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高性能铝合金架空导线材料与应用
2018年国家技术发明二等奖
电网是我国经济发展的命脉，架空输电导线作为电力输送的“血管”是电网中用量最大、最关键的组成部分之一。导线的导电率每提升1%IACS，全国每年节约线损超70亿千瓦时。特高压、远距离、大容量输电和清洁能源利用的发展，对架空导线的导电率、强度、耐热性能和疲劳性能提出了更高的要求。但提升导电率与同时提高强度和耐热性之间存在矛盾，导致我国电网建设急需的特种导线难以满足工程需求。上海交通大学孙宝德教授团队与江苏中天科技集团合作，经十余年研究，取得以下创新性成果：
1.发明了耐热高导Al-Zr-Y合金材料及微结构调控工艺，解决了耐热相粗大和溶质锆(Zr)原子析出不充分的难题，使导电率从60% IACS提高到60.8%IACS，耐热温度从150℃提高到210℃。研制的耐热铝合金导线电网改造工程中获得大量应用，占国内耐热导线40%市场份额；
2. 发明了高强抗疲劳Al-Mg-Si导线，解决了强化相调控和超细夹杂去除的难题，显著提高了材料的抗疲劳性能，在运行张力增大的条件下，振动疲劳寿命超过3000万次。研制的特种大跨越导线和全铝合金节能导线，占国内30%市场份额，特别是大跨越导线，几乎包揽了国家电网大跨越工程；
3. 发明了高效除氢、活性涂层陶瓷过滤和新型细化剂制备等导线冶金质量控制技术，解决了微量杂质元素与气体去除的难题，实现了电工铝导线的导电率从61%IACS提高到62.5%IACS以上，研制的新型节能导线在特高压工程中获得大量应用。
上述成果依托国家973项目、国家自然科学基金、上海市节能减排专项等项目，共获得19项中国发明专利，1项美国专利和25项实用新型专利，发表论文49篇。成果在特高压电网建设、电网增容改造、新能源并网发电、电网领域节能减排中发挥重要的作用，并且出口到欧美及一带一路沿线国家，海外累计架线超2万公里，打破国际垄断，成为中国制造和中国电力走出去的“国家名片”。
导线性能测试实验室
超细夹杂物去除-现场试验
加拿大奥尔兹湾跨海大跨越——世界拉力最大的输电跨越工程
晋东南-南阳-荆门 1000kV 黄河大跨越
上海交通大学
2021-05-11
喷射成形高性能材料制备技术与应用
新金属材料国家重点实验室喷射成形技术研究室现有副教授以上研究人员4人，其中教育部长江学者奖励计划特聘教授1人，留学回国人员3人，长期从事喷射成形及其它材料制备成形技术和新材料的研究开发，在相关理论和应用研究方面取得了一定的成果，积累了丰富的经验。已经发表相关论文100余篇，申请国家发明专利3项。 喷射成形是一项21世纪新材料开发和传统材料性能提升的先进制备技术，广泛应用于国民经济和国防建设的各个领域。 喷射成形高性能铝合金研究与应用： (1)高硅铝合金：具有良好的综合力学性能以及高温耐磨性能，广泛应用于汽车、机械和电子工业。 (2)超高强度高韧性铝合金：室温抗拉强度达到850MPa以上，同时具有良好的塑韧性和抗应力腐蚀能力，在航空航天工业、核工业、交通运输工业等领域有重要作用。 喷射成形电子材料研究与应用： (1)Cu-Cr电触头材料：合金中Cr相颗粒的尺寸明显细化，触点的开关性能明显提高，使其成为高性能大容量真空开关的优良材料。 (2)轻质Si-Al封装材料：具有低密度、高导热率和与半导体材料相近的热膨胀系数，是理想的新型电子封装材料，尤其适用于航空航天等需要轻质低膨胀封装材料的应用领域。 新型高温（>1200℃）抗氧化耐磨材料研究与应用： 在高温磨损条件下可以保持良好的抗氧化性能，广泛适用于高温加热炉等应用领域。
北京科技大学
2021-04-11
高性能铝合金架空导线材料与应用
项目成果/简介:2018年国家技术发明二等奖电网是我国经济发展的命脉，架空输电导线作为电力输送的“血管”是电网中用量最大、最关键的组成部分之一。导线的导电率每提升1%IACS，全国每年节约线损超70亿千瓦时。特高压、远距离、大容量输电和清洁能源利用的发展，对架空导线的导电率、强度、耐热性能和疲劳性能提出了更高的要求。但提升导电率与同时提高强度和耐热性之间存在矛盾，导致我国电网建设急需的特种导线难以满足工程需求。上海交通大学孙宝德教授团队与江苏中天科技集团合作，经十余年研究，取得以下创新性成果：1.发明了耐热高导Al-Zr-Y合金材料及微结构调控工艺，解决了耐热相粗大和溶质锆(Zr)原子析出不充分的难题，使导电率从60% IACS提高到60.8%IACS，耐热温度从150℃提高到210℃。研制的耐热铝合金导线电网改造工程中获得大量应用，占国内耐热导线40%市场份额；2. 发明了高强抗疲劳Al-Mg-Si导线，解决了强化相调控和超细夹杂去除的难题，显著提高了材料的抗疲劳性能，在运行张力增大的条件下，振动疲劳寿命超过3000万次。研制的特种大跨越导线和全铝合金节能导线，占国内30%市场份额，特别是大跨越导线，几乎包揽了国家电网大跨越工程；3. 发明了高效除氢、活性涂层陶瓷过滤和新型细化剂制备等导线冶金质量控制技术，解决了微量杂质元素与气体去除的难题，实现了电工铝导线的导电率从61%IACS提高到62.5%IACS以上，研制的新型节能导线在特高压工程中获得大量应用。上述成果依托国家973项目、国家自然科学基金、上海市节能减排专项等项目，共获得19项中国发明专利，1项美国专利和25项实用新型专利，发表论文49篇。成果在特高压电网建设、电网增容改造、新能源并网发电、电网领域节能减排中发挥重要的作用，并且出口到欧美及一带一路沿线国家，海外累计架线超2万公里，打破国际垄断，成为中国制造和中国电力走出去的“国家名片”。导线性能测试实验室超细夹杂物去除-现场试验加拿大奥尔兹湾跨海大跨越——世界拉力最大的输电跨越工程晋东南-南阳-荆门 1000kV 黄河大跨越知识产权类型:发明专利技术先进程度:达到国内领先水平成果获得方式:与企业合作获得政府支持情况:国家级计划/专项类别:国家973项目、国家自然科学基金、上海市节能减排专项等
上海交通大学
2021-04-10
二氧化碳吸附材料的研制及应用开发
二氧化碳吸附材料可应用于 太空工作站、潜艇等密闭空间大 气的净化，是环境控制和生命保 障系统的关键核心技术。大规模 富集烟道气中的二氧化碳，减少 温室气体排放具有重要意义。 本技术成果采用辐照接枝及胺化功能化的方法，合成了一类含胺基的固态胺吸附纤维材料，建立了该 类材料的制备工艺。
中山大学
2021-04-10
选择性去除烟草致癌物亚硝胺的新材料
"本项目借鉴国外经验：用水浸泡烟叶、再用团队研制的新材料吸附溶液里的TSNA。 净化后溶液用于烟草制品的生产，显著降低TSNA含量，形成新卖点而促进产品销售。团队提供吸附材料的配方和使用的资料；应用于口含烟等不燃烟新产品以及传统卷烟，减少烟草对于环境和人体健康的负面影响，提高产品的竞争能力。"
南京大学
2021-04-10
二次电池和超级电容器的新材料
将此新材料用于二次电池的阳极，得到的电池容量密度为 137Ah.kg-1，能量密度为152Wh.kg-1；经 120 次充放电后充放电库仑系数为 100%，能量密度仅下降了 9.2%。
扬州大学
2021-04-14
山东同大海岛新材料股份有限公司
山东同大海岛新材料股份有限公司成立于2002年,前身为昌邑市无纺布厂,拥有30年的无纺布生产经验和技术并且自1996年开始超细纤维的研发,建成了以国产设备为主的全套超纤革生产线,成为国内较早获得超纤发明专利的企业。
公司于2012年创业板成功上市,现为全国最大的超纤研发生产企业之一,员工600余人,年产海岛超纤人工革系列产品1400万米,是国内著名的“中国超纤产业基地”,产品通过国际SGS、BV全项产品检测,产品质量及技术水平居国内领先水平。
公司通过ISO9001质量管理体系认证与ISO14001环境管理体系认证以及IATF16949质量管理体系认证并获准使用“中国生态超细纤维合成革”证明商标。拥有10项国家专利并主持及参与起草了15项国家与行业标准,荣获“中国名牌”、“国家备案高新技术企业”、“博士后工作站”、“山东省海岛新材料工程技术研究中心”、“山东省省级企业技术中心”、“泰山产业领军人才”、“鸢都学者”、中国驰名商标、中国科技名牌500强、中国纺织科技型企业、AAA等级信用企业等诸多殊荣,完成多项国家重点建设项目和重点新产品。产品获国家科学技术进步二等奖以及20余项省部级科技奖。
产品广泛应用于休闲鞋、劳保鞋、沙滩鞋、运动鞋、鞋内里、劳保手套、运动手套、各式箱包、沙发、家具、室内装饰、汽车内饰、服装服饰、体育用品等诸多领域。公司目标是确保国内第一、向世界第一迈进,全力打造成为全球超纤重要供应商。
山东同大海岛新材料股份有限公司
2021-08-31
汽车变速器总成关键设计技术开发与工程应用
成果涉及自主创新研发了多种针对汽车变速器核心零部件的关键设计技术。攻克了变速器壳体、同步器和齿轮传动系统的设计难关，填补了多项我国汽车变速器开发技术空白，突破了汽车发达国家的技术封锁与垄断，取得了具有国际先206进水平的创新成果。
上海理工大学
2021-01-12
负泊松比针织结构材料开发
项目以开发具有负泊松比效应针织结构材料制备关键技术与性能研究为目标，通过对装备技术和工艺技术系统研究，攻克负泊松比针织结构材料成形技术难点，拓宽负泊松比效应针织结构产品范围，实现负泊松比效应针织结构材料的设计和生产，扩大负泊松比效应针织结构材料的应用范围并实施产业化。
关键技术
(1) 以针织结构成形技术为核心，对其成形原理进行系统研究，为负泊松比针织结构装备研制和产品开发奠定理论基础；
(2)研究具有电子梳栉横移、电子针床移动、电子送经和牵拉功能的成形装备集成控制系统，设计负泊松比针织结构成形装备；
(3) 系统研究负泊松比针织结构成形产品性能与其应用领域，并以三维经编间隔结构增强曲面复合材料为研究对象，以开发形成具有不同性能的负泊松比针织结构材料。
知识产权及项目获奖情况
发表 SCI 论文 2 篇，IE 论文 2 篇，核心期刊论文 1 篇。
项目成熟度
小批量生产阶段
投资期望及应用情况
(1)负泊松比效应使得材料的剪切模量、抗压痕性、断裂韧性、同向曲率、能量吸收能力、渗透性等性能呈现出很多优越性，是制备军用头盔等复杂曲面结构防弹装甲的理想增强材料；
(2)轻质高强的负泊松比经编间隔结构曲面复合材料在抗弹道侵彻方面具有其他纺织结构复合材料不可替代的特殊优势；
(3)在日常服用方面，由于其形变的灵活性，在紧身衣、女士文胸、手套等方面都具备产业化的潜力；.
江南大学
2021-04-13
针织结构医用修补材料开发
江南大学教育部针织技术工程研究中心致力于针织结构医用修补材料的研究与开发，经过长期的研发，开发成果显著。以产业化、市场化为主导方向，对针织医用疝修补网片生物相容性原料的选用与编织性能、网片结构与性能进行研究，实现了高品质、高效率、低成本的医用修补材料的生产。技术指标、产品性能或创新要点等。
2 关键技术
(1)通过组织结构和织造工艺设计，尽可能减小织物刚性，增加轮廓适应性和表面粗糙度，研究开发刚性材料的柔性编织技术；
(2)通过经编网眼原料和组织选择，调整单丝之间的尺寸大小、分布状态以及网孔大小，实现医用修补网片轻量化；
(3)通过修补网片定形设备研究，开发修补网片定形及消毒技术。
知识产权及项目获奖情况
发表专利 3 项，学术论文 4 篇。
项目成熟度
批量生产阶段
投资期望及应用情况
(1)本项目研发的针织结构医用修补材料具有一定的弹性，其最佳的弹性指标是与修补组织的弹性接近，在 16N/cm2 压力下，轻量型修补网片的弹性为 20～35%，重量型修补网片的弹性为 4～6％；
(2)本项目研发的针织结构医用修补材料水洗尺寸变化率小于 3％，具有良好的结构稳定性；
(3)已在无锡市宇寿医疗器械股份有限公司投入生产，以推广至强生等大型企业，取得了良好的经济效益
江南大学
2021-04-13