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聚合物基復合材料表面金屬化新技術
聚合物基復合材料表面金屬化常用的方法有真空蒸鍍金屬法、真空離子鍍金屬法、電鍍法、化學鍍法、電鑄法、表面直接噴涂金屬法等。這些方法各有其優缺點：如真空蒸鍍和真空離子鍍的鍍層厚度均勻，但所需設備昂貴且制件尺寸受設備大小限制，涂層較薄且制備成本較高。電鍍法工序復雜，鍍層附著力相對較低；化學鍍是大多數電鍍工藝中都必須涉及到的，通常作為塑料制品電鍍的前處理工藝，其優點是鍍層致密、孔隙率低、適用的基體材料范圍廣，可在金屬、無機非金屬及有機物上沉積鍍層；缺點是鍍液壽命短、穩定性差，鍍覆速度慢、不易制備厚涂層，存在環境污染。電鑄法可制取高光潔度、高導電性、高精度、內腔結構復雜的制件，但每做一個制件就需一個模具，模具成本高、生產周期長。熱噴涂法是把金屬顆粒加熱到熔融狀態后沉積到基板或工件表面形成涂層；但聚合物基板材料的熔點很低，熱噴涂時熔融金屬顆粒和高溫焰流將對聚合物基板材料表面產生嚴重的破壞；而且由于熱噴涂的加熱溫度較高，所制備的金屬涂層由于氧化和孔隙的產生很難滿足使用要求。 冷噴涂技術不需要或者只需要很少量的熱量輸入，加熱溫度低、顆粒飛行速度高，這就有效防止了熱噴涂時的熱影響，減少了基體表面三維畸變，涂層中氧化、相變的發生，涂層殘余熱應力小，可制備厚涂層；另外，與熱噴涂一個相同的技術優勢是通過機械手挾持噴槍或者把基體工件放在數控工作臺上，能夠實現對一些復雜表面、較大工件的噴涂，加工靈活，適應性強。目前可制備純Al涂層和Al-Cu等多層結構。 已申請專利：“一種聚合物基復合材料表面金屬化涂層的制備方法及裝置”，中國發明專利申請號：201010588064.X.，專利申請時間：2010.12.14，專利公開日：2011.05.18
北京科技大學
2021-04-11
新型錸功能材料在清潔能源生產中的應用技術
采用萃取及氧化/萃取工藝裝置處理某石化公司催化裂化汽油，使其硫含量達歐 V 排放標準，同時提高燃油收率；優化功能材料的合成方法，降低成本，便于工業化應用；合成新的功能化的離子液體，提高萃取選擇性，達到深度脫硫標準；將離子液體萃取與氧化技術耦合，研究氧化/萃取脫硫技術難點，如選擇合適的氧化劑、制備高效的催化劑等；優化離子液體的回收再利用，減少廢液的產生，進一步探索離子液體循環利用的新方法；完善工業化應用所必須的各種基礎數據。克服傳統加氫脫硫體系存在的溫度高、壓力大、副產品多等弊端，實現常溫常壓油品深度脫硫，催化劑循環利用。克服傳統加氫脫硫體系存在的溫度高、壓力大、副產品多等弊端，實現常溫常壓油品深度脫硫等技術手段。
遼寧大學
2021-04-11
氧化亞銅-金屬有機框架復合材料及制備方法
本發明的優點：通過簡單的化學合成工藝將不穩定的氧化亞銅納米顆粒包裹到MOFs晶體里面，得到一例Cu2O@ZIF?8復合材料，相對于氧化亞銅納米顆粒，該材料的抗氧化性能明顯提高，可用于催化等領域。該制備工藝簡單可控，條件溫和，環境友好，能源消耗極少，成本低，適應工業生產。
南開大學
2021-04-10
高性能水泥基建筑材料的性能及失效機理研究
研究成果在潤揚大橋、蘇通大橋和南京地鐵工程、青海地區電力工程和江蘇省市政工程等國家重大工程中應用，申請發明專利13項，共發表論文222篇，其中有100篇被SCI或EI收錄，該項目研究成果在近五年的推廣應用中，共制備高性能砼1500多萬方，工業替廢渣取代水泥203萬噸，節約標準煤19.88萬噸，減少二氧化碳排放量142萬噸，工程使用壽命延長產生的經濟效益更為可觀，預計總的社會效益累計超過13億元。并于2006年獲得江蘇省科技進步一等獎。
東南大學
2021-04-10
高容量、低成本鋰離子電池用硅-碳負極材料
新能源汽車的迅猛發展，為動力電池產業提供了萬億級的市場容量，到 2020 年底，城市公交、出租車及城市配送等領域新能源車保有量達 60 萬輛。目前使 用的石墨類伏擊材料容量低，無法滿足高能量密度的需求。該項目通過為動力電 池廠商提供高性能硅碳負極及其他負極材料，以提高純電動汽車的續航里程 2 倍以上。硅負極材料具有極高的理論容量(~4200 mAh/g)，其容量是現有商業化 的石墨負極的 10 多倍。但其充放電過程中產生的大體積膨脹(~400%)會嚴重影響 其循環壽命。我們團隊經過數年研究，提出“清矽硅碳”使普通微米硅粉進行包 覆“均勻+可控”功能層的工藝過程實現“性能+成本”的最優產業升級。美國能 源部高度評價了該項研究成果（2015 年僅有 2 項研究成果受此殊榮）。
西安交通大學
2021-04-10
一種纖維增強復合材料動態拉伸失效評估方法
本發明提出了一種纖維增強復合材料動態拉伸失效評估方法，針對目前纖維增強復合材料失效評估方法中未考慮應變率效應、依賴于試驗數據修正而缺乏理論依據的問題，基于能量密度理論，考慮了纖維增強復合材料在動荷載作用下的應變率效應，推導得到了材料在動態拉伸荷載作用下的應變率相關能畸變能密度方程，該方法能夠準確地分析纖維增強復合材料在動荷載作用下的拉伸失效行為，避免了大量的動態試驗測試，為各類纖維增強復合材料結構的設計提供一種可靠的評估方法。
東南大學
2021-04-11
低功耗高性能軟磁復合材料及關鍵制備技術
項目針對軟磁復合材料長期存在的嚴重問題開展了深入研究，提出了在軟磁粉末基體表面原位生成高電阻率軟磁殼層，降低渦流損耗并保持高磁性能的技術思路，發明了多軟磁相核殼結構復合材料，構建了高性能軟磁合金新體系，制備出具有高磁通密度、高直流疊加等不同特性的系列軟磁復合材料。項目達到國際領先水平，獲得了系統的自主知識產權，授權發明專利 43 項，發表論文 50 余篇，推動我國軟磁復合材料產業進入了世界先進行列。
浙江大學
2021-04-11
三維石墨烯體相材料的制備及其性能研究
制備在宏觀尺度上具備二維單片石墨烯的獨特本征性質的石墨烯三維體相材料是材料學研究中兼具學術價值和實用意義的重大挑戰。本項目制備得到了一種三維石墨烯宏觀體相材料，其由大量獨立且懸空的二維石墨烯單元通過片層邊緣的化學鍵構筑而成。該材料具有良好的機械性能，在常溫可見光下作用下具有電子發射能力，在瓦特功率級別的可見波段激光或聚焦的太陽光照射下，厘米尺寸的此石墨烯材料樣品可以在真空條件下實現有效的直接光驅動，此現象為國內外所首次觀察及報道，為石墨烯帶來了一種激動人心的潛在應用價值。上述材料的制備及相關性能研究還可為石墨烯在催化，能源轉換與存儲等領域的應用提供材料支持與相關理論支撐。
南開大學
2021-02-01
一種有機/無機納米復合注漿材料及其制備方法
本成果為一種有機/無機納米復合注漿材料及其制備方法，復合材料包括A、B兩組分，其中A組分含有硅酸鹽水溶液、納米增韌改性劑、催化劑、泡沫穩定劑等，B組分含有有機多異氰酸酯、聚有機硅氧烷；本發明一方面解決了水對有機聚氨酯注漿材料的影響，另一方面解決了廉價無機硅酸鹽的引入對固化后注漿材料的強度的影響，得到的有機/無機納米復合注漿材料固化后具有高的抗壓強度與難燃特性，為礦用加固材料的安全性提供保障。
PU納米復合材料注漿成型樣品（壓縮測試前后）的實物照片
山東科技大學
2021-04-22
高性能低成本無鈷金屬陶瓷材料制備技術
傳統的硬質合金工模具材料耐磨性和強韌性難以兼得，而其中的鎢、鈷元素屬于稀有貴重元素。本項目所采用的Ti(C,N)基金屬陶瓷不但具有較高的硬度、耐磨性、紅硬性、優良的化學穩定性和高溫抗氧化性、與金屬間極低的摩擦系數、無磁性、而且還具有較高的強韌性，不含稀有貴重元素，其制造成本僅為硬質合金的35～40%，已在市場上得到較廣泛的應用。該成果發明了系列無鈷金屬陶瓷強韌化、無磁化制備技術，開發了系列高性能低成本無鈷金屬陶瓷材料，是硬質合金理想的升級替代材料，也具有陶瓷材料、聚晶立方氮化硼等超硬材料難以相比的強韌性。
技術特征
該材料主要性能指標可達：硬度≥92.2HRA，抗彎強度≥3250MPa，斷裂韌性≥9.4 MPa·m1/2。
獲得相關授權國家發明專利8項，相關技術曾獲國家技術發明二等獎，達到國際先進水平。
南京航空航天大學
2021-05-11