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稀土抛光粉
稀土抛光粉是以铈为主的铈镧氧化物和氟化物的固体抛光粉，目前全世界稀土抛光粉的消费量为12000吨，日本是最大的消费者，每年从我国进口稀土资源生产3550～4000吨抛光粉，产值35~40亿日元。其中最大的抛光粉消费市场是彩电阴极射线管。中国是稀土的主要资源国，占世界稀土资源的70％，也是主要的稀土抛光粉生产国。每年出口抛光粉约2000吨。 90年代中期，世界对平面显示产品需求迅速增加，对铈基抛光粉的需求量也迅速增加，估计日本在液晶显示用平面显示器生产上消费的抛光粉约占其市场的50%。日本清美化学从1989年开始在海外生产阴极射线管用铈基抛光粉，1989年在台湾建立了一家独资企业，1990年投入生产，目前的生产能力为每年1000吨。1997年又与我国也建立了一家专门生产彩电阴极射线管、电子管和平板玻璃抛光粉的企业，设计能力为每年1200吨，所用原料为高品位氟碳铈矿和富铈碳酸稀土，用于PC的液晶显示屏和硬盘的玻璃基体抛光，可望使其月产量达200吨，成为日本同行中的大户，其销售目标是2002年达20亿日元，昭和电工还将长野县投资2.5亿日元建一新厂，生产用于半导体的化学机械抛光粉，产品牌号为GPL，预计月产能力为200吨，2002年的销售额将达30亿日元。
武汉工程大学
2021-04-11
高性能铝合金架空导线材料与应用
2018年国家技术发明二等奖
电网是我国经济发展的命脉，架空输电导线作为电力输送的“血管”是电网中用量最大、最关键的组成部分之一。导线的导电率每提升1%IACS，全国每年节约线损超70亿千瓦时。特高压、远距离、大容量输电和清洁能源利用的发展，对架空导线的导电率、强度、耐热性能和疲劳性能提出了更高的要求。但提升导电率与同时提高强度和耐热性之间存在矛盾，导致我国电网建设急需的特种导线难以满足工程需求。上海交通大学孙宝德教授团队与江苏中天科技集团合作，经十余年研究，取得以下创新性成果：
1.发明了耐热高导Al-Zr-Y合金材料及微结构调控工艺，解决了耐热相粗大和溶质锆(Zr)原子析出不充分的难题，使导电率从60% IACS提高到60.8%IACS，耐热温度从150℃提高到210℃。研制的耐热铝合金导线电网改造工程中获得大量应用，占国内耐热导线40%市场份额；
2. 发明了高强抗疲劳Al-Mg-Si导线，解决了强化相调控和超细夹杂去除的难题，显著提高了材料的抗疲劳性能，在运行张力增大的条件下，振动疲劳寿命超过3000万次。研制的特种大跨越导线和全铝合金节能导线，占国内30%市场份额，特别是大跨越导线，几乎包揽了国家电网大跨越工程；
3. 发明了高效除氢、活性涂层陶瓷过滤和新型细化剂制备等导线冶金质量控制技术，解决了微量杂质元素与气体去除的难题，实现了电工铝导线的导电率从61%IACS提高到62.5%IACS以上，研制的新型节能导线在特高压工程中获得大量应用。
上述成果依托国家973项目、国家自然科学基金、上海市节能减排专项等项目，共获得19项中国发明专利，1项美国专利和25项实用新型专利，发表论文49篇。成果在特高压电网建设、电网增容改造、新能源并网发电、电网领域节能减排中发挥重要的作用，并且出口到欧美及一带一路沿线国家，海外累计架线超2万公里，打破国际垄断，成为中国制造和中国电力走出去的“国家名片”。
导线性能测试实验室
超细夹杂物去除-现场试验
加拿大奥尔兹湾跨海大跨越——世界拉力最大的输电跨越工程
晋东南-南阳-荆门 1000kV 黄河大跨越
上海交通大学
2021-05-11
铁磁性非晶合金功能材料制备及应用
研制出了多个具有自主知识产权的铁磁性非晶、纳米晶软磁合金材料，具有优异的力学性能、软磁性能、耐蚀性能及对染料废水高效降解性能，具体研究成果包括：（1）高饱和磁感低损耗纳米晶软磁合金：研制了FeSiBPCu系列纳米晶软磁合金，饱和磁感应强度达1.8T以上，1.5T/50Hz条件下的铁损仅为0.29W/kg，是高级取向硅钢铁损的1/2，技术性能远优于日本主要生产和大力推广的FINEMET纳米晶合金系列产品，在高效节能电机、无线充电系统、新能源汽车等技术领域具有广阔市场前景；（2）铁磁性非晶合金构件涂层：制备了厚度达9mm的非晶合金构件涂层，非晶度90[[%]]以上，孔隙率低于1[[%]]，平均硬度达976HV，内聚强度为237MPa；利用激光熔覆技术进一步改善其力学性能，断裂强度达1800Mpa，具有优异的耐蚀性能和耐摩擦磨损性能，适用于各种功能构件的在线修复；（3）铁基非晶合金化学性能研究：研究了FePC(Cu)、FeSiBPCu、FeBC、FeCrNbYB等非晶/纳米晶合金在对染料废水的高效降解，发现合金表面的“自更新”行为可有效提高合金的重复利用性，同时良好的热磁调谐性使合金便于降解后的自动回收，对于实现高效、低成本处理印染废水，解决水污染问题具有重要的应用价值。
东南大学
2021-04-11
铁磁性非晶合金功能材料制备及应用
研制出了多个具有自主知识产权的铁磁性非晶、纳米晶软磁合金材料，具有优异的力学性能、软磁性能、耐蚀性能及对染料废水高效降解性能，具体研究成果包括：（1）高饱和磁感低损耗纳米晶软磁合金：研制了FeSiBPCu系列纳米晶软磁合金，饱和磁感应强度达1.8T以上，1.5T/50Hz条件下的铁损仅为0.29W/kg，是高级取向硅钢铁损的1/2，技术性能远优于日本主要生产和大力推广的FINEMET纳米晶合金系列产品，在高效节能电机、无线充电系统、新能源汽车等技术领域具有广阔市场前景；（2）铁磁性非晶合金构件涂层：制备了厚度达9mm的非晶合金构件涂层，非晶度90%以上，孔隙率低于1%，平均硬度达976HV，内聚强度为237MPa；利用激光熔覆技术进一步改善其力学性能，断裂强度达1800Mpa，具有优异的耐蚀性能和耐摩擦磨损性能，适用于各种功能构件的在线修复；（3）铁基非晶合金化学性能研究：研究了FePC(Cu)、FeSiBPCu、FeBC、FeCrNbYB等非晶/纳米晶合金在对染料废水的高效降解，发现合金表面的“自更新”行为可有效提高合金的重复利用性，同时良好的热磁调谐性使合金便于降解后的自动回收，对于实现高效、低成本处理印染废水，解决水污染问题具有重要的应用价值。
东南大学
2021-04-11
高性能铝合金架空导线材料与应用
项目成果/简介:2018年国家技术发明二等奖电网是我国经济发展的命脉，架空输电导线作为电力输送的“血管”是电网中用量最大、最关键的组成部分之一。导线的导电率每提升1%IACS，全国每年节约线损超70亿千瓦时。特高压、远距离、大容量输电和清洁能源利用的发展，对架空导线的导电率、强度、耐热性能和疲劳性能提出了更高的要求。但提升导电率与同时提高强度和耐热性之间存在矛盾，导致我国电网建设急需的特种导线难以满足工程需求。上海交通大学孙宝德教授团队与江苏中天科技集团合作，经十余年研究，取得以下创新性成果：1.发明了耐热高导Al-Zr-Y合金材料及微结构调控工艺，解决了耐热相粗大和溶质锆(Zr)原子析出不充分的难题，使导电率从60% IACS提高到60.8%IACS，耐热温度从150℃提高到210℃。研制的耐热铝合金导线电网改造工程中获得大量应用，占国内耐热导线40%市场份额；2. 发明了高强抗疲劳Al-Mg-Si导线，解决了强化相调控和超细夹杂去除的难题，显著提高了材料的抗疲劳性能，在运行张力增大的条件下，振动疲劳寿命超过3000万次。研制的特种大跨越导线和全铝合金节能导线，占国内30%市场份额，特别是大跨越导线，几乎包揽了国家电网大跨越工程；3. 发明了高效除氢、活性涂层陶瓷过滤和新型细化剂制备等导线冶金质量控制技术，解决了微量杂质元素与气体去除的难题，实现了电工铝导线的导电率从61%IACS提高到62.5%IACS以上，研制的新型节能导线在特高压工程中获得大量应用。上述成果依托国家973项目、国家自然科学基金、上海市节能减排专项等项目，共获得19项中国发明专利，1项美国专利和25项实用新型专利，发表论文49篇。成果在特高压电网建设、电网增容改造、新能源并网发电、电网领域节能减排中发挥重要的作用，并且出口到欧美及一带一路沿线国家，海外累计架线超2万公里，打破国际垄断，成为中国制造和中国电力走出去的“国家名片”。导线性能测试实验室超细夹杂物去除-现场试验加拿大奥尔兹湾跨海大跨越——世界拉力最大的输电跨越工程晋东南-南阳-荆门 1000kV 黄河大跨越知识产权类型:发明专利技术先进程度:达到国内领先水平成果获得方式:与企业合作获得政府支持情况:国家级计划/专项类别:国家973项目、国家自然科学基金、上海市节能减排专项等
上海交通大学
2021-04-10
钛合金精密铸造陶瓷型芯材料制备技术
传统钛合金铸造用陶瓷型芯材料如Al2O3、SiO2等材料存在易反应、难脱芯,而高化学稳定性的Y2O3、ZrO2等材料却价格昂贵且难以脱芯。实验室经过多年的研究和实践，开发了稳定性较高、价格低和易水解的 CaO材料为主的钛合金精密铸造陶瓷型芯材料，先后开展了对CaO型芯的成分、结构和生产工艺优化等工作。为了解决CaO陶瓷型芯材料在生产放置中的潮解并进一步改善其与钛合金熔体的界面稳定性，实验室正在开发利用溶胶-凝胶方法制备ZrO2/Y2O3包覆CaO陶瓷型芯材料的新技术，使陶瓷型芯具有壳-核结构，有效降低了CaO型芯在放置期间的吸潮速率，同时也提高了陶瓷型芯材料与钛合金熔体作用的化学界面稳定性。目前，CaO型芯已在复杂钛合金航空铸件得到了试应用，正致力于具有复杂内腔的钛合金精密铸件的成型。该技术获国家发明专利1项。
北京航空航天大学
2021-04-13
钛合金/钢异种材料连续驱动摩擦焊
钛合金/钢异种金属焊接接头在压力容器、化工、医疗设备等制造领域应用前景广泛。本项目采用连续驱动摩擦焊机进行钛合金/钢异种金属焊接，适用于管与管、棒与棒和棒与管等旋转类零部件的摩擦焊接。对于TC4钛合金/40Cr钢异种金属摩擦焊接头，其抗拉强度能够达到40Cr钢母材水平，实焊TC4钛合金/40Cr钢异种金属摩擦焊接头标准试样拉伸断裂照片如图所示。
大连理工大学
2021-04-14
高性能镁合金及镁基复合材料
本项目在高性能镁合金以及镁基复合材料的制备和成型工艺、变形行为、微观结构、力学性能、阻尼特性、摩擦磨损行为、机械加工、表面处理等方面开展了大量的系统研究，开发了轻质、高比强、高比刚并同时具有高阻尼的新型镁合金及镁基复合材料。这些新型镁合金及其复合材料具有广泛的应用前景。
哈尔滨工业大学
2021-04-14
稀土复合电热膜
电热膜是一种涂复在绝缘基体上,通电后能发热的薄层面状功能材料,是电热膜状功能材料的简称,按其成分一般分为有机膜,无机膜和金属膜,膜层厚度从几微米到几十微米不等,电热膜具有热效率高、传热面积大、使用寿命长、发热温度低、使用安全可靠等特点。南京工业大学稀土材料工程技术研究中心与俄罗斯有关科研机构进行了长期的合作，对电热膜的合成及应用有比较深入的研究，并就稀土复合电热膜在石油领域的应用进行了研究和探索，并得到国家、江苏省以及中石化华东石油分公司的大力支持，“膜状加热元件的合成”、“薄膜电加热输油管道的制造技术”分别被列入第六、第八届中俄总理会晤科技合作项目，2004年“稀土复合电热膜在输油管道中的技术研究”通过了江苏省科技厅的鉴定。稀土复合电热膜输油管获得实用新型专利，稀土复合电热膜输油管道在油田试用成功后，现已应用到新井的投产和老井输油管道的更新改造中，经实际测算，比原有管线节能20~30%，并且具有安装使用方便快速、投资省、运行安全平稳可靠、使用寿命长等优点。此外，稀土复合电热膜还可用于石油储罐、仪器仪表等的加热与保温，具有十分广阔的应用前景。可应用于建筑保温、家用电器等。本项目拥有自主知识产权。
南京工业大学
2021-04-13
稀土薄膜电加热技术
电加热膜是一种具有一定阻值的膜型半导体材料，该材料在通电情况下，能将电能转换成热能，从而起到加热作用。由于加热膜是直接制备于被加热物体的外表面，它与被加热物体的表面以分子键结合，因而当通电热时，热量很快传给被加热物，并且由于这种加热方式热传导性好，所以加热材料本身温度并不高，也没有发红、炽热等现象产生，辐射损失小，使用安全。又由于加热元件可以制成覆盖被加热物体全部表面，传热面积大，所以传热速度极快。因此用加热膜制成的电热器具热效率相当高，大于90%，比电热丝、电热管制成的电热器具可节电30%以上。 在民用方面：可制成电热水瓶、饮水机、电火锅、取暖器、理疗器、电加热器。小型电加热器具市场占有率及销售额并不低，据90年轻工部统计，全国各类电热器具年销量1264.4万件，销售额12.69亿元，可见小家电大市场，具有较好的应用推广前景。 在工业方面：可用于汽车等低电压场合中的加热装置、化学反应器加热装置、高寒地区输气、输油线中管阀的加热器等。电热膜系列产品在工业中具有更为广泛的前景。 在航空航天及交通业方面的应用：航空航天机仓、太空仓及工作仪表的加热保温；冬季运行的公交车、火车厢、船仓、贮槽等的采暖或加温等方面具有广泛的应用前景。俄罗期已研制出“THKO”型三种电热涂料，应用于导弹发射井、宇航飞船、环境加热保温，生产出电热涂料电热器、电热板、电热布等产成品。关键技术是在深入了解电热膜电热转换机理基础上，抓住电热转换的所在，从而进行相应的配方研究，及相适应的成型研究，包括直接连续相生长工艺，热解喷涂等方法。● 应用前景 电热膜技术主要用于航空和汽车工业、家用电器、仪器仪表、各种管道与储罐等领域，目前应用还在不断地拓展，市场前景十分光明。在工业应用方面，确定将该项技术应用在石油输送管道的加热保温上，它不仅能给该行业带来巨大的经济效益，而且符合国家的相关的产业政策， 本研究的开发将会使加热薄膜技术以其产品商业附加值极高和产品成本极低为优势，在绝大部分电热领域里替代传统的电热丝加热方式，而具有较好的社会经济效益。
南京工业大学
2021-04-13