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用于燃料电池的复合石墨流场板
成果与项目的背景及主要用途：
流场板（双极板）是质子交换膜燃料电池中的重要部件。目前，质子交换膜燃料电池广泛采用的流场板（双极板）主要有机加工硬质石墨板、机加工金属板和注塑碳-塑复合材料双极板三种类型。这三类流场板各有显著的优点，但是各自的缺点也较突出。为实现燃料电池商品化，需要更低成本和更适应批量化生产的流场板。为此，我们开发了基于天然鳞片石墨材料和模压成型工艺的复合石墨流场板技术。经过努力研究，现在形成的技术可以大幅度降低流场板的材料成本和加工成本，实现高生产率，同时使导电率（>10S/cm）、氢气透过系数（<1×10-4 cm3 /s.cm2）、热传导系数（>20W/m.K）以及抗压强度（>10MPa）等指标均满足双极板材料性能的要求。复合石墨流场板的主要用途是作为质子交换膜燃料电池的双极板。
技术原理与工艺流程简介：
技术原理：
复合石墨流场板主要由天然鳞片石墨和聚合物组成。天然鳞片石墨具有良好的导电和导热性能，且化学稳定性好，耐腐蚀，从而保证复合流场板具有良好的导电及导热性能。聚合物的添加可以提高复合流场板的强度，并且使复合板阻气性能得到改善，以实现双极板分隔氧化剂和还原剂的功能和满足燃料电池堆对双极板机械性能的要求。
工艺流程：配料→装料→升温→模压→降温→脱模→成品
技术水平及专利与获奖情况：
目前已开发和制备出工作面积为 100mm×100mm 的流场板。并可根据需要加工具有不同尺寸和流场形式的流场板。
应用前景分析及效益预测：
随着能源的消耗持续增长，能源短缺问题日益凸现。燃料电池的发展必然受到越来越广泛的重视。质子交换膜燃料电池是目前应用前景最广且发展最快的一类燃料电池。随着质子交换膜燃料电池的发展和普遍应用，复合石墨流场板因价格低和适应批量生产的优势显示出巨大的市场潜力和经济竞争力。
应用领域：质子交换膜燃料电池、直接甲醇燃料电池及其它电化学反应器。
合作方式及条件：面议
天津大学
2021-04-11
微/纳米纤维制造及其高效真空绝热复合技术
目前我国钢铁、石化、核工业等高温设备和管道保温材料，如玻璃棉、岩/矿棉、陶瓷纤维毡等无机保温材料，导热系数高（0.037～0.05W/(m•K)）、保温节能效果差；我国建筑和交通运输领域使用的聚苯乙烯、聚氨酯等有机保温材料（导热系数0.024～0.03W/(m•K)），耐温阻燃性能差，严重火灾频繁发生，安全隐患突出。针对钢铁、石化、核反应堆等高温工业领域对高性能保温绝热材料及其结构功能一体化的迫切需求。已提出微纳米纤维玻璃棉/低气体渗透膜材真空绝热复合材料结构设计及制备工艺方法，研发高速离心喷吹技术制备微纳米纤维玻璃棉芯材，并将芯材和HDPE/PET/Al/PA复合膜材真空封装。
南京工业大学
2021-01-12
经编多层多轴向平面/曲面复合材料
本项目以高性能纤维（碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维等）为增强材料，通过多轴向经编设备展纤、铺纬、编织等工序织造而成经编多层多轴向预制体，其铺纬角度在-20o～+20 o 范围内可调。通过树脂基体改性和曲面成型等技术制备成经编多层多轴向平面/曲面复合材料。该材料预制体可设计性强，可通过铺层角度和铺层层数的改变，制成超薄和超厚平面/曲面复合板材，具有质轻、高强、高模、耐疲劳、耐冲击等性能。同时，通过树脂基体的改性加强材料的功能化，使其除具有较强的力学性能外，还兼顾防护、隔音、隔热等特性，综合性能优异。既可满足航空航天、军事防护等等高性能军品要求，又可广泛用于陆路交通、建筑和公共设施等耐用消费品领域。
关键技术
(1) 经编多层多轴向平面/曲面复合材料预制体的设计与制备；
(2) 高性能、功能化树脂基体的改性技术；
(3) 超薄和超厚经编多层多轴向平面/曲面复合材料复合成型技术
知识产权及项目获奖情况
发表 SCI 论文 6 篇、EI 论文 7 篇、核心论文 15 篇；授权专利 2 项。
项目成熟度；
批量生产阶段
投资期望及应用情况
采用经编多层多轴向预制体、利用曲面复合成型技术设计制备完成汽车壳体组件
江南大学
2021-04-13
高效超细纳米复合纤维过滤材料的开发
项目通过静电纺丝喷头的设计、熔融静电纺连续化加工系统的控制等方面的研究，开发了可工业化生产的的熔融静电纺丝及其复合物加工的技术，并通过热压粘合等技术的研究，成果解决了熔融纳米纤维与常规非织造材料之间的复合技术难点。
关键技术
针对个体防护和工业过滤的需求，开发了熔融/静电纺丝制备纤维直径小、孔隙率高、孔径分布均匀的过滤材料，满足高效低阻过滤要求，过滤效率＞99.97%，阻力压降＜100Pa，突破批量化生产关键工艺和装备。
知识产权及项目获奖情况
授权专利：一种新型高效率静电纺丝线型喷头（专利号: 201310252853.X）
项目成熟度
批量生产阶段
投资期望及应用情况
效益分析：资金需求总额 200 万元
应用情况：江苏菲特滤料有限公司
江南大学
2021-04-13
山东精创功能复合材料有限公司
山东精创磁电产业技术研究院有限公司成立于2017-06-08，法定代表人为谢真，注册资本为5000万元人民币，统一社会信用代码为91371300MA3DTENB74，企业地址位于山东省临沂高新区双月湖路282号2号楼101，所属行业为科技推广和应用服务业，经营范围包含：新型功能软磁复合材料的生产（未经环保主管部门批准前不得经营）、销售、技术研发、技术咨询。
山东精创功能复合材料有限公司
2021-09-02
山东绿森塑木复合材料有限公司
山东绿森塑木复合材料有限公司是于2006年12月份组建的一家国家高新技术民营企业。公司现形成年产塑木制品20000吨以上的生产规模，产品涵盖七大系列一百多个品种 ，产品销往全球50多个国家和地区。公司拥有“Lvsenwood”、“绿森”、“绿森卫迪”等多个商标。并且公司2009年被山东省政府授予“省级资源综合利用企业”，2014年被科技部授予“国家高新技术企业”， 2015年被山东省评为“省林业产业化龙头企业” 2018年“山东省木塑工程技术研究中心”落户我公司等荣誉称号。公司拥有自主知识产权、实用新型技术专利和发明专利30项之多。
山东绿森塑木复合材料有限公司
2021-09-02
ZF16-550型复合式组合电器（HGIS）
ZF16-550型复合式组合电器（HGIS）
山东泰开高压开关有限公司
2021-06-23
聚变等离子体微波反射成像系统
主要功能和应用领域：微波反射结合准光学技术是测量等离子体密度涨落空间分布在国际上新的发展方向。微波反射成像诊断是近十年来在微波反射技术和准光学成像技术基础之上发展起来的，主要用于测量等离子体二维或三维磁流体不稳定性以及电子密度涨落的新技术。 微波反射成像系统照片 特色及先进性：采用微波反射及准光成像相结合的方式，探测聚变等离子体内部密度扰动，为诊断等离子体提供新的更有力工具。 技术指标：纵向分辨率3-8cm可调；接收阵列：2*8。 能为产业解决的关键问题和实施后可取得的效果：可以通过多个频率，将通常的二维密度扰动诊断变为三维诊断，为更深入的研究聚变等离子体内部机理提供有力手段。
电子科技大学
2021-04-10
中心体调控大脑皮层发育机制研究
放射状胶质细胞是大脑发育最为关键的一种神经前体细胞，分裂产生大脑皮层几乎所有的神经元和胶质细胞。所有动物细胞都有中心体，通常位于细胞核附近的细胞质中。然而中心体在放射状胶质细胞内的定位十分独特，位于远离细胞核的顶端细胞膜上，即脑室腔的表面上。这种独特的亚细胞特征已被发现数十年，但其成因及功能一直令人困惑。图1. 中心体的顶端膜锚定调控神经前体细胞机械特性和大脑皮层的大小及折叠时松海教授和史航研究员课题组采用基于透射电镜成像的连续超薄切片技术，首次观察到了放射状胶质细胞内的中心体是通过附着在母体中心粒上的远端附属物（distal appendages）锚定在顶端细胞膜上的（图1）。为了探索其分子调控机制和生理功能，研究人员在大脑皮层放射状胶质细胞内特异性地去除了远端附属物的重要构成蛋白CEP83，使得远端附属物无法形成，从而阻止中心体与细胞膜的连接。结果发现，去除CEP83蛋白后，母体中心粒上不再形成远端附属物，中心体和顶端膜发生了微小的错位，不再锚定在顶端膜上。进一步研究表明，中心体这一不足1微米的位移，不是通过影响初级纤毛的形成，而是破坏了顶端膜上特有的环状微管结构，导致顶端膜被拉伸、变硬。这一物理特性的改变引起了放射状胶质细胞内机械敏感信号通路相关的YAP蛋白（Yes-associated protein）的过度激活，从而导致了放射状胶质细胞前期的过度扩增以及之后中间前体细胞的增多，最终使得大脑皮层神经细胞显著增加，体积扩大，并引发异常折叠。论文链接:https://www.nature.com/articles/s41586-020-2139-6
清华大学
2021-04-10
烯烃热塑性弹性体本体嵌段聚合技术
以苯乙烯与二烯烃嵌段共聚物SBS、SIS、SEBS、SEPPS的热塑性弹性体，在全世界已形成 了数百万吨的生产能力和消费量，我国也有30多万吨的生产能力。由于其优异的性能和不可替 代性，在办公用品、家用电器、汽车、化工、仪表、压敏胶、制鞋、高速公路等领域都具有极 为广泛的应用。 这一类热塑性弹性体目前是采用苯乙烯聚合至预定分子量后，继而进行二烯烃的嵌段聚 合，达一定分子量后再进行苯乙烯的嵌段，或者采用多官能团偶联剂将嵌段分子结合成线型或 星型结构共聚物的方式生产的。然而这样复杂的分子设计和聚合过程必须采用无终止的活性聚 合方式方能实现，例如采用阴离子聚合。遗憾的是阴离子聚合很难控制。聚合体系内有害杂质 含量不能高于数ppm范围。 反应挤出之所以可以进行本体聚合或高分子化学反应，就是因为设备本身——挤出机原本 就是专用于高聚物高黏度熔体加工的，因此反应挤出技术可使高粘度本体聚合体系很容易得到 有效剪切、流动和表面更新，聚合热得以有效传导，使几乎运用其它方法都难以实现的高速放 热的本体活性聚合得以实现。因此，为了实现该类热塑性弹性体现低碳、环保、绿色的本体聚 合，也许只能寄期望于反应挤出聚合的制造技术了。 反应挤出聚合可以大量节约能源，其主要原因是采用本体聚合可以避免使用大量溶剂，在 溶剂的回收与复用上不仅可以节约巨大的能量，而且也极为有利于环保控制与生产安全。有一 种观点认为采用螺杆挤出同样需要消耗能量，但实际上无论采用何种聚合方式，甚至包括聚乙 烯、聚丙烯这样的本体聚合，最终也都需将聚合物与各种添加剂复配，经历一个造粒过程。所 采用的也是螺杆挤出机，耗费几乎同样的能量。而反应挤出聚合只是将聚合与造粒两步并作为 一步进行而已。此外，聚合过程中释放出的热量，还可以充分利用。因此从能耗上考虑，无论 如何计算都是一场节能的大革命。
华东理工大学
2021-04-11