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教创赛专家报告荟萃⑤ | 北京大学教育学院刘云杉：拔尖创新人才培养的几点思考
拔尖创新人才培养需突破固有认知，聚焦天赋与努力的动态生成，从识别逻辑到环境构建，进一步探索学与习、教与育的特征。
高等教育博览会
2025-09-28
水泥回转窑烧成带用镁铁铝尖晶石材料
该项目属于新材料领域的耐火材料无铬化、节能化主题；是解决制约我国水泥行业20多年的水泥回转窑烧成带耐火材料的无铬化难题。目前，用于水泥回转窑烧成带的耐火材料主要是镁铬砖，但镁铬砖在生产及使用中产生剧毒的六价铬，对人体、环境造成巨大危害。为替代镁铬砖，实现无铬化、节能化，本项目建立了反应烧结合成铁铝尖晶石（Hercynite）的理论、合成出了八面体结晶的Hercyntie、并制备出了高性能的镁铁铝尖晶石砖。经国内外200多条生产线的使用，不仅可以完全替代镁铬砖，彻底解决镁铬砖污染难题，而且技术性能处于国际领先水平。
北京科技大学
2021-04-11
高性能大直径稀土超磁致伸缩材料产业化技术
稀土超磁致伸缩材料的磁致伸缩应变比压电陶瓷大4倍以上，而且能量密度比压电陶瓷大10倍以上，但其杨氏仅为压电陶瓷的1/3左右。美国将其列为战略性功能材料，并对我国实行禁运。传统制备技术主要有布里吉曼法(Bridgman法，即下拉法)、丘克拉尔斯基法(Czochralski法，即直拉法)和浮区区熔法(Float Zone法)。上述三种制备GMM工艺都存在共同缺陷：1.生产效率很低，生长一件Æ18´150mm定向凝固GMM需要48-168h；2.生产GMM工序很长，需要合金熔炼、晶体生长、热处理等工序，生产成本高，设备投资大，3.生产GMM成品率只有15-30%。 本项目采用具有自主知识产权的一步法工艺和设备生产稀土超磁致伸缩材料，与传统工艺相比较主要有如下优点：1.质量好、高性能。因一步法工艺是将合金熔炼、晶体生长、热处理三道工序集中于一台设备完成，故减少了过程污染，杂质和氧含量低，合金成分控制准确，提高了材料的性能和产品的一致性；2.效率高、成本低。一步法易于实现自动化控制，操作简单，人为因素少，故产品的合格率高(达80%)；单炉产能达5-10公斤，每天可以生产2-3炉，生产效率比传统工艺提高了100-150倍，成本大大降低；3.易于制备大直径（Æ70mm以上）棒材。一旦形成规模生产，大幅度降低生产成本和产品价格。稀土超磁致伸缩材料在低频、大功率换能器中得到了越来越广泛的应用。此外，可广泛应用到机械、电子、石油、纺织、航天、农业等其他领域，是一种重要的新型功能材料，是许多高技术的物质基础，被誉为是21世纪的战略材料。
北京科技大学
2021-04-11
铜包铝复合材料连铸直接成形技术与生产应用
我国是世界第一铜消费大国，但75%的铜资源依赖进口。开发高性能铜铝复合材料，替代广泛应用于信号传输、输变电、仪器仪表等领域的纯铜导体，对于推进以铝节铜、缓解铜资源短缺具有重大意义。本成果发明了高性能铜包铝材料的连铸直接复合及加工成形短流程技术，研制了连铸成形关键装备，突破了双金属连铸直接复合界面控制、双金属复合材料加工协调变形等关键技术，开发出高性能铜包铝电力扁排、铜包铝扁线和圆线等产品。本成果技术具有生产效率高、环境负荷低和成本低，可生产大断面和异型断面铜包铝复合材料等特点。获授权国家发明专利10项，已转让两家企业实施，已建成年产千吨、三千吨、五千吨级铜包铝复合材料生产线3条，可节铜70%以上，取得了显著的经济和社会效益。本成果专家鉴定意见认为：“…具有鲜明的独创性和完全自主知识产权，整体处于国际领先水平，…”。获2010年度教育部技术发明一等奖。
北京科技大学
2021-04-11
利用新型边缘整塑材料制取无牙颌功能性闭口式印模
相关专利提供了一种新型的用于制取牙科全口义齿印模的边缘整塑材料，以及利用这种新型边缘整塑材料的独特性能，临床常规制取无牙颌功能性闭口式印模的操作流程。
天津医科大学
2021-02-01
高性能动力电池高镍系三元正极材料
一、项目简介动力锂离子电池在社会生产和生活中具有广泛的应用，比如新能源汽车。发展高能量动力锂离子电池关键之一就是发展具备高储能能力的正极电极材料。高镍系镍钴锰酸锂 LiNixCoyMnzO2(NCM)具有高的储能容量(>200 mAh/g)、高的工作电压和理论能量密度（800 Wh/kg），能够满足单体电池能量密度的要求，是当前重点研究对象。本项目成功发展高镍系三元正极材料，包括两个类别即 NCM-1 和 NCM-2。NCM-1 展示了优异的电化学性能，在 2.7-4.5 V 工作电压区间和 0.1C 倍率下放电比容量大约 210 mAh/g；当倍率增加到 5C 时，放电比容量依然可以达到 150mAh/g；在 0.5 C 倍率下，经过 100 次充放电循环后，其容量保持率在 95%以上。NCM-2 放点比容量较低，但是稳定性能更优。二、产品性能优势该系列高镍系三元正极材料具有高的克比容量、优异的循环稳定性和倍率性能。同时，该系列产品采用目前工业化制备方法，便于推广。三、市场前景及应用2018 年中国锂电正极材料市场总产值达 540 亿元，其中三元正极材料占比最大，达 258 亿，总占
中山大学
2021-04-10
利用新型边缘整塑材料制取无牙颌功能性闭口式印模
相关专利提供了一种新型的用于制取牙科全口义齿印模的边缘整塑材料，以及利用这种新型边缘整塑材料的独特性能，临床常规制取无牙颌功能性闭口式印模的操作流程。应用范围:可应用于口腔医学临床全口义齿制作中的无牙颌印模制取工作效益分析:利用相关专利的新型边缘整塑材料独特性能，整合全口义齿印模制取与颌位关系记录两个临床操作步骤为一体，常规制取无牙颌功能性闭口式印模，操作流程简便、实用，义齿边缘封闭效果更佳，可显著提高全口义齿固位力。 一、主要技术优势： （1）边缘塑形材料在人体口腔温度下即具有良好的可塑性，无需常规材料的酒精灯烘烤步骤，在冷水冲凉后的常温下又能恢复一定的强度，为终印模材和印模石膏提供有力支撑，保证印模和工作模型不会发生变形。 （2）可以在患者口腔内同时进行唇、颊、舌各部位整体的肌能整塑工作，简化操作流程，较之传统材料，更能准确反映全口义齿边缘封闭区外形。 （3）充分利用新型边缘整塑材料独特性能，整合全口义齿印模制取与颌位关系记录两个临床操作步骤为一体，设计了一套临床操作简便、实用的制取无牙颌功能性闭口式印模的操作流程。 二、主要性能指标 （1）材料规格：直径 6—8mm，长 100—150mm 圆柱型 （2）材料性能：软化点温度为 37 摄氏度 （3）材料成分：医用石蜡、低聚度聚乙烯、环保无毒增塑剂、硅微粉等，经物理混合制成
天津医科大学
2021-04-10
高速铁路用环氧沥青水泥砂浆复合材料
板式无碴轨道是当今高速铁路和城市轨道交通无碴轨道的主要结构形式之一。板式无碴轨道的特点之一是在混凝土基床与轨道板之间铺有一层约５０mm厚的水泥-沥青砂浆（简称CA砂浆）作为垫层，支承预制的钢筋混凝土轨道板，给轨道提供需要的强度和弹性。本课题通过将环氧沥青水性化，与水泥复合，形成水泥和沥青相互作用形成互穿网络结构的环氧沥青水泥砂浆复合材料，适用温度-40°C--70 °C，可以在50年内保持弹性力85%以上，从而可避免普通CA砂浆短期使用后易开裂、易破粹的现象，满足高速列车运行安全。
东南大学
2021-04-11
聚合物材料抑制类风湿性关节炎
利用阳离子聚合物材料结合游离核酸，发现聚合物材料可以抑制患者自身游离核酸引起的原代细胞炎症反应，观察到纳米材料可以通过炎症导致的高血管通透性富集到动物模型关节部位，从而显著抑制关节的肿胀、骨和软骨的破坏，并且恢复动物活动能力。研究发现，阳离子聚合物纳米粒子cNP与cfDNA的结合能力强，能很好地抑制cfDNA对免疫细胞TLR9的激活，能有效抑制cfDNA引起的RA病人关节积液单核细胞及滑膜样细胞的炎症反应。对慢性大鼠关节炎模型进行静脉注射cNP以后，其关节中的积液及软组织的水肿显著减少，关节骨质破坏程度降低，关节滑膜处的炎症细胞浸润变少，说明cNP对于类风湿性关节炎有明显的疗效。治疗后模型大鼠的行动力得以恢复，表明cNP还能有效解决RA后期面临的关节僵硬而行动不便的问题。
中山大学
2021-04-13
有机电荷转移分子调控二维材料电学特性研究
已有样品/n使用有机电荷转移分子F4TCNQ与MoS2结合形成范德华界面，通过F4TCNQ与MoS2之间的电荷转移来降低沟道内无栅压情况下的载流子浓度。MoS2晶体管的开启电压（Von）从负数十伏被调制至0伏附近，F4TCNQ并未导致MoS2晶体管包含迁移率在内的任何电学性能的下降，其亚阈值摆幅（SS）反而明显提升。团队成员通过第一性原理计算以及扫描开尔文探针显微镜表征证实了范德华界面处电荷转移的存在性，并研究了F4TCNQ对Mo
中国科学院大学
2021-01-12