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高性能复合型髋关节股骨假体材料及产品
研发阶段/n目前国内生产使用的主要是金属关节,虽然其价格低廉,但仍存在断裂、腐蚀、股骨头磨损等问题,进口人工关节价格昂贵。高纯氧化铝生物陶瓷适用于矫形关节假体部件的替代材料及制品,是一种生物相容性好、耐腐蚀及耐磨损的生物惰性材料。氧化铝陶瓷与金属复合的人工关节,结合了陶瓷生物相容性好、耐磨及金属抗折强度高、韧性好的优点,开发生物陶瓷与金属复合及配伍的人工髋关节,能改变目前国内无生物陶瓷人工关节生产的局面,提高我国人工关节产品的档次,参与国外产品的竞争,为我国髋关节患者提供高质量、价廉的人工髋关节产品
武汉理工大学 2021-01-12
多孔矿物纤维/ 植物纤维复合涂布空气净化材料
目前用于空气过滤的净化材料,主要以丙纶、涤纶纤维无纺布为主,其微观结构是以直径为50~100nm 、长 10~20µm 的纤维组成多孔的纤维薄膜。对空气中悬浮颗粒(包含 PM2.5)的过滤净化主要是通过多层纤维进行阻隔,存在着过滤性能与透气性相矛盾的问题,且无法有效解决。本项目采 用涂装技术将多孔矿物材料、矿物纤维材料与 ePTFE 纤维进行了复合,在多孔纤维的结点上担载了一定量多孔矿物或矿物纤维作为吸附活性中心,制备出具有吸附功能的纤维过滤材料,可实现对微细、 超微细颗粒过滤的同时产生吸附作用,这样即使存在较大的孔隙也能产生良好的净化作用,可有效解 决过滤性能与透气性相矛盾的问题。经过检测,本项目所制备的样品对空气中微细、超微细颗粒(以PM2.5 为例)具有很强的去除功能,且透气性良好。
北京工业大学 2021-04-13
异质复合结构对n型BiAgSeS材料热电性能的显著强化
 在可再生能源日益短缺及温室效应日趋恶劣的严峻形势下,Seebeck效应作为一种新的能源转化方式,可以有效地将日常生活及工业生产废热和不能被太阳能电池有效吸收的红外波段转化为亟需的电能,故而引起了科研工作者们的广泛关注。衡量热电材料能量转化效率的最重要的指标是其品质因子ZT(=S2σT/κ),如何提高材料的品质因子是热电科研工作者们普遍关注的问题。     由于本征的纳米析出相以及价键非简谐性(bond anharmonicity)的存在, BiAgSeS具有非常低的本征热导率κ;然而,因其过低的载流子迁移率极大地限制了其功率因子S2σ。何佳清教授课题组巧妙地将在二维薄膜中广泛运用的调制掺杂(modulation doping)技术推广到三维块体BiAgSeS材料中,使用具有不同载流子浓度的异质晶粒构建三维复合结构,从而极大地提升了该材料中的载流子迁移率,使得功率因子S2σ相对于均匀掺杂的对照样品提升了约87%,进而显著地提升了BiAgSeS材料的热电转化效率。文章结合了透射电子显微术和理论计算对在n型BiAgSeS三维块体复合材料中运用调制掺杂改进载流子迁移率的物理机制做了深入的探讨;该工作对调制掺杂技术在三维块体热电材料中的广泛运用颇具启发意义。
南方科技大学 2021-04-13
水泥基渗透性抗裂防水复合修复材料制备技术
本发明公开了一种水泥基渗透性抗裂防水复合修复材料及其制备方法,本发明水泥基渗透性抗裂防水复合修复材料由以下质量分数的祖坟组成:硅酸盐水泥熟料20~40%、粉煤灰3~20%、石膏2~10%、高铝水泥2~10%、硅酸钠1~4%、萘系高效减水剂0.1~1.5%、碳酸钠0.1~2.0%、整形石英砂40~70%、聚丙烯短纤维0.1~3.0%和羧甲基纤维素钠0.05~1.0%;本发明材料性能优良、无毒无污染且具有粘结牢固、渗透深度好、防水抗渗效果和抗裂效果奇佳等特点,同时生产成本低廉、制备工艺和施工方法简单、使
天津城建大学 2021-01-12
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
南开大学 2021-04-14
汽车用高性能热作模具材料及表面复合强化技术
可以量产/n成果简介:近几年来,中国的轿车市场每年新增的车型不下百款,由于汽车大部分零部件是由模具制造成型的,仅每年新开模具就超过100亿元,因此提高模具制造质量及寿命对汽车产品质量和汽车行业的发展至关重要,具有极大的经济效益和社会效益。本成果借助大型热力学和动力学计算软件Thermo-calc&Dictra,在H13钢基础通过优化合金成分并添加微量的铌,在保持H13钢原有优异性能的前提下,改善H13钢的热疲劳性能,从而出开发一种新型优质的汽车用热作模具钢HG1钢。同时结合表面处理新工艺,将
湖北工业大学 2021-01-12
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
半焦焦末中低温催化石墨化制备功能化石墨粉技术
半焦是利用低变质非炼焦煤低温干馏所制得的固体产物,以其固定碳含量高( >82% )、电阻率高、化学活性高、灰分低( <6% )、低铝、低硫( <0.3% )、低磷等特性,已逐步取代冶金焦而广泛应用于电石、铁合金、碳化硅等产品的生产。在半焦生产过程中,约有 10% 的半焦焦粉因粒度小,不符合生产工艺要求而未能加以利用。本项目 通过在半焦焦末中添加金属、金属化合物或非金属及其化合物并进行中低温热处理,在比通常石墨化所必要的温度更低时进行石墨化,并且因为金属或非金属粒子与碳原子的结合可同时实现功能化石墨粉的制备。可作为功能材料、添加剂、电极材料、贮氢材料等,广泛应用于国防和民用领域,成为现代工业及高、新、尖技术发展必不可少的非金属材料。
西安科技大学 2021-04-11
低电阻高强度电极石墨
石墨电极在是冶金化工领域的大宗消耗材料,尤其是在钢铁冶金、铝电解、镁电解、多晶 硅、稀土冶金等高能耗产业,电极石墨的电阻率是影响产品能耗的关键因素之一,仅以镁电解 为例,以目前最大的430kA金属镁电解槽来计算,阳极石墨电阻率每降低1Ωμ. m,将使每吨镁 直流能耗下降375kWh,其节能效果十分明显。目前我国电极石墨的电阻率一般在8-12Ωμ. m, 国外最先进指标为5Ωμ. m,我国的产品与国外相比差距较大,是造成冶金行业高能耗的原因之 一。本课题组开发了新型电极石墨制造工艺与配方,产品电阻率已经达到5.02Ωμ. m,与国际最 好水平相当,对促进节能降耗具有重要价值。 该技术主要是优化了新型石墨配方与制备工艺,大大降低石墨电阻率,同时提高了石墨电 极强度,经过表面处理的石墨电极,抗氧化强度提高了188倍,大大延长石墨电极高温腐蚀条 件下的使用寿命。
华东理工大学 2021-04-11
亲水、亲油氧化石墨
一、 项目简介石墨是典型的层状结构材料,具有良好的导电性,润滑性,化学稳定性。被广泛用于冶金、电气、机械等工业领域。直接使用却具有密度大,分散度差等缺点。 石墨烯是碳原子紧密堆积成的单层蜂窝状晶格结构的一种碳质新材料,是一种二维晶体,是构建其他维数碳质材料(如零维富勒烯、一维碳纳米管、三维石墨)的基本单元。其性能远远高于石墨材料。石墨烯的理论研究已有 60 多年的历史,但一直以来,人们普遍认为这种严格的二维晶体结构由于热力学不稳定性而难以独立稳定存在。直到 2004 年,英国曼彻斯特大学的研究组利用胶带剥离高定向石墨的方法获得了独立存在的二维石墨烯晶体,为二维体系的实验研究提供了广阔的空间。目前石墨烯的制备方法有微机械剥离法、化学气相沉积法(CVD)、外延生长法、电化学法、氧化石墨还原法等,其中机械剥离法得到的石墨烯片量少,随机性大;CVD方法和外延生长法大多以SiC作为基底,成本高,可控性差;电化学方法的得到的石墨烯量较少,不易控制。氧化石墨还原法是通过在石墨表面引入含氧官能团,增大层间距,从而减小层之间的范德华力,然后通过超声等方法改变其杂化状态,再通过还原得到石墨烯。氧化石墨还原法以其低成本的优点成为目前使用最广泛的方法之一,本发明涉及一种采用溶剂热法在低温下制备氧化石墨烯的方法,属于功能材料制备技术领域。二、 项目技术成熟程度目前氧化石墨烯的制备方法主要是Hummers方法。该方法在敞开体系中,需要在制备氧化石墨烯的过程中采用先降温,再分两步升温的三步法, 以及冷凝回流等辅助设备,过程中需要精确控制反应温度且温度高达98 °C,制备出来的氧化石墨烯还需要长时间超声,步骤繁琐,产物的浓度较低,不适合大量生产。本项目采用溶剂热法在低温下制备氧化石墨烯,减少了氧化剂的用量和生产时间。氧化石墨可以通过处理得到具有不同分散特性的母液。也可以直接进行还原,得到石墨烯。而且样品在不干燥的条件下极易溶于水等溶剂,产量较大,大大减少了超声的时间。三、 技术指标(包括鉴定、知识产权专利、获奖等情况)该项目已经申请中国专利并于2013年获得授权 (ZL201110414315.7),与该项目相关的工作也在国际期刊上进行了发表,但是仍有很多问题一直困扰商业化进程。我们实验室也一直在围绕各种问题开展工作。四、 市场前景(应用领域、市场分析等)石墨烯的水热前驱体为氧化石墨,具有完全拉伸的层间距和外层表面富氧官能团,因此可以根据需求进行各种定向修饰,从而实现其亲水、亲油、高分散度、高电导率等特性,作为添加剂可以有效改善化工、冶金、电气工业材料的性能,从而实现高回报率。五、 规模与投资需求(资金需求、场地规模、人员等需求)以石墨为原料,首先需要制备石墨烯的前驱体氧化石墨,再经后处理过程获得各种性能石墨烯材料。由于后处理过程相对繁琐, 耗时耗力,其资金投入完全取决于后处理工艺的优化情况。前期投入100万元,其中包括设备费40万, 原料费10万, 占地100平米,人员5-10人,完全可以达到每天生产1公斤石墨烯产品。六、 生产设备玻璃器皿,反应釜, 超纯水装置,烘箱,超声波设备,电动搅拌器,旋转蒸发仪,离心机等基本设施。七、 效益分析功能化石墨烯是高附加值产品,目前市场上以克为单价销售,价格在500元左右。以每日1公斤生产量计算,每天销售额会达到50万元。八、 合作方式多种方式可以选择,主要是河北工业大学负责产品研发升级,企业一方负责生产与销售。九、 项目具体联系人及联系方式(包括电子邮箱)项目联系人: 任铁真电话: 022 60204909邮箱: rtz@hebut.edu.cn
河北工业大学 2021-04-13
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