成果与项目的背景及主要用途： 吸波材料即雷达吸波材料（RAM），是指能够吸收衰减入射的电磁波，并 将其电磁能转换成热能而消耗掉或使电磁波因干涉而消失的一类材料。目前，随 着电磁波污染的日益严重，吸波材料在民用领域具有极大的发展潜力。许多研究 已证明，持续、高强度的电磁波照射会诱发细胞变异、诱发肿瘤、癌症等疾病， 电磁波污染已成为世界各国本世纪重点治理的环境污染之一。不让电子设备发射 电磁波是不可能的，所以消除电磁波污染最有效的办法就是使用吸波材料。这项 属于电磁干扰（EMI）范畴的研究已在世界各国得到广泛重视和应用。 技术原理与工艺流程简介： 107天津大学科技成果选编 本项目研究制备含有不同含量及分布的碳纤维(毡)树脂基复合吸波材料，主 要研究碳纤维(毡)排布方式、含量对于材料吸波性能的影响，通过调整参数，实 现材料对电磁波的宽频吸收、高效吸收、选择吸收的目的；其次，通过对纤维(毡) 表面改性、添加电磁损耗剂、改变基体种类等制备具有刚性和柔性基体吸波材料， 同时对吸波机理进行研究，以求开发一种低成本、宽频、高效、轻质的吸波材料。 试样的制备采用复合材料成型工艺压缩模塑。将环氧树脂与低分子量聚酰胺 按质量比 2：1 搅拌均匀（E-44 型环氧树脂：低分子量聚酰胺树脂=100：50～100： 100 质量比），在真空干燥箱中脱泡，然后浇注到事先预热的半溢式模具中，模 具中预置碳纤维或碳毡。在透波层表面加一层 S-玻璃布，目的是达到与自由空 间的阻抗匹配，在模具底部也加一层玻璃布，目的是抵消由透波层玻璃布引起的 应力，使试样不致弯曲而造成测量误差。然后将浇注好的模具在 60℃，10MPa 的压力下固化 2 个小时，得到所需的 180mm×180mm，厚度为 4mm 的正方标准 试样。 技术水平及专利与获奖情况： 本研究通过两年多的大量实验，获得具有良好吸波性能和商用价值的环境功 能材料。可用于消除环境空间中的有害电磁波。本课题组制备了材料样品，完成 了 4 个专题的研究报告，发表论文 12 篇，申请专利两项。本研究已达到国际先 进水平。 应用前景分析及效益预测： 随着电信业的飞速发展，吸波材料的应用已深入到通讯抗干扰、环保及人体 防护等诸多领域。 成本估算： 环氧树脂/碳纤维复合吸波材料 E-44 环氧树脂：15.4 元/公斤，低分子量聚酰胺树脂：24 元/公斤。 碳纤维：300 元/公斤 每块试样用碳纤维：0.36 克 其他费用：电费，模具费，人工费 每块试样成本：约 4 元（180×180mm） 折合成本：约 120 元/平方米 108天津大学科技成果选编 109 应用领域：电磁波污染的防护，构筑微波暗室。 2、 连续碳纳米管纤维 成果与项目的背景及主要用途： 碳纳米管被誉为超级纤维，是 21 世纪的基础材料，具有优异的物理化学性 质，其密度只有钢的六分之一，强度超过钢 100 倍，具有高导电导热性，导热性 是铜的 5-8 倍，在高性能复合材料，能源电极，电场发射等多方面有重要的应用 前景，世界各国和大公司都争先投入抢占碳纳米管市场，近年来产业发展迅猛。 连续碳纳米管纤维是无数碳纳米管构成的长纱线，轻于碳纤维，有高柔性， 具有碳纳米管所有结构和功能特性，可编织和成型，较碳纳米管更接近应用，在 制备高性能复合材料方面，极具潜力，可用于宇航、汽车用高性能复合材料、风 力发电叶片、导电导热材料、电力传输电缆、高强编织物，智能纺织和柔性光电 器件等。 基于天津大学的气相法制备连续碳纳米管纤维技术，研发碳纳米管纤维量产 化技术，制备万米连续碳纳米管纤维材料, 研发碳纳米纤维复合材料和相关新材 料，在国内率先推出碳纳米纤维新产品，主导国内市场，开拓国际市场。 技术原理与工艺流程简介： 本方法是一步制备连续碳管纤维的方法，具有工业化应用前景。2010 年天 津大学技术团队取得关键制备技术的突破，纺出千米连续的碳纳米管纤维，为产 业化提供了基础。 气相纺丝法是以含碳原理和催化剂输入到高温炉中，在气流中生长碳纳米管 并组装成丝，用机械的方法纺出碳纳米管纤维的新方法。主要成果包括发明了乙 醇/丙酮混合碳源，发明了水密封反应器和致密碳管纤维的纺丝方法。目前已经 取得连续纺丝数小时数千米连续碳管纤维，在方法、技术和材料性能方面处于国 际领先水平。 应用前景分析及效益预测： 碳纳米管的价格范围较大 2-20000 元/克，价格取决于碳管种类和纯度，有 些容易合成，有些受制备限制，尚未量产化。目前市场上多壁管 2000 元/公斤，天津大学科技成果选编 高纯碳管价格十倍以上。高纯单壁碳管尚未量产，目前仍以克量计，纯度 80% 的单壁管价格为 60 美元/克，高纯（>90%）单壁管在 1000-2000 美元/克以上。 连续碳管纤维为双壁管，纯度 90%，短期可参考单壁管价格 60-2000 美元/克。 应用领域： 高性能复合材料、导电导热材料、储能材料、功能电子和织物，产业领域航 空航天、能源、环境、化工和纺织等。 合作方式及条件： 技术合作与专利转让 与国际知名企业和研究单位建立合作,引领碳纳米管纤维新产业的发展

北航针对复合材料结构制造低成本化和数字化的发展需求，在多项国家重大研究项目的支持下，对热压工艺和液体成型工艺的固化成型基础理论、制造缺陷形成机理与控制方法、工艺过程数值模拟与优化技术、材料工艺特性测试表征方法与工艺特性数据库等方面进行了系统深入的研究，在复合材料制造过程数字化技术上填补了多项国内外空白。 已建立先进树脂基复合材料制造模拟与优化技术及相应的软件，用于先进复合材料制造过程的分析、缺陷预测和工艺参数的优化，适用于各种结构形式和制造方法，可明显提高产品质量，降低制造成本，缩短研制周期，提高材料的利用率，对促进复合材料用量和应用水平的提高具有非常重要的意义，在航空航天、风电叶片、汽车等领域具有广泛的应用前景。 研究成果已在多家航空航天研究院所及主机厂的工程实际中得以应用，如雷达罩、防热套、波形梁、飞机鸭翼梁以及直升机起落架等，取得了良好的效果，显著缩短了制造周期、降低了制造成本、提高了产品合格率。 相关成果在2009年获得了国防科技进步一等奖和国家科技进步二等奖，并获批国家发明专利5项。

聚乙烯醇缩丁醛树脂（简称PVB）是由聚乙烯醇（PVA）和丁醛进行缩合反应所合成的一种热塑型树脂产品。外观为白色粉末，可溶于甲醇、乙醇、酮类、卤代烷、芳烃类溶剂。并与硝酸纤维素、酚醛树脂、环氧树脂和一些增塑剂都具有良好的相溶性。PVB具有良好的成膜性，形成的涂膜具有较高的透明性、耐寒性、耐冲击、耐紫外辐照等优越的特性。并且PVB具有特殊的化学结构，能够与金属、玻璃、木材、陶瓷、纤维制品等有优良的粘结力，并对颜料与染料具有良好的分散性。其广泛应用于制作安全玻璃夹层膜，涂料和油漆，覆铜板，瓷用花纸，织物印花，水松纸，油墨，以及特种粘合剂等。 用 途 打印油墨、苯胺印刷油墨、照相凹版印刷油墨、色料准备：所有低粘滞度聚乙烯醇缩丁醛类型都适合用于苯胺印刷和照相凹版印刷油墨。一种规格在所有的产品中有最低的粘滞度。 暂时粘结剂、陶术粘合剂、用作金属粉末粘合剂：聚乙烯醇缩丁醛显示出良好的陶器的粒子分散性,烤干后有良好的外形稳定性。它在陶器的未加工片中作为用作粘合剂。 粘合剂、印刷电路板粘合剂：聚乙烯醇缩丁醛和酚醛树脂的混合物用于粘和含铜箔羟苯板,具有良好的粘性和耐剥离性。 漆包线卷粘合剂： 在漆包线卷上涂上聚乙烯醇缩丁醛胶液,加热并粘和金属丝。 热熔粘接剂、蚀洗用涂料： 作为蚀洗用涂料是聚乙烯醇缩丁醛的重要用途之一。强力粘和到金属和它上面的覆盖表面,可以暂时防锈。广泛应用于船只,桥梁,车辆,飞行器以及电器用具等上的钢件和铝件的底漆。蚀洗用涂料与几乎所有的表面涂料具有强力粘和性,包括以聚氯乙烯,三聚氰胺和油性的羟苯涂料。 汽车表面整修底漆: 以聚乙烯醇缩丁醛为基准对金属有强性粘和力,在汽车表面整修工作用作钝化底漆,在粗加工后在裸金属上涂上这种底漆。 金属漆: 在用于金属普通干燥涂料和烘漆的聚乙烯醇缩丁醛掺有天然树脂,合成树脂和快干油。通过添加一些聚乙烯醇缩丁醛。这种涂料的粘附性,坚韧性和实用耐久程度具有明显的改善。通过添加热固性树脂将其增加耐冲击性,柔韧性和粘附性。例如一种酚醛树脂与少量的聚乙烯醇缩丁醛的混合物可以制成优良烘漆,这种烘漆可用于食品容器。 金属箔漆: 在金属箔(主要是铝)上涂有聚乙烯醇缩丁醛胶液,可以增加金属箔的抵抗力和防潮性。另外只要通过熔接就会达到良好的包裹作用。与自动包装设备一起使用,来紧缩巧克力、饼干、医药和摄影产品等。 粉末涂料: 含环氧树脂融合聚乙烯醇缩丁醛在边缘覆盖和防止粉碎中有作用。 真空金属涂层涂料: 由于它们可以良好粘和塑料和金属,聚乙烯醇缩丁醛的酒精溶液用于真空金属涂层粘合剂和装潢漆。 上光表面保护涂料: 聚乙烯醇缩丁醛用于网球拍球拍夹等等。用于细木家具上漆,铜和银线上漆和各种金属涂覆表面的上漆。 覆膜: 聚乙烯醇缩丁醛覆膜在室温下具有卓越延展率,在低温下,这种属性也不会消失。在增塑剂的作用下这种产品可以在皮革上生成一层柔软和有伸缩性的薄膜。但这只是丁缩醛树脂的性质。 其他领域、反射性薄板粘合剂: 鉴于聚乙烯醇缩丁醛对色料具有良好的分散性,聚乙烯薄膜的透明度和对塑料膜的粘和性,这种PET和其他涂有聚乙烯和玻璃珠溶液的塑料膜应用于交通管制薄板和引导标记。 染料转印带状物油墨: 由于聚乙烯醇缩丁醛对染料具有良好的分散性,由于聚乙烯醇缩丁醛对染具有良好的分散性,以聚乙烯醇缩丁醛树脂的油墨和升华染料最初涂在塑料膜上,由热升华的染料转到表面处理过的纸上。 录音磁带涂料: 聚乙烯醇缩丁醛对磁粉末具有良好分散性,可以用作高级磁带粘合剂。 陶器的标注转印纸: 印有图案的转印纸是湿的,粘到陶器的表面和纺织品表面上然后撕走。图案就印到表面上了。

本发明公开了一种环氧树脂基复合材料及其制备方法，环氧树 脂基复合材料包括环氧树脂基体、以及均匀分散于所述环氧树脂基体 中的聚苯乙烯空心球和聚乙二醇，所述聚苯乙烯空心球的含量为所述 环氧树脂基体的 4.0vol.％～32.0vol.％，所述聚乙二醇的含量为所述环 氧树脂基体的 2.0wt.％～10.0wt.％。通过本发明，制备了一种具有良 好的力学性能和隔音性能的环氧树脂基复合材料，且该环氧树脂基复 合材料的制备方法步

本发明公开了一种环氧树脂复合材料、其制备方法及应用。所 述材料在环氧树脂中均匀分散有体积比例 15％至 70％的无机填料，所 述无机填料包括大粒径无机填料和小粒径无机填料，所述大粒径无机 填料的平均粒径在 2 微米至 50 微米之间，所述小粒径无机填料的平均 粒径在 50nm 至 500nm 之间，所述大粒径无机填料与小粒径无机填料 的体积比例在 5:5 至 9:1 之间。其制备方法，包括以下步骤：(1)取大粒 径无

以高性能纤维（玻纤、碳纤、芳纶等）为增强体，通过自有独特专利技术制 备三维正交、角联锁、间隔型机织物以及三维多向编织物，并通过树脂改性、复 合成型等技术集成制备成系列三维机织、三维编织复合材料。系列结构材料具有 质轻、高强、高模、耐冲击等性能、阻燃、隔音、隔热等特性，可广泛用于交通 工具、体育用品、军事、安全防护等领域。321 2 关键技术 ① 重构出“纤维-预制件-复合材料”在空间位置的真实图像，再现复合材 料内部纤维束空间路径、偏转和纤维束间的接触状态，定量揭示工艺织造参数之 间的关联关系；基于连续介质假设和有限变形理论，建立三维机织多尺度结构设 计方法。 ②以界面相的微观结构为切入点，从设计合理的碳纤维-环氧树脂界面微结 构入手，将碳纳米材料作为纳米改性剂引入碳纤维/环氧树脂复合材料界面中， 揭示其界面增强增韧机理，最终确立界面、结构与性能的关联机制。 3 知识产权及项目获奖情况 （1）一种用于宽幅扁平碳纤维丝束的连续定型工艺 ZL 201010519415.1 （2）一种适用于无弯曲织物织造的夹头 ZL201310303000.4 （3）一种适用于无弯曲织物织造的送经装置 ZL201310302349.6 （4）一种无弯曲织物织造的纬纱递进装置 ZL201310302920.4 （5）一种体密度梯度变化的碳纤维针刺预制体 ZL201410159117.4 （6）一种深交联结构碳纤维增强酚醛树脂基摩擦材料及其制备方法 ZL201501531119.6 4 项目成熟度 成熟度 5 级 5 投资期望及应用情况 可广泛用于交通工具、体育用品、军事、安全防护等领域。 

项目以海上风机叶片和大飞机结构材料为研究目标，提出根据环氧树脂和双马来酰 亚胺树脂结构特点，设计并在碳纳米管表面引入带有特征官能团的结构，通过工艺调整 和仪器分析相结合控制特征官能团的数量，制备出质量稳定的多功能碳纳米管改性剂。 然后在不改变碳纤维/环氧树脂或 BMI 复合材料基本成型工艺的条件下，利用此多功能 碳纳米管改性剂提高碳纤维/环氧树脂或 BMI 复合材料的韧性、强度、模量、耐冲刷能 力、耐腐蚀和抗老化性能。 

本发明涉及高分子复合材料领域，具体涉及一种导热环氧树脂复合材料及其制备方法。一种导热环氧树脂复合材料，包含如下质量份数的组分：碳纳米管0.5~3.0份；纳米氮化铝0.5~10.0份；硅烷偶联剂0.1~1.0份；硬脂酸0.1~0.5份；环氧树脂60~80份；固化剂8~30份。本发明使用氨基功能化的碳纳米管和偶联剂表面改性的纳米氮化铝为导热填料，分散环氧树脂中，制备具有导热性能的环氧树脂材料，操作工艺简单，一方面可以保证材料的导热性能，另一方面可以降低成本。该复合材料所使用的功能填料的添加量少，产品的稳定性好，可用于电器、电子散热等方面。

本发明公开了一种环氧树脂改性的聚氨酯灌浆加固材料及其制备方法,其中环氧树脂改性的聚氨酯灌浆加固材料的原料按质量份数构成为:复合聚醚多元醇100份,环氧树脂组份120-200份,胺类催化剂5-10份,有机锡类催化剂0.5-1.5份,表面活性剂1-3份,阻燃剂10-30份,多异氰酸酯55-90份.本发明聚氨酯灌浆加固材料粘度较低,具有良好的流动性和可灌性,固化时间可在1-30min内调控,固化过程中放热量低,固结体形成过程中,芯部最高反应温度在100℃以下,固化完成后的固结体具有较高的压缩强度(15-40MPa),同时具有较强的粘接性和韧性,可适应各类易形变地基的加固.。

项目组围绕航空航天领域对高性能树脂及先进结构/功能一体化复合材料的迫切需求，在国家重点项目支持下，从分子结构出发，发明了三种含芳杂环结构的新型双马单体，在国际上创制了服役温度介于280～350℃可调控的系列耐高温双马树脂，比国内外同类产品高40～114℃；发明了优化复合材料界面结构与性能的在线低温等离子体调控技术，其高性能有机纤维复合材