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生物质聚乳酸基复合材料的开发与产业化
聚乳酸被全球公认为21世纪最有发展前景的生物质塑料，它具有良好的生物降解性/相容性、力学性质、热塑性、成纤性、透明度高，适用于吹塑、挤出、注塑等多种加工方法，加工方便，部分性能优于现有通用塑料；但其同时也存在着强度较低、脆性大、耐热性差等不足，使得其应用仅局限于生产通用塑料、薄膜等领域，要想应用于条件较为苛刻的汽车、航空航天、建筑业等领域，必须对其进行改性以提高其耐热性能和力学性能。本项目拟采用课题组多年来积累的研究成果，与相关企业展开合作，进行成果的转化和产业化工作，最终形成具有市场潜力的系列化改性聚乳酸复合材料制备技术，例如天然纤维增强聚乳酸、高韧性聚乳酸、高填充级聚乳酸、阻燃级聚乳酸和纤维级聚乳酸等的制备技术，通过这些技术制备的改性聚乳酸树脂将具有更加优异和针对性的性能，主要用于生产聚乳酸纤维、薄膜、板材和容器等，可应用在生活快消品、农用地膜、飞机/汽车内饰用材料等领域。项目目标是通过深入研究，对部分尚不完善的技术环节进行最后的攻关，然后整合已有的技术与专利成果，并进一步放大实验和标准化测试，形成一系列可直接产业化的系统化解决方案技术包，最终顺利完成相关技术成果的产业化转化工作。 本项目研究采用的原材料为可生物降解的聚乳酸，经过本团队十多年的研发，目前已实现产业化。本项目的主要工作是梳理课题组多年来对聚乳酸树脂改性的相关技术，与授权专利等成果整合，进一步放大成系列化的产品技术，最终顺利相关技术成果的产业化转化工作。 项目中的大部分关键技术均已被攻克，目前需要做的是有目的的对所有技术进行梳理和整合，查漏补缺，对部分尚不完善的技术环节进行最后的攻关，从而形成完整的系统化的产品技术，并与相关授权专利进行整合，最后打包形成一系列可直接产业化的系统化解决方案技术包。目前70%的聚乳酸市场在对性能要求不太高的包装行业中，随着人们环保意识的增加，该市场容量会继续增加，但由于聚乳酸整体市场的快速增长，包装材料所占聚乳酸市场比例会逐渐缩小。在汽车、家电及电子产品行业中对更高性能聚乳酸改性材料的使用是个新趋势，市场份额虽然不大，但会持续增长。目前聚乳酸在全球市场的总容量预计为100亿元，且有很好的成长潜力。本项目技术面对的正是高性能、高附加值的潜在市场，其产业化预期会有良好的经济效益；项目产品在环境污染治理和防护方面的贡献将会产生良好的社会效益。
同济大学
2021-04-11
碳纳米管对树脂基复合材料的强韧化技术
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。
同济大学
2021-04-11
高性能大直径稀土超磁致伸缩材料产业化技术
稀土超磁致伸缩材料的磁致伸缩应变比压电陶瓷大4倍以上，而且能量密度比压电陶瓷大10倍以上，但其杨氏仅为压电陶瓷的1/3左右。美国将其列为战略性功能材料，并对我国实行禁运。传统制备技术主要有布里吉曼法(Bridgman法，即下拉法)、丘克拉尔斯基法(Czochralski法，即直拉法)和浮区区熔法(Float Zone法)。上述三种制备GMM工艺都存在共同缺陷：1.生产效率很低，生长一件Æ18´150mm定向凝固GMM需要48-168h；2.生产GMM工序很长，需要合金熔炼、晶体生长、热处理等工序，生产成本高，设备投资大，3.生产GMM成品率只有15-30%。 本项目采用具有自主知识产权的一步法工艺和设备生产稀土超磁致伸缩材料，与传统工艺相比较主要有如下优点：1.质量好、高性能。因一步法工艺是将合金熔炼、晶体生长、热处理三道工序集中于一台设备完成，故减少了过程污染，杂质和氧含量低，合金成分控制准确，提高了材料的性能和产品的一致性；2.效率高、成本低。一步法易于实现自动化控制，操作简单，人为因素少，故产品的合格率高(达80%)；单炉产能达5-10公斤，每天可以生产2-3炉，生产效率比传统工艺提高了100-150倍，成本大大降低；3.易于制备大直径（Æ70mm以上）棒材。一旦形成规模生产，大幅度降低生产成本和产品价格。稀土超磁致伸缩材料在低频、大功率换能器中得到了越来越广泛的应用。此外，可广泛应用到机械、电子、石油、纺织、航天、农业等其他领域，是一种重要的新型功能材料，是许多高技术的物质基础，被誉为是21世纪的战略材料。
北京科技大学
2021-04-11
气凝胶隔热保温材料的高效制备及产业化应用
成果介绍：气凝胶是一种分散介质为气体的纳米多孔性非晶固态凝胶材料，其密度极低，目前SiO2气凝胶最轻密度仅是空气的3 倍。该材料中孔隙的大小在纳米数量级，其孔洞率高达80～99.8％，常温常压下导热系数可低达0.015W/(m•k)。SiO2气凝胶基高效隔热材料有非常好的隔热效果，3cm的气凝胶相当20至30块普通玻璃的隔热功能，是世界上最好的隔热(
南京工业大学
2021-01-12
气凝胶隔热保温材料的高效制备及产业化应用
项目采用独特的气凝胶合成方案及添加剂，能更好的控制水解、缩合和凝胶化，可以更好地调节颗粒生长和网络结构的形成，生产出的气凝胶产品屈服强度更高，其柔软性是普通方法合成的气凝胶的2-4倍；孔隙范围更大，使气凝胶产品透光率比普通方法合成的气凝胶更高，应用范围更广。项目组采用的新工艺新方法，能有效降低工艺成本，提高导热系数，提升产品性价比。如通过纤维增强、遮光剂复合，制得耐温性达650℃、热导率小于0.02W/(m•K)(25℃)的系列化SiO2气凝胶，并实现产业化；研制出有氧耐120
南京工业大学
2021-04-14
基于多组分杂化体系的聚合物材料火灾安全设计
成果创新点 1.发展了有机-无机杂化纳米复合阻燃增强新技术，实 现了材料的力学和阻燃性能的同步提升，解决了传统阻燃 技术恶化材料力学性能的难题；相比传统阻燃技术热释放 速率降低 20-40%，力学性能提高 20-50%； 2.发展了无机-无机杂化纳米复合抑烟减毒新技术，解 决了传统阻燃材料燃烧烟气毒性大的难题，相比传统技术 燃烧烟气烟密度降低 20-40%，毒性降低 20-60%。 技术成
中国科学技术大学
2021-04-14
自增强 6 型杂 化串晶改性聚丙烯材料及制品
项目简介： 常规聚丙烯 ( PP) 材料存在强度低、韧性差、单位体积质量难以进一步降低等缺陷。本项目基于这一现状，利用分子
西华大学
2021-04-14
基于多组分杂化体系的聚合物材料火灾安全设计
1.发展了有机-无机杂化纳米复合阻燃增强新技术，实现了材料的力学和阻燃性能的同步提升，解决了传统阻燃技术恶化材料力学性能的难题；相比传统阻燃技术热释放速率降低 20-40%，力学性能提高 20-50%；
2.发展了无机-无机杂化纳米复合抑烟减毒新技术，解决了传统阻燃材料燃烧烟气毒性大的难题，相比传统技术燃烧烟气烟密度降低 20-40%，毒性降低 20-60%。
中国科学技术大学
2023-05-19
电磁场边值问题区域分解方法
成果介绍随着电子科学技术的快速发展及其应用范围的不断扩大，特大复杂电磁问题的求解逐渐成为计算电磁学领域的世界性难题。区域分解方法在应用于特大电磁问题时能够大幅度地降低内存，提高计算效率，已成为国际研究热点。本项目组是国际上较早从事电磁场区域分解算法的研究组之一，并系统深入地研究了电磁场Lap丨ace方程、Helmholtz方程、频域和时域Maxwell方程以及电磁场积分方程的区域分解方法技术创新点及参数（1）针对Laplace方程，首次建立了基于重叠型和非重叠型区域分解方法的超大规糢集成电路互连参数提取算法.（2）针对特大三维目标的电磁散射问题，首次建立了表面枳分方程的重叠型区域分解算法，并结合多层快速多极子算法于2007年在普通工作站上实现了未知量超过1000万的特大电磁散射问题的求解。（3）针对大规糢有限周期阵列电磁问题的三维Maxwell方程，提出了部分基础解向量非 重叠型区域分解算法，论文发表在IEEE Trans, on AP等刊物上，并在个人计算机上求解了 上千单元微带阵列、光子晶体波导等电磁问题，在普通工作站上求解了未知量达85亿的有限周期阵列问题。（4）针对时域Maxwell方程，提出了局部坐标系时域有限差分(FDTD)重叠型区域分解算 法和远距信息传递FDTD非重叠型区域分解算法，并解决了 E-面等相位扇形喇叭电磁辐射、 稀疏多物体电磁散射等问题。针对SIW结构，提出了基于T-L校正的FDTD重叠型区域分解算法。（5）针对频域Helmholtz和Maxwel丨方程，首次建立了频域有限差分重叠型区域分解算 法，论文发表在IEEETrans.onMTT等刊物上，并在个人计算机上实现了特大导体柱电磁散 射分析和复杂多层微波电路与天线的精确仿真。市场前景项目组基于以上研究成果正在发展针对电磁散射、辐射、电波传播预测和多层电路参数 提取等问题的仿真软件。
东南大学
2021-04-11
横电磁波传输室场强装置
东南大学电磁环境效应研究中心相继开发出横电磁波室（TEM Cell）、非对称横电磁波室、吉赫兹横电磁波室（GTEM Cell）、三极化横电磁波传输室（TTEM Cell）等系列横电磁波室场强装置。创造性地采用异形结构形式增大GTEM Cell的可用试验空间，同轴输入接头获国家发明专利。所研制横电磁波传输室的电压驻波比小于1.5，外形长度尺寸从0.2m到8m，工作频率从9kHz到18GHz，最高脉冲工作电压达80kV，连续波承受功率大于1kW。本成果可应用于信息技术设备、电力电子、汽车电子、医疗器械、集成芯片等产品的电磁兼容性试验和场强探头校准。
东南大学
2021-04-11