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用混凝土進行發泡制備輕質材料已經得到較廣泛的應用，但是混凝土發泡材料比重仍然較大，應用受到限制；且混凝土發泡所用的主料水泥是用高溫煅燒生產的，不僅耗能，也排放溫室氣體。黃土為無機類氧化物，資源豐富，價廉易得，不需要高溫進行煅燒即可直接使用，本項目利用粉碎到一定細度的黃土進行發泡，制造塊狀泡孔材料，可用于保溫、隔熱、隔音、工程填土和建筑隔斷等，既節能又環保。技術路線為：將黃土制成水漿料，用水溶性包覆劑在顆粒表面進行包覆處理后，在適量的水溶性聚合物、發泡劑、助劑作用下進行攪拌發泡，得到發泡漿料；將發泡漿料倒入不同的模具，待其自然干燥后，得到不同形狀的黃土發泡輕質材料；或將發泡漿料直接澆注到應用場所，得到黃土發泡澆注塊。本項目的技術關鍵在于有效地選擇適當的發泡劑、添加劑，并控制好發泡時間段。該發泡材料制備工藝簡單、成本低廉，有較好的經濟效益。

智能壓電纖維復合材料通過對單層平行排列壓電纖維的復合，能有效抑制壓電陶瓷沿三維方向的壓電效應，增強機電效應的方向性，優化單向驅動性能；作為復合材料，結構整體性大幅提高，很好地克服了壓電陶瓷的脆性問題，并能有效避免因局部纖維失效而影響整體器件的問題。智能壓電纖維復合材料可進行大幅度彎曲和扭轉，適宜應用于包括曲面在內的多種工作主體結構，因而極大地拓寬了壓電器件的應用領域。智能壓電纖維復合材料集傳感、驅動和控制功能于一體，可以廣泛應用于飛行器的智能蒙皮、自適應機翼、裝備的振動噪聲控制和結構健康監測等領域，對有效提高武器裝備和飛行器性能、提升生存能力和延長服役壽命等方面具有非常重要的意義。 本項目針對振動對高性能飛行器等武器裝備的關鍵性能、服役壽命的明顯制約，發展厚度薄、重量輕、柔韌度好、機電效應方向性強、驅動力和變形量大的智能壓電纖維復合材料，填補國內在該技術領域的研究空白，突破西方對該技術和產品的封鎖，為智能材料和結構在我國航空、航天、武器裝備及民用工業領域的應用提供技術支撐。

本技術開發了先進的磷酸鎂基快速修補材料。通過使用分子模擬技術，聯合數學模型的建立，能夠指導高耐水性快速修補材料的合成。

項目概況    該項技術為焊接材料（包括焊條、焊絲、焊劑）制造企業提供生產關鍵技術、原輔材料定點采購，并配合設備生產線的選型、設計制造，為焊材生產提供技術服務，也可根據工程使用要求研制特種焊材。 本項目處于國內先進水平，擁有核心技術。 主要特點 普通傳統焊條產品，以國內品牌制造廠商的產品焊接工藝性能為比照對象，重點對碳鋼、低合金鋼、不銹鋼、鑄鐵、銅合金焊接用焊條，通過藥皮配方優化設計，控制其熔滴過渡類型，在具有優異的力學性能基礎上，使其具備最佳工藝性能，產品具有高的性價比，能顯著增強產品的市場競爭力。燒結焊劑在消化瑞士奧林康公司產品基礎上，立足國內原輔材料開發出氟堿型、硅鈣型、鋁鈦型等各種堿度燒結焊劑，高堿度不銹鋼專用焊劑產品、藥芯焊絲主要針對鈦型藥粉配方進行優化設計。 根據各種工況使用條件，研制特種焊接焊條、焊絲、燒結焊劑產品，目前在堆焊及新型材料配套焊材方面已開發了焊條、燒結焊劑多個品種，能夠很好地滿足各種耐磨、耐蝕、高溫等嚴酷條件的使用要求。 燒結焊劑生產工藝設計，生產設備的選型、設計制造，實現從原材料到最終產品的一條龍服務。技術指標 研制的產品在滿足國際國內標準要求的前提下，各種技術指標達到國內外同類產品的先進水平，特種焊材達到國外同類產品的先進技術指標。市場前景 目前國內焊材市場競爭十分激烈，而競爭的焦點即是產品的性價比，同時各種高端焊材產品又在很大程度上依賴于國外進口。充分立足本國的資源進行傳統產品的升級改造、高端特種焊材的國產化研制，有很大的前景。目前已與幾家焊材企業開展過合作，取得了明顯的經濟效益和社會效益。

能源危機與環境污染已成為限制當今人類社會發展的兩個問題，而解決能源危機與環境污染的主要手段就是大力發展新能源技術。新能源技術中的燃料電池技術以其環境污染少，發電效率高而得到人們越來越多的重視。在燃料電池中，燃料中的化學能直接轉化為電能，發電效率不受卡洛循環限制。目前最具有應用前景的是質子交換膜燃料電池技術和固體氧化物燃料電池技術。燃料電池技術應用的關鍵在與新材料的開發，基于材料的優化得到更好的燃料電池產電輸出性能。我們基于固態離子理論，設計了一系列燃料電池電極新材料及新結構，以提高電池輸出性能為目的，開發了一系列高性能的陽極功能材料，陰極層材料與新結構，并取得自主知識產權，申請發明專利多項，目前已有9項相關專利獲得授權，在國際上發表大量學術論文。在質子交換膜燃料電池制備方面，我們開發了低成本的熱噴涂法制備質子交換膜燃料電池的技術，并取得中國發明專利的授權，獲取自主知識產權，并得到應用，成功制備了50-1000 W的質子交換膜燃料電池電池堆，并改造后應用于便攜式電源設計與分散發電。結合使用儲氫材料罐，可得到一套車用發電系統；在固體氧化物燃料電池單電池制備方面，我們開發了一套基于陽極基底流延制備、電解質與陰極層噴涂制備共燒結的單電池制備工藝，并用于制備大面積的平板固體氧化物燃料電池，并組裝了平板電池堆，得到的單電池性能優越。在前期科技部863項目的資助下，我們開發了一系列陽極功能層材料，用于以甲烷、煤層氣以及生物質氣為燃料的固體氧化物燃料電池發電，得到了較好的發電穩定性和溫度適應性。目前，我們已經開發了便攜式的質子交換膜燃料電池發電裝置，可用于便攜式供電與不間斷電源；在前期大量的工作基礎上，我們還開發了完備的固體氧化物燃料電池材料生產技術和固體氧化物燃料電池單電池制備技術，將可以為將來的燃料電池產業化與商業應用提供基礎。●應用前景： 目前燃料電池技術應用的最大障礙在于其高成本、低穩定性，隨著人們對新能源技術進步的要求不斷提高和燃料電池技術的進步，燃料電池技術應用的市場將越來越大。目前燃料電池的低成本制備在新材料開發的促進下，取得了較大進展，燃料電池技術商業化示范運行目前已在美國、日本、德國等國家開展，技術成熟之后在世界范圍內將會有更大的市場前景。

自激光問世以來，各種激光器在軍用武器與裝備、民用等領域得到了廣泛的發展和應用，激光致盲武器、防空激光武器、大型激光攻擊武器、激光制導、激光測距儀、激光目標指示器、激光瞄準儀、激光雷達等各種激光武器和激光軍用設備在現代高科技戰爭中，發揮著重要的作用。其中激光致盲武器是目前各種軍事裝備（如飛機、坦克、艦艇）和步兵已普遍實用的一類攻擊型武器，由于激光的能量

在信息產業飛速發展的今天，為了滿足人們對于手機、計算機、便攜式數碼設備等電子產品進一步輕便、小巧等的使用需求，必須使其核心的電磁元器件向微型化、薄膜化、集成化等方向發展。隨著電路中的射頻磁器件的體積不斷縮小，使用頻率不斷提高，傳統的鐵氧體材料由于其飽和磁化強度低，使其在GHz使用頻率下無法保持高的磁導率，這就迫切需要開發一種能夠應用于GHz頻率范圍的高頻軟磁薄膜材料。目前國內外的科研人員采用不同方法研究并制備了多種軟磁薄膜材料，如CoPdAlO（Sharp公司）、CoZrTa（Intel公司）、Co

負極材料是鋰離子電池的主要組成部分，起鋰離子存儲作用。負極材料的性能直接決定鋰離子電池倍率性能和循環性能。目前商用化的負極材料主要為石墨，受到理論比容量的限制，石墨材料已無法滿足鋰離子電池能量密度的持續發展。硅材料由于其高儲鋰容量、適中的對鋰電位等性能優勢和資源豐富、成本低等商業優勢，受到鋰電行業追捧。經過長期的開發，硅負極已部分應用到高能量電池負極中。目前鋰電行業中，硅材料主要以較小比例（~5%）硅負極與碳復合后，再與石墨混合使用，貢獻較低，且循環性能差，未能全

由材料科學與工程學院姚曉教授主持承擔的國家“863”計劃項目——“油田固井用水泥基多功能復合材料”，在油田固井用水泥基多功能復合材料的制備技術、生產工藝、過程控制方法和應用技術方面取得了突破性的創新成果，所開發的油井水泥晶體膨脹劑（發明專利申請號：200510094587.8）和油井水泥防漏增韌劑（發明專利申請號：200510094588.2），擁有自主知識產權。產品具有晶體雙膨脹、增韌、低濾失和防漏等多種功能，可提高油氣井的防竄能力和水泥環的抗裂性能，整體技術處于國際領先水平。研究成果打破了國內油田固井材料的傳統觀念和產品格局，成為油田固井材料的更新換代產品，成功地在大慶、勝利、大港、中原、吉林、長慶、江蘇、青海、河南、吐哈、玉門、華北、冀東、塔里木和延長油礦等十多個油田的近600口天然氣井、地質勘探井、調整井、水平井、小間隙側鉆井、欠平衡井和開發井等不同類型的油氣井中得到推廣應用，解決了老油田調整井和國家發改委“十五”重點建設項目（西氣東輸）青海澀北氣田（西氣東輸氣源區）長期存在的固井竄、漏技術難題，固井質量顯著提高，有效地減少了油氣資源散失，延長了油氣井開發壽命，提高了油氣資源利用率。為油田創造直接經濟效益2000多萬元，間接經濟效益5億多元，其經濟效益和社會效益顯著。