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氢能源车用纳米结构镁基合金复合储氢材料
针对车载氢能源的难题，开展纳米结构镁基合金复合材料储氢研究，特别开展了Mg纳米线的储氢性能研究。 MgH2（7.6wt% H2）是理想的轻质储氢材料之一，但其缓慢的吸放氢动力学和相对高的操作温度，限制了它的发展。为了改善镁基材料的储氢性能，通过气相传输的方法制备了不同形貌的Mg纳米线。结果表明，改变载气流速、传输温度和沉积基底，可以控制Mg纳米线的长度和直径。测试结果显示，Mg纳米线降低了脱附能垒，改善了热力学和动力学性能。实验结果显示，直
南开大学
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
航空航天用新型高强高温钛基复合材料
网状结构钛基复合材料密度(4.5 g/cm3)与传统钛合金相当，是在高温钛合金的基础上，通过粉末冶金与增强相分布调控技术，在钛合金晶粒周围定向引入增强相，有效抑制晶界高温弱化效果、并进一步提高了室温强化效果、均匀等轴的网状组织以及大尺寸基体区的存在有效提高了塑韧性，体现出超耐高温与高强韧一体化的特性。
一、项目分类
显著效益成果转化
二、成果简介
网状结构钛基复合材料密度(4.5 g/cm3)与传统钛合金相当，是在高温钛合金的基础上，通过粉末冶金与增强相分布调控技术，在钛合金晶粒周围定向引入增强相，有效抑制晶界高温弱化效果、并进一步提高了室温强化效果、均匀等轴的网状组织以及大尺寸基体区的存在有效提高了塑韧性，体现出超耐高温与高强韧一体化的特性。使用温度较基体钛合金提高200 ℃，达到600-800 ℃。某高温条件下，较基体钛合金稳态蠕变速率降低2-3个数量级、相同持久时间下，持久应力提高3倍多、相同应力下，持久时间提高57倍，显示非常优异的高温性能。且具有优异的焊接性能、塑性与成形性能，成为高速飞行器耐热部件的理想结构材料，替代高温合金可减重45%左右，如设计的钛基复合材料气动格栅单件可实现减重5800 g，具有重要经济与社会价值。可彻底解决高速飞行器轻质耐热结构件无合适材料可选的瓶颈问题，填补了其它领域无可用的轻质、耐热、高强韧、可加工、可焊接材料空白，处于世界领先水平。
哈尔滨工业大学
2022-08-12
氢能源车用纳米结构镁基合金复合储氢材料
针对车载氢能源的难题，开展纳米结构镁基合金复合材料储氢研究，特别开展了 Mg 纳米线的储氢性能研究。
MgH2（7.6wt% H2）是理想的轻质储氢材料之一，但其缓慢的吸放氢动力学和相对高的操作温度，限制了它的发展。为了改善镁基材料的储氢性能，通过气相传输的方法制备了不同形貌的 Mg 纳米线。
结果表明，改变载气流速、传输温度和沉积基底，可以控制 Mg 纳米线的长度和直径。测试结果显示，Mg 纳米线降低了脱附能垒，改善了热力学和动力学性能。实验结果显示，直径为 30-50nm 的 Mg 纳米线具有良好的可逆储放氢性能。研究成果发表在 J. Am. Chem. Soc.，J. Phys. Chem. C，J. AlloysCompds 等期刊上，授权发明专利 2 项。
南开大学
2021-04-13
三维机织/编织高性能纤维树脂基复合材料
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。
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。
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ZL201010519415.1
（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
项目成熟度：成熟度 5 级
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。
江南大学
2021-04-13
一种抗粘结自流焦炉荒煤气余热回收换热单元的施工方法
（专利号：ZL 201510119901.7） 简介：本发明公开了一种抗粘结自流焦炉荒煤气余热回收换热单元的施工方法，属于炼焦工艺过程荒煤气余热回收利用技术领域。其步骤为：单排组件的焊接；单排组件的清底；气雾喷涂不粘涂层；换热单元的焊接，多个单排组件以相同间距排列并焊接固定在一起组成一个长方体结构的换热单元本体，所有的上换热工质输送管上端口分别焊接连通在蒸汽排出管上，所有的下换热工质输送管下端口分别焊接连通在冷却水入口管上，换热单元本体在装配时，换热单元本体下侧的绝热板所在平面与水平面的夹角为15～45度。本发明采用首先焊接单排组件，然后喷涂不粘涂层的施工形式，不仅易于不粘涂层充分均匀的喷涂，且避免了不粘涂层在焊接时遭到高温及机械破坏。
安徽工业大学
2021-04-11
铜基量子自旋液体的候选者和铜基高温超导材料母体在掺杂后的电子结构
刘奇航及其合作者以最近由中科院物理所领衔的研究团队发现的ZnCu3(OH)6BrF为例，采用修正后的单体平均场密度泛函理论方法，对这一体系的本征和掺杂行为进行了详尽的模拟。研究发现，ZnCu3(OH)6BrF掺杂后，掺入的电子并没有成为期待的“自由载流子”，而是局域在一个铜原子周围，引起了局域形变。这种电子与束缚它的晶格畸变的复合体称为极化子（如图一所示）。本征材料的带隙中形成新的电子态。因此，电子掺杂后，ZnCu3(OH)6BrF并没有实现半导体到导体的转变。相比之下，具有类似CuO4局部环境的铜氧化物高温超导体的母体材料Nd2CuO4显现除了不同的随掺杂浓度变化的导电性。研究发现，低掺杂浓度时，铜原子附近形成较为扩展的极化子，因此在高掺杂浓度时，这些极化子之间的跃迁可以使系统导电性大大增加，实现半导体到导体的转变，与实验观测很好地吻合。 该研究圆满地解释了最近实验上观测到的Kagome晶格的锌铜羟基卤化物在掺杂后并不导电的现象，指出要在量子自旋液体实现超导，仅仅找到量子自旋液体体系是远远不够的，还必须实现有效掺杂，注入一定浓度的“自由载流子”，为耕耘在该领域的实验工作者提出了新的挑战和实验方向。
南方科技大学
2021-04-13
可恢复性水泥地板
在混凝土中加入改性的有机弹性高分子化合物，再加入偶联剂， 分散剂，胶黏剂等多种化学助剂，使混合物中的有机成分和无机成分有效的粘 合在一起，做成一种新型的自恢复弹性水泥地板。产品 BYL01 是一种弹性水泥 地板，抗冲击性能好，而且具有自恢复性，解决了现在水泥路面硬度高，塑性 差，受冲击易受损的问题；产品 BRL02 具有超强弹性，对人体有良好的保护作 用，可用于软化地面使用。
青岛农业大学
2021-04-11
高温油井水泥缓凝剂
缓凝剂的作用就是能够有效地延长或维持水泥浆处于液态和可泵性的时间。最好的缓凝剂应该是在任何温度区间都具有缓凝作用，而且稠化时间的长短还与其加量的多少成正比。并与各种油井水泥有很好的适应性；也与不同类型的其它外加剂配伍使用时，有很好的相容性。也就是说，不影响水泥浆的其它性能，如增稠、增加静切力、有碍强度发展等。对指定配方的水泥浆，其稠化时间有很好的预测性和重复性，还应该抗污染、无毒、无味、不爆、不燃、不污染环境等。HRL-1中温油井水泥缓凝剂通过吸附在水泥水化物表面抑制与水的接触，以及吸附在水化物的晶核上抑制其进一步增大，达到延迟水泥浆水化的目的。其生产过程简单，产品质量稳定。二、市场前景HRL-1油井水泥缓凝剂适应性、配伍性强，可与FL-3高温油井水泥降失水剂复配使用，广泛适用于陆地和海洋固井作业。三、规模与投资该油井水泥分散剂可广泛适用于陆地深井固井作业，可适用于G级、H级油井水泥，一般加量为一般加量为0.1%~0.8%，如有特殊用途加量不受此范围限制。市场价格约为2.4万/吨，主要原材料价格约为10000~12000元/吨产品。四、生产设备需要一台液体混拌机。五、效益分析市场价格约为2.4万/吨，主要原材料价格约为10000~12000元/吨产品。。人工、电费月200元/吨产品。
河北工业大学
2021-04-13
水泥助磨剂全自动设备
节能降耗是我国水泥工业长期而重要的任务，而通过推广和采用水泥助磨剂是节能降耗的途径之一。 众所周知，水泥生产过程中破碎和粉磨环节是整个生产环节中消耗能源最高的，也是能源利用率最低的。多年来，人们不断开发和改造水泥粉磨装备和工艺，来提高产品质量和生产效率，同时也采用了各种添加剂来改善被粉磨物质流动性、颗粒破碎效果。在西方国家水泥生产中，采用包括有助磨效果的各种添加剂十分普遍，有超过 90%的水泥生产线在使用。但是，在我国还远远没有得到广泛应用。其原因是多方面的：第一、对助磨剂的认识问题；第二、工艺和设备的适应性问题；第三、水泥混合材多样性问题；第四、助磨剂本身的质量问题。为此，南京工业大学机电控制研究所牵头，联合南京工业大学材料学院的相关专家共同自主研发了一套现代化全自动数控助磨剂生产设备。 该设备具有：（1）全程生产自动化、过程监测；（2）10 种以上原料自由配方，适应能力强；（3）高精度计量，保证生产质量；（4）人机交换友好，操作简单等特点。 该设备具有计量精度高,操作方便,满足了助磨剂各种组分精确计量的要求,保证了产品品质的稳定,均匀,避免原材料的人为浪费,同时提高了生产效率,节约人工费用等；实现从手工称量到自动计量,误差范围控制在 0.5 千克范围内,出现波动自动跟踪,自找平衡,自动完善数据，由单机PLC 和上位机组合的“三级”微机控制,确保了配方数据准,反应快,调节简单,出现问题直观,解决问题及时。 该自控设备应用完全自主研发的中控软件,通过计算机远程操作控制工作站,再由工作站控制 PLC 和单片机；上位机自动控制 PLC 和触摸屏；以及由操作面板手动控制 PLC 和单片机工作。采用这设备会极大提高助磨剂厂商与国外品牌助磨剂竞争的优势,能确保助磨剂厂生产的优良配方产品不会因为手工操作的不一致性而影响产品的质量。
南京工业大学
2021-04-13