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自蔓延冶金法制备超细粉体
东北大学成功开发出以金属氧化物为原料，镁热自蔓延冶金法规模化清洁生产超细粉体的原创技术，并突破了设备产能的局限，打破国外的技术垄断与封锁。从方法-产品-装备的集成创新，先后获得发明专利12项。实现了超细钛粉等超细粉体的规模化清洁之辈，目前已进入产业化和推广应用阶段。成功开发亚微米超细钛粉、钨粉、铬粉以及纳米无定形硼粉。所制备钛粉粒度小于1微米，纯度大于97.5%；钨粉粒度小于0.5微米，纯度大于99.0%，氧含量低于0.15%；铬粉粒度小于1微米，纯度大于99.0%，氧含量低于0.05%；无定形硼粉粒度小于100纳米，纯度95.0~97.0%。 项目涉及的产品包括钛、钨、铬、无定形硼粉及硼化物陶瓷粉等超细粉体。钛、钨金属作为一种战略性金属材料，是飞机制造、宇宙航天行业所必需的材料，是金属3D打印的关键原材料，对国家安全、国防建设起着至关重要的作用。例如3D打印的适用材料―钛合金球形粉末，一直是制约3D打印技术发展的关键环节，为美、德、英等发达国家垄断，进口价格高达400万元－600万元/吨。超细高纯金属铬粉是高纯靶材的关键材料，也是军工领域的战略材料之一，售价高达200万元/吨以上。高活性无定形硼粉广泛用于火箭燃料助推剂、汽车安全气囊的触发剂，美国一直垄断着其技术，进口价高达千万元/吨。为此，我国当前优先发展的高技术产业化重点领域指南中将金属粉体等超细粉体及其材料列为优先发展的高技术产业。本项目涉及的钛、钨、铬、无定形硼粉等超细粉体将瞄准替代进口产品，为国家安全建设提供急需的关键原材料。未来5年，3D打印、军工、航空航天工业的发展，钛粉、无定形硼粉等超细粉体的需求量将会急剧增加，年需求量在10万吨以上。若投资建立一条两百吨~五百吨规模的超细粉体的生产线，其总产值可达2~3亿元左右，其利润可达5000~7000万元以上。由于该技术及装备完全是由东北大学所研究开发，在市场上处于领先地位，具有完全的市场主动权，能够实现快速地持续发展，具有广阔的发展前景。
东北大学
2021-04-11
用超细APT制备纳米钨粉
1.项目简介：《用超细APT制备纳米钨粉的研究》由我校余世鑫教授主持与江西省崇义章源钨制品有限公司联合研究，并由该公司工业试生产成功。该项目经过课题组人员的共同努力和卓有成效的研究，取得了重大突破。2003年11月28日江西省科技厅组织专家鉴定组对该项目进行了鉴定。2.技术特点：本项目采用精细化工技术，依据相转移合成法的原理，采用独特的离子交换高峰液的处理技术、固液分离技术和结晶晶形控制技术，生产出超细颗粒仲钨酸铵(APT，费氏粒度 1～10μm)。然后在通用的回转管炉煅烧和四管炉还原，采用露点-70℃的高纯氢气和粉末钝化技术，制得纳米钨粉。其生产表明，与等离子法、流态化还原法等相比，采用该技术生产纳米钨粉具有设备投资少、成本低、规模生产易控制、重现性好的特点。易于实现工业化生产。该项目采用的工艺技术独特、新颖、可行，属国内首创。
武汉工程大学
2021-04-11
制备结晶氮化碳薄膜的装置
1.项目简介：本设计了一种制备结晶氮化碳薄膜的装置，设有脉冲电弧放电的机构及电路，该电路由高压和电弧产生电路组成；该机构包括基板和与之相连的电加热器，设有半密封箱体，基板、电加热器和电极位于半密封箱体腔内，基板位于电极的下方或四周，设有2条带有控制阀的管道，分别通氮气和溶液，其下端深入半密封箱体腔内，通溶液的管道下端出口处于电极的上方。该装置能高效率、高质量地制备出结晶氮化碳薄膜，能方便地将结晶氮化碳薄膜涂层制备到管径较小的管道内壁，从而有利于结晶氮化碳薄膜的推广应用。项目已获实用国家新型专利权。2.技术特点：该发明解决了氮化碳薄膜低温常压沉积的困难，而且提供了能高效率、高质量地制备结晶氮化碳薄膜的方法及装置。与其它方法相比，该发明的显著特点是：在常压下合成的产品主要为结晶氮化碳薄膜；沉积速率快，在大气环境下产生稠密的含碳、氮等离子体，从而提高了生产效率，利于推广结晶氮化碳薄膜的应用。
武汉工程大学
2021-04-11
钼酸盐功能薄膜及其制备方法
一种钼酸盐功能薄膜,以导电或不导电的、晶态或非晶态的材料为衬底,晶粒度范围10～500NM,厚度100～3000NM。制备钼酸盐功能薄膜的工艺步骤为:(1)配制含MO离子络合物的溶液,以钼酸铵或/和钼酸为溶质,以丙二醇或丙三醇或丙二醇、丙三醇与丙二醇甲醚、冰乙酸的混合液为溶剂;(2)配制含金属离子络合物的溶液,以碱金属及碱土金属的碳酸盐或/和过渡金属及稀有金属的硝酸盐为溶质,以丙二醇或丙三醇或丙二醇、丙三醇与丙二醇甲醚、冰乙酸的混合液为溶剂;(3)制备钼酸盐前驱物溶液,将上述含MO离子络合物溶液和含金属离子络合物溶液充分搅拌混合,然后至少静置40分钟;(4)采用旋涂技术成膜和干燥。
四川大学
2021-04-11
重组纳豆激酶的高效制备
重组菌生产工艺产酶水平高，比传统纳豆菌生产提高 1-2 倍，高密度发酵菌体密度达到 50g/L，发酵周期目前平均水平 30%，重组纳豆激酶 100%可直接分泌到发酵液中，下游分离纯化工艺简单，降低能耗 30%，降低周期 40%，无有害、有毒物质排放
江南大学
2021-04-11
高效切削刀具设计、制备与应用
项目成果/简介:2017年国家科技进步二等奖我国刀具消耗全球第一，但高效刀具长期依赖进口，难以满足加工成本进一步降低和重大装备研制国产化水平进一步提高的要求，实现高效切削刀具国产化的需求已迫在眉睫。针对高效切削刀具国产化过程中面临的挑战，构建了刀具形性协同设计技术体系；突破刀具材料-结构-性能一体化协同制备关键技术，发明形性可控的微纳复合金刚石涂层刀具制备新技术；提出复杂型线高速钢刀具高效精密成形新方法；发明重载高效切削超硬刀具刃口成形新技术。开发出金刚石涂层刀具、复杂型线高速钢刀具和超硬刀具等系列化产品与高效切削应用数据库系统，在高端装备制造业中规模化应用。金刚石涂层技术填补了国内空白，在国内已建立自主知识产权的金刚石涂层刀具生产线，研制出系列化金刚石涂层刀具，通过中国商飞工艺认定；还批量应用于成飞多机型和航天一院型号产品研制，替代进口，保障了重大装备研制技术安全。复杂型线高速钢组合拉刀为国内首台套，国家重点新产品，主要性能指标优于国际同类产品。开发的系列组合拉刀和轮槽铣刀，打破了国外垄断，为我国三大汽轮机厂重点新产品研制提供刀具技术。相关成果还应用于上飞波音737平尾梁缘条生产线、宝钢管螺纹生产线和通用汽车发动机缸盖生产线。研究成果对促进我国刀具行业科技进步作用显著；对企业降本增效作用显著，促进了高端制造业可持续发展。项目获授权发明专利40项，标准80项，软件著作权9项，出版著作4部，SCI/EI收录论文301篇，荣获2017年度国家科技进步二等奖。金刚石涂层刀具金刚石涂层刀具金刚石涂层刀具应用（C919部装现场）汽轮机转子轮槽铣刀燃气轮机转子轮槽拉刀燃气轮机转子轮槽拉刀应用现场汽轮机转子轮槽铣刀应用现场知识产权类型: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:国家级计划/专项类别:国家高技术研究发展计划、上海市科技创新行动重大项目
上海交通大学
2021-04-10
纳米硬质涂材料制备和应用
模具是现代工业中不可缺少的关键装备之一，市场潜力巨大。为避免模具过早失效，模具型腔及相对运动件表面必须具有高硬度及自润性，以达到耐磨、减磨、耐蚀及抗疲劳的作用。因此,表面强化技术是充分发挥模具潜力、提高其使用寿命的一条行之有效的途径，它是国内外模具工业与技术的主要发展方向之一。为此,东南大学研究了镀液配方中主盐、还原剂、络合剂、稳定剂、分散剂等对模具表面镀层的硬度、耐磨性、结合力、表面光洁度、耐腐蚀性等的影响规律，优化的纳米改性层硬度为HV900以上，纳米改性层与模具基体结合力大于150MPa，处理后表面光洁度不低于处理前；处理前后表面厚度变化小于30mm；纳米改性后塑料成型模次提高30%以上。 /line此外，采用先进的反应磁控溅射离子镀方法，研究开发了Ti－Al－C－N系纳米复合硬质涂层，系统研究了碳含量，铝含量，氮流量，沉积温度和偏压对涂层微观结构和性能的影响。研究表明涂层的性能与微观纳米结构密切相关，通过工艺参数优化后的纳米复合TiAlCN涂层具有HV2400的显微硬度，同时具有0.2的低摩擦系数，并且具有良好的膜基结合性能和抗氧化性能。
南京大学
2021-04-10
超洁净石墨烯制备的研究
石墨烯因 其 优异 的性质而 被 誉为 “ 材料之王 ” ， 在诸多 领域有着广阔的应用前景， 但 距离 真正实现产业化 还存在诸多 问题和挑战 。制备决定 未来， 高品质 石墨烯薄膜的 可控 制备 一直是学术界和业界关注的 重点 。 化学 气相沉积法（ CVD ） 以 其优良 的 可控性和可放大性被 公认 为最具前景的石墨烯 薄膜 制备方法， 经过 近十年的发展， 虽然 在单晶尺寸上 取得 了诸多突破性进展， 但 CVD 石墨烯的性能 和 理想 水平 仍然有不 小 的差距 ， 这一问题已经困扰石墨烯领域很久 。 该研究首次 揭示了 CVD石墨烯 的本征污染问题，提出气相反应调控的方法，分别使用泡沫铜辅助催化和含铜碳源实现了超洁净石墨烯的制备（ Nat ure Commun . 2019 , 10 , 1912 ； J. Am. Chem. Soc. 2019 , 141 , 7670 ）。 对于已存在 本征污染的石墨烯薄膜，他们 巧妙地 使用 二氧化碳 对其进行刻蚀 ，而不引入额外缺陷，从而成功 制备出大面积的超洁净石墨烯薄膜，该 方法与普通CVD工艺完全兼容 （ Angew . Chem. 2019 ,10.1002/ange.201905672 ）。 同时 ，他们探究 了本征污染物与石墨烯之间的相互作用，发展了基于活性炭的界面力调控方法，成功实现了石墨烯的表面清洁（ Adv. Mater. 2019 , e1902978 ） 。
北京大学
2021-04-11
α-淀粉酶抑制蛋白的制备
α-淀粉酶抑制剂是一种纯天然生物活性物质，属于糖水解酶抑制剂的一种。 α-淀粉酶抑制剂通过对淀粉酶的抑制作用而发挥减肥效应，并经胃肠道排出体外，因此不必进入血液循环系统，不作用于大脑中枢，减肥的同时不抑制食欲，使用剂量很高时也无副作用，符合世界卫生组织的减肥原则。对于肥胖患者，可减少糖向脂肪转化，延缓肠道的排空，增加脂肪消耗以减少体重。因此，能用α-淀粉酶抑制剂来防止和治疗肥胖症、脂肪过多症、动脉硬化症、高血脂及糖尿病等。另外，纯化的α-淀粉酶抑制肽的另一重要作用是作为糖尿病的辅助治疗（中药一类），可以阻碍或延缓其对食物中主要的碳水化合物淀粉的消化作用，阻止血糖的升高，从而能使糖尿病人吃饱饭，消除饥饿感。本成果利用固液萃取技术、膜技术、双水相萃取技术和层析技术等现代生物分离技术从小麦中分离纯化了 -淀粉酶抑制剂（ -淀粉酶抑制剂的活性大于2500U/mg.protein），达到了日本国应用的要求。新工艺较原工艺相比具有操作方便，收率高，成本低，产品质量好，易于工业化生产等优点。据悉，欧美已将 -淀粉酶抑制剂开发成保健食品,如starch blocker。每年的用量在100吨以上，且近年来每年以30％的速度在递增。预计到2010年我国将有2亿人口加入肥胖者行列，而糖尿病早已成为我国中老年人的常见病、多发病，因此将本成果应用于治疗上述疾病方面是极有市场潜力的。
南京工业大学
2021-04-13
产业化的石墨烯制备
过去的十几年石墨烯研究和产业化进步飞速，然而石墨烯产业化仍然面临诸多挑战和问题。面向石墨烯产业化应用的制备技术不是对实验室制备过程的简单放大，规模化制备对制备技术的可重复性、安全性和成本等都提出了更高的要求。尽管从产能上看石墨烯的粉体和薄膜均实现了宏量化制备。然而，石墨烯产品的生长工艺、原材料、设备甚至生产批次的不同，得到的产品质量和性能参差不齐，且很难达到统一的标准。以史为鉴，参考另一类战略性碳材料——碳纤维的产业发展历程可知，材料的品质决定了其应用前途。最初研发的碳纤维只能用于钓鱼竿等，而今高端碳纤维材料在航天航空领域占据不可替代的位置，这正是碳纤维的规模化制备技术和材料品质的不断提升，推动了碳纤维在高端领域的广泛应用。石墨烯产业只有努力扎根于材料制备，解决高品质材料的规模化制备问题，才有美好的应用未来。
北京大学
2021-04-11