研发阶段/n项目简介：本项目采用自行研制的泡沫发生器,运用材料科学理论和技术研究开发出由多种化学物质组成的LWJ复合防水泡沫剂，并利用LWJ复合防水泡沫剂研制出LWJ防水隔热泡沫混凝土。该泡沫混凝土具有轻质、高强、隔热、隔声、防火、抗震、防水、多孔、低强、低弹性模量特性（能保持与周围邻接材料间的整体接触，很好地吸收和分散外来负荷产生的应力）等特点。应用领域：利用LWJ防水隔热泡沫混凝土的上述特点，可以构造一种集屋面防水和保温于一体的具有"刚-柔特性"的理想屋面结构，具有良好的保温和防水等性能，具有广

泡沫铝具有高弯曲比刚度、吸声、隔音、隔热、电磁屏蔽、减振缓冲等诸多优良性能，同时还具有金属铝固有的防火、防潮、无毒、无味、耐蚀、抗老化等性能。在航天飞行器等领域已实现应用，在汽车领域用作汽车部件，可显著提高汽车的被动安全性、抑制振动、减轻重量，达到安全和节能的目的。此外，在船舶、隧道、高速公路声屏障、工厂、商场、体育场馆等场合也能够实现大量应用。/line泡沫铝的结构特点：/line1、孔径2～6mm，孔隙率75～85%/line2、能制备异型泡沫铝、泡沫铝芯三明治及泡沫铝芯充填管、壳复合结构。

环氧树脂泡沫塑料是气泡均匀分散在环氧树脂基体中组成的复合材料。具有高强、质轻、隔热、隔音、减振、化学惰性、能自熄等优异性能。独特的性能使其在日常生活、工农业生产及国防安全等领域得到了广泛的应用。其用途包括：轻质高强度的夹心材料、防震包装材料、吸音材料，飘浮材料（深海作业的停泊弹性浮标、旋转式浮标与管道式牵引浮标）、近海作业绝热材料等。 本项目在环氧树脂中加入增韧剂、增强剂，并通过控制发泡速率与环氧树脂固化速率的匹配，研制出了高强度、高韧性、高发泡倍率的环氧树脂泡沫塑料。 环氧树脂泡沫塑料的组成包括：环氧树脂、固化剂、发泡剂、表面活性剂、增韧剂、流变改性剂、增强剂、填充剂等。

研发阶段/n项目简介：该产品可用于对钢、铁、铜和铝等液态铸造合金进行过滤净化，还能用于高温废气除尘、金属液吹气搅拌净化等。泡沫陶瓷过滤器具有三维连通的网状结构和优良的耐高温、抗压及抗热冲击性能。该产品荣获国家发明专利和湖北省科技进步二等奖。其主要技术性能指标居国内领先水平，达到国际同类产品的先进水平。主要技术特点：液态铸造合金通过泡沫陶瓷过滤器时，产生"滤饼效应"、"陷阱效应"和"整流"三种作用，能滤除液态铸造合金中95%以上的非金属夹杂物，减少气孔缺陷，使铸件机械性能提高10～15%，废品率下降1

环氧树脂泡沫塑料是气泡均匀分散在环氧树脂基体中组成的复合材料。具有高强、质轻、隔热、隔音、减振、化学惰性，能自熄等优异性能。由于它的独特的性能，使其在日常生活、工农业生产及国防安全等领域有广泛的应用。其用途包括：轻质高强度的夹心材料、防震包装材料、吸音材料，飘浮材料（深海作业的停泊弹性浮标、旋转式浮标与管道式牵引浮标）、近海作业绝热材料等。 该技术在环氧树脂中加入发泡剂、发泡控制剂、增韧剂、流变改性剂、增强剂等组分，并通过控制发泡速率与环氧树脂固化速率的匹配，研制出了高强度、高韧性、高发泡倍率的环氧树脂泡沫塑料。 该项技术已申请国家发明专利，现已公开（公开号：CN101302304）。

慢回弹填充泡沫是将聚氨酯泡沫在水溶性胶黏剂中进行浸渍、挤压、干燥后，得到具有慢回弹性的软泡材料。这种填充泡沫由于密度较大，对空隙进行填充后能够起到吸音、隔热的效果，而且由于其慢回弹的特性，在用作密封填充使用时，相比普通密封条具有更好的密封效果。这种泡沫广泛用于汽车门板、高铁密封及各种高端座椅等填充领域。本成果制备的胶黏剂具有水溶性好、浸渍效率高的特点，可以对开孔聚氨酯泡沫直接浸渍得到慢回弹填充泡沫。

Ø 由北京理工大学阻燃材料研究国家专业实验室研发的阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料，可广用于建筑外墙保温、管道保温及电冰箱隔热材料。该材料具有阻燃效率高、产烟量低、压缩强度高、导热系数低、等优点。密度60~80 kg/m3；氧指数＞30%；垂直燃烧自熄时间＜10s、燃烧高度＜60mm；辐射热流50kW/m2下的峰值热释放速率＜170kW/m2。

泡沫塑料具有优良的物理机械性能、电学性能、声学性能及耐化学腐蚀性能。它的导热系数低、密度小、强度高、吸水性小、绝热、绝缘、隔音效果好、化学稳定性好、受冲击后回复率高，因而广泛应用于国防、化工、运输、建筑、日常生活等国民经济的各个领域。但普通泡沫塑料体积电阻率通常在1013-1017Ω·cm之间，材料表面很容易聚集大量的静电电荷，产生很高的静电电压，引起火灾和爆炸等，从而造成巨大的经济损失。据不完全统计，仅在电子工业，每年由于静电释放造成的损失，美国高达1

本项目旨在降低建筑能耗，众所周知建筑能耗占总能耗的30%，其中门窗占了建筑能耗的50-80%，当前全世界正大力推广中空玻璃，采用玻璃贴膜或玻璃镀膜或加隔热涂层等方法解决冬天的热辐射外溢，夏天的阳光进入。但这类玻璃尚不能调节光能，更不能利用太阳能。本项目正是针对这一关键问题开发研制的。本项目以改进门窗热效应为基点，充分分析了当今国内外相关产品存在的问题，研发了独创的，新型的中空转叶玻璃，其加工方法现已获得发明专利（受权公告号CN 101347941，受权公告日2010/06/16），研发的中空幕帘玻璃（发明专利）经国家安全玻璃及石英玻璃质量监督中心测试，其节能效率达到82.8%，是现有产品中最好的。 特点：1 具有节能控光的功能在中空玻璃内磁铁控制可旋转叶片，叶片可以在中空间距6-12mm的玻璃内360度旋转，可调叶片到合适角度从室内看出去基本不影响视野，叶片反光效率高，叶片经特殊加工关闭时严丝合缝。屋顶平房控光时，玻璃中间加个支撑避免玻璃塌陷；叶片背面可以是一幅美丽的图画，也可以是深色，利用太阳能，吸光组成换热系统，实现中空遮阳玻璃的热水装置。2 节能效率高中空幕帘玻璃，测试报告比较结果为，若透明玻璃为0%，中空玻璃为13.7%，LOW-E中空玻璃为32.8%，节能帘为82.8%；中空转叶玻璃与节能帘近似。3 结构轻巧寿命长叶片平直厚仅6-20u极轻，热胀冷缩有弹簧涨紧，通过齿条啮合齿轮连接，结构可靠不怕震动；叶片之间没有任何连线；曝晒在光照下的只是铝箔叶片，寿命长；其结构可适用于任意尺寸的中空玻璃。4 适宜于大规模、高效率、低成本的生产加工关键在于将整张6-20u的合金铝箔放在两排齿轮轴中间，用长条电热器将铝箔焊接固定，张紧齿轮的弹簧放开绷紧铝箔，用等间距的旋转快刀将叶片切好，使叶片之间严丝合缝。唯一的办法详见发明专利“中空转叶玻璃转叶的连接和加工方法”。加工场地要求一般。 中空转叶玻璃成本估算：每平方米250-300元，面积越大成本越低，若参考中百叶玻璃批量出口离厂价470元/平米计算，每平米利润170-220元，年生产万平米利润1千7百万-2千2百万。5 有广泛的应用和进一步功能开发的前景目前国际市场尚无此类商品，作为节能产品可广泛用于住宅、公共建筑、大棚、金属屋顶、玻璃幕墙、火车窗等处，其百叶窗外形符合国外惯用形式。在此基础上，尚可进一步开发：中空换热玻璃，中空遮阳玻璃热水装置，发电玻璃等。  

低辐射玻璃就是在玻璃表面形成一层低辐射薄膜。这层薄膜对可见光有较高的透过率，一般超过50%，而对室温下黑体辐射峰值波长10 ?m附近的远红外线有很低的辐射系数，或称发射系数、发射率等。这样就可以保证室内热量不会通过辐射传递的室外，也可在夏季阻止室外高温通过辐射传递到室内。配合以中空、真空玻璃和隔热窗框，可以达到节能效果。      几乎所有的透明导电膜都是低辐射膜，如常用的ITO（氧化铟锡）、AZO（掺铝氧化锌）、SnO2等。在可见光波段，光吸收非常小的Ag膜也可以构成低辐射膜，但需要在前后表面增加介质膜，抵消光反射。      按工艺技术，低辐射玻璃又分为离线镀膜和在线镀膜两类。在线镀膜指的是在浮法玻璃生产线的末端，增加一个CVD室，利用玻璃的高温使得气体分解形成一层氧化锡透明导电薄膜。氧化锡的辐射系数大约为0.2左右，远低于普通白玻璃的0.87。在线镀膜低辐射玻璃由于辐射系数高、透过率低、反射和透过光颜色调整范围小等因素，只能用在要求低的场合。其优点是抗氧化能力超强，而且耐磨性能好，可单层应用，国内在线镀膜低辐射玻璃生产线有数十条。离线镀膜低辐射玻璃指的是采用磁控溅射方法，在玻璃表面形成一层低辐射金属膜和相应的保护介质膜。这种低辐射玻璃的辐射系数低，可见光透过率高，颜色可以随意调整，因此得到广泛应用。离线镀膜低辐射玻璃的基本结构        常温下，黑体辐射的中心波长约10?m。在这个波长下，绝大部分金属的辐射系数都是非常低的，如Ag/Cu/Au/Al/Mo/W/Ta/Nb/Zr/Ni/Fe，都可以用到太阳能集热管中的低辐射层。能用于玻璃中的却只有Ag，因为只有Ag有很小的可见光吸收率。降低辐射系数的简单方法是增加银层厚度，但简单的增大银层厚度会导致可见光反射率大幅度增加。离线双银低辐射玻璃的结构      中间介质层较厚，两侧较薄，这就构成了双银低辐射玻璃。再增加一层银，还可以构成三银低辐射玻璃。由于银的折射率实部不是零，银层是有吸收的，银层双银和三银低辐射玻璃的辐射系数虽低，但光的透过率却大幅度降低。离线单银软膜结构      最早的低辐射玻璃结构，以氧化锌为介质层，其最大特点是，沉积速率快。因为折射率较低，可见光透过谱窄，一般采用双银结构来扩大谱宽。抗氧化能力低，须要24小时内封成中空结构。离线单银硬膜结构      第二代低辐射玻璃，特点是，采用等离子喷涂导电低价氧化物靶，靶材成本高。折射率高，可见光透过谱宽，单银就可以满足要求。采用双银或三银结构的效果更好，但透过率低得多，不适合民居。抗氧化能力较低低，也须要24小时内封成中空结构，基本不能钢化。      为了防止在上层氧化钛沉积中银层氧化，需增加一层约3nm的金属层，可用Cr或Ni等。该金属层使得辐射系数和透光率指标大幅度降低。可异地加工和钢化的硬膜结构      较晚出现的结构，采用SiAl靶反应溅射沉积，沉积速率与低价氧化钛靶相近。因为是非晶结构，抗氧化能力强，可以异地封接和钢化处理，也可非中空应用。高硅硅铝靶需要等离子体喷涂制备，成本高。透光谱性能和损耗相互矛盾，总体光学性能比氧化钛结构差。铝和硅都不能与氮气直接反应，氮气被电子碰撞后形成原子氮，可与铝或硅反应，这就要求气氛中氮含量很高，结果氮气电离比例较高，使得靶表面氮化，导致溅射速率大幅度降低，需要增加靶数，导致设备成本提高，电源功率提高。可异地加工和钢化的另一种结构      特点：最外面增加一层抗氧化的SiAlO，10纳米就足够了。金属靶反应溅射      采用纯金属靶进行反应磁控溅射是降低成本的最有效方法。在已知的常用金属中，锌族、钒族中的钽、钛族中的铪、铬族、锰族、铁族进行磁控反应溅射时，具有可以接受的速度，但其中只有氧化钽和氧化锌具有较好的耐压和介电特性。氧化钽的溅射产额可达到0.2，是可以接受免得。而具有很好绝缘和介电特性的氧化硅、氧化铝、氧化镁，氧化锆以及具有最大介电常数和折射率的氧化钛都难以用磁控反应溅射沉积。氮化硅产额可以达到0.12，尚可接受，但氧化硅只有0.03，约为硅的二十分之一。氧化钛和氧化铝都小于0.015，不到金属铝的百分之一，氧化镁更是小于0.005，不到镁的千分之一。各种材料的溅射产额 材料产额Ti0.6  (600V)TiO20.01 (300V)AI1.25 (600V)Al2O30.01 (300V)Si0.5  (600V)SiO20.03 (300V)Si3N40.12 (300V)      溅射沉积时，单质靶电压较高，而氧化物和氮化物靶电压较低，电压基本按实际情况列出。溅射过程      靶材为低价氧化钛，因此溅射气氛中需要的氧气含量低得多，靶表面溅射面积远小于衬底面积，因此一般不继续氧化，被溅射粒子以原子或分子形式飞向衬底，氧气分子可以向靶和衬底入射，将到达衬底的粒子充分氧化。       硅铝靶溅射中，正氮离子飞向靶面，将靶面氮化。被溅射粒子大部分以分子或原子形式飞向衬底。被溅射出的硅原子不能在空中与氮结合，大部分到达衬底后再与氮原子结合。由于硅和铝不能与氮分子反应，因此靶面必须完全氮化才能得到纯氮化物薄膜，导致溅射速率变慢。硅铝靶的另一个问题是高硅硅铝靶需要等离子喷涂方法制备，靶材成本远高于金属靶。拉制成型的合金靶材中，硅含量难以超过60%。高铝组分的硅铝靶溅射非常慢，而且折射率低，不能用于低辐射玻璃的制备。解决低硅含量硅铝靶的溅射沉积问题是一个大的挑战。         靶材为纯钛，被溅射粒子大部分已原子形式飞向衬底，氧气分子可以向靶和衬底入射，分别将靶面和到达衬底的粒子氧化。金属表面形成的氧化钛极难溅射，导致沉积速率极慢。低辐射玻璃面临的难题       到目前为止，低辐射玻璃，尤其是高档低辐射玻璃主要用于宾馆、写字楼、医院中。这类建筑中，单窗面积较大，窗框所占面积比例小，低辐射玻璃效果明显。此类建筑所需的玻璃呈现逐年缩减的趋势。扩大民居领域的应用，才是正路。民居的特点是单窗面积小，一般不会超过1平米，一般0.5平米。这种窗中，低辐射玻璃的节能效果并不明显，只有大幅度降低价格，才能与效果匹配。世界性难题       大面积衬底上，氧化镁、氧化铝、氧化钛等材料的金属靶反应磁控溅射被认为是一个解决不了的世界性难题，早已经没人尝试解决，转而寻求一些替代方法，如前面所述。       第一个解决该问题的人是我们，可追朔的上世纪80年代，但结果一直没有发表。首先发表此类结果的是皇明公司，他们解决了在高温集热管表面沉积氧化铝减反层问题，而且速度非常高。解决此问题的是一个刚出校门不久的女孩儿，初生牛犊不怕虎，硬试出来的。最初是尝试用铝靶反应溅射沉积氮化铝，从原理上讲，这是不可能的。氮化铝不行，就用氧化铝试试，结果就成功了。虽然减反射效果不如氮化铝，但可以用。集热管太阳能吸收膜沉积中，靶基距非常大，这是其成功的基本条件。由于不懂得其中的道理，仅限于在太阳能集热管这一特殊条件下应用，而不能推广到其它领域。圆柱形金属靶反应溅射的优势       如果能实现钛、锆、铝、硅等薄膜的金属圆柱靶反应磁控溅射，对薄膜产业的影响是革命性的，带来的好处包括：      （1）圆柱靶适合大面积衬底上薄膜沉积，适用于大规模生产。      （2）采用金属靶的成本远低于导电介质靶，构成降低成本的次要因素。      （3）可实现高速溅射沉积，设备规模减小，大幅度降低设备成本，是降低成本的首要因素。      （4）大幅度降低用电量，构成降低成本的次要因素。