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纳米钛酸钡基电子陶瓷粉体的溶胶-凝胶自燃合成产业化
铁电陶瓷粉体及其集成器件的研究与开发是目前最为活跃的领域。大部分铁电陶瓷是钙钛矿型复氧化物，其中最为重要的是BaTiO3基氧化物陶瓷。BaTiO3是在第二次世界大战的1942年到1945年间，由美国、苏联、日本各自发现的高介电常数、强介电体的材料。由于其具有优越的介电、压电、铁电性能，被广泛应用于制备各种陶瓷电容器、微波器件、铁电存储器、温度传感器、非线性变阻器、热敏电阻、超声波振子、蜂窝状发热体等电子器件。随着现代科学技术的飞速发展和电子元件的小型化、高度集成化，需要制备与合成符合发展要求的高质量的钛酸钡基陶瓷粉体。纳米BaTiO3基电子陶瓷具有独特的绝缘性、压电性、介电性、热释电性和半导体性为元器件的小型化、集成化带来可能，大大提高了产品的附加值和市场竞争力。如采用纳米BaTiO3粉末制多层电容器，可以显著减薄每层厚度增加层数，从而大大提高电容量和减小体积。因此，低成本合成钛酸钡基纳米陶瓷粉体对我国信息产业、电子工业等的发展具有重要的意义。 溶胶-凝胶自燃合成(Sol-gel Autoignition Synthesis，SAS)是九十年代伴随着高温燃烧合成的深入研究和超纯、超细氧化物陶瓷的制备而出现的一种低成本制备与合成单一氧化物和复杂氧化物的技术。它是指有机盐凝胶或有机盐与金属硝酸盐在加热过程中发生氧化还原反应，燃烧产生大量气体，可自我维持并合成所需燃烧产物的材料合成工艺。它的主要的特点有以下几点：(1)：燃烧体系的点火温度低(150℃-200℃)，一般为有机物的分解温度；(2)：燃烧火焰温度较低(1000℃-1400℃)，燃烧时产生大量气体，可获得具有高比表面积的陶瓷粉体。高温燃烧合成燃烧温度一般高于1800℃，合成的粉体粒度较粗，而SLCS则可制得纳米粉末；(3)各组分达到分子或原子水平的复合；(4)：反应迅速：燃烧合成一般在几分钟内完成；(5)所合成的粉体疏松多孔，分散性良好；(6)：耗能低；(7)：所用设备和工艺简单、投资小；(8)：自净化：由于原料中的有害杂质在燃烧合成过程中能挥发逸出，所以产品纯度易于提高。 本项目申请者采用SAS技术已经成功地合成了粒度达70nm左右的BaTiO3陶瓷粉体。 广泛应用于制备各种陶瓷电容器、微波器件、铁电存储器、温度传感器、非线性变阻器、热敏电阻、超声波振子、蜂窝状发热体等电子器件。
北京科技大学
2021-04-11
取向导电胶原水凝胶、仿生导电神经支架材料及其制备方法
本发明公开了一种取向导电胶原水凝胶、仿生导电神经支架材料及其制备方法，以具有优异生物相容性的天然生物大分子胶原和聚合物纳米颗粒的混合液为原料，再利用PEG缓冲液，通过同轴微流体芯片制备得到取向导电胶原水凝胶纤维。在水凝胶制备过程中加入细胞，便得到具有细胞原位装载的仿生导电神经支架材料。本发明制备得到的水凝胶纤维具有与天然神经组织相匹配的导电性、相近的力学性质、良好的生物相容性，并且能够在微纳米尺度上沿水凝胶纤维方向定向排列，能够模拟天然神经组织中的定向结构；
清华大学
2021-04-10
一种用于吸附重金属的水凝胶及其制备方法与应用
本发明公开了一种用于吸附重金属的水凝胶，所述水凝胶为 2-乙烯基-4，6-二氨基-1，3，5-均三嗪与 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸以 1:3～2:3 的摩尔比组成的共聚物，所述水凝胶为多孔结构，且所述多孔结构的孔径为 12μm～28μm，所述 2-乙烯基-4，6-二氨基-1，3，5-均三嗪的部分胺基与三嗪基通过氢键形成六元环结构，从而增强了水凝胶的机械强度，所述水凝胶中的磺酸基用于与重金属离子发生离子交换，同时所述水凝胶中的胺基，用于螯合重金属离子。所制备的水凝胶具有多孔的网络结构，有利于水分子的
华中科技大学
2021-04-14
在玻璃表面制备纳米厚度光交联型高分子凝胶薄膜的方法
一种在玻璃表面制备纳米厚度光交联型高分子凝胶薄膜的方法，其步骤是：选取表面光滑的玻璃，在暗室中，将反应物溶液涂敷在玻璃的一面；在光源与玻璃之间加透可见光和/或紫外光的滤波片，光源的位置为能满足光在玻璃上产生全反射的位置，开启光源2～30分钟，光从没有涂敷有反应物溶液的表面入射到涂敷有溶液的一面，在反应物溶液与玻璃交界面上产生衰减波；衰减波触发反应物溶液反应生成纳米厚度的凝胶薄膜；将B步处理后的玻璃用水清除未反应完得溶液，即得。它能在玻璃上制备出纳米厚度的高分子凝胶薄膜，制得的材料能用于细胞培养中筛选特定直径范围的细胞、筛选无极纳米颗粒、以及调节光学显微镜头焦距等技术领域。
西南交通大学
2016-10-20
一种喷射沉积成形制备大块非晶合金的方法
雾化喷射沉积成形技术近年来被广泛用于研究和发展高性能的快速凝固材料。该技术最突出的创新点在于，将液态金属的雾化和雾化熔滴的沉积自然地结合在一起，是一种短流程快速凝固体材料制备新技术。喷射沉积成形块体致密件的形成，是在特定条件下的凝固过程。其基本特点是在沉积表面形成一层极薄的液膜，块体致密件的形成则是这一液膜不断凝固、推进的过程。在多年研究喷射成形技术的基础上，杨滨教授及其课题组成员近年利用喷射沉积成形技术成功地制备出了最大直径为380mm、最大厚度12～13mm的La62Al15.7(Cu, Ni)22.3大块非晶合金，这是国际上迄今报导的最大尺寸的镧基非晶合金样品。DSC测试结果表明，沉积态La62Al15.7(Cu, Ni)22.3非晶合金的过冷液相区宽度DTx和约化玻璃转变温度Trg均高于单辊旋转熔体快淬或铜模铸造法制备的同成分非晶合金。 已获得中国发明专利，杨滨，刘宗峰，张勇，张济山，陈国良，一种喷射沉积成形制备镧基大块非晶合金的方法，专利号：ZL200510086239.6。“高熔点高合金化材料快速凝固气雾化制备技术”，获中国有色金属工业科学技术奖一等奖（2003.12）。
北京科技大学
2021-04-11
晶圆级二维半导体单晶薄膜外延生长的研究
主流硅基芯片CMOS（互补金属氧化物半导体）技术正面临短沟道效应等物理规律和制造成本的限制，需要开发基于新材料和新原理的晶体管技术来延续摩尔定律。高迁移率二维半导体因其超薄的平面结构和独特的电子学性质，有望成为“后摩尔时代”高性能电子器件和数字集成电路的理想沟道材料，进一步缩小晶体管的尺寸和提高其性能。为满足集成电路加工工艺和器件成品率对沟道材料的苛刻要求，二维半导体单晶薄膜的大面积制备尤为关键与重要。然而，现有二维半导体材料体系（过渡金属硫族化合物、黑磷等）薄膜制备仍未满足现实要求，因此亟需实现晶圆级二维半导体单晶薄膜制备技术的突破。 该研究瞄准二维半导体材料的晶圆级单晶制备，率先实现了同时具有高电子迁移率、合适带隙、环境稳定的二维半导体（硒氧化铋，Bi2O2Se)单晶晶圆的外延生长。他们基于自主设计搭建的双温区化学气相沉积系统，在商用的钙钛矿单晶基底【SrTiO3，LaAlO3，或(La, Sr)(Al,Ta)O3】上，利用Bi2O2Se与钙钛矿完美的晶格匹配性及较强的界面相互作用，促使Bi2O2Se晶核同一取向外延并融合生成晶圆级单晶薄膜。Bi2O2Se单晶薄膜在晶圆尺寸上表现出优异的材料和电学均匀性，可被用于批量构筑高性能场效应晶体管。基于晶圆级二维Bi2O2Se单晶薄膜的标准顶栅型场效应晶体管展现了高的室温表观迁移率（>150 cm2/V s）、大的电流开关比（>105）和较高的开态电流（45μA/μm）。相关成果发表在Nano Letters (Wafer-Scale Growth of Single-Crystal 2D Semiconductor on Perovskite Oxides for High-Performance Transistors. Nano Lett. 2019, 19, 2148)。
北京大学
2021-04-11
一种超硬非晶碳薄膜的制备装置和工艺
项目为一种超硬的非晶四面体碳（ta-c）薄膜的制备装置和工艺，该薄膜具有极好的物理化学特性，在碳基薄膜中，是目前国际上公认的SP3键含量最高，超过85%，特性最接近天然金刚石的薄膜，硬度达到HV≥85Gpa，可见光和红外光透明，透光率达97%，吸收紫外光，达98%，薄膜均匀性好，薄膜平整度达0.2nm，摩擦系数≤0.08，电阻率达（1012Ω·cm），击穿电压3.5×106，（），热导率18（）,密度3.5（g/cm3），薄膜致密耐腐蚀作用极好。 该项目可用于高精度专有刀具、模具和摩擦滑动部件，提高使用寿命，减小摩擦，如手术和美容刀具、丝锥、PCB钻、拉丝模、冲压模具、压缩机滑块，滑动环等；用于视窗、镜片和传感器表面，可防止划伤，增强散热，利于红外光传递，等；用于激光透镜，可提高损伤阈值；用于射线辐射测量传感器，可抗射线辐射损伤，提高测量的灵敏度。
西安交通大学
2021-04-11
浅色导电纳米晶须及白色复合导电纤维的制备技术
成功开发具有自主知识产权的新型浅色导电晶须，用晶须替代纳米颗粒作为 基体制备导电填料加入纤维基体中，具有比导电超细颗粒更好的分散性，而且由 于晶须是棒状结构，分散在纤维中可以通过搭接的方式首尾相接，更利于纤维导 电。浅色导电晶须的开发研究对白色导电纤维的制备提供了理论和实践基础，葛 明桥教授团队开发的白色导电纤维经检测达到 109Ώ（熔融纺丝）和 106Ώ（湿法 纺丝）达到导电纤维要求，是国内导电纤维领域的一项重大突破，可提高白色导 电纤维自产率，应用前景广阔。 2 关键技术 （1）将高速搅拌与化学共沉积法结合，制备出的浅色导电二氧化钛纳米晶 须的电阻率达到了 103 Ώ•cm。 （2）将纳米晶须添加入纺丝液中，通过湿法纺丝方法制备出复合导电纤维，315 该种纤维的电阻达到了 106Ώ。 （3）与企业合作制备导电母粒，进而通过熔融纺丝方法制备出各种复合结 构的导电纤维，该种纤维的电阻达到了 109Ώ。 3 知识产权及项目获奖情况 发表学术论文 9 篇；申请专利 6 项 4 项目成熟度 建立了 50L 的纳米晶须合成反应釜，实现产业化生产 5 投资期望及应用情况 目前已与部分企业合作，成功制备该导电材料并应用于化纤、纤维素等。
江南大学
2021-04-13
一种非晶合金零件的快速成形方法
本发明公开了一种非晶合金零件的快速成形方法，包括首先对 电磁成形系统中的电容器充电，然后采用电脉冲放电对非晶合金进行 快速升温使其温度升至过冷液态温度，在温度达到设定温度停止电脉 ·549·冲放电，同时使所述电磁成形系统的电容器放电，产生电磁力并驱动 过冷液态的非晶合金变形至模具中，即可实现非晶合金零件的快速成 形。本发明还公开了利用上述方法所制备的非晶合金零件。本发明通 过对热塑性成形过程中的加热方式、成形驱动方式
华中科技大学
2021-04-14
一种大塑性非晶基复合材料的制备方法
本发明公开了一种非晶基复合材料的制备方法，其特征在于， 包括：将片状非晶合金与增韧第二相材料交替层叠后置于夹具中，其 中所述增韧第二相为板状且上下表面开有阵列通孔的结构；在恒压或 渐增载荷的条件下，对层叠的非晶合金及多孔板加热，同时对其实施 超声振动，非晶合金迅速软化并被压入第二相增韧板的孔中，使得非 晶相合金与增韧第二相的界面冶金良好结合，而且成形过程中不会发 生晶化，从而获得塑形良好的非晶合金复合材料。本发明还公
华中科技大学
2021-04-14