国内首套精铝和高纯铝定向凝固偏析法高效提纯技术与装备，成功应用于4N5精铝的低成本大规模工业化生产，制备出了国内第一块5N5和第一块6N的超高纯铝锭，可为半导体用高纯铝合金电子靶材以及高性能铝合金制备提供原材料，亦可通过直接水解法制备高纯氧化铝。该技术在能耗、提纯效率以及环境友好性方面均超过国外同类技术，实现了从4N精铝到6N超高纯铝的规模化生产，杂质元素平均提纯效率超过75%。

国内首套精铝和高纯铝定向凝固偏析法高效提纯技术与装备，成 功应用于4N5精铝的低成本大规模工业化生产，制备出了国内第 一块5N5和第一块6N的超高纯铝锭，可为半导体用高纯铝合金电 子靶材以及高性能铝合金制备提供原材料，亦可通过直接水解法 制备高纯氧化铝。 技术背景： 国内首套精铝和高纯铝定向凝固偏析法高效提纯技术与装备，成 功应用于4N5精铝的低成本大规模工业化生产，制备出了国内第 一块5N5和第一块6N的超高纯铝锭，可为半导体用高纯铝合金电 子靶材以及高性能铝合金制备提供原材料，亦可通过直接水解法 制备高纯氧化铝。 技术水平： 该技术在能耗、提纯效率及环境友好性方面均超过国外同类技术，实现了从4N精铝到6N超高纯铝的规模化生产，杂质元素 平均提纯效率超过75%。 获上海技术发明一等奖，获得国家发明专利 16 项；实用新型专利5项和国家软件著作权登记 1 项。

本项目是以铝溶胶为主要原料，通过溶胶凝胶制备技术，控制氧化铝陶瓷纤维的组成，制备高性能的氧化铝柔性纤维，并通过针刺、烧结等工艺制备成纤维毯、毡等制品。

氧化铝纤维晶盾®毯，是一种以莫来石晶相形式存在耐火纤维，采用化学“胶体法”制成母液，经喷吹法或甩丝法成纤制得胚棉，后段烧等工艺处理生产的纤维。氧化铝纤维毯，可应用于1250℃—1500℃各行业的高温领域。产品特性：渣球含量低，颜色洁白，原料纯度高耐高温，高温稳定性好低热导率，高温加热线收缩小化学性能稳定，耐侵蚀性能强纤维直径均匀，抗拉强度高主要技术性能指标： 氧化铝纤维晶盾®毯代码LYL

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。

编织结构陶瓷基复合材料由于其耐高温、抗氧化的特点，是高推重比航空发动机高温部件最有应用前景的候选材料。在此背景下，研究开发了编织结构陶瓷基复合材料力学性能预测和结构强度分析技术。 项目通过稳态热固耦合平衡方程推导建立了热固耦合双尺度渐进均匀化分析方法，得到宏细观物理量间的对应关系偏微分方程。利用变分原理推导得到宏细观物理量对应关系方程的有限单元形式，完成热固耦合双尺度渐进均匀化分析程序的开发；针对编织结构复合材料的多尺度结构特点，完成了复合材料的细观、微观多尺度RVE建模方法研究。最后，通过引入材料分布模型描述复合材料构件局部材料坐标，建立了复合材料构件宏细微观多尺度热固耦合分析体系。 此项技术通过多尺度RVE建模、热固耦合双尺度均匀化分析能够较为准确的预测陶瓷基复合材料及其构件的热力学性能，得到相关材料参数，为材料的应用提供分析方法。应用此项技术，复合材料热力学性能预测值与材料单位提供的实验值相吻合，预测的宏观弹性模量与拉伸实验测量值最大相对误差12%以内。同时开展陶瓷基复合材料发动机典型结构实验研究，应变预测值与实验测量值最大相对误差7%以内。

项目成果/简介: 陶瓷具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损、耐老化、抗压强度高等诸多优点，但有一个致命的缺点——脆性。柔性陶瓷材料作为一种新型材料，在通讯、电子、医学、航空、航天、军事等高技术领域都被广泛应用。如电子计算机的高速硬盘转动系统需要柔性陶瓷轴承；导弹、火箭发射装置的关键部件如透波、鼻锥等要用耐高温和抗氧化能力极强的柔性陶瓷做天线罩，才能承受高温气流的冲刷、摩擦 研究团队通过对纯钛酸铝原料制备钛酸铝柔性陶瓷技术的改进，以TiO2、Al2O3为原料，辅以Fe2O3、MgO、SiO2等添加剂，通过固相反应、固相烧结制备出柔性钛酸铝陶瓷。能够降低烧结温度，且制备的钛酸铝陶瓷具有更高的强度和柔性。将其制备成具有柔性的钛酸铝陶瓷材料，将有传统陶瓷材料没有的特性，并且能够进一步提高其抗热震性，使得柔性钛酸铝陶瓷能应用于更为苛刻的环境中，并且在工业生产中用途更广、市场大、前景好。可弯砂岩可弯砂岩微观结构图知识产权类型:发明专利技术先进程度:达到国内领先水平成果获得方式:独立研究获得政府支持情况:无

透明陶瓷作为一种新型的光学材料，兼具单晶和玻璃两者的优势于一体，具有良好的热物理性能、机械强度和耐腐蚀性。通过合适的稀土离子掺杂，可实现不同的光功能特性。透明陶瓷制造工艺简单，成本低廉，具有高浓度掺杂和高光学质量的优势，可以大尺寸、大批量生产。在高功率固体激光、白光LED照明、核医学和高能物理探测、国防武器装备等领域均具有其他材料不可替代的应用优势，具有广阔的市场前景。

陶瓷具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损、耐老化、抗压强度高等诸多优点，但有一个致命的缺点——脆性。柔性陶瓷材料作为一种新型材料，在通讯、电子、医学、航空、航天、军事等高技术领域都被广泛应用。如电子计算机的高速硬盘转动系统需要柔性陶瓷轴承；导弹、火箭发射装置的关键部件如透波、鼻锥等要用耐高温和抗氧化能力极强的柔性陶瓷做天线罩，才能承受高温气流的冲刷、摩擦 研究团队通过对纯钛酸铝原料制备钛酸铝柔性陶瓷技术的改进，以TiO2、Al2O3为原料，辅以Fe2O3、MgO、SiO2等添加剂，通过固相反应、固相烧结制备出柔性钛酸铝陶瓷。能够降低烧结温度，且制备的钛酸铝陶瓷具有更高的强度和柔性。将其制备成具有柔性的钛酸铝陶瓷材料，将有传统陶瓷材料没有的特性，并且能够进一步提高其抗热震性，使得柔性钛酸铝陶瓷能应用于更为苛刻的环境中，并且在工业生产中用途更广、市场大、前景好。 可弯砂岩 可弯砂岩微观结构图