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新型纳米晶种材料及其在轻合金中的应用
轻量化和绿色制造是实现航空航天和交通运输等领域节能减排的重要手段,铝合金是其轻量化首选,但传统铝合金服役性能不能满足高端制造业发展的要求,制造过程也存在高污染、高能耗、质量不稳定等问题。以新思路、新原理、新材料、新工艺克服关键共性难题,突破铝合金力学性能瓶颈、取代落后工艺是必然选择。 本项目以多相熔体原子团簇演变调控为突破口,发明系列纳米晶种材料,提出纳米晶种技术,已成为大幅提升铝合金的综合性能和加工工艺性能的创新手段。 传统铸造铝硅合金生产中通常添加磷盐、赤磷或磷铜合金调控共晶及过共晶Al-Si合金中的初晶硅相的尺寸、形貌及分布,但存在磷量不可控、变质效果及产品质量不稳定、P2O5污染严重的问题。生产中通常采用传统Al-Ti-B及Al-Ti-C细化剂铝合金基体的α-Al枝晶,但是因Si“中毒”及Zr “中毒”,对含Si或含Zr铝合金几乎失去细晶强化作用。基于以上难题,山东大学发明了用于调控初晶硅相的Al-P系纳米晶种材料及用于铝合金晶粒细化的强效AlTiC-B系纳米晶种材料。 Al-P系纳米晶种:①节能减排:与传统工艺相比,避免了P2O5有毒气体排放,简化工序,节能降耗。②产品质量提升:实现了初晶硅尺度及构型高效调控,铝活塞铸件抗拉强度提升0%,体积稳定性和可靠性显著提高。③高纯化:可将铝熔体中Ca、Na、Sr含量分别由22 ppm、14ppm、14 ppm降低至1 ppm以下。 AlTiC-B系纳米晶种:①解决了Si、Zr细化“中毒”等难题,有效调控基体相。②提升了Al-Cu系铝熔体的流动性,解决了热裂、浇不足等行业难题。③提升了铸件性能:与传统Al-Ti-B相比,使A356合金屈服强度提高15%,延伸率提高37%;使2024合金抗拉强度由398MPa提升至550MPa,延伸率由9.8%提升至15.5%。 获奖情况:2016年度山东省技术发明一等奖,纳米晶种合金系列产品与耐热高强轻金属材料的创制及应用2009年度山东省技术发明二等奖,硅-磷和铝-磷合金研制与发动机活塞材料强化新技术2005年度山东省科技进步二等奖,富磷富碳中间合金的研究与应用2004年度教育部技术发明二等奖,高效Al-P中间合金及其变质处理
山东大学 2021-05-11
纳米磁性载体用于新型冠状病毒核酸检测试剂
上海交通大学生物医学工程学院古宏晨教授、徐宏研究员团队历经数年研制并实现产业化的纳米磁性载体,为国内首个新型冠状病毒检测盒出炉提供了有力技术支撑。该技术可实现新型冠状病毒核酸的全自动、全封闭、高灵敏地检测,已应用于上海之江生物科技股份有限公司研发的新型冠状病毒2019-nCoV核酸检测试剂盒(荧光PCR法)。2020年1月24日,该检测试剂盒通过了上海市医疗器械检测所的检验,成为我国法定检验机构检定合格的首个新型冠状病毒检测产品,并在各地医院、疾控中心和出入境检验检疫局实际应用。
上海交通大学 2021-04-10
新型上转换荧光纳米材料的生物标记、检测及成像应用
传统荧光指示剂以有机染料和量子点晶体等下转换发光材料为主,而本项目申报的上转换荧光纳米材料是一 种全新的荧光材料。现有基于荧光的成像、检测技术所使用的都是下转换发光材料,与其相比,上转换荧光材料和技术有显著优势:光学性能独特、背景噪音低、灵敏度高、 光学稳定性好。目前对此新型材料的关注越来越多,可在很多领域取代传统发光材料设计新的产品,具有很大的市场发展空间。 
中国科学技术大学 2021-04-14
高效持久的新型纳米银基/石墨烯抗菌材料
Ag 纳米颗粒具有优异的抗菌及杀菌性能,且具有广谱性及无抗药性。石墨烯是近年来最热门的材料之一,可以作为载体制备纳米复合材料,广泛应用在光电,电池,生物,医学等众多领域。对比目前 Ag 抗菌材料的载体如沸石,二氧化硅等来说,石墨烯具有独特的二维结构,其高的比表面积,稳定的物理及化学性质,可以优化 Ag 基纳米颗粒的生长,控制其形貌尺寸,从而获得性能优异的复合材料。 其独特的二维结构以及界面性能使其可以组装成不同应用环境的器件,因此具有广泛的适用范围和广阔的应用前景。重要的是,石墨烯还具有良好的生物相
江苏大学 2021-04-14
高效持久的新型纳米银基/石墨烯抗菌材料
Ag纳米颗粒具有优异的抗菌及杀菌性能,且具有广谱性及无抗药性。石墨烯是近年来最热门的材料之一,可以作为载体制备纳米复合材料,广泛应用在光电,电池,生物,医学等众多领域。对比目前Ag抗菌材料的载体如沸石,二氧化硅等来说,石墨烯具有独特的二维结构,其高的比表面积,稳定的物理及化学性质,可以优化Ag基纳米颗粒的生长,控制其形貌尺寸,从而获得性能优异的复合材料。其独特的二维结构以及界面性能使其可以组装成不同应用环境的器件,因此具有广泛的适用范围和广阔的应用前景。重要的是,石墨烯还具有良好的生物相容性,是抗
江苏大学 2021-04-14
新型空气净化滤芯
中国发明专利ZL202110169888.1:采用蒸汽诱导相分离与分步喷涂技术相结合的方法制备三维网孔结构、超疏水的复合膜,压降低于100Pa、水接触角大于150°,因而高透气且易于自清洁,所负载纳米材料可实现同步杀菌灭毒,可应用于拔插式重复利用空气净化滤芯。
厦门大学 2025-02-07
新型纳米催化剂设计及在重要化学反应中应用
从纳米材料的合成原理出发,采用“催化剂微设计”指导思想,将具有优异性能的TiO2、ZrO2分别以纳米形式直接在大孔Al2O3上负载,构成一种新型的负载纳米TiO2或ZrO2的催化剂载体,负载金属活性组分,制备高性能的新型复合结构体新型催化剂。 催化剂生产具有合成方法简便环境友好、生产成本低、性能稳定等优点,解决了现有工业中生产工艺周期长、污
南开大学 2021-04-14
我国科学家研发出新型口服胰岛素纳米递送系统
糖尿病因其高患病率、高致残率和高死亡率,已经成为世界性严重公共卫生问题。口服给药因其无痛、方便而被广泛应用,然而由于胃肠道内酶的降解作用以及肠道黏膜的低通透性,蛋白类药物口服生物利用度极低。
科技部生物中心 2022-03-18
新型纳米粉体低成本合成及其在传感器中的应用
内容介绍: 金属氧化物半导体气敏材料由于具有灵敏度高、响应一恢复快、制备 简单、价格低廉、选择性可方便通过材料表面修饰等进行改善的优点, 在传感器领域具有很好的应用前景和实用价值。 本项目利用环境友好、低成本的低温方法合成了纳米材料,通过材料 成分的设计和工艺参数的调控来获得具有形貌可控的纳米材料,将其应 用到气敏元件。通过其对可燃和有毒气
西北工业大学 2021-04-14
用于mRNA疫苗递送的新型可离子化脂质纳米颗粒平台
本工作成果构建了新型可离子化脂质分子库,可通过排列组合形成数十个新型可离子化脂质,已掌握脂质纳米颗粒构建的核心技术。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、技术分析 相对传统疫苗(如灭活疫苗、重组蛋白疫苗等),mRNA 疫苗具有应变能力快、制备简单、免疫效力强等特点,在控制病毒传染性疾病中具有至关重要的作用。脂质纳米颗粒(LNP)是介导mRNA在人体内发挥功能的最优解。Pfizer和Moderna公司构建的LNP依然被认为是“best-in-class”的mRNA疫苗递送技术。其中关键组分双亲性可离子化脂质的合理设计可达到mRNA有效递送和释放。但脂质纳米颗粒核心技术专利集中于少数国外公司如Arbutus、Moderna、CureVac和BioNtech,专利壁垒高。目前,我国没有自主研发的高效并安全的用于人体的mRNA递送系统,致使欧美可随时限制我国的mRNA疫苗生产。 本工作成果构建了新型可离子化脂质分子库,可通过排列组合形成数十个新型可离子化脂质,已掌握脂质纳米颗粒构建的核心技术。目前已成功合成并进行活性验证的新型可离子化脂质4个。其中,脂质A1-D1-5的活性最佳,基于其制备的LNP不但成功地载荷小干扰RNA在小鼠体内有效地治疗了代谢疾病,还实现了高效的mRNA负载和体内递送。代谢疾病的治疗成果发表在国际学术期刊Science Advances上,mRNA负载系统已经与多家公司开展合作进行临床前开发工作。
北京理工大学 2022-08-18
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