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本發明公開了一種三氫化鋁表面包覆改性方法，采用原子層沉積技術在三氫化鋁粉末表面沉積納米厚度的金屬氧化物或金屬物質將其包覆，以提高三氫化鋁粉末熱穩定性，包括，S1：將三氫化鋁粉體放入腔體內并抽真空；S2：加熱腔體到設定溫度且溫度均勻穩定后，通入流化氣，使三氫化鋁預分散；S3：原子層沉積反應，當腔體內的溫度達到 50～130℃時，開始原子層沉積反應；S4：重復多次原子層沉積反應，使粉體表面沉積厚度不斷增長，通過控制沉積反應循環的次數從而控制在三氫化鋁粉體表面沉積的金屬氧化物或金屬的厚度，實現三氫化鋁粉體

本成果系我國自主知識產權、達到規模化生產階段。金屬腐蝕造成損失約占GDP的4%，目前主要防腐蝕技術：電鍍、熱鍍鋅、發藍與涂料技術。涂料技術由于結合力差很多條件下難于使用。電鍍與熱鍍鋅存在污染問題急待新技術代替。本成果是集成智能化裝備、先進工藝及檢測一種無污染新型防腐蝕技術，成本低于熱鍍鋅，抗鹽霧腐蝕可以達到5000小時以上（國際最高標準2000小時）1999年獲得成都市科技成果一等獎、四川省科技成果三等獎、鐵道部科技成果四等獎。2009年在電力系統應用，通過四川省鑒定達到國內領先、國際先進水平，鐵路系統十多個單位使用。本成果極為適用海洋環境零部件防腐蝕及代替不銹鋼產品。

1 成果簡介隨著我國經濟的高速發展和人民生活水平的提高，環境污染、疾病監測、食品安全等民生熱點日益受到人們的關注。如何對上述問題進行簡單、快速的監控，將一些危害降至最低，保障人民生活和生產，這就需要一種可實時實地檢測、操作簡便的多應用傳感器件。 表面等離子體波（ SPP）傳感器是一種基于光學檢測的傳感器件，被廣泛用于藥物篩選、食物檢測、環境監測和細胞膜模擬等方面。相對于目前常見的化學、電子、力學等傳感器，SPP 傳感器擁有實時檢測、無需標記、對被檢測物無損害、探測方法簡單等眾多優點。為了降低成本、 穩定性能、減小體積，集成型 SPP 傳感器件的成為了現今研究熱點。然而現有的集成型 SPP 傳感器件普遍存在靈敏度低，探測范圍小等問題，限制了其應用的推廣。 課題組從 2006 年開始合作從事集成型 SPP 傳感器件研究，在清國家 973 項目、自然科學基金重點項目、教育部清華大學自主研究項目等項目資助下， 創新性提出一種基于 SPP-介質波導異質垂直耦合器的可集成生化傳感芯片，并對傳感芯片的傳感特性和應用進行了深入研究和探索。芯片的特點和性能如下：可集成，芯片體積小，可與便攜設備集成；可批量生產，價格低廉；靈敏度較傳統的集成型 SPP 傳感器件高出一個數量級；可實現對傳感區域的精確或者大范圍調節；可實現對納米量級大小的物質的探測；傳感性能穩定，應用領域廣泛。上述優點表明該芯片可以工廠大批量生產經營，也可以用于實驗室的科研研究，在化學，生物，醫學等多 個領域均有應用價值。查新表明，國內外目前尚未發現有相似原理的器件。 圖 1 (a) 集成型 SPP 傳感芯片與一元硬幣尺寸對比圖 (b) 傳感芯片的顯微鏡照片2 應用說明可集成型 SPP 生化傳感芯片在實驗室經多次驗證，可以實現對折射率液體以及納米級薄層物質的高靈敏探測，并初步應用于對雙酚 a（簡稱 BPA，一種塑料生長常用原料，每年生產將近 2700 萬噸含 BPA 的塑料類物質， BPA 具有胚胎致畸性和致毒性）的檢測。實驗結果表明，該芯片對于 BPA 的探測極限濃度可以達到 0.1ng/ml （歐盟公布食品準則中水含有BPA 的最高濃度為 1ng/ml）。3 效益分析由于目前國內尚無同類產品， 而且此產品在疾病檢驗，環境監測，藥品鑒別等多個領域具有應用價值， 因此本儀器具有較大的市場推廣空間。本傳感芯片價格低廉，使用簡便，對樣品無二次污染，性能穩定，甚至對納米量級的生化小分子探測均具有高靈敏度，相對于其他類型的傳感器件， 具有明顯的經濟和技術優勢。

隨著納米顆粒制備技術的日漸成熟，其應用技術也日益受到人們的廣泛重視。但由于納米顆粒粒徑小、比表面積和表面能大、顆粒不穩定極易團聚，導致其優異的性能不能充分發揮，因此納米技術研究中最艱巨的任務之一是使納米顆粒能夠穩定存在且不發生團聚。最常使用的方法是把納米顆粒分散于介質中，通過靜電穩定機理、位阻穩定機理和靜電位阻穩定機理等來制備穩定分散的漿料。其中涉及到的核心科學問題為納米顆粒的表面改性及其漿料穩定性。 項目組根據不同納米材料表面特性以及應用場合不同，攻克了納米粉體表面化學改性技術、納米粉體在溶液中穩定分散技術等關鍵技術，制得了納米四氧化三鐵、二氧化鈦、氧化銦錫、氧化鋅、氧化鎂、氮化硅、碳化硅等多種分散穩定性優異的水基、乙醇基漿料，其顆粒平均粒徑≤100nm，比表面積≥30m2/g，固含量從0.5～20％不等。不同納米粉體含量漿料靜置穩定性從1～30d至1年不等，研究成果為納米材料的應用奠定了堅實的基礎。 應用前景： 納米四氧化三鐵漿料是采用膠溶化法和添加改性劑及分散劑方法，通過在顆粒表面形成吸附雙電層結構阻止納米粒子團聚來制得。平均粒徑在20nm左右，具有超順磁性，漿料Fe3O4固含量在0.5～20％，漿料靜置穩定性在1年左右。可應用在磁性密封、生物醫藥載體、磁保健、磁記錄材料、高梯度磁分離器、微波吸收材料以及靜電復印顯影劑。 納米二氧化鈦漿料作為產品或產品添加劑應用范圍很廣，主要可應用于抗紫外劑，納米環保、抗菌、自清潔劑，隨角異色效應型納米涂料，靜電屏蔽劑等。 納米ITO水基漿料加入水性涂料中，經涂敷制得ITO薄膜。由于ITO薄膜具有優良的光電性能，對可見光的透過率達70％以上，對紅外光的反射率≥70％，對紫外線的吸收率≥70％，對微波的衰減率≥85％，導電性和加工性能極好，硬度高且耐磨耐蝕，可用作防隔熱涂料等。

本項目通過復合改性劑的分子設計和控制有關反應參數，使表面改性后的氧化鋁微粉在不同性質或組成的水性介質中有較為理想的相容性和分散穩定性。 特點： 1. 根據不同性質或組成的水性介質，設計和合成復合改性劑； 2. 控制有關反應參數，使氧化鋁粉體的表面包覆率和表面改性效果可 控； 3. 剩余反應物、溶劑和復合改性劑均可回收和循環使用，整個氧化鋁微粉的表面改性過程閉合循環，清潔環保。 專利 1：一種氧化鋁磨料粉體的表面改性方法（20161011250.9） 專利 2：一種高水分散穩定性氧化鋁粉體的資源化表面改性方法（201611166922.5）

成果描述：本成果研發出一款具有中介高Q值的微波介質材料，主要參數滿足： 介電常數：45±5% Qf：≥35000 溫度系數：≈0 ppm/℃市場前景分析：該材料主要應用于介質加載的腔體濾波器中，可將傳統基于金屬腔的腔體濾波器體積縮小一半左右，在通信基站等領域有非常廣泛的應用前景。與同類成果相比的優勢分析：目前國內有兩三家企業在生產類似的產品，但與日本京瓷等公司的同類型產品在性能上還有一定的差距，本成果研發材料接近日本京瓷產品指標，成本上有很大的優勢。

本項目主要依托東北大學近十年來在加壓冶金裝備和超高強韌、耐蝕高氮不銹鋼品種開發方面的長期技術積淀，投資工業化規模的加壓冶金裝備（一臺1噸的加壓感應爐和一臺5噸的加壓電渣爐），聯合開發和生產超高強韌、耐蝕高氮不銹鋼材料系列，用于制造航空航天、軍工、高端裝備制造用高端軸承、海洋工程耐海水腐蝕部件、醫用生物材料、高端醫療工具、民用特種刀具、特種塑料模具和高端閥門等。目前該項目在國內屬于首創。 高氮耐蝕塑料模具鋼M303、M333（0.1%N）和M340（0.2%N），其組織更均勻細小，同時具有最佳的拋光性能以及極佳的耐腐蝕性能、良好的韌性、加工性能和尺寸穩定性，可高端耐蝕鏡面塑料模具市場需求。P900N（18Cr-18Mn-0.9N）和P900NMo（18Cr-18Mn-2Mo-0.9N）和P2000（16Cr-14Mn-3Mo-0.9N ）該類鋼具有高的屈服強度和塑性，良好的耐腐蝕性能特別是耐應力腐蝕和低的導磁性能，強度級別更高的P900N、P900NMo和P2000在航母、潛艇和各種艦船上的大型電機用護環以及航母彈射器上用的護環制備中具有廣泛的應用前景，同時P2000可以用與人體植入材料、以及高強緊固件。 Fe-Cr-Mn-N系高氮奧氏體不銹鋼（氮含量0.8-1.5wt%），其無磁性而大幅提高武器裝備的隱蔽能力和抗磁干擾能力，其優良抗彈性能和高防護系數，同時兼有優良的耐蝕性能，可作為兩棲坦克的高強結構材料和兩棲裝甲的理想防護材料，為裝甲鋼方面的發展添加了一條新途徑。Fe-Cr-Ni-N體系的高氮不銹鋼具有優異的耐應力腐蝕性能和高的屈服強度，可應用于壓力水（PWR）和沸騰水（BWR）核反應的冷卻材料。因此，在核動力航母和核潛艇上也將有潛在的應用。目前東北大學已成功開發出制備超高強韌、耐蝕高氮不銹鋼的加壓冶金關鍵設備和核心工藝技術，并實驗室規模成功制備性能優異的高氮馬氏體不銹鋼Cronidur30、M303、M333和M340，高氮奧氏體不銹鋼P900N、P900NMo和P2000等，已經基本完成了航空用軸承、高端耐蝕塑料模具、生物植入器件和高強緊固件等用材料的實驗室規模試制。

近年來，食品安全、環境污染、大規模傳染性疾病等威脅到人類身體健康和生命安全的問題頻發，社會各界高度關注。應對這些影響人類健康和生命安全的社會公共問題，發展快速高靈敏的檢測技術顯得尤為重要。我們研究組長期從事生物芯片檢測技術研究，可以在直徑為3~5英寸基片上生長出均勻的納米基底，適于大規模生產，其表面增強拉曼光譜（SERS）的增強因子高達十的九次方。生產出的基片重復度高，可用于生化分子檢測快捷（檢測時間小于1分鐘）。幾年來，我們開發出了一系列不同的基底和檢測平臺，并將其用于病毒、病菌、毒素和藥物等的檢測，取得了多項美國專利，可彌補國內生物檢測芯片發展緩慢的不足