一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 化石燃料燃烧产生的CO2是温室气体的主要来源。开发具有CO2捕集功能的新型化石燃料燃烧技术是实现“2030碳达峰、2060碳中和”愿景目标的关键。富氧燃烧技术采用大规模空分系統所产生的氧气(纯度>95%)代替助燃空气，同时采用烟气再循环调节炉膛内的介质温度和传热特性，可实现烟气中CO2高浓度富集，便于CO2的分离与捕集。该技术可以降低烟气CO2排放(约90%)，同时易于实现NOx、SOx等污染物的协同控制。在国家重点研发计划的资助下，华中科技大学牵头十余家著名大学、研究所和企业围绕富氧燃烧CO2捕集技术开展合作研究，系统掌握了富氧燃烧碳捕集技术的着火/燃烧、辐射传递等基础理论，揭示了新型燃烧技术的原理和规律；突破了富氧燃烧专用锅炉、燃烧器、氧注入器、烟气冷凝器、低能耗三塔空分系统等一批新型关键技术和装备的设计原理及其放大设计规则，发明了“空气燃烧-富氧燃烧”兼容设计成套装备并完成了技术放大验证，为低成本规模化CO2捕集技术的工业化应用奠定了基础。

南方科技大学材料科学与工程系副教授邓永红团队针对下一代高能量密度锂电池中面临的锂枝晶关键问题，在新型电解液开发和复合锂负极研究的应对策略方面取得新进展。在新型电解液方面，团队开发了具有双重功效的新型环状富氟锂盐，研究成果发表于能源材料类国际著名期刊《先进能源材料》(Advance Energy materials，IF:24.8)；在复合锂负极方面，团队利用锌的亲锂特点制备了3D复合锂金属负极，研究成果发表于《纳米快报》（Nano Letters，IF：12.7）。 发表在《先进能源材料》的论文以“新型锂盐抑制锂枝晶生长和Li2Sn的穿梭效应（New Lithium Salt Forms Interphases Suppressing Both Li Dendrite and Polysulfide Shuttling）”为题，介绍了具有抑制锂枝晶生长和多硫化锂（Li2Sn，2<n<8）穿梭效应双重功效的新型环状富氟锂盐。 发表在《纳米快报》上的论文以“多孔铜锌合金中的亲锂锌位点诱导金属锂的均匀成核与无枝晶沉积(Lithiophilic Zn Sites in Porous CuZn Alloy Induced Uniform Li Nucleation and Dendrite-Free Li Metal Deposition)”为题，介绍了通过对锂金属负极结构改性发现的抑制锂枝晶的新方法。

本实用新型涉及一种基于氧化锌纳米棒的随机激光器，属于随机激光器领域。该随机激光器包括泵浦激光器、反射镜、柱透镜；还包括基于氧化锌纳米棒的随机激光增益介质；所述随机激光增益介质由锌金属薄片、微米级锌金属结构、氧化锌纳米棒、聚甲基丙烯酸甲酯薄膜和若丹明6G组成。本实用新型所述随机激光增益介质是在锌金属薄片表面直接生长氧化锌纳米棒，获得基于氧化锌纳米棒的随机激光增益介质；用锌金属薄片表面均匀分散的纳米级的氧化锌纳米棒提供散射和光反馈，从而随机激光器获得激光输出；其输出的激光光谱采用光纤光谱仪探头进行探测。本实用新型其结构简单，具有成本低廉及环境友好的特点。

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。

重防腐涂料作为国民经济重要领域的主要工程材料，它涉及到交通运输、石油化工、电力、海洋工程、建筑工程等部门，关系到它们的质量与附加值；同时又为海洋开发和新能源配套、航空航天、战舰、国防工业等高科技产业的发展奠定基础，所以国际上已将重防腐涂料发展水平高低作为衡量涂料工业先进程度的标准。且在国家大力发展环保产业的背景下，具有环保绝对优势的水性重防腐漆，作为在国民经济、军防建设上的重要工程材料，将具有巨大的发展前景。 当前水性防腐涂料还存在一些技术难点，如屏蔽性不足；锌粉不能分散在水性体系中，分散在固化剂中，又由于固化剂粘度太大，要分散大量的锌粉必须加入溶剂稀释（约30%溶剂），不能完全达到环保要求。 本成果针对国内外重防腐涂料这一现状，从以下几个方面进行了改进：（1）对环氧树脂进行结构改性，引入了具有“盾牌”效应的结构，从而使涂层的耐水性和对溶剂等的耐受性大大提高；（2）固化剂结构中引入了支化结构，固化剂分子量大但粘度很低，利于锌粉的分散；（3）在环氧乳液中分散有5%。经过改性的氧化石墨烯，设计制备了新一代氧化石墨烯-富锌重防腐水性涂料体系，产品充分利用石墨烯纳米片状结构对水的渗透性的屏障功能和锌粉的阴极保护相结合，具有高效防腐性能。该体系具有粘度低，气VOC特点，该组分经（50±2）℃热储30 d后，稳定性为10级，调刀刀面无沉降触感。 本成果研发的重防腐涂料作为涂料工业的环保产品，迎合市场需求，填补了国产高端防腐品牌的市场空白，具有广阔的市场前景。产品已在江西省临近的省、市推广应用，且已经形成了从封闭、轻防腐和重防腐的完整产品链。按照油性防腐涂料千亿的市场规模，按照30%-40%替换为水性（2018年已经达到25%），该产品具有广阔的市场前景。

装饰性钢结构防腐涂料是专门用于钢结构建筑物、构筑物和设施防腐保护的功能性 涂料。钢结构虽然有强度高、重量轻和易于施工等优点，但存在易腐蚀的致命缺点，因 此必须进行防腐蚀保护，以减少由于腐蚀造成的损失。本成果提供的装饰性钢结构防腐 涂料除了具有优良的防腐蚀功能之外，还具有良好的装饰性。可采用喷涂、刷涂等方法 施工。是各种大型公共建筑物、化工企业钢结构建筑物（构筑物）和设备的保护神。该 涂料已在国内上海石油化工有限公司、辽河油田输油管工程等多项工程中应用，取得良 好效果。 

简介：本发明提供一种纳米多功能外墙保温涂料。该涂料质量百分比组成为:纳米硅酸铝10-20%、硅酸钙纳米线5-15%、纳米碳酸钙10-20%、醋丙乳液或苯丙乳液15-30%、水20-40%、纳米钛白粉4-10%、成膜助剂0.1-1%、消泡剂0.1-2%、润湿分散剂0.1-0.5%、防冻剂0.5-1%、流平剂0.1-2%,其制备方法是:在低速搅拌下先将水、纳米硅酸铝、硅酸钙纳米线、纳米碳酸钙、润湿分散剂、一半消泡剂高速搅拌1-3小时,在搅拌下加入其他无机纳米粉体,在多功能分散机上高速搅拌1-3小时,然后在低搅拌速度下缓慢滴加乳液,随后加入剩余的消泡剂、成膜助剂、防冻剂、流平剂低速搅拌3-5小时,最后装罐即得涂料成品。本发明外墙保温涂料具有良好的保温隔热特性、附着力强、具有良好的耐洗刷及抗菌自洁性,无毒无味。

钢板在热轧工序中易出现表层氧化损耗导致钢板最终产生轧制裂纹、晶界缺陷，使产品报废或降等的问题，针对该问题，国际上先进的钢铁企业采用的解决方法有两种，一是采用无氧炉，该设备需要用到氢气，投资费用及使用成本较高，且存在安全隐患；二是在钢坯加热之前涂敷抗氧化涂料，钢坯加热过程中形成与钢材紧密结合的致密均匀的无机涂层，防止钢材的表面及深层次氧化。目前国内对抗氧化涂料技术进行了诸多的研究，但均没有突破性进展，所需涂料均需进口，价格达几十万元一吨。本项目成功开发出具有完全自主知识产权的高温抗氧化涂料，并通过特殊的工艺配方、工艺手段大大降低了涂料的生产成本。本项目产品已在宝钢集团特种钢公司的镍基合金钢和低磁钢热轧中进行了应用实验，结果表面钢板的表面氧化层由30～40丝下降到2～3丝，氧化损耗降低90%以上，钢板表面质量大幅提高。本项目的研发成功打破了国际垄断，填补了国内的空白。