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纳米太阳能电池技术
太阳能电池是能源技术领域发展最快的行业,目前江苏有9家海外上市的太阳能电池公司,2010年产值达到2500亿,相关配套企业有4000多家,目前技术是基于硅的第一代太阳能电池,硅生产是高能耗,极度污染的产业,同时硅成本高是制约太阳能发电成本达到并入电网的瓶颈,所以,发展新一代太阳能电池技术迫在眉睫。本技术采用廉价纳米晶为原材料,让玻璃接收太阳光发电,大
南京工业大学 2021-01-12
纳米复合粉末渗锌防腐技术
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。
天津大学 2021-04-11
新型纳米晶荧光材料及其应用技术(技术)
成果简介: 北京理工大学材料学院纳米光子学材料与技术实验室在致力于开发性能优异、绿色、实用的纳米晶发光材料研究。在国家“973”计划项目和自然基金项 目的支持下,研制出一种基于铜铟硫(CuInS2)和铜铟硒(CuInSe2)的新型、 绿色、低毒荧光纳米晶材料,已在白光照明、发光二极管、生物标记、太阳能电池等领域获得重要的应用,相关的材料制备和应用技术已申请了专利。 本项目所制备的新型纳米晶荧光材料性能优异,波长可在 500-900 nm 之间 调控,荧光量子产率超过 50%,可作为荧
北京理工大学 2021-04-14
纳米碳材料高效生产技术应用
成果描述:纳米碳材料在人类的生产生活中正显示出越来越多的重要作用,具有广阔的市场空间。碳纳米材料生产由于成本高及部分技术上的瓶颈制约了大规模生产,市场拓展减缓。我们团队经过十余年的研究和开发,采取研发创新的高新技术,可廉价高效地生产高附加值碳纳米材料(纳米碳管,纳米碳纤维)。目前技术路线可行,实验室小试阶段已完成;团队急需通过有实力企业的诚意投入,共同完成纳米碳材料新产品的放大生产;快速扩大工业化规模生产和市场销售,形成品牌。市场前景分析:可用于多个高技术产品市场,附加值高;例如:可强化锂电池电极材料性能和锂电池的整体性能;可用于超级电容器储存电能;可用于隐身吸波材料;以及飞机、汽车等轻质配件材料,轻质合金钢,强化钢化高分子材料等。其中纳米碳纤维年用量4万吨,纳米碳管年产能数千吨;而且每年都在明显增长。与同类成果相比的优势分析:目前本团队创新研发的新技术的指标主要有催化剂性能指标和碳纳米管纯度指标。碳纳米管 CVD 制备过程中催化剂的性能将直接影响所生产的碳纳米管的性能。碳纳米管的技术指标主要有反应温度、制备 CNTs 单位质量产量、及原料固碳率等。本技术中催化剂反应温度低于800 ℃, 催化剂的产碳能力可达CNTs 60 - 120 kg/kg cat, 原料单程固碳率为 15%-50%;纳米碳材料纯度高,在85%-98%。碳纳米管的纯度高,制备的碳纳米管纯度超过85%;有的达到 98%。国际先进,国内先进。
四川大学 2021-04-10
纳米碳材料高效生产技术应用
纳米碳材料在人类的生产生活中正显示出越来越多的重要作用,具有广阔的市场空间。碳纳米材料生产由于成本高及部分技术上的瓶颈制约了大规模生产,市场拓展减缓。四川大学研发团队经过十余年的研究和开发,采取研发创新的高新技术,可高效低成本地生产高附加值碳纳米材料(纳米碳管,纳米碳纤维)。 新技术的指标主要有催化剂性能指标和碳纳米管纯度指标。碳纳米管 CVD 制备过程中催化剂的性能将直接影响所生产的碳纳米管的性能。碳纳米管的技术指标主要有反应温度、制备 CNTs 单位质量产量、及原料固碳率等。本技术中催化剂反应温度低于800 ℃, 催化剂的产碳能力可达CNTs 60 - 120 kg/kg cat, 原料单程固碳率为 15%-50%;纳米碳材料纯度高,在85%-98%。碳纳米管的纯度高,制备的碳纳米管纯度超过85%;有的达到 98%。此技术路线可行,实验室小试阶段已完成。 碳纳米管、碳纤维是近十年飞速发展的新型纳米材料,具有很大的商业价值和用途,附加值高。碳纳米管可以作为模具制备出最细的纳米尺度的导线,或者全新的一维材料,在未来的分子电子学器件或纳米电子学器件中得到应用。制备的微型导线可以置于硅芯片上,用来生产更加复杂的电路。利用碳纳米管的性质可以制作出很多性能优异的复合材料。例如用碳纳米管材料增强的塑料力学性能优良、导电性好、耐腐蚀、屏蔽无线电波。使用水泥做基体的碳纳米管复合材料耐冲击性好、防静电、耐磨损、稳定性高,不易对环境造成影响。碳纳米管增强陶瓷复合材料强度高,抗冲击性能好。碳纳米管和金属形成金属基复合材料;这样的材料强度高、模量高、耐高温、热膨胀系数小、抵抗热变性能强。
四川大学 2021-05-11
低成本纳米微晶陶瓷制备技术
本项目开发了一种全新概念的纳米陶瓷制备新工艺新技术。它采用天然矿物和工业废渣来取代高温烧结法中昂贵的纳米陶瓷粉末,使制备成本大幅降低。用高温溶胶-凝胶工艺从根本上解决了材料组成的不均匀性和残留气孔等问题,同时具有生产周期短、效率高、能耗低、制品的均匀性和可靠性好等优点。开发的原位受控晶化技术不仅使材料的晶粒尺寸控制在纳米级,而且还可对晶相数量和结晶形状进行有效控制,可获得具有球状或针状晶体的纳米微晶陶瓷。
湖南大学 2021-04-10
低成本纳米微晶陶瓷制备技术
本项目开发了一种全新概念的纳米陶瓷制备新工艺新技术。它采用天然矿物和工业废渣来取代高温烧结法中昂贵的纳米陶瓷粉末,使制备成本大幅降低。用高温溶胶-凝胶工艺从根本上解决了材料组成的不均匀性和残留气孔等问题,同时具有生产周期短、效率高、能耗低、制品的均匀性和可靠性好等优点。开发的原位受控晶化技术不仅使材料的晶粒尺寸控制在纳米级,而且还可对晶相数量和结晶形状进行有效控制,可获得具有球状或针状晶体的纳米微晶陶瓷。
湖南大学 2021-02-01
纳米抗菌碳酸钙生产技术
一、项目简介  随着生活水平的不断提高,人们越来越关注自身的健康状况,对生存环境、卫生条件等也提出了更高的要求,各种类型的抗菌剂应运而生,但性能稳定、应用广泛、适宜工业化的抗菌剂还很是缺乏。  无机抗菌剂由于其容易工业化、抗菌谱广、耐温性能好而备受青睐。无机抗菌剂的主要成分是负载型银、锌或铜等,最常用的是银系抗菌剂。目前多以沸石、磷酸盐、硅胶、玻璃等无机材料为载体。但这类抗菌剂存在的主要问题是:(1)抗菌剂的粒径一般在0.5-10微米,能够与病菌或细菌接触的表面积较小;(2)制备工艺复杂,而且作为抗菌有效成分的金属离子在载体表面的分布不均匀;(3)制备成本较高;(4)产品的白度较低,应用在塑料、造纸、涂料等浅色或白色产品中影响产品外观。  纳米碳酸钙广泛应用于橡胶、塑料、造纸、涂料、油墨、医药等许多与人们的生活息息相关的行业,同时具有粒度均匀,比表面积大,以及其它抗菌载体(例如:沸石、膨润土等)所不具有的高白度和低成本的优点。故对纳米抗菌碳酸钙的研究对功能性纳米碳酸钙和抗菌剂的发展都具有非常重要的意义。  试验结果表明:本产品具有长效抗菌性;产品透射电镜照片显示产品粒径为纳米级。本技术解决了目前国内无机抗菌剂产品白度低、生产成本高等问题。而纳米碳酸钙本身就是一种常用的功能性填料,应用范围广泛。本技术使之又具备了抗菌功能,提高了纳米碳酸钙的附加值,且应用方便。  我国具有丰富的石灰石资源,以其为原料开发高附加值的功能性纳米碳酸钙产品,具有重要的应用价值。二、项目技术成熟程度  本课题以石灰石为原料制备纳米抗菌碳酸钙,技术新颖,可行性高。通过近几年的研究,课题组在纳米碳酸钙的晶形、粒径、分散性、制备工艺、生产设备选择等研究上取得了一定成果,在抗菌剂研究方面成功地解决了银系抗菌剂的变黑和稳定性问题。在实验室进行了纳米抗菌碳酸钙的放大实验,取得了令人满意的结果,并就前期研究成果申请了技术发明专利。三、技术指标  该项目已获得发明专利以纳米碳酸钙为基体的抗菌材料的制备方法,专利号为ZL200910067771.1。  外观为白色粒子;白度>92;平均粒径<100nm;比表面积25-50m2/g;杀菌率 99.9%(细菌总数约为200000个)。产品粒度分布窄、分散性好。四、市场前景  首次提出纳米抗菌碳酸钙的概念,对现有碳酸钙生产工艺稍加改进即可生产本产品,所生产的纳米抗菌碳酸钙具有以下特点:  1.产品白度高。该产品白度达90以上,在其应用领域如塑料、涂料、化纤、造纸等行业不会影响产品的外观;  2.抗菌效果好。纳米效应和光催化效应共同作用使得产品具有优良的抗菌性,且具有长效抗菌性;  3.成本低。碳酸钙较其它载体原料价廉易得、成本更低;  4.应用方便。纳米碳酸钙作为一种优质填料和白色颜料, 广泛应用于橡胶、塑料、造纸、涂料、油墨、医药等与人民生活息息相关的行业。本技术使纳米碳酸钙同时具备了抗菌性,也就是说作填料它和基体的相容性好,同时还具有抗菌功能。  市场前景:  本技术制备的纳米抗菌碳酸钙,粒度分布均匀、白度高、成本低。在有光或无光条件下均能发挥抗菌作用。该抗菌碳酸钙在橡胶、塑料、造纸、涂料、油墨、医药等行业具有广阔的应用前景。五、规模与投资需求对于现有碳酸钙生产厂家,只需增加一个抗菌剂负载工序即可。生产规模根据厂家要求而定。投资受市场影响价格会有波动。若新建厂1万吨/年的生产能力,需要120万元。六、生产设备在原有碳酸钙生产流程基础上增加1台反应釜、3台抗菌剂配料釜即可。新建厂主要设备包括:石灰窑、化灰机、碳化塔、反应釜、压滤机、干燥机、包装机等。七、效益分析 每1万吨产品年利润500—1000万元人民币。受市场影响价格会有波动。
河北工业大学 2021-04-13
纳米透明耐磨涂料的生产技术
纳米透明隔热涂料:采用半导体纳米材料为功能填料,制备出的涂料价格适中、性能优良。可将涂料在自动化生产线上涂覆于玻璃的表面,一次性制成纳米隔热玻璃。将这种纳米隔热玻璃用于汽车、各类建筑物上,不仅具有良好的透明性(可见光区透过率>80%),而且能有效的隔绝太阳热辐射 (近红外区屏蔽率>63%),具有很好的节能效果,同时涂料本身是一种环境友好的水性涂料。该项成果达到国际先进水平,并已投入工业化生产。纳米透明耐磨涂料:纳米透明耐磨涂料主要针对家具、地板、透明树脂板及印刷电路板表面的耐磨性提高问题。涂料中加入无机纳米粒子,在保证涂层透明的同时,可大幅度提高涂层的耐磨性。尤其这种纳米涂料可以用极薄的涂层(5μm左右)获得很高的耐磨性,在家具,地板漆,透明树脂及印刷电路板领域有极其广阔的应用前景。
南京工业大学 2021-04-13
超衍射极限纳米光刻机技术
研发阶段/n1、在该方向发表论文10余篇,Nature子刊,Science子刊各一篇。。2、申报和获得该方向相关发明专利8项。其中1项授权转让给Facebook,Sony和中国一家企业。在华中科技大学申报5项发明专利,依托武汉舒博光电技术有限公司申报2项发明专利。。3、研发出2代超分辨纳米光刻样机。。4、配备光学装备开发专门团队,初步建成光学精密制造和检测平台。
华中科技大学 2021-01-12
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