于重大工程和礦區損毀土地復墾和生態重建新技術，物理、化學和生物結合修復金屬污染土地技術。
3.醫療衛生關鍵技術
加強研究出生缺陷的產前診斷技術，研究與開發重大疾病和常見病多發病的防治技術。研究與開發食品安全中安全預警關鍵技術。
關鍵技術87出生缺陷防治關鍵技術研究
重點開發高效無創出生缺陷早期篩查、檢測及診斷技術，遺傳疾病生物治療技術等。
關鍵技術88重大疾病和常見病多發病的防治關鍵技術
重點開發心腦血管疾病、惡性腫瘤、糖尿病等重大疾病和常見病多發病的早期發現及診治技術，早期預警和診斷、疾病危險因素早期干預等關鍵技術，研究規范化、個性化和綜合治療關鍵技術與方案。
關鍵技術89食品安全中安全預警關鍵技術研究
重點研究開發食品安全標準、食品安全生產過程控制、食品安全檢測、監測技術及產品。建立食品企業標準信息跟蹤服務與安全預警系統的相關技術。生物安全保障中檢測技術，重點研究快速、靈敏、特異監測與探測技術，化學毒劑在體內代謝產物檢測技術，新型高效消毒劑和快速消毒技術等。
4.公共安全
加強對突發公共事件快速反應和應急處置的技術支持以及公共安全保障技術研究。重點研究煤礦、化工、冶煉等生產事故、突發社會安全事件、自然災害、生物安全等的監測、預警、預防技術和防災減災技術。危險化學品泄漏、群體性中毒等應急救援技術。
關鍵技術90社會突發事件應急信息平臺關鍵技術
重點研究危險源探測監測、精確定位和信息獲取技術，一體化公共安全應急決策指揮平臺集成技術等。
關鍵技術91重大工業事故防控與救援關鍵技術
重點研究開發煤礦中礦井瓦斯、突水、動力性災害預警與防控技術，開發化工、冶煉等有毒有害危險行業的燃燒、爆炸、毒物泄漏等重大工業事故防控與救援技術及相關設備。
關鍵技術92城市管理綜合功能提升關鍵技術
重點研究開發城市綜合交通、城市公交優先智能管理技術，開發市政基礎設施建設、防災減災等新技術，研究重大生產事故預警與救援系統的相關技術。
四、科技服務
（一）發展背景
科技服務體系初步形成，科技創新平臺、科技咨詢、技術交易、知識產權和科技信息等服務能力不斷提高。科技服務機構300多家，其中專業科技服務機構70多家，“”期間，累計實現收入4.5億元，同比增長32%，現有專職科技服務從業人員1500人。
（二）發展思路
以科技創新、科技咨詢、技術貿易、知識產權、科技孵化、科技風險投資擔保等服務為發展重點，加大資源整合力度，完善服務網絡，培育高水平的中介服務機構，打造市科技服務特色和服務品牌，加快科技服務機構的集成化、社會化、網絡化、規模化、產業化發展步伐，使科技服務業成為市現代服務業中的重要組成部分，促進市科技創新和經濟發展。
（三）發展目標
1.科技咨詢業
到2015年，科技咨詢機構超過50家，年服務性收入達到5000萬元，從業人員超過3000人，高級咨詢師達到1000人。
2.技術交易與成果轉化服務
到2015年，“四技”服務活動機構達到100家，年交易額超過5億元。專利服務機構發展到10家，從業人員達到100人以上，專利服務年收入超過500萬元；設立涉外專利機構1家、專利資產評估服務機構1～2家；建立專利技術信息推廣平臺，實現服務手段網絡化和自動化。
3.科技孵化器
到2015年，全市科技孵化器數量達到10家；總孵化面積達到50萬平方米以上，在孵企業達1500家，在孵項目達到2000項以上，吸納就業人員10000余人，自身服務收入達到1億元以上。
4.生產力促進中心
加強市生產力促進中心建設，發展區域生產力促進中心15家，覆蓋九縣六區；面向優勢產業建立行業生產力促進中心5家。運用市場手段，配置社會資源，促進區域和行業科技創新與生產力水平的提高。
5.生產業
面向裝備制造業、新材料、新能源等優勢產業，大力發展制造資源信息共享、現代物流、電子商務等生產業，促進企業技術創新和產品創新能力的提高，保證生產活動的高效運行。到2015年，全市生產業增加值年均增長20%以上，重點培育50家科技型生產業企業。
6.公共服務平臺
整合科技資源，發揮生產力促進中心的“軸承設計”、“工業設計”公共服務平臺的示范作用。到2015年，建設大型科學儀器設備共享平臺、自然科技資源共享平臺、科學數據共享平臺、科技文獻共享平臺、成果轉化公共服務平臺等六大服務平臺。
7.創新服務平臺
到2015年，全市工程技術（研究）中心達到100家，其中國家級5個，省級35家；重點實驗室達到50家，其中國家級6家，省級12家；企業技術中心達到60家，其中國家級10家，省級20家。
（四）關鍵共性技術
關鍵技術93資源共享管理的平臺軟件開發
關鍵技術94數據庫數據自動采集、傳輸、集成、對接和共享技術開發
第六章 保障措施
為確保本規劃目標的實現，提出以下措施。
一、健全組織體系
1.健全科技領導組織體系
強化市科技創新領導小組的作用，完善科技工作聯動機制，實現創新資源的優化配置與創新活動的相互促進，充分發揮政府在科技發展中的引導作用。
2.成立科技專家委員會
面向優勢產業和優勢學科，成立市科技專家委員會，分設24個專業委員會，建立科技咨詢網。專業委員會專家承擔我市重大產業技術需求、產業發展戰略、重大關鍵技術等咨詢和論證。
3.建立健全考核制度
繼續開展對市級有關部門的科技進步目標責任考核，進一步深化縣（市）、區科技工作的縱向聯動機制，加強對縣（市）、區科技工作的考核。
二、加大科技投入
1.財政加大科技投入力度
財政科技投入增幅明顯高于財政經常性收入增幅。到2015年全市的研究與開發投入占國民生產總值的比重達到2.5%。
2.落實各項稅收政策，企業不斷加大科技投入
積極引導企業加大對科技的投入力度，把研發投入作為企業申請政府科技經費支持和認定高新技術企業的重要指標。落實企業研發費用加計扣除政策，推動企業成為研發投入的主體。到2015年，促使高新技術企業的研發投入不低于銷售收入的6%，重點骨干企業研發投入不低于3%。
3.不斷完善科技投融資體系
深化科技投融資體制改革，吸引民間資本、外資發展高新技術產業，支持發展科技型中小企業。力爭到2015年建立5～7家科技創業（風險）投資公司和科技投資擔保公司，為200家科技型中小企業提供擔保資金500億元。
4.加強科技投融資平臺建設
引導社會資金投向高新技術產業，大力支持并協助高新技術企業和科技型中小企業上市融資或發行企業債券。到2015年，爭取實現5～8家高新技術企業上市。
三、人才保障
1.加強對創新人才的培養
在實施重大科技專項、建設重點實驗室和工程技術研究中心等創新平臺過程中，把創新人才培養作為重要的考核指標，引導項目單位加強對創新人才的培養力度，使之成為集聚和培養高水平創新人才的載體。
2.培養和引進高層次人才
充分發揮創新人才的核心支撐作用，著力培養一批科技創新人才、高技能人才、農村實用技術人才和自主創新意識強的企業家，造就培育一批具有較強自主創新能力的科技創新團隊和科技領軍人物，到2015年，力爭引進高層次創新人才10人，爭取培養中原學者2～3名，科技領軍人物10名，科技創新團隊8個。
四、強化知識產權保護
1.加強知識產權保護
進一步加大對專利申請的補助力度，培育和發展知識產權優勢企業。到2015年，培育專利優勢企業15家，建立以行業協會為主導的知識產權維權援助機制，健全有利于知識產權保護的從業資格制度和社會信用制度，開展知識產權宣傳培訓，加大知識產權保護和市場監管力度。
2.實施技術標準提升工程
支持企業、行業協會和科研機構主持或參與國際標準、國家標準和行業標準的制（修）訂。實施標準提升工程，鼓勵企業積極采用國際標準和國外先進標準組織生產，促進企業核心技術和專利技術向標準轉化。
3.發揮科技創新在品牌建設中的作用
全面提升制造業品牌，優先培育高新技術產業和優勢制造業品牌，推進“制造”向“創造”轉變。做大做強地方特色優勢產品品牌，加快名優產品開發。做專做精服務業品牌，重點培育生產型服務業和生活消費型服務業品牌。鼓勵有條件的品牌企業開展國際化經營，創建出口品牌和國際品牌。
五、加強科技合作與交流
進一步加強我市與國內重點高校和科研院所開展科技合作與交流，吸引高校、科研院所來設立聯合實驗室、研究開發中心、博士后工作站、科研成果轉化基地；支持我市企業與國內高校、科研院所聯合開展攻關，加強學產研合作，實施產學研合作項目，到2015年，要重點實施200項產學研合作項目。
六、推進科技計劃管理改革
在科技計劃項目網上申報的基礎上，改革科技計劃項目管理方法，實行科技計劃項目的網上評審、異地評審、會議評審相結合，科學選項立項。加大重大科技專項的實施力度，圍繞我市的優勢產業和高新技術產業發展的關鍵領域，集中優勢科技資源，實施50項重大科技專項，突破一批重大關鍵技術，凸現科技對我市經濟發展引領和支撐作用。
七、加快產業技術創新聯盟建設
建立產業聯盟，實現創新資源的有效分工和合理銜接，圍繞產業技術創新的關鍵技術開展技術合作和聯合攻關。“十二五”期間，面向我市裝備制造、新材料等優勢和特色產業，建立5個產業技術創新聯盟。
