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噴射成形高性能材料制備技術與應用
新金屬材料國家重點實驗室噴射成形技術研究室現(xiàn)有副教授以上研究人員4人，其中教育部長江學者獎勵計劃特聘教授1人，留學回國人員3人，長期從事噴射成形及其它材料制備成形技術和新材料的研究開發(fā)，在相關理論和應用研究方面取得了一定的成果，積累了豐富的經(jīng)驗。已經(jīng)發(fā)表相關論文100余篇，申請國家發(fā)明專利3項。 噴射成形是一項21世紀新材料開發(fā)和傳統(tǒng)材料性能提升的先進制備技術，廣泛應用于國民經(jīng)濟和國防建設的各個領域。 噴射成形高性能鋁合金研究與應用： (1)高硅鋁合金：具有良好的綜合力學性能以及高溫耐磨性能，廣泛應用于汽車、機械和電子工業(yè)。 (2)超高強度高韌性鋁合金：室溫抗拉強度達到850MPa以上，同時具有良好的塑韌性和抗應力腐蝕能力，在航空航天工業(yè)、核工業(yè)、交通運輸工業(yè)等領域有重要作用。 噴射成形電子材料研究與應用： (1)Cu-Cr電觸頭材料：合金中Cr相顆粒的尺寸明顯細化，觸點的開關性能明顯提高，使其成為高性能大容量真空開關的優(yōu)良材料。 (2)輕質Si-Al封裝材料：具有低密度、高導熱率和與半導體材料相近的熱膨脹系數(shù)，是理想的新型電子封裝材料，尤其適用于航空航天等需要輕質低膨脹封裝材料的應用領域。 新型高溫（>1200℃）抗氧化耐磨材料研究與應用： 在高溫磨損條件下可以保持良好的抗氧化性能，廣泛適用于高溫加熱爐等應用領域。
北京科技大學
2021-04-11
銅材復雜器件耐腐蝕耐磨材料的研究
在海洋環(huán)境、酸雨污染、高溫高濕等的環(huán)境條件下，紫銅、黃銅及其合金的加工器件在中間工序存放和使用過程中會造成點蝕，進而擴展為大面積腐蝕，而作為連接部件會加劇縫隙腐蝕引發(fā)應力腐蝕斷裂。該項目成功研制了耐腐蝕耐磨防腐蝕環(huán)保涂料，大大延長銅類尤其是紫銅的自然存放期，對銅器件生產和運輸過程中起到了很好的保護作用；由于耐蝕性優(yōu)異，也可作為長期防護涂層。該技術獲得的涂層在厚度為5μ條件下測試相關主要技術指標如下： 外觀 無色透明 可保留銅的金屬光澤；可調整任意顏色 粘度 25秒 《涂料粘度測定法》（涂-4杯）（GB/T 1723-1993） 附著力 0級 《色漆和清漆漆膜的劃格試驗》（GB/T9286-1998） 耐鹽霧 200h 《色漆和清漆耐中性鹽霧的測定》（GB/T1771-1991） 耐沖擊 50Kg·cm 《漆膜耐沖擊測定法》GB/T1732-1993 耐磨擦 0.005千克 《漆膜耐磨性測定法》（GB/T1768-1989） 硬度 4H 《涂膜硬度鉛筆測定法》（GB/T6739-1996） 相容性 與彈藥相容 《真空安定性試驗-壓力傳感器法》（GJB772A-97 501.2） 該技術適合噴涂、刷涂、輥涂等工藝，不含任何有害稀釋劑，為環(huán)保產品。該產品用量少、性能和使用工藝優(yōu)于防銹油；其另一特色在于必要時很容易去除，比防銹油的去除要容易的多。
北京科技大學
2021-04-11
新型高效可見光響應型半導體材料
能源短缺與環(huán)境污染是影響當前社會發(fā)展最重要的問題，亟需解決。新型光催化技術由于能夠利用太陽光分解水制氫氣和降解環(huán)境污染物，使其成為解決當前的能源危機和環(huán)境污染等問題最有前途的技術之一，備受矚目。而當前光催化領域最重要的問題就是去設計、尋找高效穩(wěn)定的可見光響應型半導體材料。在此，我們主要通過改性前驅體和設計新的焙燒策略成功得到了具備多孔結構、低碳含量、納米片形貌的 g-C3N4 光催化劑，相比原始的 g-C3N4 ，光催化性能提升了 8 倍；通過介孔化設計和負載貴金屬光催化劑，成功解決了 Pb3Nb2O8 光催化劑比表面積小、光生電子 - 空穴易復合的缺點，使光催化活性顯著提升了 62 倍。通過調查浸漬提拉、磁控濺射、電泳沉積等手段，成果獲得了 Bi2MoO6 和 Pb3Nb4O13 光電極材料，充分探索了其光電化學性能，并且通過負載 Co-P 顯著提升了其光電轉化效率，為分解水制氫與太陽能電池領域提供了一種可選擇性的材料；過渡金屬離子摻雜與介孔材料有效結合，有效地探索了表面摻雜與體相摻雜 Fe2O3 對其電子結構的影響、光電催化性能的影響。
遼寧大學
2021-04-11
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一種鉬酸鋰納米棒電子封裝材料
簡介：本發(fā)明公開了一種鉬酸鋰納米棒電子封裝材料，屬于電子封裝材料技術領域。本發(fā)明鉬酸鋰納米棒電子封裝材料的質量百分比組成如下：鉬酸鋰納米棒65?80％、聚乙烯醇8?12％、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸鈉0.05?0.5％、異丙醇鋁4?8％、微晶石蠟4?8％、水3?7％，鉬酸鋰納米棒的直徑為50?100nm、長度為1?3μm。本發(fā)明提供的鉬酸鋰納米棒電子封裝材料具有絕緣性好、耐老化及耐腐蝕性能優(yōu)良、導熱系數(shù)高、熱膨脹系數(shù)小、易加工、制備過程簡單及制備溫度低的特點，在電子封裝材料領域具有良好的應用前景。
安徽工業(yè)大學
2021-04-11
亞微米陶瓷顆粒增強鋁基復合材料
本項目采用元素粉末法制備高性能的亞微米陶瓷顆粒增強鋁基復合材料，突破了亞微米顆粒在基體中的分散和鋁基復合材料的二次加工困難瓶頸難題，制備的亞微米陶瓷顆粒增強金屬基復合材料具有高的比強度、比剛度、熱穩(wěn)定性，較低的熱膨脹系數(shù)，優(yōu)良的導熱、耐磨、耐腐蝕性等特點，機加工表面光潔度高。亞微米陶瓷顆粒增強金屬基復合材料的成功制備，在金屬基復合材料實際應用方面取得了突破性的進展。 亞微米陶瓷顆粒增強金屬基復合材料是一種極具潛力的工程材料，其在航空航天領域、汽車裝甲、電子封裝、高輕化自行車等方面取得了大量應用。其中以碳化硼為增強體的B4C/Al復合材料耐磨性很高，在制造噴砂嘴、電觸點、摩擦和耐摩擦材料時得到了廣泛的應用，并且在機器和設備端部密封件上，碳化硼為基體的B4C/Al復合材料也有出色表現(xiàn)。此外，碳化硼具有良好的耐酸堿腐蝕性能，在有氣體腐蝕條件下工作時，效果極佳，用亞微米B4C制備的B4C/Al復合材料制備的噴砂嘴和噴丸機噴嘴在標準條件下顯示出的高強度，為鎢硬質合金強度的5～11倍。先后設計和開發(fā)了高尺寸穩(wěn)定性高導熱易加工電子封裝復合材料制品，如印刷電路板板芯、軍用功率混合電路、微波管的載體、多芯片組件等。亞微米SiC顆粒增強鋁基復合材料具有高耐磨性、良好的耐高溫性和抗咬合性能等特點，在高速列車剎車盤，制動盤、發(fā)動機活塞和齒輪箱等以及現(xiàn)已用于越野自行車上的車鏈齒輪具有廣闊的應用前景。從前瞻性、戰(zhàn)略性、經(jīng)濟性和基礎性這幾個角度來考慮，亞微米陶瓷顆粒增強金屬基復合材料制備技術的發(fā)展符合具有高性能價格比，有待迅速實現(xiàn)產業(yè)化的要求趨勢。本項目圍繞航空航天用大尺寸關鍵承力結構件、光機結構件與精密儀表零件、電子封裝器件、核能領域屏蔽材料等應用背景，部分研究成果已達到了國際先進水平。先后設計和開發(fā)了高尺寸穩(wěn)定性高導熱易加工電子封裝復合材料制品；制備的亞微米碳化硼增強鋁基復合材料被應用于制造核廢料處理容器；應用于高速列車剎車盤，制動盤、發(fā)動機活塞和齒輪箱等。
東北大學
2021-04-11
Ag/SnO2復合材料的制備方法
本發(fā)明涉及銀基復合材料的制備，旨在提供一種Ag/SnO2復合材料的制備方法。該方法包括：在攪拌條件下將氨水與SnCl4·5H2O的酸性水溶液同時滴加到WC懸浮水溶液中反應后，將懸浮液過濾、洗滌，真空干燥后煅燒，獲得具有核殼包覆結構的復合SnO2顆粒；將顆粒與銀粉球磨混合均勻得到混合粉體；將混合均勻后的粉體通過等靜壓壓制成坯體，然后依次經(jīng)過燒結、復壓、復燒工藝，最后熱擠壓成型獲得Ag/SnO2復合材料。通過本發(fā)明制備獲得的Ag/SnO2復合材料，一方面保證了復合顆粒具有與SnO2相類似的優(yōu)良特性，另一方面可以通過調整SnO2和WC的復合比例有效克服傳統(tǒng)電接觸材料在使用過程中因成分偏析導致的性能劣化，進而消除經(jīng)長期使用后接觸電阻增大、溫升提高對電氣使用性能的不利影響。
浙江大學
2021-04-11
關于高Tc薄膜鐵電材料機制的研究
基于過去發(fā)展的基于第一性原理電子結構計算的有限溫度下鐵電-順電相變模擬手段，指出Fisher等人提出的有限尺寸標度理論存在缺陷，并針對鐵電-順電相比提出修正方法。此理論缺陷存在的本質原因是理論推導過程中對體材到薄膜演變過程中哈密頓量變化的忽視，是由當時實驗技術與針對具體材料物性理論模擬手段的局限造成的。新發(fā)展出來的修正方法可廣泛適用于類似鐵電材料的物性模擬。 研究中，以SnTe作為一個例子，來研究標度律不成立的體系；以BaTiO3為一個例子，來描述標度律成立的體系。通過對比兩類材料在從體材到薄膜變化過程中電子結構與相變溫度變化的規(guī)律，作者發(fā)現(xiàn)相變序參量的變化可以作為一個描述子，來區(qū)分此兩類系統(tǒng)。在標度律成立的體系，體材與薄膜的相變序參量并不發(fā)生變化，這個也是70年代Fisher等人提出標度律的一個基本假設。而對SnTe這類材料，在從體材到薄膜的演化過程中，相變序參量已經(jīng)發(fā)生了變化。這一機制也為尋找、預測和設計低維高Tc鐵電材料提供了新思路。不同于之前研究常采用的施加應變等外部調制手段，新機制預測的低維鐵電材料具備本征高Tc，更易于脫離實驗室條件走向工業(yè)生產。課題組期待這一工作能激發(fā)更多高Tc鐵電材料的發(fā)現(xiàn)。圖1. 材料的相變序列(a) 滿足標度律的傳統(tǒng)鐵電材料；(b) 不滿足標度律的二維鐵電材料；(c) 不滿足標度律的一維鐵電材料。當且僅當材料的低維相變序列發(fā)生改變時，標度律不成立，該材料有可能發(fā)現(xiàn)高Tc，即(b)(c)，有待于進一步的實驗發(fā)現(xiàn)。
北京大學
2021-04-11
硅基新一代鋰電負極材料制備
目前鋰離子電池的能量密度已經(jīng)越來越不能滿足其在電動汽車、智能手機和大規(guī)模儲能方面的應用。鋰離子電池的能量密度低主要是因為所采用的正負極材料的比容量較低，尤其是負極材料石墨，其理論比容量為 372 mAh/g。目前研究最多的、最具有商業(yè)化前景的負極材料為硅基負極材料，其理論比容量為 4200 mAh/g，是石墨的十倍以上。據(jù)招商證券預計，硅基負極材料在 2020 年的市場使用量接近于 5 萬噸，銷售額接近于 50 億。 然而硅基材料在充放電過程中較大的體積變化率（>300%）限制了其商業(yè)化應用，較大的體積變化導致極片碎裂以及電解液在材料表面持續(xù)分解，從而造成其循環(huán)性能劇烈下降。另外，硅基材料為半導體，其導電性較差，從而導致硅基負極材料的倍率性能較差。如何解決硅基負極材料這兩大缺點是普及硅基材料在鋰離子電池應用的關鍵。 陳永勝教授課題組結合在納米技術和石墨烯材料領域的專長，經(jīng)過近 10 幾年的研究，采用低成本的原材料、易工業(yè)化的工藝技術制備了石墨烯包覆的硅基負極材料，主要技術創(chuàng)新點包括：1）采用獨特的、具有自主知識產權的納米技術將大粒徑的硅粉進行納米化處理，納米化大大緩解了硅在充放電過程中體積變化的問題，從而從根本上解決了硅基負極材料循環(huán)性能差的問題；2）石墨烯包覆則充分發(fā)揮了石墨烯導電導熱性能好、機械性能優(yōu)異、電化學性能穩(wěn)定等特點，改善了材料的鋰離子擴散性能和電子導電性，大大提高了功率特性； 14隔絕了硅與電解液的直接接觸，抑制副反應造成的電解液分解和材料侵蝕，提高了首次效率，延緩了使用過程中的壽命衰減；進一步減緩了充放電過程中硅的體積變化，維持材料結構的整體穩(wěn)定性，極大地提升了循環(huán)特性。
南開大學
2021-02-01
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牙科用藻酸鹽印模材料精準投料器
本專利通過微電子電路精準控制藻酸鹽印模材粉劑的量及水量并保持水溫在規(guī)定的恒定溫度，使最終得到的印模膏的稀稠度適當，強度適當從而取得臨床適用的印模。可應用于口腔科各類使用藻酸鹽印模材制取印模的操作。
天津醫(yī)科大學
2021-02-01
高性能導電聚合物納米復合材料
導電聚合物不僅在國家安全、國民經(jīng)濟，而且在工業(yè)生產和日常生活等領域都有極大的應用價值。導電聚合物具有防靜電的特性，可以用于電磁屏蔽。導電聚合物具有摻雜和脫摻雜特性，可以做可充放電的電池、電極材料；它對電信號的變化非常敏感，因此可以做傳感器；能夠吸收微波，因此可以做隱身飛機的涂料；利用導電聚合物可以由絕緣體變?yōu)榘雽w再變?yōu)閷w的特性，可以使巡航導彈在飛行過程中隱形，然后在接近目標后絕緣起爆；與納米技術相結合，導電聚合物可以制成分子導線材料，制作分子器件和其它電子元件。 利用介孔硅為模板，在其孔道里封裝導電高分子聚吡咯，形成了新的核-殼型導電高分子納米復合材料。復合材料中聚吡咯的分解溫度分別比純樣（240度分解）高出50-80度，其熱穩(wěn)定性提高了約20%-30%。在加電場誘導下，聚吡咯分子鏈上的自由電子或空穴載流子遷移而產生界面極化引起高的電流變效應。 采用嵌段共聚物（P123）為結構定向劑，分別在碳納米管（CNT）及納米Fe3O4存在下，以原位化學氧化聚合的方法制備出良好導電、磁性能的聚吡咯基納米復合材料。當碳納米管的含量超過20%時，其導電率已經(jīng)達到7.0 S/cm。隨Fe3O4含量的增大，復合材料的磁化強度可達24.6emu/g。
華東理工大學
2021-02-01