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中国科大研制一种可
替代
塑料的仿生可持续结构材料
塑料制品给现代生活带来极大便利的同时,也正造成严重的环境问题。大多数塑料来自于石油产品,由于其极端的稳定性,废弃后在环境中长时间也难以降解,最终造成持续性的环境污染问题。研发一系列可持续的高性能结构材料,以部分替代石油基塑料,是该问题最有希望的解决方案之一。现有的生物基可持续结构材料都受到机械性能较差或制造过程的过于繁琐的限制,这些因素从成本和生产规模上制约了这类材料的应用。因此,引入先进的仿生结构设计来制造新型的可持续高性能结构材料将可以极大地提高这类材料的性能,拓宽其应用范围,加速可持续材料替代不可降解塑料的进程。近日,中国科学技术大学俞书宏院士团队将仿生结构设计理念运用于高性能生物基结构材料的研制,发展了一种被称为“定向变形组装”的新型材料制造方法,实现了具有仿生结构的高性能可持续材料的规模化制备。通过这种定向变形组装方法,团队成功地将纤维素纳米纤维(CNF)和二氧化钛包覆的云母片(TiO2-Mica)复合制备了具有仿生结构的高性能可持续结构材料。所获得的结构材料具有比石油基塑料更好的机械和热性能,有望成为石油基塑料的替代品。该工艺过程宜于放大,产品具有良好的可加工性和丰富多变的色彩和光泽,使其可以作为一种更加美观和耐用的结构材料有望替代塑料。 该材料具有仿珍珠母的结构设计,这种仿生设计有效地改善了材料的力学性能。珍珠母所具有的砖-泥结构,使其可以基于普通的天然物质构筑高性能的材料,并兼具高强度和高韧性的优良特性。研究人员通过多尺度的仿生结构设计和表面化学调控,成功构筑了这种兼具高强韧特点的天然生物基可持续结构材料。二氧化钛包覆的云母片作为仿生结构中的砖块,一方面为结构材料提供了远高于工程塑料的强度,另一方面,还通过裂纹偏转等仿生结构原理,大幅提高了材料的韧性和抗裂纹扩展性能,为该材料作为一种新兴的可持续材料替代现有的不可降解塑料打下了坚实的基础。
中国科学技术大学
2021-02-01
中国科大研制一种可
替代
塑料的仿生可持续结构材料
项目成果/简介:塑料制品给现代生活带来极大便利的同时,也正造成严重的环境问题。大多数塑料来自于石油产品,由于其极端的稳定性,废弃后在环境中长时间也难以降解,最终造成持续性的环境污染问题。研发一系列可持续的高性能结构材料,以部分替代石油基塑料,是该问题最有希望的解决方案之一。现有的生物基可持续结构材料都受到机械性能较差或制造过程的过于繁琐的限制,这些因素从成本和生产规模上制约了这类材料的应用。因此,引入先进的仿生结构设计来制造新型的可持续高性能结构材料将可以极大地提高这类材料的性能,拓宽其应用范围,加速可持续材料替代不可降解塑料的进程。近日,中国科学技术大学俞书宏院士团队将仿生结构设计理念运用于高性能生物基结构材料的研制,发展了一种被称为“定向变形组装”的新型材料制造方法,实现了具有仿生结构的高性能可持续材料的规模化制备。通过这种定向变形组装方法,团队成功地将纤维素纳米纤维(CNF)和二氧化钛包覆的云母片(TiO2-Mica)复合制备了具有仿生结构的高性能可持续结构材料。所获得的结构材料具有比石油基塑料更好的机械和热性能,有望成为石油基塑料的替代品。该工艺过程宜于放大,产品具有良好的可加工性和丰富多变的色彩和光泽,使其可以作为一种更加美观和耐用的结构材料有望替代塑料。 该材料具有仿珍珠母的结构设计,这种仿生设计有效地改善了材料的力学性能。珍珠母所具有的砖-泥结构,使其可以基于普通的天然物质构筑高性能的材料,并兼具高强度和高韧性的优良特性。研究人员通过多尺度的仿生结构设计和表面化学调控,成功构筑了这种兼具高强韧特点的天然生物基可持续结构材料。二氧化钛包覆的云母片作为仿生结构中的砖块,一方面为结构材料提供了远高于工程塑料的强度,另一方面,还通过裂纹偏转等仿生结构原理,大幅提高了材料的韧性和抗裂纹扩展性能,为该材料作为一种新兴的可持续材料替代现有的不可降解塑料打下了坚实的基础。
中国科学技术大学
2021-04-11
引射式加热器
替代
回热系统低压加热器技术
目前热力发电厂低压加热器存在系统复杂、端差大和热效率低等问题,机 组经济性的提高受到了较大限制o采用引射式加热器替代回热系统低压加热器可 使低压加热器面临的诸多问题得到有效改善。引射混合式低压加热器是利用压力 较高的水抽吸压力较低的蒸汽并进行热量、动量和质量交换、掺混的装置,是射 流技术在传热邻域的新应用,它通过汽液两相流的混合加热制取过饱和水。加热 热源可以采用低压放散蒸汽、凝结水闪蒸汽或汽轮机的低压抽气,起到节能减排 的作用。该加热器具有热效率高、热力系统简单、价格低、占地少、使用寿命长、 无振动、噪音低等优势。利用引射式加热器替代回热系统低压加热器可将机组热 效率提高0. 8-1. 0%。
重庆大学
2021-04-11
2021年中
国产
学研合作创新与促进奖申报工作启动
为了鼓励和表彰在推进政产学研金服用协同创新工作中,作出突出贡献的先进单位和个人。
科奖在线
2021-05-19
国产
碳纤维/聚醚醚酮特种热塑预浸料成套技术
本项目基于团队多年连续碳纤维热塑性预浸料制备及复合材料成型、聚芳醚酮(PAEK)树脂(含聚醚醚酮(PEEK))研发、半结晶型热塑性复合材料界面研究的技术积累和相关项目成果,通过自主设计搭建连续纤维热塑性复合材料生产线及相关关键成型模头和特殊工装的设计,掌握了连续碳纤维聚芳醚酮特种热塑性预浸料单向带、LFT 粒料和高纤维含量拉挤棒材的关键制备技术,打破国际技术封锁,拓展了聚芳醚酮材料的应用形式,在我国航天、军工等轻量化零部件替换上具有很好的应用前景。本项目预期在连续碳纤维特种热塑预浸料、LFT 长纤维粒料、拉挤型材及 1-2 个具体产品(航空航天、医疗)几个方面进行同步产业化落地,具有自主知识产权。项目落地后将进一步开发国际领先并具有自主知识产权的低成本高效连续热压技术,实现 3 分钟内单成型制造周期的织物层合板在线浸渍和长尺寸结构型材的连续化生产制造,建成从“树脂原材料→预浸料/LFT/棒材→成型工艺→复合材料制品→评价方法”的一整套技术体系,引领行业发展,助力连续纤维特种热塑性复合材料在我国快速、大规模的应用。
北京科技大学
2021-02-01
国产
碳纤维/聚醚醚酮特种热塑预浸料成套技术
本项目基于团队多年连续碳纤维热塑性预浸料制备及复合材料成型、聚芳醚酮(PAEK)树脂(含聚醚醚酮(PEEK))研发、半结晶型热塑性复合材料界面研究的技术积累和相关项目成果,通过自主设计搭建连续纤维热塑性复合材料生产线及相关关键成型模头和特殊工装的设计,掌握了连续碳纤维聚芳醚酮特种热塑性预浸料单向带、LFT 粒料和高纤维含量拉挤棒材的关键制备技术,打破国际技术封锁,拓展了聚芳醚酮材料的应用形式,在我国航天、军工等轻量化零部件替换上具有很好的应用前景。本项目预期在连续碳纤维特种热塑预浸料、LFT 长纤维粒料、拉挤型材及 1-2 个具体产品(航空航天、医疗)几个方面进行同步产业化落地,具有自主知识产权。项目落地后将进一步开发国际领先并具有自主知识产权的低成本高效连续热压技术,实现 3 分钟内单成型制造周期的织物层合板在线浸渍和长尺寸结构型材的连续化生产制造,建成从“树脂原材料→预浸料/LFT/棒材→成型工艺→复合材料制品→评价方法”的一整套技术体系,引领行业发展,助力连续纤维特种热塑性复合材料在我国快速、大规模的应用。
北京科技大学
2021-04-13
3D打印多孔钛合金骨
替代
材料的结构优化及其机制研究
悬赏金额:12.5万元 发榜企业:广东施泰宝医疗科技有限公司 需求领域:临床医学-基础 3D打印技术 医学材料 生物医用材料 临床医学-外科 产业集群:生物医药与健康产业集群 技术关键词:3D打印,SLM,多孔钛合金,孔隙结构,骨替代材料
广东施泰宝医疗科技有限公司
2021-11-05
现代
化
产业体系要坚持智能
化
二十届中央财经委员会第一次会议强调,推进产业智能化、绿色化、融合化,建设具有完整性、先进性、安全性的现代化产业体系。
经济日报
2023-06-30
建设现代
化
产业体系要锚定绿色
化
绿色化是现代化产业体系的基本特征之一。在全球资源环境问题日益突出、应对气候变化共识不断增强的背景下,推进产业绿色化不仅是经济社会高质量发展的内在要求,也是实现人与自然和谐共生的关键。
经济日报
2023-07-04
2022年中
国产
学研合作创新与促进奖评审结果公示
2022年中国产学研合作创新与促进奖获奖名单
中国产学研合作促进会
2023-02-02
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