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多孔碳化鈦-鈦金屬陶瓷梯度材料
北京科技大學特種陶瓷研究室開發出一種多孔結構的碳化鈦-鈦金屬陶瓷梯度材料，其應用前景極其廣闊。 這種金屬陶瓷是燃燒合成的多孔碳化鈦-鈦梯度材料，其多孔結構的孔隙率可達50％多。孔隙率和孔隙大小，分布還可以根據需要在一定范圍內設計。由于在高溫燒結過程其表面可形成氧化鈦膜，使其耐高溫的性能好，因此可作為耐高溫材料。 碳化鈦是一種導電材料，在通電發熱時，即使溫度升高到1000攝氏度以上，材料特性也不會發生任何變化。因此，此多層多孔碳化鈦材料可以作為高溫發熱源，分解在焚化爐都難以分解的二氧吲哚。 由于這種多層多孔的碳化鈦-鈦材料空隙率可達50％多，其比重可比最輕的金屬鎂還要輕。因為這種多層多孔的碳化鈦-鈦是梯度材料，強度和剛度可以在一定范圍內設計。而且碳化鈦-鈦材料與人體的相容性好，因此很適合用做人造骨骼。人的骨骼是多孔結構的，血管和神經通過骨骼的孔隙提供養分和控制骨骼的活動，因此，這種多孔的碳化鈦-鈦梯度材料是人造骨骼的極好材料。 由于這種碳化鈦新材料的表面有一層氧化鈦膜，它具有光催化的機能，同時多孔的碳化鈦用來制作過濾器具有很強的吸附能力，可以有效地吸附浮游生物，它可以用來制造更好的水凈化裝置。 泡沫碳化鈦做催化劑，用電催化方法可凈化焦碳化學工業的含酚廢水。酚對水域的污染僅次于石油產品和重金屬，居第三位。 本項目產品的基本工藝為燃燒合成工藝。不用高溫燒結爐。可制作復雜形狀和較大尺寸的制品。
北京科技大學
2021-04-11
連續玻纖增強熱塑性復合材料
目前，世界上對纖維增強塑料的復合材料70％以上是采用熱固性樹脂制造，這類樹脂不能回收，對環保不利，解決的辦法之一是使用熱塑性塑料來制造復合材料。由無堿玻璃纖維和熱塑性長絲同時在線紡絲、均勻平鋪共擠混合組成的連續復合直接粗紗，這一技術可使玻璃長絲周圍均勻分布聚丙烯長絲，同樣，每根聚丙烯長絲周圍也均勻分布玻璃長絲。且二者界面結合良好，玻璃纖維含量可增至60～75％，抗拉強度、抗拉模量、彎曲強度和抗沖擊強度明顯提高，是GMT的數倍，制品加工溫度、壓力大大降低，從而加工成本下降。該復合纖維加工成形過程無污染，產品使用若干年后還可回收利用，屬綠色環保材料。采用復合纖維針刺氈，與長春一汽集團技術中心商討共同開發研制汽車部件，展開應用研究工作；使用復合纖維平紋布以及復合纖維多軸向縫編氈，與上海瀝高科技公司共同開發制作了汽車發動機罩和擋泥板，產品成型良好，具有良好的應用前景；復合纖維經加拿大FIBERLINK INC公司采用，效果良好。
華東理工大學
2021-04-11
全降解低碳生物質復合材料
目前，低碳生活、節能社會是能源開發和材料研究的主旋律和重點，所以研究制造低碳材料是熱點中的熱點；而同時又是可再生、可降解的材料的聚乳酸、淀粉等生物材料，是當今研究的重要方向。聚乳酸、淀粉等生物材料都是從植物等非石油基能源開發而來，因此本項目所研究范圍屬于國家大力支持的綠色可降解材料領域，應用范圍相當廣，可替代現有的石油基、石油基復合物等污染環境、破壞生態的材料，是造福人類的潛在綠色材料。本研究以PBS、PLA、植物纖維或淀粉、增韌劑為主要原料用HAKKE制備PBS、PLA基復合材料。由于PLA的脆性和耐熱性差，提高PLA的耐熱性和韌性是本研究的關鍵。通過加入植物纖維等填料，并對其進行改性處理，可大大改善復合材料的耐熱性能；而在PLA/淀粉復合材料中加入某些特定的增韌增強材料，可大大提高PLA復合材料的韌性，達到可日常生活所用的標準。同時，得到PLA復合材料是生物可降解材料，對環境無任何污染。
華東理工大學
2021-04-11
納米材料制備及應用技術與裝備
碳納米管具有優異的綜合性能，必將促進科學與經濟的進步。研究碳納米管規模化生產制備技術與工藝創新，開發節能高效“環路”循環流化床碳納米管規模化生產裝備與生產工藝；研究碳納米管改性技術，開發出工質相變的新型碳納米管氣相分散設備與工藝；研究碳納米管與基體復合技術，發展氣相分散碳納米管增強碳纖維復材界面技術，創制納米增強碳纖維的智能一體化裝備研究。獲得山東省科技進步獎二等獎1項，研究團隊獲批泰山學者特聘專家及山東省高等學校優秀青年創新團隊。
青島科技大學
2021-04-22
先進環氧瀝青復合材料制備技術
先進環氧瀝青材料經固化后，在300℃條件下，4小時不熔化；環氧瀝青結合料的斷裂延伸率平均可達281.9％，拉伸強度平均2.63Mpa；環氧瀝青黏結層斷裂延伸率平均可達245.8%，拉伸強度平均8.18MPa；相應的環氧瀝青混凝土，馬歇爾試件強度未固化時馬歇爾穩定度達10.2KN、流值29.2(0.1mm)，固化后馬歇爾穩定度達57.8KN、流值47.5(0.1mm)；本材料制成的復合梁在5kN，10Hz加載下進行疲勞試驗，擾動1200萬次后復合梁撓度差沒有變化，復合梁沒有損傷。本項技術產品已經在武漢天興洲長江大橋、上海長江隧橋、上海閔浦大橋、天津海河富民橋、武漢陽邏長江大橋、杭州灣跨海大橋、蘇通長江大橋、寧常茅山隧道等許多國家大型基礎工程的鋼橋面鋪裝、水泥混凝土橋面鋪裝、水泥混凝土橋面防水粘結層鋪裝和高強路面中應用。本項技術成果獲得2008年教育部技術發明一等獎和江蘇省科技進步二等獎。
東南大學
2021-04-11
陶瓷纖維增強復合材料鋁活塞
陶瓷纖維增強鋁活塞（Ceramic Fiber-Reinforced Aluminum Piston,簡稱CFR活塞，如附圖），是一種高新技術產品。現代柴油機采用增壓、強化技術后，原有鋁合金活塞難以滿足材料需求，用CFR 活塞代替普通鋁合金活塞已成為發動機行業的趨勢。日本、美國、德國等國的發動機生產廠家都在大力研究和推廣應用。東南大學材料系歷經多年的開發研究，研制成功了陶瓷纖維增強鋁活塞，并已在汽車發動機、大馬力柴油機上得到應用，與普通鋁合金活塞相比，可使活塞使用壽命提高3－5倍，并提高發動機功率，減少裝配間隙，降低運行噪音、燃油消耗和廢氣排放，若用CFR活塞取代奧氏體鑲圈鋁合金活塞，則可使制造工藝簡單，生產成本降低。
東南大學
2021-04-11
動力電池原材料亟需保供穩價
“相較于補貼退坡給企業帶來的影響，目前車企主要的成本壓力來源于原材料漲價。”
經濟日報
2022-03-09
基于MOFs材料的生物大分子封裝
提出一種半胱氨酸增強的仿生封裝策略，可快速、高效地將不同表面化學性質的蛋白質和酶封裝在MOFs內。這種增強的封裝策略靈感來源于生物體內金屬巰基蛋白對金屬離子的富集作用，半胱氨酸，聚乙烯吡咯烷酮和蛋白質形成類似于金屬巰基蛋白模型的自組裝體可促進金屬離子在蛋白質周圍富集，加速MOFs的預先成核 。研究發現封裝的蛋白質和酶可維持其自然構象，而MOFs保護層對酶的緊密結構限制作用可大大提高酶在極端環境下（e.g. 水解試劑、高溫和化學溶劑等）的生物活性。最后，這種仿生的封裝策略在生物儲存、酶級聯催化和生物傳感等多方面的應用也得到驗證。
中山大學
2021-04-13
單雙光子路徑染料@MOF白光材料
同時利用紫外光激發的單光子過程和近紅外光激發的雙光子過程，成功獲得了雙路徑光子轉換的染料@MOF白光材料。該MOF結構設計中的四苯乙烯骨架配體和所吸附的有機染料分子，均同時具有單光子吸收(OPA)和雙光子吸收(TPA)激發熒光的特性。經過對材料組成、激發波長、雙光子吸收截面等諸多因素的精準調控，最終成功獲得了不同含量的RhB+@LIFM-WZ-6、BR-2+@LIFM-WZ-6和APFG+@LIFM-WZ-6的染料@MOF白光材料體系，而后分別在365 nm紫外光和730~800 nm近紅外光的激發下，經由單光子路徑和雙光子路徑過程，成功實現了能量下轉換和上轉換的白光發射。上述研究將不同路徑的光子轉換機制成功運用于白光發射材料的設計，并為光化學和光物理的其他相關領域提供了新的研究思路。
中山大學
2021-04-13
新一代聚乳酸材料制備技術
聚乳酸（PLA）是第一個商業化的生物塑料。構成聚乳酸的碳100%來自可再生生物質資源。生產聚乳酸的現行工藝由兩段組成，首先從碳水化合物發酵制得乳酸，接著將乳酸脫水得到丙交酯（乳酸的二聚體）、丙交酯開環聚合得到聚乳酸（聚丙交酯）。乳酸發酵生產和丙交酯生產已經有成熟可靠的工藝。然而，現行聚合工藝通常包含兩到三段工序，單體丙交酯采用金屬化合物催化間歇聚合得到預聚物（分子量3到5萬），預聚物固化、粉碎進入螺桿機與擴鏈劑反應得到分子量10萬左右的聚乳酸樹脂。第二步的擴鏈反應，也可采取固態聚合工藝首先。整個聚合工藝耗時4-8小時，設備多、工藝復雜、能耗高、生產效率低。本項目開發了包括聚合方法、催化劑、聚合工藝、和反應加工裝置的較完整專利技術，已申請中國發明專利及其PCT國際專利3件，正在進入美國國家階段。形成了完全不同于國外技術的新一代反應加工生產聚乳酸技術。
南京工業大學
2021-04-13