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弹铜合金
本团队基于电磁冶金领域二十余年的积累,掌握了铜合金领域最具挑战性的铜铬锆合金的非真空熔炼-长尺寸大卷重电磁连铸技术,开发出易偏析铜合金合金超细化与均质化连铸技术、高性能铜合金多模式定制磁场净化技术等一系列具有自主知识产权的核心技术。 一、项目分类 关键核心技术突破、显著效益成果转化 二、成果简介 本团队基于电磁冶金领域二十余年的积累,掌握了铜合金领域最具挑战性的铜铬锆合金的非真空熔炼-长尺寸大卷重电磁连铸技术,开发出易偏析铜合金合金超细化与均质化连铸技术、高性能铜合金多模式定制磁场净化技术等一系列具有自主知识产权的核心技术。相关技术应用于高强高导高弹铜合金领域如铜铬锆合金、铜镍锡合金、铜钛合金、铜碲合金及超高纯无氧铜的规模化制备等都取得较好的效果。 1)铜铬锆非真空熔炼-电磁连铸技术 由于铬、锆元素和氧的亲和力较大,所以合金元素的烧损是铜铬锆合金的熔炼必须解决的问题。本项目团队在铜合金熔炼,特别是铜铬锆合金的非真空熔炼方面,开展了近20年的研究,开发了一系列具有自主知识产权的非真空熔炼连铸技术、成分稳定控制技术、合金熔体洁净化技术等,获授权发明专利和实用新型专利近20项。本团队已在完成中试级表面光滑、内部致密无裂纹、成分均匀的全等轴晶铜铬锆棒线材,铸态宏观晶粒度经上海材料研究所测定为M-9.0级。此外,本团队从前期研究中,从塑形变形工艺和热处理工艺角度,提出采用多道次连续挤压及热处理工艺优化铜铬锆合金想性能的方法,并成功将铜铬锆棒材性能的抗拉强度提高到654MPa,断后延伸率为13.5%,且电导率还能保持在79.3%IACS;这远远高于2017年电车线用铜铬锆合金线材国家标准的性能要求:抗拉强度>570MPa,塑性>3%,电导率>75%IACS。相关技术已与世界五百强新兴际华集团下属新兴发展集团有限公司达成1800万元专利转让。 2)高均质超细晶电磁连铸技术 传统连铸制备过程中多元铜合金如铜铬锆合金等常存在组织粗大、成分偏析等问题,这将会严重影响后续的材料加工过程,导致在后续的轧制,挤压等工艺过程中很容易产生轧制裂纹等缺陷。本团队开发的电磁场连铸过程易偏析合金超细化与均质化调控技术,能在连铸过程中,充分搅拌熔体,均匀化凝固前沿温度,实现易偏析合金的超细化与均质化。该技术已被应用于铜镍锡合金的连铸中,实现了该合金连铸制备的超细化和均质化,所制备全等轴晶铜镍锡合金铸态组织宏观晶粒度达到M-10.0级。目前该技术已实现中试级百米长度的连续电磁铸造,且已与宁波博威、上海中船重工711研究所、铜陵金威、温州元鼎等开展合作。进一步将该技术推广于铜碲、铜铁、铜钛的连铸,均取得了极为优异的细晶、表面光洁、成分均匀的连铸效果。 3)超高纯无氧铜电磁连铸技术 金属材料纯净度是提高其力学和电学等综合性能的关键因素,是制备高品质金属材料的关键环节。高端金属材料中夹杂物和气泡对材料性能影响巨大,许多高端金属材料的开发都取决于这类缺陷的控制水平。本团队参与开发的金属连铸多模式定制磁场净化技术,已成功应用于高纯高导无氧铜材料的制备,可将铜中氧含量中降低3ppm以下,达到目前世界无氧铜的最高标准——美国ASTM≤3ppm。与此同时,该高纯无氧铜的电导率高达100.1%IACS,目前已全面取代进口并用于我国兰州重离子加速器、散裂中子源大科学装置、美国Michigan大学FRIB装置等重大科学装置建设。该项技术已获得2015年度上海市技术发明一等奖,2015年度教育部自然科学二等奖,2015年度教育部技术进步二等奖等奖项。目前该技术已与福建紫金铜业、上海上大众鑫科技发展有限公司、宁波兴业、宁波金田等开展深入合作。
上海大学
2022-08-16
5、高压
真空
开关用铜铬合金触头材料
本项目采用真空熔铸方法,解决了 Cu-Cr 合金铸造产生的成分偏析及组织不 均匀问题,得到的显微组织细化、成分均匀化,尤其是合金中 Cr 粒子的细化问 题,大幅度提高耐电压强度,同时又能保持铜的高导电性,触头的小型化才有实 现的可能。本方法还能回收利用生产废料,因此生产工艺更为环保。而且生产成 本大大降低,性能还有所提高。本项目制备的触头材料,性能与国内外同类产品 相比,在导电性,均匀性,组织细化等多方面全面领先。
上海理工大学
2021-01-12
一种激光触发
真空
开关及开关系统
本发明公开了一种激光触发真空开关及其触发系统装置。激光 触发真空开关包括密闭壳体、第一电极主件、第二电极主件。第一电 极主件包括燃弧电极、第一电极法兰、第一电极平台、聚焦镜。第二 电极主件包括燃弧电极、第二电极法兰、第二电极平台、靶电极。触 发系统装置主要包括计算机、转换器、开关电路板、激光器和激光触 发真空开关。激光触发真空开关的工作电压高达 30kV,工作电流高达 500kA,不存在以往电脉冲触发高压隔离困难、触发稳定性差、使用寿 命短等问题,能有效降低激光触发能量,改善开关器件的延时与抖动。触
华中科技大学
2021-04-14
基于新材料的新型
真空
电子器件的基础研究
本项目研究了超材料的电磁特性、基于超材料的反向切伦科夫辐射、基于纳米材料冷阴极的场发射特性以及它们在高效率、高功率和高频率的真空电子器件中的应用。相关SCI论文共计153篇,SCIE数据库中的他引次数为1058次,代表性论文被《自然-纳米技术》、《物理评论快报》、《先进材料》等国际顶级期刊上发表的SCI论文他引157次。这些学术成果解决了真空电子器件所面临的核心科学问题,在国际真空电子学领域产生了重大的影响。
电子科技大学
2021-04-14
一种双极性触发型多棒极
真空
触发开关
本发明公开了一种触发型多棒极真空触发开关,包括密闭壳体; 密闭壳体由绝缘外壳及设置在绝缘外壳两端的阴极法兰和阳极法兰构 成;密闭壳体的两端分别设有阴极和阳极,阴极和阳极结构相同,均 包括电极底柱、电极平台和设置于电极平台上的多个棒状电极,阴极 的棒状电极与阳极的棒状电极相向延伸且相互交错排列,相邻棒状电 极的间隙宽度相等,且该间隙宽度与棒状电极顶端到相对的电极平台 的间隙宽度相等;阴极和阳极中分别设有阴极触发结构和阳极触发结 构。该开关可以保证无论主间隙的电压为何种极性,都能够稳定触发, 能满足电力
华中科技大学
2021-04-14
一种微机电系统的圆片级
真空
封装方法
一种微机电系统的圆片级真空封装方法,属于微机电系统的封装方法,解决现有封装方法存在的问题,使得微型真空腔长时间保持真空,满足十年以上使用寿命的要求。本发明包括:刻蚀步骤:在盖板圆片上对应硅基片 MEMS 器件的位置刻蚀相应空间尺寸的凹坑,再环绕凹坑刻蚀环形凹槽;吸气剂淀积步骤:在所述凹坑和凹槽内淀积吸气剂薄膜;键合步骤:在真空环境下将盖板圆片和硅基片紧密键合。本发明解决了现有封装方法存在的真空保持时间短、密封质量低、可靠性差、成本高的问题,可以长时间保持微型腔体内的真空度,极大的推动圆片级 MEMS
华中科技大学
2021-04-14
多元耦合燃料(生物质/垃圾/
高
硫煤/
高
钠煤)发电关键设备防腐蚀感应熔焊与喷射复合涂层技术
成果介绍 成果名称:多元耦合燃料(生物质/垃圾/高硫煤/高钠煤)发电关键设备防腐蚀感应熔焊与喷射复合涂层技术 成果参与单位:江苏科环新材料有限公司、深圳能源环保股份有限公司、上海康恒环境股份有限公司 成果完成人:曲作鹏 知识产权情况:已申请专利87项,其中已授权发明专利17项,已授权实用新型专利27项 针对我国新能源与环保科技的重大战略,以解决垃圾与生物质发电锅炉高温防腐的实际需求为目标,本项目拟搭建应用于生物质与垃圾电站锅炉腐蚀防护的高频感应熔焊系统技术平台,在多元耦合燃料(生物质/垃圾/高硫煤/高钠煤)发电关键设备等受热面,开发完成镍基自熔合金高温涂层的技术体系,包括涂层材料与工艺,形成针对各类客户群体的系列解决方案。 随着近年来我国生物质和垃圾电站的迅猛发展,锅炉高温腐蚀问题日益突出,传统热喷涂技术由于易脱落、孔隙率高而应用受限,前期用得较普遍的Inconel625合金堆焊,也逐渐暴露出由稀释率高引起的高温防腐性能受限等问题。因此,开发新型高温防腐涂层技术已迫在眉睫。本项目在国家“十三五”重点研发计划等项目的支持下,经过十余年的集智攻关,于2019年初研发成功了高频感应熔焊高温腐蚀防护涂层技术,取得了系列创新性成果:首次在国内构建了生物质与垃圾电站锅炉高频感应熔焊系统技术平台,开发了在水冷壁管排表面制备耐镍基自熔合金高温薄涂层的技术体系,解决了城市垃圾与生物质电站锅炉高温腐蚀防护的技术瓶颈,打破了发达国家的技术封锁,形成了系列针对城市垃圾与生物质焚烧发电锅炉高温防腐的不同客户群体的解决方案。 我国西部特别是新疆地区的高硫高钠盐等高腐蚀性煤在燃烧过程中产生高浓度硫化物和钠盐等腐蚀性气体,造成水冷壁、过热器受热面的高温腐蚀、尾部烟道空气预热器低温腐蚀和受热面结焦等,特别是对燃烧器区域水冷壁管来说,如果没有防护涂层只能使用1—2年。传统的热喷涂,由于结合强度低孔隙率高,很少应用;普通高频感应熔焊虽然有效,但寿命难以超过5年;目前用得最多的是堆焊高温合金,但一般五年后就逐渐会发生涂层脱落和管壁减薄甚至爆管的现象,非计划停炉维修给企业造成了极大的经济负担。针对我国西北地区高硫高钠盐燃煤发电锅炉受热面对高温防腐的迫切需求,本项目拟开发感应熔焊与超音速喷射复合金属陶瓷涂层技术,从服役寿命、使用性能到性价比等方面都优于堆焊,以期彻底终结困扰我国燃煤行业多年的高腐蚀性气体对锅炉管道造成的严重腐蚀的防护难题。 创新点 1、首次在国内构建垃圾电站锅炉高频感应熔焊系统技术平台,自主开发了在水冷壁管排表面制备耐高温涂层的防腐技术体系,打破了发达国家对核心技术的封锁,突破了垃圾电站锅炉涂层防护系统核心技术瓶颈,形成了整体防腐的焚烧解决方案。 2、首次在国际上成功研发镍基自熔合金与金属陶瓷梯度复合涂层的防护技术,发明了基于重熔与喷射一体化的高温全域防腐全套技术,锅炉的高温腐蚀防护性能与服役寿命显著提升。 3、创新锅炉管道镶嵌陶瓷瓦的长效防护方法,发明了多项陶瓷高效低成本加工技术,填补了国际上硬脆材料特种加工技术的空白,突破了垃圾焚烧发电锅炉高频感应熔焊系统核心技术瓶颈。 市场前景 磨损与腐蚀是工业生产中的共性问题,全世界能源消耗的1/3-1/2在摩擦上,每年各种机械零件失效的一半以上由于磨损,每年因金属磨损、腐蚀造成的直接经济损失约达7万亿美元。垃圾焚烧电站锅炉受热面腐蚀问题,非常普遍,其腐蚀机理主要是所焚烧的垃圾中含有Cl,S以及碱金属等元素,造成Cl,S化合气体腐蚀和低熔点碱金属盐熔融腐蚀。据“十三五”规划,2020年焚烧处理能力占无害化处理比例50%,预计复合增长率不低于20%,垃圾焚烧规模呈快速增长态势,截至2018年,中国已运行的垃圾焚烧厂约为380座,处理能力约为37万吨/日,中国在建的垃圾焚烧厂约为200~250座,处理能力约为20~25万吨/日,中国垃圾处理“起步晚、起点低、发展快”,垃圾焚烧发展极快,2025年行业总规模估计超过100万吨/日,垃圾焚烧发电站超过2000家。余热锅炉高温防腐蚀涂层市场规模100亿以上,年增长率在20%以上,且防腐蚀涂层是消耗品,平均3—5年为一个周期。 另外,该技术不仅可以用于垃圾焚烧电厂,团队在农机刀片耐磨、水泥建材行业耐磨、机械重工表面硬化耐磨处理、钢轨耐磨涂层、高端球阀防腐、燃气轮机热障涂层、海上风电盐雾腐蚀、军工等领域的新产品、新技术也逐步成熟,走向规模化应用市场。 应用案例 深圳能源环保公司宝安老虎坑垃圾焚烧发电厂4号、5号、6号锅炉项目,工程地址:深圳市宝安区松岗镇老虎坑,业主单位:深能环保宝安垃圾焚烧发电厂。 获奖情况 2021年中国商业联合会科学技术奖 一等奖 2021年河北省科技技术奖 二等奖 2019年CCTV中国十大创业榜样 2019年第八届中国创新创业大赛 优秀企业奖 2019年第七届创业江苏科技创业大赛 三等奖 2019年“创客中国”江苏省中小企业创新大赛 优胜奖 2019年 淮安市第四届企业科技创新大赛 一等奖
华北电力大学
2023-07-13
高
玉峰
高玉峰,男,1966年出生,安徽来安人,博士,教授,博导,全国高校黄大年式教师团队负责人,国家级重大人才计划入选者,江苏省十佳研究生导师,江苏省“333高层次人才”第一层次,全国优秀科技工作者,国务院学位委员会土木工程学科评议组成员,住建部高等教育土木工程专业评估委员会委员,教育部岩土力学与堤坝工程重点实验室主任,中国土木工程学会土力学及岩土工程分会副理事长、中国地震学会地震工程专委会副主任、中国力学学会岩土力学专业委员会副主任,中国高等教育学会科技服务专家指导委员会委员,河海大学土木与交通学院院长。《岩土工程学报》、《岩石力学与工程学报》、《Journal of Earthquake and Tsunami》编委。获国家科技进步二等奖2项(排名1、排名2)、国家技术发明二等奖1项(排名2)。 研究方向 1.岩土地震工程 2.软弱土地基处理 3.边坡与堤坝工程 主讲课程 《土力学》、《土动力学》
高玉峰
2023-02-24
高
COD
高
盐废水处理技术
上海交通大学
2021-04-13
用于建筑保温、隔热的
真空
管太阳能集热装置
该装置克服现有太阳能集热装置不能实现与建筑物的真正集成和一体化,既无法做到有效的防风、防雷,容易造成安全隐患,更难以提高建筑围护结构的保温、隔热水平。使该装置不但使其在外观上实现与建筑一体化,而且在功能上也实现与建筑的一体化,在高效集热的同时,对建筑具有保温隔热作用。所适用的建筑围护 结构类型可以是外墙面或者屋顶,集热装置既可为单个的太阳能集热模块,也可为多个太阳能集热模块组成的集热器阵列。 本装置的优点是: 1.现了集热器与建筑集成,不但实现了外观上的一体化,而且实现了功能上的一体化。 2.高建筑围护结构的冬季保温水平和夏季的隔热水平。 3.护建筑表面,建筑围护结构不与外界环境直接接触,减少太阳能辐射对墙体的照射以及风雨的侵蚀,建筑外表面的温度和湿度变化大大减小,可大幅提高建筑构件的使用寿命。 4.高太阳能集热效率,腔室内空气温度在冬季高于环境温度,集热装置热损失将有所减少,效率有所提高。 本装置所适用的建筑围护结构类型既可以是外墙,包括直立或者倾斜墙面、阳台护栏墙,也可以是屋顶,包括平屋顶或者坡屋顶等;既可以应用于新建建筑中,也可直接应用于既有建筑的墙体或者屋顶节能改造,在添加太阳能热水系统的同时,完成节能改造。
上海理工大学
2021-04-11
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