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钨颗粒增强非晶基复合材料制备技术
本技术利用微喷射粘结3D打印技术将钨粉和非晶合金粉末制成预压坯，将预压坯进行加热抽真空，采用热等静压进行热压成形，制备出钨颗粒体积分数高、非晶合金基体为完全非晶态结构且力学性能好的复合材料。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
非晶合金因其独特的非晶态结构，具有明显优于传统晶态合金的力学、物理和化学性能，如高强度，良好的耐磨性和耐腐蚀性等性能，但是非晶合金最大的的缺陷是缺乏宏观室温塑性，仅表现出极小的塑性变形能力。在非晶合金中添加晶体钨，既能增加材料密度，也可以在非晶基复合材料的塑性变形过程中诱发非晶基体中多剪切带的萌生和扩展，保证相应的非晶基复合材料具有高强度、剪切“自锐性”等特性，同时又增加塑性与韧性，使其应用范围更加广泛。粉末冶金可以突破尺寸和形状限制，相比传统制备方法具有众多有益效果，但是金属钨与非晶合金的密度差异显著，通过直接球磨混粉的方式很难将两种粉末混合均匀。
本技术利用微喷射粘结3D打印技术将钨粉和非晶合金粉末制成预压坯，将预压坯进行加热抽真空，采用热等静压进行热压成形，制备出钨颗粒体积分数高、非晶合金基体为完全非晶态结构且力学性能好的复合材料。项目旨在得到一种大尺寸、外加高含量且能均匀分布的小颗粒韧性相非晶基复合材料的制备方法。对于制备粉末密度差异大的其他复合材料同样具有重要的指导意义。
华中科技大学
2022-07-26
碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料
碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料耐腐蚀、耐高温、耐磨损、韧性高，能够广泛用于能源、交通、化工等领域的关键部件，比如摩擦制动材料、耐化学腐蚀叶片等。
东南大学
2025-02-08
高性能低膨胀铝基复合材料及构件
卫星在轨运行和返回过程中需经历极端高低温环境，构件尺寸的稳定是保证卫星在轨高精度、返回高安全、任务高可靠的关键。针对卫星搭载的某宽带微波载荷与卫星本体材料之间热膨胀系数不匹配极易导致的载荷在轨及返回过程中载荷接收精度不稳定、信息传输不连续等问题。我校陈骏教授团队以原创的负热膨胀技术研发了具有轻质、热膨胀系数低、力学性能优异、尺寸稳定性好的高性能低膨胀铝基复合材料，并研制了系列关键连接内置件、环件等高性能低膨胀构件，首次将负热膨胀技术应用到我国的卫星上，填补了高性能低膨胀金属构件在工程应用领域的空白。该技术使得某宽带微波载荷与卫星本体之间热膨胀匹配性增强、界面应力大幅度减小，保证了卫星在轨与返回过程中信号高精度传输与接收，助力卫星成功返回。
图1 实践十九号卫星成功返回（图片来源国家航天局）
图2 高性能低膨胀铝基复合材料及构件应用于全球首颗可重复使用返回式技术试验卫星（图片来源央视新闻频道）
北京科技大学
2025-05-21
发表论文在国际材料学期刊《物质》攻克固态锂电池电极-电解质瓶颈
2019 年 9 月，两个团队合作制备了倍率性能可与传统浆料涂覆正极相比的复合正极，为克服固态电池中电极-电解质接触差这一瓶颈提供了新思路。相关研究成果日前发表在国际材料学期刊《物质》上
清华大学
2021-04-13
热压合成新一代镁阿隆－氮化硼（MgAlON-BN ）复合耐火材料
MgAlON 便是氧氮化物中的一种。因其具有优异的物理化学性能，因而具有良好的应用前景。但是仍然有很多性能尚未研究。类石墨结构的六方 BN 具有优异的抗熔渣和金属的侵蚀性能以及具有优良的抗热震性能，从而在高金属陶瓷及耐火材料中得以广泛应用。利用热压工艺合成的新一代 MgAlON-BN 复合耐火材料，综合了 MgAlON 和 BN 的优点，材料的抗折强度、断裂韧性、密度及硬度等力学性能，特别是高温抗折强度得到提高，抗铁液侵蚀性能好。MgAlON-BN 复合材料还可以作为高级陶瓷、功能陶瓷应用。该课题在国家自然科学重点基金的资助下，对 MgAlON 及 MgAlON-BN 复合材料的热学性能，包括热膨胀系数、热扩散系数、热导率等，MgAlON 及 MgAlON-BN 复合材料与金属和渣的润湿性能等进行了系统的研究。取得了一系列具有自主知识产权的新配方、新工艺，拥有 3 项国家发明专利，2006 年获得教育部二等奖，2005 年获北京市科学技术二等奖。MgAlON-BN 复合材料不但可在冶金工业连铸生产过程中的侵入式水口、连铸水平分离环上使用，同时有望作为其他高性能陶瓷如高级陶瓷、功能陶瓷来使用。
北京科技大学
2021-04-13
热压合成新一代镁阿隆－氮化硼（MgAlON-BN）复合耐火材料
MgAlON便是氧氮化物中的一种。因其具有优异的物理化学性能，因而具有良好的应用前景。但是仍然有很多性能尚未研究。类石墨结构的六方BN具有优异的抗熔渣和金属的侵蚀性能以及具有优良的抗热震性能，从而在高金属陶瓷及耐火材料中得以广泛应用。利用热压工艺合成的新一代MgAlON-BN复合耐火材料，综合了MgAlON和BN的优点，材料的抗折强度、断裂韧性、密度及硬度等力学性能，特别是高温抗折强度得到提高，抗铁液侵蚀性能好。MgAlON-BN复合材料还可以作为高级陶瓷、功能陶瓷应用。该课题在国家自然科学重点基金的资助下，对MgAlON及MgAlON-BN复合材料的热学性能，包括热膨胀系数、热扩散系数、热导率等，MgAlON及MgAlON-BN复合材料与金属和渣的润湿性能等进行了系统的研究。取得了一系列具有自主知识产权的新配方、新工艺，拥有3项国家发明专利，2006年获得教育部二等奖，2005年获北京市科学技术二等奖。 MgAlON-BN复合材料不但可在冶金工业连铸生产过程中的侵入式水口、连铸水平分离环上使用，同时有望作为其他高性能陶瓷如高级陶瓷、功能陶瓷来使用。
北京科技大学
2021-04-13
铁基非晶合金磁性材料及其制备方法
本发明公开了一种铁基非晶合金磁性材料及其制备方法。该合金材料的化 学分子式为：(Fe100-aCoa)x-Dyy-Bz-Siw，式中的x，y，z，w为原子百分数：60≤x ≤75，5≤y≤25，20≤z≤25，0≤w≤10，0≤a≤10，且x+y+z+w＝100。该合金 的制备过程如下：将工业纯金属原料以及FeB合金按合金配方配料，采用真空 感应熔炼成母合金，然后用单辊甩带法制得非晶薄带。本发明具有较好的玻璃 形成能力，且软磁性能优良。所需的原材料大多为工业纯度，从而降低了成本， 同时制备工艺简单，可广泛应用于结构材料和磁性材料等方面。
浙江大学
2021-04-11
沥青基灌浆材料在预应力施工中的应用方法
本项目研究以无泌水的沥青基灌浆材料取代水泥基灌浆材料，从根本上解决水泥基灌浆材料的泌水问题。由于沥青基灌浆材料在加热后变为易于流动的液体，冷却后又变为固体，从而充满整个预应力孔道，形成一个密实、不透水的固体材料结构，从而避免预应力体系遭受杂散电流及腐蚀介质的侵蚀，保证其耐久性。 技术特点: 本项目从问题根源入手，以国家发明专利“沥青基灌浆材料在预应力施工中的应用方法”（专利号：ZL 2007 1 0175404.4）为基础，采用无泌水的沥青基灌浆材料取代水泥基灌浆材料，从根本上解决水泥基灌浆材料的泌水问题。 主要技术指标： 沥青基灌浆材料的施工温度控制在150℃左右；由于沥青基灌浆材料的施工温度造成的预应力损失控制在5%以内； 应用范围： 本项目所研究的沥青基灌浆材料在预应力施工中的应用方法，主要应用于后张法预应力混凝土孔道灌浆施工中。
北京交通大学
2021-04-13
石墨烯增强金属基复合材料制备及性能研究
石墨烯增强金属基复合材料制备及性能研究
上海理工大学
2021-01-12
石墨烯基透明导电薄膜、复合导热膜及吸附材料
将石墨烯进行二维或三维组装，制备透明可导电薄膜、复合导热膜及吸附材料技术。
上海理工大学
2021-01-12