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超双疏自清洁涂层
一、 项目简介荷叶出淤泥而不染的自清洁性能、蛾翅膀表面的自清洁性能、水黾的腿在水面上自由行走而不下沉、鱼体表面在油污污染的水中保持自身清洁等一系列自然界中的超疏水、超双疏现象引起了许多学者的极大关注。近年来国内外关于超疏水、超双疏的研究都有大量文献报道。然而依照这些方法制备超疏水/超双疏涂层的成本非常高且技术要求严格,进行大规模工业生产几乎在短期内难以实现。2013年美国Ultra-ever Dry公司推出了世界首款,迄今为止也是唯一一家通过简单喷涂即可实现超疏水界面的超疏水的涂层。目前张旭教授课题组已经成功开发了具有世界领先技术的超双疏、自清洁涂层,此种纳米涂层模拟荷叶表面结构,具有超疏水、超疏油自清洁性质,利用简单喷涂可在布料、木材、纸张、金属、建筑等材料表面,快速形成“荷叶效应”界面,并具有耐紫外线和一定的耐磨性质,具有自清洁、防水、防腐蚀、防冻、减阻、油水分离等作用,在建材、化工、石油、国防军事、能源等领域具有广阔的发展空间,是一种极具发展潜力的新材料。例如,直接喷涂在衣物、鞋帽、帐篷表面可实现自清洁、防雨功能,达到免清洗作用,并具有织物原有的透气性;喷涂在高压电网输电支架以及风力发电扇叶上可防止结冰;喷涂木材表面可实现户外的防潮、防霉;喷涂电路板上可实现防水、防潮;喷涂在高层建筑物表面可实现自清洁等等。此外,此种材料的生产无排放、无污染。张旭教授课题组已经实现了小试生产制备,实验室即可制备公斤级产品,取得了目前已知除美国Ultra Ever-dry公司以外全球唯一能够公斤级制备超双疏、自清洁涂层的技术,并在一些方面超过该公司产品,例如已经能够突破超双疏涂层白色限制,得到各种颜色的超双疏涂层;能够对食用油、导热油、甲苯、氯仿等实现超疏油;通过简单调整可实现只超疏水但亲油,喷涂后的织网可对油水两相实现快速、简便的油水分离。该技术已申请四项相关国家发明专利,目前正在积极与相关应用企业合作,推广该产品的市场应用。二、 项目技术成熟程度已实现实验室的小试制备(5L反应釜)。三、 技术指标(包括鉴定、知识产权专利、获奖等情况)喷涂在材料表面对油(食用油、导热油、甲苯、氯仿等)和水接触角大于150度,滚动角小于10度,耐受温度使用温度范围可以在-34℃~149℃之间,目前已申请四项国家发明专利。四、 市场前景(应用领域、市场分析等)此种纳米涂层模拟荷叶表面结构,具有超疏水、超疏油自清洁性质,利用简单喷涂可在布料、木材、纸张、金属、建筑等材料表面,快速形成“荷叶效应”界面,并具有耐紫外线和一定的耐磨性质,具有自清洁、防水、防腐蚀、防冻、减阻、油水分离等作用,在建材、化工、石油、国防军事、能源等领域具有广阔的发展空间,是一种极具发展潜力的新材料。在早期,人们对于如何防水、防油一直以来都是热衷讨论的话题,毕竟没有人会愿意打扫厨房里各种油污,或者自己的手机掉进水里当场报销损失惨重。各色疏水、疏油涂层几乎成为人们生活中不可或缺的化学用品,小到手表、雨伞,大到航海航天,都可以找到疏水、疏油涂层的身影。例如:   能源行业我国南北交界地区冬季长出现冻雨现象,结冰对风力发电扇叶、高压输电线支架产生很大的影响,该涂层的超疏水的微小滚动角可使材料表面无水存留,避免材料表面结冰。此外,自清洁作用在太阳能电池板上的应用也具有广阔的空间。 油水分离我们开发的超双疏涂层之一超疏水亲油涂层喷涂在普通纱网上,普通筛网即可具有油过、水不过的特点。纱网亲油,因此油能轻易通过筛网,而织网表面超疏水、极小滚动角,水在织网表面迅速流走,达到油水分离作用。如果在普通瓶子口蒙上该种纱网可在油水混合液捞取,只有油能进入瓶子中(如图所示)。 军事国防喷涂有超双疏涂层的织物具有自清洁作用,同时涂层渗透到织物中增加了其耐磨性,更为重要的是能够保证织物的透气性,因此可制成作战服、野外帐篷、背包、手套等等户外用品 。此外超双疏涂层在防腐、防冻、防潮方面对武器装备无疑具有最强保护作用。 日用品超疏水雨衣、雨伞使使用过的雨具,无水积存,直接收纳放入背包中;喷涂超疏油涂层的抽油烟机可滴油不沾全部回收;喷涂在厕所卫浴上可有效避免尿垢的产生。 建筑物自清洁我们开发的超双疏自清洁涂层具有抗紫外线作用,对户外墙体具有较强的粘附性,同时开发出彩色超双疏自清洁涂层,对高层建筑具有自清洁作用。 防腐、防潮作用我们已经进行了初步的应用尝试,喷涂超双疏涂层的金属在浓酸中具有一定的抗腐蚀作用;由于极小的滚动角,对户外的金属制品具有很强的抗腐蚀作用;喷涂在木材表面可达到防腐、防潮的作用。 船舶行业:如果船体喷涂上超疏水涂层,船只行驶过程中与水的摩擦会大大降低,这样对燃油就会节省很多,海藻之类吸附在船底的现象也会减少很多,对于船舶的护理会减轻很多工作,其实也是减少成本。船舶方面,目前船只有一半以上的驱动能是被船体与水之间的摩擦消耗掉的。如果能通过特殊涂层在船体表面形成空气膜,船与水摩擦而造成能耗则能降低10%,因而可以大量节省燃油。一般船舶航行中受到的阻力有3种,即船体运动引起的兴波阻力、产生旋涡引起的旋涡阻力以及由于水和船体之间接触产生的摩擦阻力.在这3种阻力中,对于油船那样的低速肥大型船舶,摩擦阻力要占全部阻力的80%以上,而对通常的货船约占70%的比例。因此,降低摩擦阻力是一项重要的技术。 应用在航海以及航天事业,以减小因为液体产生的阻力,达到节能环保且高效转换动能的效果。 电子元件行业可以应用在真正防水的电子元件上,或者是需要经常接触带腐蚀性液体的工作人员,这款涂层的诞生不得不说是一个福音,例如一些电子原件需要进入到水中、高温中、冰块中、油中等一些特殊环境工作,有了超双疏涂层,就不用担心了,可有效解决问题。  在电子元件上覆盖厚度远比人类头发直径小的薄膜涂层后,水无法真正接触到关键电子元件,也就不能对其造成损害。 通信设备其它室内室外设备都可以使用,延长寿命,使用功效不会降低,免受雨水的干扰。  五、 规模与投资需求(资金需求、场地规模、人员等需求)可面谈六、 生产设备常规反应釜,无三废排放;喷涂设备七、 效益分析目前全球唯一生产厂商美国Ultra-ever Dry推出的超疏水涂层价格为:底层涂层约人民币70万/吨、表层涂层人民币140万/吨。八、 合作方式共同开发市场。九、 项目具体联系人及联系方式(包括电子邮箱)联系人:张旭 博士/教授河北工业大学化工学院高分子科学与工程系天津市红桥区光荣道8 号E-mail:xuzhang@hebut.edu.cnTel:022-60200443
河北工业大学 2021-04-13
一种预制装配式混凝土抗震节点
本实用新型公开了一种预制装配式混凝土抗震节点,包括预制的混凝土柱、预制的混凝土梁、上部连接钢板、下部连接钢板、横向螺栓、竖向钢垫板、竖向螺栓、钢制十字抗剪件,横向螺栓和竖向螺栓均为施加了预应力的螺栓,预制的混凝土柱带有牛腿,混凝土柱远离混凝土梁的一端上设有两个矩形凹槽,矩形凹槽与竖向钢垫板相适配,矩形凹槽内分别设有横向螺栓孔一横向贯穿混凝土柱,预制的混凝土梁截面为T型,混凝土梁的端头处留有与横向螺栓孔一相适配的横向螺栓孔二,混凝土梁靠近端头处竖直设有竖向螺栓孔一。该预制装配式混凝土抗震节点拼装简单、
安徽建筑大学 2021-01-12
一种预制板振动填实装置
(专利号:ZL 201310536259.3) 简介:本发明公开一种预制板振动填实装置,属于工业制造技术领域,该装置用于预制板灌注混凝土后的振动填实。该装置包括传动电机、橡胶滚轮、从动滚轮、举升油缸、通用支撑、弹性支撑、振动底板、振动电机、振动支板、振动摇杆以及振动曲柄。本发明装置采用了曲柄摇杆机构实现预制板灌注后的平面振动填实,振动平稳且不易产生气泡,保证了预制板在灌注混凝土后内部紧实,提高承载能力,同时设计了传输台板的滚轮,采用了可升
安徽工业大学 2021-01-12
模块化全装配预制混凝土结构住宅体系
模块化全装配预制混凝土结构住宅体系将单一住户作为一个预制单元,各预制单元 通过横向拼接形成一个住宅楼层。其中单个预制单元包括其墙体及上部楼板,拼接部位 预制墙体设置单片钢筋网,墙体厚度取标准厚度的 1/2。相邻半墙以及墙体开洞部位上 方半梁采用分布螺栓实现横向拼接,悬挑半梁的横向拼接及纵向连接同样采用螺栓连接 方式。各住宅楼层通过单元墙体及拼接墙体底部设置连接件,实现楼层间的竖向连接, 最终形成一栋住宅建筑。本成果涉及两项发明专利“一种全装配式预制混凝土结构的连 接 系 统 ” ( 201210052417.3 ) 和 “ 单 元 式 全 装 配 预 制 混 凝 土 结 构 住 宅 体 系 ” (201210052419.2)。 
同济大学 2021-04-13
自蔓延冶金法制备超细粉体
东北大学成功开发出以金属氧化物为原料,镁热自蔓延冶金法规模化清洁生产超细粉体的原创技术,并突破了设备产能的局限,打破国外的技术垄断与封锁。从方法-产品-装备的集成创新,先后获得发明专利12项。实现了超细钛粉等超细粉体的规模化清洁之辈,目前已进入产业化和推广应用阶段。成功开发亚微米超细钛粉、钨粉、铬粉以及纳米无定形硼粉。所制备钛粉粒度小于1微米,纯度大于97.5%;钨粉粒度小于0.5微米,纯度大于99.0%,氧含量低于0.15%;铬粉粒度小于1微米,纯度大于99.0%,氧含量低于0.05%;无定形硼粉粒度小于100纳米,纯度95.0~97.0%。 项目涉及的产品包括钛、钨、铬、无定形硼粉及硼化物陶瓷粉等超细粉体。钛、钨金属作为一种战略性金属材料,是飞机制造、宇宙航天行业所必需的材料,是金属3D打印的关键原材料,对国家安全、国防建设起着至关重要的作用。例如3D打印的适用材料―钛合金球形粉末,一直是制约3D打印技术发展的关键环节,为美、德、英等发达国家垄断,进口价格高达400万元-600万元/吨。超细高纯金属铬粉是高纯靶材的关键材料,也是军工领域的战略材料之一,售价高达200万元/吨以上。高活性无定形硼粉广泛用于火箭燃料助推剂、汽车安全气囊的触发剂,美国一直垄断着其技术,进口价高达千万元/吨。为此,我国当前优先发展的高技术产业化重点领域指南中将金属粉体等超细粉体及其材料列为优先发展的高技术产业。本项目涉及的钛、钨、铬、无定形硼粉等超细粉体将瞄准替代进口产品,为国家安全建设提供急需的关键原材料。未来5年,3D打印、军工、航空航天工业的发展,钛粉、无定形硼粉等超细粉体的需求量将会急剧增加,年需求量在10万吨以上。若投资建立一条两百吨~五百吨规模的超细粉体的生产线,其总产值可达2~3亿元左右,其利润可达5000~7000万元以上。由于该技术及装备完全是由东北大学所研究开发,在市场上处于领先地位,具有完全的市场主动权,能够实现快速地持续发展,具有广阔的发展前景。
东北大学 2021-04-11
自泳型水性汽车防腐底漆
成果描述:一种水性环氧磷酸酯乳液涂料,主要组成是环氧磷酸酯树脂、异氰酸酯固化剂、小分子量环氧磷酸酯乳化剂,通过高速乳化制成水性乳液;再混入颜料、促进剂等配制成涂料。 目前主要应用对象:通过自动沉积工艺在钢质材料表面进行防腐处理(需要高温固化)。 优势:投入成本较低、漆膜防腐性能可以达到360h(耐盐雾试验),特别适于异型件的表面防腐处理。市场前景分析:化工市场。与同类成果相比的优势分析:国内领先。
四川大学 2021-04-10
一种自密实高强砂浆
本发明属于建筑材料技术领域,具体涉及一种自密实高强砂浆。由水泥、石粉、硅 灰、膨胀剂、减水剂按一定配比组合而成。所述水泥为硅酸盐水泥或普通硅酸盐之一种, 石粉为双飞粉,减水剂为聚羧酸盐减水剂。本发明通过采用新型减水剂,使得砂浆的流 动度经时损失很小,2 小时内的流动度基本保持不变,28d 抗压强度高达 70~90MPa 以 上,提高了施工的便利性。本发明用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥和黄砂配制了高强度 砂浆,大大降低了生产成本,便于大量使用。本发明制备方法简单、应用广泛。
同济大学 2021-04-13
自蔓延复合钢管制备技术
自蔓延高温合成(Self-propagating High-temperature Synthesis, 缩写SHS)是利用化学反应自身放热制备材料的新技术。目前已发展成为一个介于燃烧科学与材料科学之间的新学科,用自蔓延技术合成的材料达上千种,它的突出优点是设备简单、工序少、合成速度快、成本低,尤其适用于高温难熔材料的合成。 本项目涉及的SHS陶瓷内衬复合钢管、不锈钢及耐蚀合金内衬复合钢管、耐腐蚀聚合物内衬复合钢管、小口径陶瓷内衬复合弯管均已达到工业化生产的程度,广泛应用于冶金、矿山领域;煤炭和电力工业领域;石油、化工工业、水处理工业领域; 建材工业、运输工业领域;粮食、食品工业、饲料加工业和医药工业领域。 SHS陶瓷内衬复合钢管:SHS-离心法与传统工艺(热喷涂法、等离子喷涂、热装法、爆炸法等)比较有明显的优点:成本低、内衬陶瓷层与钢管结合紧密、制备的复合钢管长度较长(可达5.5米)。已广泛应用于矿山尾矿输送,电厂煤粉和除灰管道等工业领域。 不锈钢及耐蚀合金内衬复合钢管:SHS-离心法制备超低碳不锈钢,避免钢中析出碳化物,因此可防止由于碳化物析出造成的晶界附近贫铬,从而提高不锈钢内衬层的抗晶间腐蚀性能,内衬层可与外层钢管实现牢固的冶金结合。可代替整体不锈钢管,其成本是整体不锈钢管的1/3,在冶金、石油、化工等领域有广泛的应用前景。 耐腐蚀聚合物内衬复合钢管:该复合钢管由三层组成,最里层是聚合物,中间层是氧化铝陶瓷,最外层是碳钢。聚合物内衬层厚度为0.5~1.0mm,最高使用温度是120℃。由于聚合物内衬层与氧化铝陶瓷过渡层之间结合强度高以及内衬层表面光滑,因此该产品具有内衬层不易脱落和输送介质时阻力较小等优点。该产品具有优良的耐腐蚀和耐磨性能,与普通聚合物管相比,不易老化,可承受更高的压力,输送热水时不易结垢,可广泛用于石油、化工、食品、冶金和矿山等行业。例如,在化工行业用于高腐蚀性介质的输送,取代钢管和铸铁管用于输水管道,还可代替水泥管用于污水处理系统。小口径陶瓷内衬复合弯管:该工艺弥补了离心法只适合制备直的规则形状管状样品的不足,即可制备等径的弯管,又可制备变径的直管和弯管。陶瓷内衬弯管的内衬层是Al2O3陶瓷、Al2O3-ZrO2、Al2O3-Cr2O3复合陶瓷,内衬陶瓷层具有优异的耐高温氧化、耐磨和耐高温腐蚀性能,在冶金、化工等工业领域有广泛的应用前景。该种复合钢管用作高炉喷煤枪已经在国内几家大型钢铁企业获得成功应用。
北京航空航天大学 2021-04-13
手扶式自平衡微耕机
该手扶式自平衡微耕机,包括内燃机、变速箱和主旋耕刀,内燃机通过变速箱接主旋耕刀以驱动主旋耕 刀转动,主旋耕刀的刀轴平行于地面横向设置,其特征在于:本微耕机还包括起平衡作用的辅旋耕刀,所述 辅旋耕刀位于主旋耕刀的后方,辅旋耕刀与动力机构连接由动力机构带动其旋转以实现对土壤的切削,从而 达到平衡主旋耕刀的作用和辅助深耕的目的。
西南大学 2021-04-13
自驱动调光装置及其制备方法
本发明公开了一种自驱动调光装置及其制备方法,该方法包括 如下步骤:(1)将光敏剂、热敏剂和水按质量比 1:10:10000~100000 混合后冷藏;(2)将凝胶剂与水按质量比 1:100~200 混合;(3)将 步骤(1)得到的混合液与步骤(2)得到的混合液按体积比 1:1~10 混合,彻底搅拌均匀后,向透明模具中灌注,封装后冷却成型,得到 自驱动调光装置。该装置包括调光层和两个透光层,所述调光层位于 所述两个透光
华中科技大学 2021-04-14
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