1）在国内外首次研究开发了对镁合金具有阴极保护作用的富镁涂层，通过优化的微弧氧化技术获得高度孔隙率表面，并通过硅烷处理使涂层与镁合金的结合力从6MPa提高到12MPa。利用纯镁颗粒的牺牲阳极作用及氧化铈颗粒的控制活化作用，得到对AZ91D镁合金具有高度屏蔽作用、阴极保护作用和高结合力的耐蚀富镁涂层，耐蚀显著提高，耐盐雾2200小时以上。 2）在富镁涂料的基础上，通过以部分铝粉代替镁粉，研制开发了适用于铝合金基体的新型高性能镁铝复合涂料，该复合涂层对铝合金具有高结合力、兼备屏蔽、阴极保护和缓蚀等多种功能，极大提高了铝合金的耐蚀性，其耐盐雾性能达到4000小时以上。 主要技术指标：涂层具有优异的物理机械性能、耐蚀性。特别适合于苛刻的腐蚀环境中。镁合金是最轻的金属结构材料，在军机、卫星、导弹等航空航天器中具有极重要的应用价值，在汽车、民航机、电器产品等有很广泛应用。但由于镁合金在自然环境和各种腐蚀性介质中腐蚀速率皆很高，腐蚀已成为制约其应用的主要问题之一。我们开发的适用于镁合金的富镁涂层，大大提高了镁合金的耐蚀性，其成本与目前使用的高分子类涂层相当，但耐蚀性显著提高。在各种军、民用镁合金的应用场合都具有明显的推广应用前景。铝合金是应用最广泛的有色金属材料之一，但在苛刻的腐蚀性环境中（如海水及海洋气候等），铝合金皆需要采用涂层保护技术，我们开发的适用于铝合金的镁铝复合涂层，其成本与目前使用的高分子类涂层相当。

一、 NHA/PA复合材料制品（纳艾康）应用。 二、 NHA/PA复合材料制品外形设计改进。 三、 新型复合材料体系制品的动物实验及临床应用报告。 四、 编制手术适应证、手术方式、注意事项等临床应用手册。 五、 人才队伍建设，发表论文，申请国家专利。

硅溶胶在涂料方面的应用非常广泛，其独特的物理和化学性质为涂料带来了多种优异的性能。 一、硅溶胶在涂料中的基本作用 提高涂料的稳定性： 硅溶胶具有良好的悬浮性和分散性，能够有效地防止涂料中的颜料和填料沉淀。当硅溶胶添加到涂料中时，其胶体粒子能够在颜料和填料表面形成一层保护膜，防止粒子间的聚结，从而提高涂料的储存稳定性。 增强涂层的附着力： 硅溶胶中的硅羟基能够与涂料中的有机基团发生化学反应，形成化学键合，增强涂层与基材之间的结合力。这种化学键合不仅提高了涂层的附着力，还使得涂层更加致密，有效防止了水分、氧气等外界物质的侵入，延长了涂层的使用寿命。 改善涂层的耐候性： 硅溶胶具有优异的耐候性能，能够抵抗紫外线、风雨、盐雾等自然环境的侵蚀。当硅溶胶添加到涂料中时，能够形成一层耐候性极佳的保护膜，保护涂层不受外界环境的破坏，保持涂层的色泽和光泽度。 二、硅溶胶对涂料性能的提升 提高涂层的硬度和耐磨性： 硅溶胶中的硅氧键具有较高的键能，使得硅溶胶具有优异的硬度和耐磨性。在涂料中加入硅溶胶，能够显著提高涂层的硬度和耐磨性，使得涂层更加坚硬、耐磨，适用于各种高磨损场合。 调节涂料的流变性能： 硅溶胶的粘度可以通过调整其浓度和pH值来进行调控。在涂料中加入适量的硅溶胶，可以有效地调节涂料的流变性能，使涂料在施工过程中更加易于涂抹和流平，提高施工效率。 改善涂料的抗污染性： 硅溶胶具有较低的表面张力，不易被污染物吸附，因此具有优异的抗污染性能。将硅溶胶添加到涂料中，可以使涂料表面更加光滑、不易沾污，从而提高涂料的抗污染性，保持其长期的美观性。 提高涂料的防火性能： 硅溶胶具有一定的阻燃性能，能够在高温下形成一层保护层，阻止火势的蔓延。将硅溶胶添加到涂料中，可以提高涂料的防火性能，增强建筑物的安全性能。 三、硅溶胶在涂料中的具体应用 水性涂料： 在水性涂料中，硅溶胶作为重要的添加剂，可以提高涂料的稳定性、附着力、流平性、耐候性、硬度和耐磨性，同时减少有机溶剂的使用量，降低涂料对环境的污染。 建筑涂料： 将硅溶胶添加到建筑涂料中，可以提高涂料的附着力、耐擦洗性、耐候性、硬度和耐磨性，同时改善涂料的自清洁、防水防渗、防磨损、腐蚀、保色性等性能。 特殊涂料体系： 硅溶胶可以与水性高分子化合物和聚合物乳液混合，用于制备有机-无机复合涂料。这种复合涂料在密封底漆、弹性涂料、防水涂料、低PVC涂料等多种涂料体系中都有应用，可以改善涂层的性能并掩盖涂层本身的缺陷。 四、硅溶胶在涂料应用中的优势 环保性： 硅溶胶作为一种无机材料，不含有毒有害物质，对环境友好。在涂料中使用硅溶胶，能够减少有机溶剂的使用量，降低涂料对环境的污染，符合绿色环保的发展趋势。 多功能性： 硅溶胶能够同时提升涂料的多种性能，如附着力、耐候性、硬度和耐磨性、抗污染性、防火性能等，是一种多功能的涂料添加剂。 广泛的应用前景： 随着涂料工业的不断发展，硅溶胶作为一种高性能的涂料添加剂，将在更多领域得到应用和推广，如建筑、汽车、航空、船舶等领域。

成果与项目的背景及主要用途：钢铁材料的腐蚀现象普遍存在于国民经济的 116天津大学科技成果选编 各部门中，给社会发展带来巨大的经济损失和金属材料资源的消耗。据统计，每 年钢材腐蚀损失占钢材总产量的 10%，经济损失占国民经济总产值的 2%4%。 我国 2003 年对腐蚀最新调查表明，每年为腐蚀支付的直接与间接费用的总和估 计可达 5000 亿人民币，约占国民经济总产值的 5%，2001 年因腐蚀损耗钢材约 1500 万吨。腐蚀也是导致设备失效、造成重大灾难性事故和严重的环境污染的 重要原因之一，这在石油化工及电力能源领域尤为突出。因此，研究和开发先进 的防腐蚀技术对于经济的可持续发展具有重要意义。 目前主要的镀锌工艺有：电镀锌(电镀、离子镀或离子注入等)、冷镀锌(机械 镀、涂刷镀等)、热镀锌(包括热浸镀、热喷涂镀)。纳米复合粉末渗锌工艺是利用 热处理中金属原子相互渗透扩散的原理，在钢铁构件表面形成一种锌/铁合金保 护层，以防止环境腐蚀的一种新型防腐方法。与其它镀锌工艺如热喷涂锌、电镀、 热浸镀锌比较，粉末渗锌工艺具有独特的优势，如工艺过程简单、不污染环境、 耗锌量低及节省能源等。渗锌涂层均匀光滑，属于冶金结合因而其结合强度高， 具有优异的耐腐蚀性和抗磨损特性等。 纳米复合粉末渗锌技术从工艺到设备研制完全采用国产的原料和设备，不需 要进口专用的原料和部件，具有自主的知识产权。该项目属于投资少、生产成本 低和见效快的高新科技成果。经过近二年多的工业化生产探索实践，证明该技术 的先进、合理和实用性，工艺过程稳定、技术成熟可靠。 技术原理与工艺流程简介：纳米复合粉末渗锌技术属于化学热处理范畴，原 理为：将表面清洁的金属构件埋入装有冲击粒子(SiO2)、金属粉末(Zn、Al/Zn)合金 粉末、活化剂(NH4Cl)、促进剂稀土硅铁粉末等组成粉末渗剂的密封容器中，放置 在炉中加热并进行机械旋转滚动；在活化剂与促进剂、以及机械滚动能和热能的 共同作用，将金属原子扩散渗入钢铁构件表面，形成均匀和致密的、具有一定厚 度的金属化合物冶金扩散涂层。为了提高生产效率和降低生产成本，采用机械滚 动辅助加热方式，以运动粒子和活性高的粉末不断冲击构件表面，加速热传导和 扩散速度并提高渗金属效率。 与目前常用防腐工艺比较，其突出特点是：(1)涂层均匀性和致密性好、与 基体为冶金结合附着强度很高；(2)可实现锌、铝及锌铝复合等热扩散涂层，耐 腐蚀能明显高于电镀、热镀与喷涂涂层；(3)将传统化学热处理的热扩散温度由 900-1100oC 高温状态降低到低温 400-600oC 范围、并缩短加热保温时间，生产过 程耗能明显降低；(4)由于加热温度低对钢铁构件力学性能没有影响；(5)设备投 资少、维护简单及使用寿命长，节约能源及原材料，是一种低成本、高效率的绿 色生产技术。 生产工艺流程包括：除油→除锈→水洗→防锈→烘干(凉干)→装加热渗罐→热 117天津大学科技成果选编 扩散过程→构件保温冷却至出炉→分离→钝化→冲洗→干燥包装成品。 技术水平及专利与获奖情况：该项目已于 2004 年 6 月通过天津市科委组织 的鉴定，被认为达到国内领先水平。“纳米复合粉末渗锌防腐技术”是天津市科 委鉴定成果、登记号：津 20040241。 应用前景分析及效益预测：该技术在国内市场具有很强的竞争能力和应用前 景，其主要原因为：1)热扩散涂层综合性能高。与热镀、热喷涂等比较，涂层具 有优异抗高温氧化性、耐腐蚀性和耐磨损冲击性；与物理及气相沉积、离子化学 热处理等比较，工艺简单、设备投资少、成本低效率高，因而具有很好市场竞争 力。2)纳米复合粉末热扩散涂层工艺是自主开发新型技术，目前处于国内领先水 平。该生产工艺先进，能耗低，成本低廉，具有良好的技术和价格优势。3)目前 我国大力促进清洁生产，为绿色表面热扩散涂层生产技术创造很好的市场发展前 景。粉末渗锌涂层与电镀锌和热浸镀锌比较，具有节约原材料、生产过程没有“三 废”排放及涂层耐腐蚀性高的特点，在目前国家积极促进改造传统电镀和热浸镀 加工行业的形势下，粉末热扩散渗锌涂层工艺将是替代上述传统工艺的最有效防 腐技术。 我国 20 世纪 90 年代就进行了粉末渗锌技术的产业化生产研究，但目前在国 内市场真正实现批量化渗锌涂层产品加工的单位很少。利用该技术加工的产品价 格为 1700-2000 元/吨，消耗原料主要为锌粉 1.4-1.5 万元/吨，投资 80 万元可以 建成一条年生产能力为 5000 吨的生产线，可处理工件长度为 4.5m，这样年产值 可达 850-1000 万元，利税可达 255-300 万元。 应用领域：纳米复合粉末渗锌技术在钢铁材料的防腐蚀方面具有广泛的工程 应用前景，其主要应用范围包括：（1）电力输变电设备：电力、电信铁塔构件； （2）邮电通讯工程：线路金具、输线管件及部件防腐处理；（3）船舶制造：各 种紧固标准件、管件和锚链等；（4）建筑领域：马钢脚手架、五金及钢钉等；（5） 航空航天：火箭发射架和飞机制造紧固件等；（6）海洋工程：搭建海上油田各种 构件；（7）石油化工：塔板、浮阀及填料等化工设备塔内各种构件；（8）工程机 械：各种五金标准件、钢结构配件、水暖件等；（9）汽车制造：各种螺钉、螺母、 垫圈及配件等；（10）铁路和高速公路：紧固件和高速公路上的护栏等。 合作方式及条件：技术合作、转让和技术服务，设备销售和产品加工。 9 海洋生物材料——骨水泥

近几年来，纳米材料的研究风糜全球，在高科技领域中有如下应用：光催化有机物降解材料；保结抗菌涂层材料；阻燃，抗紫外线材料；敏感器元件材料；复合材料的增硬增韧等，应用范围日益广泛。目前，我们能提供以下几种纳米材料的制备,应用和性能检测方法，如：二氧化钛，二氧化锌，二氧化铈等，这些氧化物的生产已达到批量（2公斤）以上，纳米二氧化钛能使树脂的硬度提高8倍，韧性也有很大提高。

众所周知，化学药物和有机消毒剂的大量使用极易导致细菌和病毒的变异，并造成严重的后果，如0-157大肠杆菌、疯牛病、SARS、禽流感等微生物事件的发生，使人们对生态环境和微生物环境的恶化给地球和人类健康带来的危险表示担忧，安全无毒的无机抗菌材料已成为人们的迫切需要。本项目的任务是：利用具有自主知识产权的氧化锌晶须（简写为：ZnOw）制备技术，并在前期研究工作的基础上，对ZnOw、纳米材料进行抗菌活性处理，将ZnOw与多种纳米材料复合，制备一种安全、持久、高效、广谱的抗菌杀菌材料。

原创性开发出 WC 基复合粉末的制备技术，粒径分布为 60-500nm，成分为 WC-Co，WC-Co- Cr，WC-η 等含量可调。技术特色和优势为： （1）使用常规设备，显著简化了工艺路线和缩短了生产周期，且具有能耗低、排放少、节能环保的  突出特点，低成本、短流程。（2）复合粉的粒度及分布可控，物相纯净，易于控制缺碳相和游离碳。（3）粘接相在WC 基体中分布均匀，解决了纳米相极易团聚的问题。（4）复合粉热力学性质稳定，在加热中不易突发晶粒粗化。（5）技术路线的特点和要求易于实现工业产业化。超细/ 纳米WC 基复合粉是耐磨损耐腐蚀硬质合金防护涂层、高性能硬质合金块材生产的关键原料。

采用特殊工艺制备的高纯、高分散的纳米氧化铝粉体，不经过任何特殊的物理及化学处理便可分散于分散相中，形成稳定、均一的分散体系。该粉体主要用于彩色喷墨打印介质用的无机颜料，能够赋予彩色喷墨打印介质高光高吸墨的优良特质。用于水晶级高光、高吸墨喷墨打印介质，可替代进口。 性能指标： 化学组成：AlOOH·xH2O 颜色：白色 晶体结构：勃姆石，又名－水软铝石（英文名称Boehmite）

聚氨酯指大分子主链上含有许多氨基甲酸酯基的高分子化合物。它由二（或多）异氰酸酯与二（或多）元醇通过逐步聚合反应生成。聚氨酯是综合性能优秀的合成树脂之一。由于其合成单体品种多、配方调整余地大，可广泛用于涂料、黏合剂、泡沫塑料以及弹性体。 近年来，我们追踪BASF、Bayer、Rhodia、Henkel、ucb及AIR等公司的技术进展；而且，对国内的技术、生产现状也非常了解。 几年来，我们在水性树脂合成方面进行了广泛的研究：（1）建立了缩聚反应分子量控制的理论方法；（2）水性聚氨酯皮革涂饰剂合成；（3）单组分木器漆用水性丙烯酸-聚氨酯分子级杂化体的合成；（4）单组分木器漆用水性聚氨酯树脂、水性聚氨酯油的合成；（5）双单组分木器漆用水性聚氨酯树脂（羟基组分）的合成；（6）工业烤漆用水性聚酯及醇酸树脂合成；另外对水可分散多异氰酸酯的合成也进行了初步探索。