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新型油田固井材料研究
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(chuàng)新成果，所開發(fā)的油井水泥晶體膨脹劑（發(fā)明專利申請?zhí)枺?00510094587.8）和油井水泥防漏增韌劑（發(fā)明專利申請?zhí)枺?00510094588.2），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(huán)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(tǒng)觀念和產品格局，成為油田固井材料的更新?lián)Q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(fā)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(fā)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(qū)）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(fā)壽命，提高了油氣資源利用率。為油田創(chuàng)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。
南京工業(yè)大學
2021-04-13
新型硼基鋰電負極材料
首先設計合成了 Fe2B 間隙化合物，其中包含一維硼鏈結構和高導電的 Fe 主體網絡，該化合物表現(xiàn)出與純硼截然不同的電化學性質， 1400 次循環(huán)后基于 B 計算的容量可達 10700 mA h/g 。高導電的 Fe 基質和高分散的一維硼鏈結構首先激活了部分 B 的儲鋰潛能，并且在循環(huán)反應過程中 Fe 基質不斷將硼鏈分散成單原子，從而實現(xiàn)了更高效的儲能。然而，由于間隙化合物中 B 的質量含量過低，材料整體容量不符合實際需求。研究者隨后通過熱力學計算發(fā)現(xiàn) B2O3 與鋰發(fā)生電化學反應的標準吉布斯自由能變僅為 -489 kJ/mol ，即發(fā)生該反應的逆反應發(fā)生僅需克服 489 kJ/mol ，遠小于可逆負極材料 Fe2O3 和 SnO2 。?
北京大學
2021-04-11
金屬基復合材料（MMCS）
金屬基復合材料是近幾年來迅速發(fā)展起來的一種高技術的新型工程材料，它具有高的比剛度，比強度，優(yōu)良的高溫性能，低的熱膨脹系數以及良好的耐磨、減摩性。由于其優(yōu)良的加工、成型性能，明顯的性能價格比之優(yōu)勢，在世界許多國家，如美國、英國、日本以及印度、巴西等對它的研究和應用開發(fā)正多層次大面積的展開。金屬基復合材料的成功應用首先是在航空、航天領域，如美國宇航局（NASA
西安交通大學
2021-01-12
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耐磨耐腐蝕合金材料
研發(fā)階段/n項目簡介：耐磨耐蝕合金材料廣泛應用于通用機械產品，如泵用葉輪、泵殼、泵蓋，閥門閥體、閥蓋，離心轉子等所有過流部件。這些產品經常承受特殊固體介質的機械磨損、液體介質的化學腐蝕、汽蝕和沖蝕磨損，以及高溫氧化，工況條件十分惡劣。我院研制的耐磨耐腐蝕合金材料廣泛應用于冶金、礦山、電力、化工、建材等行業(yè)，具有優(yōu)良的耐磨性、耐蝕性和抗沖擊力，取代高鉻鑄鐵、鎳硬鑄鐵、高錳剛及不銹鋼等材料，用于制造磨球、襯板、渣漿泵（閥）、風機等易損件，以及高溫耐磨件，其壽命比常規(guī)材料提高兩倍以上，優(yōu)良的工藝性能，其性
湖北工業(yè)大學
2021-01-12
特種玄武巖結構材料
高性能玄武巖纖維。強度：接近普通碳纖維（T300）水平,無磁、耐鹽。項目將高性能玄武巖纖維與樹脂等基體材料復合，可以制備多種玄武巖纖維復合材料，替代傳統(tǒng)鋼筋、鋼材、混凝土等結構材料加工成筋。如在海島高鹽環(huán)境，特種環(huán)境（無磁、低磁等）替代結構使用。
東南大學
2021-04-13
氣凝膠隔熱復合材料
氣凝膠材料是一種納米多孔性固體材料，孔隙率高達 80.0-99.8%，是最輕 的固體材料，比表面積非常大，隔熱性能好。 本項目除可生產耐 650oC 二氧化硅氣凝膠隔熱復合材料外，還可生產耐 1100oC 透波型二氧化硅氣凝膠隔熱復合材料。氣凝膠隔熱復合材料可用于冷庫 保溫、石油管道保溫、LNG 保溫、高速鐵路保溫隔音等領域；還可用于防爆、 防彈，氣凝膠材料具有吸能的特點，在防爆領域應用前景廣闊。 本項目研制的二氧化硅氣凝膠隔熱復合材料性能指標優(yōu)于國外同類產品， 耐 1100oC 的兩種二氧化硅氣凝膠隔熱復合材料國外尚未見報導，綜合技術水平 處于國內領先，達到國際先進水平。
山東大學
2021-04-13
煤系高嶺土合成SiAlON體系材料
煤系高嶺土合成SiAlON體系材料是以煤系高嶺巖（主要化學成分是二氧化硅、三氧化二鋁以及殘存的碳）為主要原料，采用多種介質（碳、金屬粉、氮化物等）協(xié)同還原-氮化的方法合成高性能SiAlON體系耐火材料的一種技術，其基本工藝過程是：將煤系高嶺土與少量添加介質均勻混合，添加有機粘結劑混合后壓制初始強度成型，在高溫下通入氮氣還原氮化合成SiAlON耐火材料。目前，我國已成為耐火材料的生產大國，耐火材料市場巨大，故合理利用煤炭工業(yè)廢棄物、實現(xiàn)資源高效利用對于環(huán)境保護、實現(xiàn)煤炭工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展均具有非常重要的意義。本課題的特點是：一方面原料豐富、價格低廉、合成工藝非常簡單,有利于大型工業(yè)化生產, 可以高效、清潔、充分利用煤系高嶺巖礦的有價值成分，是制備高溫耐火材料的又一個新途徑；另一方面可以明顯降低我國耐火材料原料緊張的壓力，提高耐火材料質量。本課題在多項國家科技支撐計劃及國家自然科學基金的資助下，在該技術的研究與應用開發(fā)方面進行了深入系統(tǒng)的研究工作，創(chuàng)造了一系列具有自主知識產權的新配方、新工藝，擁有4項國家發(fā)明專利，并分別獲得了教育部二等獎、中國冶金科學技術獎二等獎等多項獎項。 可用于合成低成本、高性能、高附加值的氮氧化物復合材料。其應用領域包括：高爐爐腰、爐腹和下部爐身耐火材料，新一代高爐復合爐襯陶瓷杯，鋼包透氣磚，水平連鑄防裂環(huán)，連鑄浸入式水口防堵塞材料熱電偶套管，噴射冶金爐噴涂料等。
北京科技大學
2021-04-13
拓撲材料的超導性質研究
發(fā)現(xiàn)當渦旋線的端點處在具有費米弧的表面時，渦旋線的兩端可實現(xiàn)馬約拉納零模。而且，三位研究人員發(fā)現(xiàn)對這兩類拓撲半金屬，伴隨渦旋產生的塞曼劈裂效應可非常顯著地增大保護馬約拉納零模穩(wěn)定性的拓撲能隙，而對拓撲絕緣體，塞曼劈裂效應對拓撲能隙的作用則始終是負面的壓制。此項工作極大地拓展了實現(xiàn)和研究馬約拉納零模的材料。
中山大學
2021-04-13
可降解醫(yī)用金屬生物材料
上海交通大學
2021-04-13
高效防護復合材料技術
針對輕質高效防護復合材料技術進行了系統(tǒng)深入的理論分析和大量實驗研究，突破了輕質復合材料裝甲防彈/承力一體化結構設計、制備和應用技術等多項關鍵技術，獲得了多項具有自主知識產權的創(chuàng)新成果。在輕質防彈復合材料防彈機理理論分析方面，建立了纖維復合材料的多階段靶板破壞模型，實現(xiàn)了彈擊過程的動態(tài)模擬；在輕質防彈復合材料設計技術方面，首次提出了剛性梯度層設計理論和防彈/承力一體化設計方法，獲得了良好的實用效果；在輕質防彈復合材料應用技術方面，設計制備了防彈/承力一體化輕質復合裝甲材料裝甲椅盆，已成功用于某武裝直升機，獲得了明顯的減重效益；在輕質復合材料裝甲開發(fā)方面，針對不同應用要求，開發(fā)出了十余個系列的輕質復合材料裝甲，同時建立了系列化的輕質復合裝甲材料彈道性能評價方法，制定了復合材料裝甲工藝及性能測試等多個規(guī)范性文件。 目前，可針對軍用、民用需求生產各類型輕質防護復合材料裝甲，包括座艙防彈板、防彈裝甲椅盆、大型驅逐艦導彈艙口蓋、運鈔車用裝甲板、防彈衣用胸插板等防彈、防刺、防暴用品進行開發(fā)。 “輕質防彈復合材料裝甲技術”2008年獲得國防科技進步二等獎。
北京航空航天大學
2021-04-13