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航空航天用新型高強(qiáng)高溫鈦基復(fù)合材料
網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)鈦基復(fù)合材料密度(4.5 g/cm3)與傳統(tǒng)鈦合金相當(dāng)，是在高溫鈦合金的基礎(chǔ)上，通過(guò)粉末冶金與增強(qiáng)相分布調(diào)控技術(shù)，在鈦合金晶粒周?chē)ㄏ蛞朐鰪?qiáng)相，有效抑制晶界高溫弱化效果、并進(jìn)一步提高了室溫強(qiáng)化效果、均勻等軸的網(wǎng)狀組織以及大尺寸基體區(qū)的存在有效提高了塑韌性，體現(xiàn)出超耐高溫與高強(qiáng)韌一體化的特性。
一、項(xiàng)目分類(lèi)
顯著效益成果轉(zhuǎn)化
二、成果簡(jiǎn)介
網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)鈦基復(fù)合材料密度(4.5 g/cm3)與傳統(tǒng)鈦合金相當(dāng)，是在高溫鈦合金的基礎(chǔ)上，通過(guò)粉末冶金與增強(qiáng)相分布調(diào)控技術(shù)，在鈦合金晶粒周?chē)ㄏ蛞朐鰪?qiáng)相，有效抑制晶界高溫弱化效果、并進(jìn)一步提高了室溫強(qiáng)化效果、均勻等軸的網(wǎng)狀組織以及大尺寸基體區(qū)的存在有效提高了塑韌性，體現(xiàn)出超耐高溫與高強(qiáng)韌一體化的特性。使用溫度較基體鈦合金提高200 ℃，達(dá)到600-800 ℃。某高溫條件下，較基體鈦合金穩(wěn)態(tài)蠕變速率降低2-3個(gè)數(shù)量級(jí)、相同持久時(shí)間下，持久應(yīng)力提高3倍多、相同應(yīng)力下，持久時(shí)間提高57倍，顯示非常優(yōu)異的高溫性能。且具有優(yōu)異的焊接性能、塑性與成形性能，成為高速飛行器耐熱部件的理想結(jié)構(gòu)材料，替代高溫合金可減重45%左右，如設(shè)計(jì)的鈦基復(fù)合材料氣動(dòng)格柵單件可實(shí)現(xiàn)減重5800 g，具有重要經(jīng)濟(jì)與社會(huì)價(jià)值。可徹底解決高速飛行器輕質(zhì)耐熱結(jié)構(gòu)件無(wú)合適材料可選的瓶頸問(wèn)題，填補(bǔ)了其它領(lǐng)域無(wú)可用的輕質(zhì)、耐熱、高強(qiáng)韌、可加工、可焊接材料空白，處于世界領(lǐng)先水平。
哈爾濱工業(yè)大學(xué)
2022-08-12
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石墨烯包覆鈦酸鋰材料及高性能超級(jí)電池
一、項(xiàng)目分類(lèi)
顯著效益成果轉(zhuǎn)化
二、成果簡(jiǎn)介
本項(xiàng)目開(kāi)創(chuàng)性地將石墨烯用于包覆鈦酸鋰，通過(guò)獨(dú)特的加工工藝制得業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的石墨烯包覆鈦酸鋰材料，有效地解決了鈦酸鋰負(fù)極材料的產(chǎn)氣問(wèn)題，并以此為基礎(chǔ)制得了高性能的鈦酸鋰超級(jí)電池。該電池單體可8C持續(xù)放電，20C脈沖放電，充放電循環(huán)大于30000次，10分鐘可充電90%以上，低溫性能優(yōu)異（可在-40度環(huán)境下放電）。
石墨烯具有高導(dǎo)電性和優(yōu)良的電化學(xué)穩(wěn)定性，通過(guò)石墨烯的均勻包覆改善了鈦酸鋰的電子電導(dǎo)性，進(jìn)而提升了電池的大倍率充放電能力和高低溫性能。同時(shí)，石墨烯包覆降低了材料充放電過(guò)程中的極化，提高了材料的容量發(fā)揮，通過(guò)鈍化鈦酸鋰材料表面的活性位點(diǎn)，解決了其產(chǎn)氣問(wèn)題。利用該負(fù)極材料做成鈦酸鋰超級(jí)電池，具有優(yōu)異的倍率充放電性能、長(zhǎng)壽命、高安全性能和優(yōu)異的低溫充放電性能。
本項(xiàng)目首先開(kāi)發(fā)了石墨烯包覆的鈦酸鋰材料，采用高溫固相法合成，X射線(xiàn)衍射圖譜證明其為標(biāo)準(zhǔn)的鈦酸鋰尖晶石結(jié)構(gòu)，微觀(guān)上由100-200nm的一次顆粒組成的微米和亞微米級(jí)二次球形顆粒，D50為15±5μm，1C可逆容量大于155mAh/g。
獲得了基于石墨烯包覆鈦酸鋰負(fù)極材料的鈦酸鋰超級(jí)電池，通過(guò)串并聯(lián)成組后可以用于低溫啟動(dòng)電源，軌道交通，儲(chǔ)能等領(lǐng)域，在長(zhǎng)壽命、高安全、快充和低溫充放電領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
南開(kāi)大學(xué)
2022-07-29
尖晶石型錳系高比能鋰電池正極材料
一、項(xiàng)目分類(lèi)
關(guān)鍵核心技術(shù)突破
二、成果簡(jiǎn)介
本項(xiàng)目開(kāi)發(fā)出兩類(lèi)高性能尖晶石型錳系鋰電池正極材料，包括多孔結(jié)構(gòu)LiMn2O4材料和微納結(jié)構(gòu) LiNi0.5Mn1.5O4材料。對(duì)于LiMn2O4材料，利用“乳液沉淀-固相鋰化”制備路徑，獲得了高純度富鋰尖晶石相，產(chǎn)物具有一維多孔結(jié)構(gòu)，產(chǎn)物尺寸可在納米、亞微米和微米尺度范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，優(yōu)化的產(chǎn)品具有非常好的高倍率性能和長(zhǎng)周期循環(huán)性能。對(duì)于LiNi0.5Mn1.5O4材料，利用“碳酸鹽一步共沉淀法”和“表面活性劑輔助草酸鹽共沉淀法”兩種制備技術(shù)路線(xiàn)，獲得的產(chǎn)品眾多優(yōu)點(diǎn)。
項(xiàng)目特色和創(chuàng)新之處：開(kāi)發(fā)了“乳液沉淀-固相鋰化”、“碳酸鹽一步共沉淀法”和“表面活性劑輔助草酸鹽共沉淀法”三條技術(shù)路線(xiàn)，用于多孔結(jié)構(gòu)LiMn2O4電極材料和微納結(jié)構(gòu)LiNi0.5Mn1.5O4的制備，制備方法工藝簡(jiǎn)單、易于實(shí)施，有利于推廣應(yīng)用，制備的產(chǎn)品具有晶相純度高、形貌規(guī)整、粒徑可調(diào)、振實(shí)密度大、高電壓區(qū)間容量高、比容量高、倍率性能好、長(zhǎng)周期循環(huán)性能突出等特點(diǎn)。
社會(huì)貢獻(xiàn)和經(jīng)濟(jì)效益：使尖晶石型新型錳系鋰電池正極材料形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，促進(jìn)成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化，提升電池行業(yè)的研發(fā)水平和產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)優(yōu)化，帶動(dòng)鋰電池等新興能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
南開(kāi)大學(xué)
2022-07-29
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一種氮摻雜碳納米材料、其制備方法及應(yīng)用
本發(fā)明公開(kāi)了一種氮摻雜碳納米材料、其制備方法及其應(yīng)用于 制備燃料電池陰極材料。所述氮摻雜碳納米材料包括含氮雜環(huán)化合物 以及碳納米材料，其中氮的質(zhì)量含量在 2%至 10.4%之間。其制備方法 包括以下步驟：（1）將表面活化的碳納米材料與含氮絡(luò)合物，按照質(zhì) 量比例 1:1 至 1:5 均勻混合，得到前驅(qū)體混合物；（2）將步驟（1）中 獲得的前驅(qū)體混合物在保護(hù)氣體環(huán)境下，升溫至 800℃至 1000℃，煅 燒 2 小時(shí)至
華中科技大學(xué)
2021-04-14
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高新能聚合物／石墨烯復(fù)合材料系列產(chǎn)品
項(xiàng)目簡(jiǎn)介： 石墨烯屬于碳納米材料家族中的一員，具 有高硬度、高
西華大學(xué)
2021-04-14
科學(xué)技術(shù)大學(xué).jpg){kind=logo}
納米二氧化硅氣凝膠隔熱保溫材料
與市場(chǎng)上現(xiàn)有氣凝膠產(chǎn)品采用超臨界干燥技術(shù)不同， 本產(chǎn)品采用常壓干燥方式制備。 粉體的導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)到 0.015W/mK,復(fù)合保溫氈墊的導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)到 0.022 W/mK，保溫性能優(yōu)于市場(chǎng)上有機(jī)保溫材料， 而且燃燒性能達(dá)到 A 級(jí)不燃，兼有保溫和防火效果。 通過(guò)工藝改進(jìn)解決了常壓干燥制備有機(jī)溶劑使用量大和制備周期長(zhǎng)的缺點(diǎn)，而且使用無(wú)機(jī)硅源和有機(jī)溶劑使用少，制備成本大大降低。
中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
2023-05-19
輕質(zhì)高強(qiáng)防火隔熱材料的研發(fā)和規(guī)模化制備
開(kāi)發(fā)了一種冰晶誘導(dǎo)自組裝和熱固化相結(jié)合的技術(shù)， 以傳統(tǒng)的熱固性樹(shù)脂（如酚醛樹(shù)脂和密胺樹(shù)脂）為基體材料，成功研制了一系列的樹(shù)脂基仿生人工木材。這種方法還可以復(fù)合多種納米材料以制備多功能復(fù)合人工木材，而且簡(jiǎn)單高效，容易放大生產(chǎn)。
中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
2023-05-19
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汽車(chē)用高性能熱作模具材料及表面復(fù)合強(qiáng)化技術(shù)
可以量產(chǎn)/n成果簡(jiǎn)介：近幾年來(lái),中國(guó)的轎車(chē)市場(chǎng)每年新增的車(chē)型不下百款,由于汽車(chē)大部分零部件是由模具制造成型的，僅每年新開(kāi)模具就超過(guò)100億元，因此提高模具制造質(zhì)量及壽命對(duì)汽車(chē)產(chǎn)品質(zhì)量和汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要，具有極大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。本成果借助大型熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)計(jì)算軟件Thermo-calc&Dictra，在H13鋼基礎(chǔ)通過(guò)優(yōu)化合金成分并添加微量的鈮，在保持H13鋼原有優(yōu)異性能的前提下，改善H13鋼的熱疲勞性能，從而出開(kāi)發(fā)一種新型優(yōu)質(zhì)的汽車(chē)用熱作模具鋼HG1鋼。同時(shí)結(jié)合表面處理新工藝，將
湖北工業(yè)大學(xué)
2021-01-12
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一種寬頻帶異向介質(zhì)材料及其制備方法
本發(fā)明公開(kāi)了一種寬頻帶異向介質(zhì)材料及其制備方法，屬于電磁材料領(lǐng)域。該寬頻帶異向介質(zhì)材料主要包括第一介質(zhì)、第二介質(zhì)和異向介質(zhì)環(huán)，異向介質(zhì)環(huán)同時(shí)具有負(fù)磁導(dǎo)率與負(fù)介電常數(shù)，第二介質(zhì)在異向介質(zhì)環(huán)的環(huán)內(nèi)，第一介質(zhì)在異向介質(zhì)環(huán)的環(huán)外，第二介質(zhì)的磁導(dǎo)率的絕對(duì)值大于第一介質(zhì)的磁導(dǎo)率的絕對(duì)值。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是異向介質(zhì)材料的負(fù)折射率頻帶的相對(duì)帶寬百分比可以接近200％，從而可以減輕這些材料的色散特性；本發(fā)明在微波、紅外、光等各個(gè)頻段均可適用。
浙江大學(xué)
2021-04-13
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一種人工濕地用多孔基質(zhì)材料及其制備方法
項(xiàng)目簡(jiǎn)介 本成果一種人工濕地用多孔基質(zhì)材料及其制備方法，屬于水處理材料技術(shù)領(lǐng)域。常 溫下，將質(zhì)量比為 10-20%的粒徑 0.5-1.5mm 砂質(zhì)粘土、5-35%的粒徑 5-10mm 沸石、5-10%235 的粒徑＜10mm 腐木、5-35%的Ⅰ級(jí)粉煤灰或Ⅱ級(jí)粉煤灰、5-25%的粒徑＜5mm 鐵屑、1-2% 的建筑用減水劑和 10-15%的水?dāng)嚢杈鶆蛐纬苫旌狭希粚⒒旌狭献⑷肭蛐位虼u形模具中， 在 80-120Pa/mm2 的壓力下壓制定型，1 小時(shí)后脫
江蘇大學(xué)
2021-04-14