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碳纖維材料具有高強度和高模量，是下一代軌道交通車體的理想材料。目前國內(nèi)開展了碳纖維應(yīng)用于車體個別部件的替換研究，但整個車體的碳纖維設(shè)計制造上，國內(nèi)還是空白。本成果來自有重大應(yīng)用前景的橫向項目和自主發(fā)明專利，碳纖維車體目前已初步完成結(jié)構(gòu)、力學(xué)和功能設(shè)計。在滿足相關(guān)車體力學(xué)規(guī)范條件下，車體質(zhì)量較現(xiàn)有車體減重30%-50%，車體設(shè)計的耐疲勞、耐腐蝕、耐火等性能可以滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。

解決奧氏體不銹鋼、高強度鋼和超高強度鋼、鈦合金及鎳基合金的切削加工難題，優(yōu)化加工工藝方案，包括刀具的結(jié)構(gòu)與參數(shù)優(yōu)選，切削參數(shù)的選擇與優(yōu)化，工藝路線的確定，冷卻潤滑方案的制定等，提高加工效率與經(jīng)濟效益。主要內(nèi)容包括：（1）刀具的選型及結(jié)構(gòu)優(yōu)化 根據(jù)被加工材料的物理力學(xué)特性，選擇合理的刀具材料及結(jié)構(gòu)，進行下列工作：①不同涂層材料切削仿真對比；②不同刀具角度的切削仿真對比；③不同刃型的切削仿真對比，主要考察直線刃、圓弧刃、倒棱、修光刃等單一刃型及復(fù)合刃型對切削結(jié)果的影響規(guī)律。

以鎳及鎳合金為基體，在溶體中原位反應(yīng)生成增強相形成復(fù)合材料。由于鎳的高溫性能優(yōu)良，因此這種復(fù)合材料主要是用于制造高溫下工作的零部件。解決了等軸晶鑄造鎳基高溫合金高溫性能與工藝性能難以兼顧的難題，實現(xiàn)高耐熱溫度航空發(fā)動機大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)熱端部件整體精鑄成型。

創(chuàng)立了過冷共晶合金凝固的理論模型，闡明了深過冷單相合金和共晶合金凝固組織的形成機制，發(fā)展了非晶合金成分設(shè)計的擴撲準(zhǔn)則，顯示了非晶合金不均勻塑性變形過程中組織與力學(xué)性能的變化規(guī)律。

在鈦基溶體中原位反應(yīng)合成非連續(xù)增強體，合理調(diào)控增強體型貌、尺寸和分布等，大幅度提升了材料的高溫力學(xué)性能，在450-700℃溫度區(qū)間材料能保持高比強度、高比剛度等優(yōu)異性能，是超高速宇航飛行器和下一代航空發(fā)動機等裝備高溫部件候選材料之一。

利用多層級自組裝原理研究生物診療材料，實現(xiàn)多元組份的分子-納米-微米多層級高效復(fù)合，揭示了多層級微納診療材料結(jié)構(gòu)-性能間關(guān)系。                                                                 實現(xiàn)了多糖納米診療載體的高效制備，效率為傳統(tǒng)膠束化方法的千倍以上；多糖納米診療載體成功應(yīng)用于腫瘤淋巴轉(zhuǎn)移動物模型的特異性靶向診療；利用具有多級復(fù)合結(jié)構(gòu)的多功能自組裝微囊實現(xiàn)了腫瘤的特異性識別與診斷；

芳綸紙基材料是采用芳綸纖維和芳綸漿粕為原料，抄造成紙張，然后熱壓成型。與無紡布成型方式比較，造紙的辦法可以將多種纖維原料復(fù)合在一起，纖維在材料中的排列方式可從XYZ三個方向靈活地調(diào)整，纖維在材料中的分布非常均勻。因此，該材料具有強韌的機械性能、優(yōu)良的電介質(zhì)強度、良好的耐高溫性能、化學(xué)穩(wěn)定性和適應(yīng)性等多項優(yōu)點。 芳綸紙制成SANDWICH復(fù)合結(jié)構(gòu)材料可作為次受力結(jié)構(gòu)部件大量應(yīng)用于飛機、汽車、船舶等交通工具上以減輕重量；可以用于耐高溫和腐蝕等環(huán)境的過濾材料；發(fā)電機、馬達(dá)、變壓器絕緣材料；

1）適用于PP的新型無鹵阻燃體系 特點：無鹵素，低添加量，力學(xué)性能優(yōu)良，加工熱穩(wěn)定性好2）常規(guī)鹵素阻燃劑的微膠囊包覆技術(shù) 特點：提高初始熱分解溫度，降低阻燃劑用量，降低鹵素釋放量，阻燃效率高3）新型膨脹型阻燃劑的微膠囊包覆技術(shù) 特點：提高初始熱分解溫度，環(huán)保，阻燃效率高，提高阻燃劑與聚合物相容性，力學(xué)性能優(yōu)良，阻燃劑耐水性好

靜電紡絲法制備的納米纖維空氣過濾材料，具有高攔截效率高透氣性的特點，對0.3微米的顆粒物可以達(dá)到99%的攔截效率，同時空氣阻力小于90Pa。另外采用靜電紡絲技術(shù)可一步制備具有抗菌、防紫外、阻燃等功能的防水透氣納米纖維膜。 一、項目分類 顯著效益成果轉(zhuǎn)化 二、技術(shù)分析 靜電紡絲法制備的納米纖維空氣過濾材料，具有高攔截效率高透氣性的特點，對0.3微米的顆粒物可以達(dá)到99%的攔截效率，同時空氣阻力小于90Pa。另外采用靜電紡絲技術(shù)可一步制備具有抗菌、防紫外、阻燃等功能的防水透氣納米纖維膜。原料廣泛（高聚物、生物降解聚合物、可回收材料），不含氟。該納米纖維膜具有微多孔結(jié)構(gòu)，孔徑小于30nm，孔隙率70%以上，熱熔膠貼合后的面料具有高耐水壓，高透氣性，柔軟輕薄（<7g/m2）的特點，適用于戶外運動服裝、汽車內(nèi)飾及帳篷布等，可替代Gore-tex，完全無氟防水。耐水壓可達(dá)10000mmH2O，透濕度10000g/m2/24h，透氣性0.3cm3/cm2/s，真正實現(xiàn)防水面料的“可呼吸”。

工業(yè)固體廢渣的有效處置、生態(tài)環(huán)境污染的源頭治理、新老建筑物的節(jié)能降耗、海綿城市建設(shè)中的排水蓄水、美好城市建設(shè)中的路面裝飾及傳統(tǒng)建材生產(chǎn)對土地資源的消耗等，是國民經(jīng)濟和社會持續(xù)發(fā)展迫切需要解決的重大問題。本成果以尾礦（黑色金屬尾礦、有色金屬尾礦、稀貴金屬尾礦和非金屬尾礦）、燃料廢渣（粉煤灰、煤矸石、石油焦等）、冶煉廢渣（鋼鐵冶金渣和有色金屬冶金渣）、建筑垃圾、水處理污泥及工業(yè)粉塵等工業(yè)固體廢渣為主要原料，制備建筑物隔熱保溫隔聲用泡沫陶瓷、海綿城市建設(shè)用透水陶瓷、裸露路面及建筑物裝飾用陶瓷板等新型建筑材料制品，提供全固廢或以工業(yè)廢渣為主要組成的新型建筑材料的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)與方案。 根據(jù)不同尾礦、燃料廢渣、冶煉廢渣、建筑垃圾、水處理污泥等工業(yè)固廢的化學(xué)組成與物相特點，利用各廢渣化學(xué)組成間的協(xié)同-互補-相克原理，通過組成的科學(xué)設(shè)計和工藝控制，實現(xiàn)工業(yè)廢渣的最佳組合、最大化利用和高附加值利用；通過化學(xué)鍵合和物理包埋技術(shù)，實現(xiàn)對廢渣中可能存在的重金屬離子的固溶與固封，使制品不產(chǎn)生二次污染。其中，泡沫陶瓷的固廢含量為100wt%，體積密度0.37-0.61g/cm3，氣孔率78.3-88.5%，抗壓強度2.9-8.1MPa，抗彎強度1.4-4.3MPa；透水陶瓷的固廢含量為100wt%，透水系數(shù)4.68×10-2cm/s，抗壓強度72.3MPa，抗彎強度13.3MPa；陶瓷板的固廢含量為100wt%，體積密度1.96～2.01g/cm3，最高抗壓強度346.5MPa。 優(yōu)勢：（1）原材料優(yōu)勢：以工業(yè)廢渣為原料，無需消耗化工原料及礦產(chǎn)與土地資源；（2）技術(shù)優(yōu)勢：利用各廢渣化學(xué)組成間的協(xié)同-互補-相克效應(yīng)及固溶-固封技術(shù)，既可實現(xiàn)廢渣的最佳組合、最大化利用，又可賦予制品優(yōu)良的綜合性能，還可降低燒結(jié)溫度與時間，從而減少制備過程的能源消耗與排放。（3）其它優(yōu)勢：與有機泡沫材料相比，無機泡沫材料耐高溫，無安全隱患；與免燒結(jié)泡沫水泥相比，燒結(jié)泡沫陶瓷的強度高，使用可靠性強。