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深度多级还原冶炼钛基合金项目
项目涉及的产品是钛基合金，具体包括钛铁合金、钛铝合金以及钛铝钒合金等，其广泛用于冶金、国防、军工、航空、航天以及生物医学等领域。目前，现有的钛及钛合金等钛材的利用流程仍全是高钛渣/金红石-高温氯化-真空还原-精制-海绵钛-破碎-真空熔炼-钛材这一高能耗、高污染的高成本生产工艺。东北大学在国家973、国家自然科学基金以及企业重大科技攻关等项目的联合资助下，针对现有金属热还原法直接制备钛基合金存在的钛氧化物还原不彻底等技术难题，发明了基于喷吹金属蒸气深度多级还原直接冶炼钛基合金的新技术，并突破了其喷吹金属蒸气深度还原装备的技术难题，建成了吨级规模的基于喷吹深度多级还原装备。成功制备出氧含量低于0.6%的低氧高钛铁；氧含量低于0.1%，氮含量低于200ppm的钛铝合金及钛铝钒合金，目前已完成20kg规模的放大试验，建成了吨级规模的基于喷吹深度多级还原核心装备，进入产业化和推广应用阶段。核心成果已获得国家发明专利６项，整体技术及装备水平世界领先。 项目研究形成了从方法-产品-装备的原始创新，突破直接热还原法制备钛基合金的技术难题，实现了钛合金的短流程清洁制备，为国家安全建设和社会经济建设提供了战略物质保障社会经济效益显著。未来5年，我国特种钢精炼用高钛铁合金用量可达30万吨，若投资建立一条深度多级还原直接冶炼低氧高钛铁的生产线，可实现年产量5000吨的规模，其总产值可达2.5亿元以上，年均创造效益约5000万元。建设一条1000吨规模的钛铝基钛合金生产，其总产值可达2亿元以上，年均创造效益约5000~8000万元。因此项目建设将极大地拉动地方经济。
东北大学
2021-04-11
离心铸造生产镁合金大型环件
镁合金是目前最轻的金属结构材料，它具有低密度、高比强度、良好的 导电、导热和铸造性能等优点，因此在汽车、仪表以及航空航天等领域有着较 为广阔的应用前景，被称为21世纪的绿色环保结构材料。然而，镁及大部分镁 合金都属于密排六方结构金属，常温下塑性变形能力较差。因此，近几十年，板、 带、棒等变形镁合金产品主要是由普通半连续铸造镁合金方坯或板坯经热加工变 形得到。因此，采用塑性变形方法生产大型镁合金环件在技术上受到一定的制约。 离心铸造是将液态金属浇入旋转的铸型里，在离心力作用下充型并凝固 成铸件的铸造方法。离心铸造已经在无缝钢管、铝合金轮毅的生产中有较为成 功的应用。本成果提供一种新型的离心铸造生产镁合金大型环件的方法，可制 备直径范围为1-5米、组织致密、性能优良的大型镁合金环件，解决了现有镁 合金大型环件制备工艺的不足，制备出组织致密、抗拉强度好的镁合金大型环件, 对镁合金的应用和镁合金离心铸造工艺的发展具有重要意义，具有良好的开发前 景并具备较好的预期产业化效益。 本发明可根据目标产品，选用合适型号的离心机、熔炼炉、设计制备相应 模具以开展相应生产，无需高额投资。
重庆大学
2021-04-11
超轻镁锂合金及其复合材料
镁锂合金及其复合材料具有高的比强度和比刚度、优良的减震性能和电磁屏蔽性能，在航空、航天、武器、单兵装备、3C产品等领域有着广阔的应用前景。
本项目研制了镁锂基合金及其复合材料的设计技术、熔炼技术、成型工艺和表面处理技术，设计开发了具有超轻（密度约为1.5g/cm3）、高强（抗拉强度200-300MPa）、高模量（70-100GPa）、高稳定性的稀土金属间化合物增强Mg-Li基复合材料，建立了镁锂合金及其复合材料全链条中试制备平台，部分产品样品已经在航空航天、单兵装备等领域获得试用。
北京航空航天大学
2021-05-09
稀土金属合金及其氢化物
铝水解制氢是一种重要的产氢方式，但铝水解产生的热量甚至超过了生成的氢气所含化学能，高达 55% 的化学能以热量直接耗散。研究人员利用 Y-Pd 薄膜电极与 Al 片构成电池，可将水解的热能转化为电能，水解热能的利用率达到 8%-15% ，该过程中 Y 薄膜同步吸氢，首次实现了同步发电和吸氢。
北京大学
2021-04-11
形状记忆合金连接与分离机构
连接与分离机构广泛应用于航空航天等领域可分离构件的连接与分离之中，爆炸螺栓、火工切割器等就是典型的连接与分离机构。形状记忆合金连接与分离机构就是利用形状记忆合金（Shape Memory Alloy, SMA）替代传统分离机构中的火药，以实现可重复、低冲击、无污染分离。 SMA之所以能作为驱动材料替代传统的火药，是因为其具有良好的驱动性能，并且驱动过程柔顺平滑，无任何排放。为了获得更稳定、优异的驱动性能，课题组发展了SMA材料热处理、训练工艺，在此基础上，发明了大载荷分组滚棒结构，解决了利用SMA材料较小驱动力释放较大载荷的关键性技术问题，最终研制了系列化的SMA连接与分离机构。目前，已形成SMA-12000、SMA-3600、SMA-100系列连接与分离机构（分离载荷分别为12000N、3600N、100N）以及SMA-6750锁紧机构（锁紧力为6750N）。 目前，SMA-12000连接与分离机构已经在某型卫星上成功应用，而SMA-3600、SMA-6750、SMA-100等机构已经分别在某型可展开热辐射板、某型磁悬浮飞轮姿态控制装置以及某型二次展开太阳翼等预研型号上成功应用，通过了所有鉴定级力学、热环境试验。系列化的SMA连接与分离机构还可应用到航空器及舰船武器投放系统，如轰炸机上炸弹的投放、战斗机上导弹的投放、舰艇上水雷、小型潜水设备的投放等,也能应用到民用领域，如小区自动门锁、汽车自动锁等，具有广阔的应用前景。
北京航空航天大学
2021-04-13
马氏体-贝氏体低合金耐磨钢
采用多元合金化，并通过调整合金中硅、锰含量，获得一种马氏体-贝氏体低合金耐磨钢。该钢种不仅具有较高的强度和硬度（HRC>52），并且具有较高的韧性（Ak>25J/cm2）。适用于具有一定冲击力，又要求材料具有较高抗磨性的工况，如大型球磨机的衬板等。目前该材料已用于四川省电力局江油发电厂引进的法国机组φ5.000m×24.0m球磨机，已运转4年，
西安交通大学
2021-01-12
高性能耐热镁合金材料
通过在 Mg-Zn 合金中添加 Er 等元素，调控获得了耐热性能优于 AE42 的高性能镁合金；新型含稀土耐热镁合金在 175℃ /70 MPa 条件下，合金 100 小时总蠕变量小于 0.12％，稳态蠕变速率不高于3×10-9 s-1 。同时，Mg-Zn-Er 合金还具有优良的铸造性能和阻燃性能。
北京工业大学
2021-04-13
新型超高耐磨性能合金
提出通过晶粒结构纳米化、晶界原子偏聚和引入高密度共格纳米析出相的策略实现了合金在室温及高温环境下的超高耐磨性能。课题组研究人员在对合金相图大量筛选和热力学计算基础上，选取等原子比TiMoNb合金为模型体系，从经典的强化机制出发设计成分和制备工艺，主要的强化思路包括以下几个方面：一是固溶强化：Ti、Mo、Nb三种元素相互之间有着极大的固溶度，其中Mo
南方科技大学
2021-04-14
金属表面合金化摩擦改进剂
该成果是由含钼、钛，硼、氮等共渗元素组成的高分子有机化合物，以润滑剂为载体，利用摩擦产生的热处理，在金属摩擦表面发生化学反应，改变金属表层化学成分及组织结构，形成耐磨、 耐腐蚀、自润滑合金材料，具有节能、 节材、减排的功效。节省燃油 3%以上，减少排放 20%以上；动力提高 20%以上，噪音降低 40%以上。
扬州大学
2021-04-14
高性能泡沫铝/铝合金材料
材料特点：轻质、比强度高、能量吸收性能好、好的电磁屏蔽性能，优异的隔音/吸声性能及多功能兼容，实现了结构材料的轻质多功能化。该类材料在民用和军用领域有着广泛的应用前景。 铝基泡沫的应用：隧道中的音屏障、公路的隔音屏障、飞船返回舱、导弹弹头防护、轻武器的消音器等。
河海大学
2021-04-14