项目背景： AUV 是新一代水下机器人，具有活动范围大、 机动性好、安全、智能化等优点，是完成各种水下任务（民用和 军用等）的重要工具。配备复合材料的 AUV 耐压舱体在满足强度 和稳定性要求下，可增大壳体内部容积，减小壳体重量，增大 AUV 的航程，提高 AUV 的综合性能，因此，进行 AUV 耐压壳体设 计有着重要的意义。 所需技术需求简要描述：1.适用于深海工作深度 2000 米以 上无人潜航壳体的新型耐压复合材料及其成型工艺与产业化制 备技术。2.开发的新型复合材料耐压壳体应具有强度高、模量大、 密度小、尺寸稳定性好、线膨胀系数低、耐海水、耐酸、耐溶剂 腐蚀等特性，外压应不小于 20MPa，内压不小于 80MPa，满足深 海无人潜航器壳体的制造要求，并可进行健康诊断。  对技术提供方的要求:1.可用于 2000 米以上深海作业的无 人潜航器壳体制备材料与制备工艺；具备产业化生产的工艺技术 及量产条件； 2.新型耐压壳体，外压不低于 20MPa、内压不低 于 80MPa，可实现 1500 公里以上，50 小时以上水下连续航行和任务执行。 

国家“863”计划课题“高透明紫外阻隔纳米复合高分子贴膜材料及其工业化制备技术”专家组验收意见认为：“课题研究创制了高透明纳米功能颗粒液相分散体新技术和玻璃节能用高透明纳米复合高分子贴膜制品新技术和新产品，解决了无机纳米颗粒在高分子膜基体中纳米级分散的难题，攻克了规模化生产关键工程技术，建成了100 吨/年无机纳米功能颗粒液相分散体生产线和500万m2/年的纳米复合高分子贴膜示范生产线，实现了稳定批量生产。纳米复合高分子贴膜制品的可见光透过率大于80%，紫外线和红外线阻隔率分别大于99%和90%。该产品已成功用于建筑玻璃节能改造上，具有隔热保温作用，可使室内保持冬暖夏凉，夏季空调用电节能可达30%以上，与国内外玻璃节能同类产品相比，该新产品具有显著的性价比优势，市场应用推广前景广阔”。

项目以改善NPC太阳能电池的光伏性能为最终目的，采用模板组装技术制备高质量的NPC电池用有序大/介孔复合电极膜，该法既简化了制备工艺，又可对薄膜的质量进行控制。该研究推动了NPC太阳能电池的产业化进程，同时该技术符合国家能源可持续发展的需要，在改善日益严重的能源危机及环境污染有非常重要的现实意义。

成果描述：在α-Al2O3、TiO2介孔膜上接枝或接枝聚合一层薄的具有特殊功能的，诸如疏水的、亲水的、荷负电纳米孔的或者荷负电纳米孔的活性过滤膜，从而制备出特定工艺专用的膜，如脱水膜、膜蒸馏膜，超滤膜和纳滤膜，可广泛应用于醇类的除水，海水和苦咸水淡化，难分离污水的脱水，酸的浓缩，给水的软化，废水处理的中水回用等领域。另外，由α-Al2O3和TiO2制备的各种大孔和介孔膜可被广泛应用于苛性介质如酸和碱中的颗粒杂质去除工艺。 流体机械密封端面变形、传热和密封端面间隙流场的研究，考虑流体流动、热量传递和端面变形之间的相互影响，并提供机械密封和干气密封的通用设计软件。市场前景分析：环保领域：烟气脱硫硫酸的净化过滤与浓缩，污水处理的中水回用，MBR，难分离、有毒有害和放射性废水的处理。 其它领域：给水的软化，海水和苦咸水淡化，无加热源的吸收式制冷空调系统，有机物的分离。与同类成果相比的优势分析：1.疏水膜表面接触角大于130°，平均孔径0.5微米； 2.亲水膜的水渗透蒸发通量大于610 g m-2 h-1，选择性大于139； 3.荷电纳滤复合膜的通量大于2.6 L m-2 h-1 bar-1，对二价离子的截留率大于90%； 4.超滤陶瓷膜的截留分子量在7,000～100,000范围可任意选定； 5.微滤陶瓷膜的孔径在0.1～3微米之间可调。 国际先进

制备对可见光透过良好，而对紫外线和红外线有优良的阻隔作用，并且价格低廉，易于加工的建筑用或车用太阳膜是非常有应用价值和实际意义的。现今市场上的太阳膜，一般是采用沉积或溅射的方法在聚合物薄膜或直接在玻璃上沉积制备的一层或多层金属或金属氧化物，主要利用金属膜或金属氧化物膜对红外线进行吸收和反射。但由于这种方法所需设备复杂昂贵，而且填充的金属及金属氧化物的成本也不低廉，所以制备低成本且性能优良的太阳膜成为一种需求。本项目采用价廉易得的炭黑作为填充物，与聚合物复合制备太阳膜。炭黑作为一种典型的吸光物质，对紫外线和红外线有很强的吸收特性，但炭黑易团聚，在聚合物基体中不易分散，造成薄膜不同区域可见光和紫外线及红外线的透过率差异很大，另外炭黑粒子的分布不均，也会造成成膜性能差，薄膜韧性不能达到应用要求。本项目首先通过对炭黑进行改性，改善其在聚合物基体中的分散，并使改性炭黑粒子的尺寸远小于可见光的波长，粒子和基体的折射率尽量匹配，从而减小粒子填充的体积份数。炭黑经过改性后，其填充的聚合物复合薄膜将具有较好的透明性，同时又能在一定程度保持对紫外线和红外线的强吸收特性,使这种复合薄膜作为太阳膜使用成为一种可能。本项目详细研究了改性炭黑在基体中的分散状况，并对复合薄膜的光学特性进行了重点研究, 解决可见光透过率与红外线阻隔这一对矛盾，从而制备符合太阳膜性能要求的新型复合薄膜。另外，制备复合薄膜的方法简单，操作时无需复杂昂贵的设备，因此应用前景广阔。

产品详细介绍

成果与项目的背景及主要用途： 吸波材料即雷达吸波材料（RAM），是指能够吸收衰减入射的电磁波，并 将其电磁能转换成热能而消耗掉或使电磁波因干涉而消失的一类材料。目前，随 着电磁波污染的日益严重，吸波材料在民用领域具有极大的发展潜力。许多研究 已证明，持续、高强度的电磁波照射会诱发细胞变异、诱发肿瘤、癌症等疾病， 电磁波污染已成为世界各国本世纪重点治理的环境污染之一。不让电子设备发射 电磁波是不可能的，所以消除电磁波污染最有效的办法就是使用吸波材料。这项 属于电磁干扰（EMI）范畴的研究已在世界各国得到广泛重视和应用。 技术原理与工艺流程简介： 107天津大学科技成果选编 本项目研究制备含有不同含量及分布的碳纤维(毡)树脂基复合吸波材料，主 要研究碳纤维(毡)排布方式、含量对于材料吸波性能的影响，通过调整参数，实 现材料对电磁波的宽频吸收、高效吸收、选择吸收的目的；其次，通过对纤维(毡) 表面改性、添加电磁损耗剂、改变基体种类等制备具有刚性和柔性基体吸波材料， 同时对吸波机理进行研究，以求开发一种低成本、宽频、高效、轻质的吸波材料。 试样的制备采用复合材料成型工艺压缩模塑。将环氧树脂与低分子量聚酰胺 按质量比 2：1 搅拌均匀（E-44 型环氧树脂：低分子量聚酰胺树脂=100：50～100： 100 质量比），在真空干燥箱中脱泡，然后浇注到事先预热的半溢式模具中，模 具中预置碳纤维或碳毡。在透波层表面加一层 S-玻璃布，目的是达到与自由空 间的阻抗匹配，在模具底部也加一层玻璃布，目的是抵消由透波层玻璃布引起的 应力，使试样不致弯曲而造成测量误差。然后将浇注好的模具在 60℃，10MPa 的压力下固化 2 个小时，得到所需的 180mm×180mm，厚度为 4mm 的正方标准 试样。 技术水平及专利与获奖情况： 本研究通过两年多的大量实验，获得具有良好吸波性能和商用价值的环境功 能材料。可用于消除环境空间中的有害电磁波。本课题组制备了材料样品，完成 了 4 个专题的研究报告，发表论文 12 篇，申请专利两项。本研究已达到国际先 进水平。 应用前景分析及效益预测： 随着电信业的飞速发展，吸波材料的应用已深入到通讯抗干扰、环保及人体 防护等诸多领域。 成本估算： 环氧树脂/碳纤维复合吸波材料 E-44 环氧树脂：15.4 元/公斤，低分子量聚酰胺树脂：24 元/公斤。 碳纤维：300 元/公斤 每块试样用碳纤维：0.36 克 其他费用：电费，模具费，人工费 每块试样成本：约 4 元（180×180mm） 折合成本：约 120 元/平方米 108天津大学科技成果选编 109 应用领域：电磁波污染的防护，构筑微波暗室。 2、 连续碳纳米管纤维 成果与项目的背景及主要用途： 碳纳米管被誉为超级纤维，是 21 世纪的基础材料，具有优异的物理化学性 质，其密度只有钢的六分之一，强度超过钢 100 倍，具有高导电导热性，导热性 是铜的 5-8 倍，在高性能复合材料，能源电极，电场发射等多方面有重要的应用 前景，世界各国和大公司都争先投入抢占碳纳米管市场，近年来产业发展迅猛。 连续碳纳米管纤维是无数碳纳米管构成的长纱线，轻于碳纤维，有高柔性， 具有碳纳米管所有结构和功能特性，可编织和成型，较碳纳米管更接近应用，在 制备高性能复合材料方面，极具潜力，可用于宇航、汽车用高性能复合材料、风 力发电叶片、导电导热材料、电力传输电缆、高强编织物，智能纺织和柔性光电 器件等。 基于天津大学的气相法制备连续碳纳米管纤维技术，研发碳纳米管纤维量产 化技术，制备万米连续碳纳米管纤维材料, 研发碳纳米纤维复合材料和相关新材 料，在国内率先推出碳纳米纤维新产品，主导国内市场，开拓国际市场。 技术原理与工艺流程简介： 本方法是一步制备连续碳管纤维的方法，具有工业化应用前景。2010 年天 津大学技术团队取得关键制备技术的突破，纺出千米连续的碳纳米管纤维，为产 业化提供了基础。 气相纺丝法是以含碳原理和催化剂输入到高温炉中，在气流中生长碳纳米管 并组装成丝，用机械的方法纺出碳纳米管纤维的新方法。主要成果包括发明了乙 醇/丙酮混合碳源，发明了水密封反应器和致密碳管纤维的纺丝方法。目前已经 取得连续纺丝数小时数千米连续碳管纤维，在方法、技术和材料性能方面处于国 际领先水平。 应用前景分析及效益预测： 碳纳米管的价格范围较大 2-20000 元/克，价格取决于碳管种类和纯度，有 些容易合成，有些受制备限制，尚未量产化。目前市场上多壁管 2000 元/公斤，天津大学科技成果选编 高纯碳管价格十倍以上。高纯单壁碳管尚未量产，目前仍以克量计，纯度 80% 的单壁管价格为 60 美元/克，高纯（>90%）单壁管在 1000-2000 美元/克以上。 连续碳管纤维为双壁管，纯度 90%，短期可参考单壁管价格 60-2000 美元/克。 应用领域： 高性能复合材料、导电导热材料、储能材料、功能电子和织物，产业领域航 空航天、能源、环境、化工和纺织等。 合作方式及条件： 技术合作与专利转让 与国际知名企业和研究单位建立合作,引领碳纳米管纤维新产业的发展

研发阶段/n一种聚合物／纸浆纤维复合材料的制备方法，其特征在于：用纯净、干燥的纸浆纤维与聚合物熔融共混，制得聚合物／纸浆纤维增强增韧复合材料。这种复合材料可通过改性后的纸浆纤维来增强增韧热塑性塑料，其中的纸浆可以使用新鲜纸浆，也可以采用回收废纸的纸浆。纸浆干燥后一般须进行表面改性处理，处理方法是化学接枝反应方法和偶联剂直接处理方法，然后再与聚合物进行熔融复合制取聚合物／纸浆纤维复合材料。有效地利用纸浆纤维大的长径比和绝干时的强度特性，充分发挥纸浆纤维的功能，提高聚合物的物理性能。

针对目前玻纤芯棒复合横担存在耐候性不足、使用寿命不明确的情况，研发高耐候性玄武岩纤维复合横担芯棒，利用玄武岩纤维所具备的力学优势和耐候性优势结合所研发的高耐候性树脂配方制备高耐候性玄武岩纤维复合横担芯棒，试制复合横担样机以寻求复合横担在部分严苛工况下的推广应用。

项目简介： 本产品是一种玄武岩纤维增强的聚丙烯基复合材料， 采用功能化的浸润剂修饰玄武岩纤维，不但使纤维与基体树脂有良好的界面结合，提高复合材料的的力学性能，还使其具有优良的耐热性能、阻燃性能和绝缘性能。项目所处阶