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懸賞金額：10萬(wàn)元 發(fā)榜企業(yè)：深圳市豪龍新材料技術(shù)有限公司  需求領(lǐng)域：精細(xì)化工 產(chǎn)業(yè)集群：先進(jìn)材料產(chǎn)業(yè)集群 技術(shù)關(guān)鍵詞：光刻樹脂; 光刻膠; 特種硅樹脂; 高性能硅橡膠; 紫外光固化技術(shù)

鋁及其合金是工程應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)材料之一。傳統(tǒng)的鋁合金零件通過(guò)鑄造、鍛造和粉末冶金等方法制造，與這些傳統(tǒng)制造過(guò)程相關(guān)的工具設(shè)備增加了制造成本和交付周期。3D打印技術(shù)由于為制造設(shè)計(jì)提供了豐富的自由度而廣泛應(yīng)用于工程零件的制造。現(xiàn)有3D打印技術(shù)中，選擇性激光熔化（SLM）是發(fā)展最為廣泛的方法之一。但是SLM工藝中的冶金缺陷如許多裂紋、球化和氣孔導(dǎo)致只有有限數(shù)量的金屬適合該種工藝，且具備滿足要求的密度、微觀結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度。 中南大學(xué)粉末冶金研究院李瑞迪研究員和新西蘭奧克蘭大學(xué)、中車工業(yè)研究院有限公司等單位合作通過(guò)對(duì)合金元素進(jìn)行調(diào)控和熱處理工藝的探索，發(fā)展了一種適用于SLM制備工藝，具有良好抗裂性和高強(qiáng)度Al-Mg-Si-Sc-Zr合金。相關(guān)論文以題為“Developing a high-strength Al-Mg-Si-Sc-Zr alloy for selective laser melting: crack-inhibiting and multiple strengthening mechanisms”于4月13日在金屬材料頂級(jí)期刊《Acta Materialia》在線發(fā)表。 在該項(xiàng)工作中，研究人員設(shè)計(jì)了一系列Al-Mg（-Si）-Sc-Zr合金，并用霧化合金粉末進(jìn)行3D打印制備。在沒(méi)有Si元素的情況下，Al-xMg-0.2Sc-0.1Zr（x=1.5,3.0,6.0wt.%）合金在制備過(guò)程中均易發(fā)生熱裂紋，平均裂紋密度隨Mg含量的增加而增大。發(fā)現(xiàn)在Al-6Mg-0.2Sc-0.1Zr合金中加入1.3wt%的Si能夠有效地抑制SLM過(guò)程中的熱裂紋，同時(shí)細(xì)化制備合金的微結(jié)構(gòu)，從而提高打印試樣的力學(xué)性能。 圖1：不同成分的打印樣品晶粒尺寸和形貌EBSD分析結(jié)果：（a）1.5 wt%Mg，合金1；（b）3.0 wt%Mg，合金2；（c）6.0 wt%Mg，合金3；（d）6.0 wt%Mg+1.3 wt%Si，合金4。晶體學(xué)取向用倒極圖（IPF）表示。 圖2：Mg和Si元素對(duì)試樣斷裂行為的影響。（a）不同合金成分（合金1，合金2，合金3，合金4）的拉應(yīng)力應(yīng)變曲線。（b-e）合金1（b）、合金2（c）、合金3（d）、合金4（e）的斷口SEM圖像。 通過(guò)對(duì)合金成分的進(jìn)一步微調(diào)，研究人員設(shè)計(jì)了一種新型合金Al-8.0Mg-1.3Si-0.5Mn-0.5Sc-0.3Zr。這種新合金具有明顯的細(xì)化微觀組織，由亞微米胞體和胞體中存在的共晶Al3（Sc，Zr）納米粒子（2-15nm）和粒間Al-Mg2Si共晶（Mg2Si直徑10-100nm）組成。打印試樣中形成了高密度的層錯(cuò)和獨(dú)特的9R相。試樣的拉伸強(qiáng)度和延伸率分別達(dá)到497MPa和11%。經(jīng)過(guò)時(shí)效處理后，試樣的拉伸強(qiáng)度達(dá)到550MPa，塑性在8%～17%之間。除了固溶強(qiáng)化、晶界強(qiáng)化和納米顆粒強(qiáng)化外，高密度層錯(cuò)也有助于強(qiáng)化。 圖3：不同組分（a1-4）合金#4；（b1-4）合金#5的SLM打印樣品的細(xì)晶區(qū)TEM圖像：（a1-2）合金4的胞狀結(jié)構(gòu)；（a3-4）合金的柱狀結(jié)構(gòu)；（b1-5）合金（b2）的胞狀結(jié)構(gòu)是（b1）的暗場(chǎng)圖像；（b3-4）合金的柱狀組織#5；圖（a2），（a4），（b2）和（b4）顯示了晶間共晶組織；（b5）是SLM-printed Alloy#5細(xì)胞的干HAADF圖像和主要元素（Al、Mg、Si、Sc、Mn和Zr）的相應(yīng)EDX圖譜。 圖4：（a）SLM打印合金#5時(shí)效前后的拉伸應(yīng)力應(yīng)變曲線。曲線“#5”表示打印合金#5；曲線“#5-HT1”表示360℃時(shí)效8h的合金#5；曲線“#5-HT2”表示300℃時(shí)效8h的合金#5。（b）在合金#5-HT2斷裂處拉伸試樣的透射電鏡顯示具有高密度位錯(cuò)和SFs的變形組織。（c）沿[001]方向的變形亞晶中滑移帶和滑移方向的HRTEM圖像。（d）在（-100）面上用（c）圖中標(biāo)記區(qū)域的傅里葉逆變換圖像顯示出高密度位錯(cuò)。 這項(xiàng)研究成果通過(guò)在原有3D打印Al-Mg-Sc-Zr合金中添加Si元素，形成了精細(xì)打印微觀組織，獲得了無(wú)裂紋的打印合金成分。隨后通過(guò)熱處理時(shí)效工藝引入高密度層錯(cuò)并細(xì)化晶粒，開發(fā)出了一種具有低熱裂敏感性和高強(qiáng)度的新型鋁鎂合金。這項(xiàng)工作提供了一種解決和消除SLM工藝中的冶金缺陷的鋁鎂合金成分設(shè)計(jì)方法和熱處理工藝，推動(dòng)了SLM制造技術(shù)的工程應(yīng)用。

（專利號(hào)：ZL 201410557601.2） 簡(jiǎn)介：本發(fā)明公開了一種帶有硫化鋁(Al2S3)外殼的硫化銅(CuS)納米粉末材料及其制備方法，屬于納米材料制備技術(shù)領(lǐng)域。該納米粉末材料為核殼結(jié)構(gòu)，內(nèi)核為CuS納米顆粒，外殼為Al2S3層；所述CuS納米顆粒內(nèi)核的粒徑為10～100nm，所述Al2S3外殼層為非晶Al2S3層，其厚度為1～10nm。本發(fā)明采用等離子電弧放電法，將銅粉和鋁粉按一定原子百分比壓制成塊體作為陽(yáng)極材料，采用石墨作為陰極

傳統(tǒng)熒光材料與磁性（多為黑色）指紋粉末結(jié)合后通常會(huì)導(dǎo)致熒光猝滅，而利用 AIE 材料聚集態(tài)下熒光亮度的高特性，與黑色磁粉復(fù)合后不但信號(hào)不受背景干擾，還能實(shí)現(xiàn)在日光和紫外光下的雙重顯色，獲得高分辨的指紋多級(jí)結(jié)構(gòu)信息。為了適應(yīng)南方潮濕天氣，本團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步開發(fā)了指紋噴現(xiàn)液，可在更復(fù)雜環(huán)境和背底下進(jìn)行微弱指紋識(shí)別。該技術(shù)已在公安機(jī)關(guān)試用推廣，成功協(xié)助偵破多起惡性案件。 同時(shí)，利用本團(tuán)隊(duì)自主開發(fā)的智能指紋對(duì)比分析儀，能夠快速讀取通過(guò) AIE 雙模輸出的指紋信息，并與相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)人員進(jìn)行對(duì)比， 進(jìn)而展示現(xiàn)役人員的準(zhǔn)確信息。該技術(shù)還可結(jié)合目前的云端技術(shù)與監(jiān)控圖像識(shí)別系統(tǒng)，快速確認(rèn)疑似人員的移動(dòng)路徑，實(shí)現(xiàn)采集- 識(shí)別-監(jiān)控-追捕無(wú)縫對(duì)接。 

本發(fā)明公開了一種具有高粉末原料利用率的高能束增材制造方 法及設(shè)備。方法根據(jù)待成形金屬構(gòu)件切片輪廓形狀確定成型缸的內(nèi)部 結(jié)構(gòu)，使各鋪粉層的金屬粉末盡量只處于待成形金屬構(gòu)件切片輪廓形 狀對(duì)應(yīng)的區(qū)域，以大幅度減少金屬粉末的用量，并提高高能束增材制 造的功效。設(shè)備包括一個(gè)或多個(gè)成型缸，該成型缸的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與待成 形金屬構(gòu)件切片輪廓形狀相匹配。本發(fā)明通過(guò)使用鑲塊以及與金屬構(gòu) 件切片輪廓形狀相適應(yīng)的異形基板，實(shí)現(xiàn)了針對(duì)不同金屬構(gòu)件

（專利號(hào)：ZL 201410557604.6） 簡(jiǎn)介：本發(fā)明公開了一種帶有硫化鋁(Al2S3)外殼的二硫化鎢(WS2)納米粉末材料及其制備方法，屬于納米材料制備技術(shù)領(lǐng)域。該納米粉末材料為核殼結(jié)構(gòu)，內(nèi)核為WS2納米顆粒，外殼為Al2S3層；所述WS2內(nèi)核的粒徑為10～100nm，所述Al2S3外殼層為非晶Al2S3層，其厚度為1～10nm。本發(fā)明采用等離子電弧放電法，將鎢粉和鋁粉按一定原子百分比壓制成塊體作為陽(yáng)極材料，采用石墨作為陰極材料，

鋁銅合金廣泛應(yīng)用于航空航天、艦船、車輛等工業(yè)領(lǐng)域，目前國(guó)內(nèi)外針對(duì)鋁銅合金焊接及增材專用材料主要為ER2319，鋁銅合金熔焊時(shí)焊縫金屬不僅易產(chǎn)生熱裂紋，而且焊縫的強(qiáng)度低、塑性差，影響了鋁銅合金作為焊接結(jié)構(gòu)件的推廣應(yīng)用；鋁銅合金沉積態(tài)組織不均勻性，晶粒組織較粗大，增材試樣性能較低。針對(duì)鋁銅合金焊接接頭及增材件性能較低，缺乏高性能的專用材料這一問(wèn)題開展研究，開發(fā)一種高性能的鋁銅合金焊接和增材用焊絲，通過(guò)對(duì)鑄錠、焊絲及其增材試樣組織進(jìn)行觀察分析，系統(tǒng)研究Ti和Zr的含量對(duì)鋁銅合金微觀組織結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能影響，探索增材制造過(guò)程中的組織演變機(jī)制；深入研究非均質(zhì)形核核心的形貌、大小、分布以及其晶體結(jié)構(gòu)和晶格常數(shù)，揭示Ti、Zr元素復(fù)合作用細(xì)化鋁銅合金組織機(jī)理，豐富和發(fā)展鋁合金細(xì)化理論，為高性能鋁銅合金焊接增材專用材料的研發(fā)提供一條新的思路，推動(dòng)鋁銅合金在工業(yè)領(lǐng)域更廣泛的應(yīng)用。

基金屬間化合物原料成本較低，具有低比重、優(yōu)異的抗氧化、抗硫蝕等特點(diǎn)，可以應(yīng)用于對(duì)強(qiáng)度要求不太高的中高溫氧化或硫蝕環(huán)境中，如有色冶煉廠和高濃度煙氣收塵設(shè)備及制酸系統(tǒng)中的煙氣凈化設(shè)備、轉(zhuǎn)化器、熱交換設(shè)備極板和殼體；汽車尾氣管、電廠排氣的煙氣管道等。從1991年起，孫祖慶教授及其研究小組在國(guó)家科技部863專家委員會(huì)、國(guó)家自然科學(xué)基金委及中國(guó)-福特基金的支持下，開展了系統(tǒng)工作。 主要?jiǎng)?chuàng)新性研究成果有以下幾點(diǎn)： 首次提出Fe3Al基合金的B2熱機(jī)械處理工藝，使合金在空氣中的室溫拉伸延伸率提高到15％以上。 通過(guò)自行開發(fā)的提高合金中高溫抗蠕變性能的處理工藝，研制成功Fe-28Al-XCr系金屬間化合物材料。申請(qǐng)兩項(xiàng)發(fā)明專利并已獲得批準(zhǔn)（專利號(hào)：ZL 93 1 14921.5）(專利號(hào)：ZL 93 1 21242.X)。 通過(guò)Cr, Ti, Mn, Ni, Mo等代位合金元素原子在Fe3Al基金屬間化合物合金亞點(diǎn)陣占位的中子衍射研究及交互作用能計(jì)算探討上述各元素對(duì)室溫塑性的影響。Fe3Al基合金熱加工過(guò)程中的變形織構(gòu)研究。 在解決了該系列合金采用傳統(tǒng)工藝制備大體積材料、并獲得薄板的基礎(chǔ)上，開展了超塑性行為、可焊性研究，并提出優(yōu)化的熱彎成型及焊接工藝。申請(qǐng)焊接發(fā)明專利一項(xiàng)，已公開（公開號(hào)：CN1251329A）。 Fe3Al基合金薄板在有色冶煉后處理含氧環(huán)境中的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果顯示了它比不銹鋼優(yōu)異的抗蝕性能。通過(guò)鑒定一項(xiàng)。 B2結(jié)構(gòu)Fe3Al單晶力學(xué)行為各向異性機(jī)理研究。不同取向單晶宏觀拉伸切應(yīng)力—切應(yīng)變曲線形式、各階段加工硬化行為與各滑移系的激活方式、晶體轉(zhuǎn)動(dòng)及位錯(cuò)組態(tài)的演變直接相關(guān)。 目前，有關(guān)Fe3Al基合金冶煉、熱加工、焊接及組織性能控制的技術(shù)已經(jīng)成熟，在普通鋼鐵企業(yè)現(xiàn)有的冶煉及軋制設(shè)備條件下，可以通過(guò)真空熔煉或非真空熔煉加電渣重熔工藝精煉來(lái)制備Fe3Al基合金鑄錠，通過(guò)鍛造及軋制設(shè)備生產(chǎn)各種規(guī)格的Fe3Al基合金板材；通過(guò)熱彎工藝及焊接工藝可獲得Fe3Al基合金焊管。

一、 項(xiàng)目簡(jiǎn)介     將鋁合金作為陽(yáng)極置于電解液中，施加電壓對(duì)其進(jìn)行微弧氧化，通電后合金表面通過(guò)微等離子體放電，在非法拉第區(qū)進(jìn)行復(fù)雜的熱化學(xué)、等離子化學(xué)和電化學(xué)過(guò)程，原位生成一層很薄的均勻絕緣氧化陶瓷層。該技術(shù)工藝簡(jiǎn)單、處理效率高、成本低、無(wú)污染，獲得的陶瓷膜層具有很高的耐腐蝕、耐磨損、耐高溫的特點(diǎn)。對(duì)微弧氧化的工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，可以獲得性能優(yōu)良的耐海水腐蝕陶瓷膜，其耐海水腐蝕性能是純鋁的4倍。微弧氧化陶瓷膜耐海水腐蝕性能大大提高，對(duì)其在海水中的腐蝕機(jī)理進(jìn)行分析，主要影響因素為陶瓷膜的厚度和陶瓷膜在生產(chǎn)過(guò)程中生的裂紋和孔洞，因此需要對(duì)其進(jìn)行電沉積封孔，彌補(bǔ)這些缺陷。電沉積封孔后，陶瓷膜孔隙率大大降低，膜厚增加，復(fù)合涂層的耐腐蝕性能進(jìn)一步提高，是微弧氧化陶瓷膜的2倍，是純鋁的8倍。     當(dāng)前我國(guó)正在積極的發(fā)展海洋產(chǎn)業(yè)，耐海水腐蝕結(jié)構(gòu)材料將會(huì)獲得越來(lái)越多的應(yīng)用，因此耐海水腐蝕復(fù)合涂層可以大大的提高材料的壽命，從節(jié)能和環(huán)保兩個(gè)方面，可以獲得很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。二、 項(xiàng)目技術(shù)成熟程度     微弧氧化復(fù)合涂層技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室條件下，生產(chǎn)的可重復(fù)性和穩(wěn)定性非常好，在實(shí)驗(yàn)室條件下，可以獲得100cm2的復(fù)合涂層，其耐腐蝕性能穩(wěn)定，是純鋁材料的8倍。三、 技術(shù)指標(biāo)     微弧氧化陶瓷膜厚度20-40μm，電沉積膜層厚度15μm，耐海水腐蝕性能是海水的8倍；四、 市場(chǎng)前景     船舶、海上石油平臺(tái)、海水養(yǎng)殖、海水制鹽等產(chǎn)業(yè)中需要大量的結(jié)構(gòu)材料，通過(guò)微弧氧化和電沉積復(fù)合技術(shù)，在金屬表面生成一種復(fù)合涂層，其耐腐蝕性能是鋁金屬的8倍，從節(jié)能和環(huán)保兩個(gè)方面，都具有很重要的意義。五、 規(guī)模與投資需求     投資規(guī)模1000 萬(wàn)元，其中廠房3000平米，電力2500千瓦。     主要設(shè)備有大功率微弧氧化電源，清洗池、氧化池、恒溫冷卻設(shè)備、天車，機(jī)加工等設(shè)備。六、 生產(chǎn)設(shè)備微弧氧化生產(chǎn)線。七、 效益分析按每年生產(chǎn)30萬(wàn)平米計(jì)算，產(chǎn)值3000萬(wàn)元，可獲利約1000萬(wàn)。八、 合作方式面談。九、 項(xiàng)目具體聯(lián)系人及聯(lián)系方式項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：曹曉明，電話：13902060727，聯(lián)系人：李世杰，電話：60208474  郵箱：caoxiaoming@hebut.edu.cn 。十、 附件：成果圖片圖1 封孔前后試樣浸泡海水45天后的腐蝕對(duì)比圖a. 微弧氧化試樣浸泡海水前；    b. 微弧氧化試樣海水腐蝕后；c. 微弧氧化+封閉處理試樣浸泡海水前；　d. 微弧氧化+封閉處理試樣海水腐蝕后圖2 不同試樣在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%NaCl溶液中的動(dòng)電位極化曲線