成果与项目的背景及主要用途： 吸波材料即雷达吸波材料（RAM），是指能够吸收衰减入射的电磁波，并将其电磁能转换成热能而消耗掉或使电磁波因干涉而消失的一类材料。目前，随着电磁波污染的日益严重，吸波材料在民用领域具有极大的发展潜力。许多研究已证明，持续、高强度的电磁波照射会诱发细胞变异、诱发肿瘤、癌症等疾病，电磁波污染已成为世界各国本世纪重点治理的环境污染之一。不让电子设备发射电磁波是不可能的，所以消除电磁波污染最有效的办法就是使用吸波材料。这项属于电磁干扰（EMI）范畴的研究已在世界各国得到广泛重视和应用。 技术原理与工艺流程简介： 本项目研究制备含有不同含量及分布的碳纤维(毡)树脂基复合吸波材料，主要研究碳纤维(毡)排布方式、含量对于材料吸波性能的影响，通过调整参数，实现材料对电磁波的宽频吸收、高效吸收、选择吸收的目的；其次，通过对纤维(毡)表面改性、添加电磁损耗剂、改变基体种类等制备具有刚性和柔性基体吸波材料，同时对吸波机理进行研究，以求开发一种低成本、宽频、高效、轻质的吸波材料。试样的制备采用复合材料成型工艺压缩模塑。将环氧树脂与低分子量聚酰胺按质量比 2：1 搅拌均匀（E-44 型环氧树脂：低分子量聚酰胺树脂=100：50～100：100 质量比），在真空干燥箱中脱泡，然后浇注到事先预热的半溢式模具中，模具中预置碳纤维或碳毡。在透波层表面加一层 S-玻璃布，目的是达到与自由空间的阻抗匹配，在模具底部也加一层玻璃布，目的是抵消由透波层玻璃布引起的应力，使试样不致弯曲而造成测量误差。然后将浇注好的模具在 60℃，10MPa的压力下固化 2 个小时，得到所需的 180mm×180mm，厚度为 4mm 的正方标准试样。 技术水平及专利与获奖情况： 本研究通过两年多的大量实验，获得具有良好吸波性能和商用价值的环境功能材料。可用于消除环境空间中的有害电磁波。本课题组制备了材料样品，完成了 4 个专题的研究报告，发表论文 12 篇，申请专利两项。本研究已达到国际先进水平。 应用前景分析及效益预测： 随着电信业的飞速发展，吸波材料的应用已深入到通讯抗干扰、环保及人体防护等诸多领域。 成本估算： 环氧树脂/碳纤维复合吸波材料E-44 环氧树脂：15.4 元/公斤，低分子量聚酰胺树脂：24 元/公斤。碳纤维：300 元/公斤 每块试样用碳纤维：0.36 克 其他费用：电费，模具费，人工费 每块试样成本：约 4 元（180×180mm） 折合成本：约 120 元/平方米 应用领域：电磁波污染的防护，构筑微波暗室。 2、 连续碳纳米管纤维 成果与项目的背景及主要用途： 碳纳米管被誉为超级纤维，是 21 世纪的基础材料，具有优异的物理化学性质，其密度只有钢的六分之一，强度超过钢 100 倍，具有高导电导热性，导热性是铜的 5-8 倍，在高性能复合材料，能源电极，电场发射等多方面有重要的应用前景，世界各国和大公司都争先投入抢占碳纳米管市场，近年来产业发展迅猛。连续碳纳米管纤维是无数碳纳米管构成的长纱线，轻于碳纤维，有高柔性，具有碳纳米管所有结构和功能特性，可编织和成型，较碳纳米管更接近应用，在制备高性能复合材料方面，极具潜力，可用于宇航、汽车用高性能复合材料、风力发电叶片、导电导热材料、电力传输电缆、高强编织物，智能纺织和柔性光电器件等。 基于天津大学的气相法制备连续碳纳米管纤维技术，研发碳纳米管纤维量产化技术，制备万米连续碳纳米管纤维材料, 研发碳纳米纤维复合材料和相关新材料，在国内率先推出碳纳米纤维新产品，主导国内市场，开拓国际市场。 技术原理与工艺流程简介： 本方法是一步制备连续碳管纤维的方法，具有工业化应用前景。2010 年天津大学技术团队取得关键制备技术的突破，纺出千米连续的碳纳米管纤维，为产业化提供了基础。气相纺丝法是以含碳原理和催化剂输入到高温炉中，在气流中生长碳纳米管并组装成丝，用机械的方法纺出碳纳米管纤维的新方法。主要成果包括发明了乙醇/丙酮混合碳源，发明了水密封反应器和致密碳管纤维的纺丝方法。目前已经取得连续纺丝数小时数千米连续碳管纤维，在方法、技术和材料性能方面处于国际领先水平。 应用前景分析及效益预测： 碳纳米管的价格范围较大 2-20000 元/克，价格取决于碳管种类和纯度，有些容易合成，有些受制备限制，尚未量产化。目前市场上多壁管 2000 元/公斤，天津大学科技成果选编高纯碳管价格十倍以上。高纯单壁碳管尚未量产，目前仍以克量计，纯度 80%的单壁管价格为 60 美元/克，高纯（>90%）单壁管在 1000-2000 美元/克以上。连续碳管纤维为双壁管，纯度 90%，短期可参考单壁管价格 60-2000 美元/克。 应用领域： 高性能复合材料、导电导热材料、储能材料、功能电子和织物，产业领域航空航天、能源、环境、化工和纺织等。 合作方式及条件： 技术合作与专利转让 与国际知名企业和研究单位建立合作,引领碳纳米管纤维新产业的发展

项目主要科技创新内容包括：柴油车后处理系统电控单元智能化集成技术、喷射系统关键技术、载体及催化剂、构建后处理系统多场耦合模型及工程优化分析方法、后处理系统与整机匹配的标定与工程化应用技术等。 项目产品的NO,和PM排放值均低于国外同类先进产品，满足国五及以上排放标准，“总体性能达到国外同业先进水平"，部分关键性能指标领先国外同类产品水平。

主要功能：解决NFC（Near Field Communication）天线在金属环境下的失效问题 应用领域：配备NFC功能的智能终端及相关设备，如：智能手机及穿戴产品、智能家居及智能汽车等待 特色与先进性： ？ 采用缓冲均化技术，实现了磁性基板用铁氧体粉料的稳定批量生产，性能偏差控制在±1%以内； ？ 首次采用全相溶水性体系流延法制备NFC天线用铁氧体磁性系列基板材料，并厚度在0.06mm至0.3mm范围内可调，流坯体成型速度可大于12.7mm/s； ？ 形成了NFC天线模组抗金属特性从性能仿真到参数评估的一整套参数仿真、评估模型； ？ 形成了一系列自主知识产权，本项目目前为止共申请专利13项。在行业内形成了较强的影响力，并在行业内起到了带动作用； 性能指标达到世界先进水平，具体如下： ？ 研制的NFC天线用铁氧体磁性基板材料其磁导率实部（μ′）大于175@13.56MHz，磁导率虚部（μ″）小于3.5@13.56MHz； ？ 批生产制备的NFC天线用铁氧体磁性系列基板材料其性能指标达到磁导率实部（μ′）大于150@13.56MHz，磁导率虚部（μ″）小于2.5@13.56MHz。 能为产业解决的关键问题和实施后可取得的效果 自该项目立项之初，铁氧体型NFC天线基板材料长期被日韩企业所垄断，致使铁氧体型NFC天线基板材料在国内的销售价格一度高达3000元人民币/平米。此成果在于打破国外垄断，解决国内该材料空白的窘境，为NFC技术在国内的推广起到技术与价格的双重保障； 2013年被业界定位为NFC元年，ABI同时预测：至2017年具有NFC（近场通信）功能的设备年出货量将接近20亿部，其中主要为智能手机及其他消费类电子产品。 并随着物联网及智能家居及智能汽车的概念兴起，NFC标签作为物联网设备身份识别信息，需求量将大幅增加。NFC技术已经被视为智能家居及智能汽车各连接设备的接入方式，如果在不久的将来，智能家居及智能汽车进入家庭，则对NFC模块及其配件需求量将大幅增加，NFC天线基板材料的需求量也将随之增加。 综上，NFC技术正处在快速的推广期，NFC技术的应用将逐步在人们的日常生活中体现。NFC天线基板材料预期将有广阔的应用及市场空间。

解决 NFC（Near Field Communication）天线在金属环境下的失效问题。

NFC天线用铁氧体磁性基板材料

新能源汽车的迅猛发展，为动力电池产业提供了万亿级的市场容量，到 2020 年底，城市公交、出租车及城市配送等领域新能源车保有量达 60 万辆。目前使 用的石墨类伏击材料容量低，无法满足高能量密度的需求。该项目通过为动力电 池厂商提供高性能硅碳负极及其他负极材料，以提高纯电动汽车的续航里程 2 倍以上。硅负极材料具有极高的理论容量(~4200 mAh/g)，其容量是现有商业化 的石墨负极的 10 多倍。但其充放电过程中产生的大体积膨胀(~400%)会严重影响 其循环寿命。我们团队经过数年研究，提出“清矽硅碳”使普通微米硅粉进行包 覆“均匀+可控”功能层的工艺过程实现“性能+成本”的最优产业升级。美国能 源部高度评价了该项研究成果（2015 年仅有 2 项研究成果受此殊荣）。

含碳耐火材料按显微结构分，有陶瓷结合型和炭结合型两大类，而炭结合型属于不少耐火材料，一般所谓的含碳耐火材料均指此类。其生产工艺是先将粘结剂和粗颗粒骨料混匀，使粘结剂在粗颗粒表面形成一层薄膜，然后加入耐火材料细粉和石墨粉混匀后成型，经200℃热处理后的粘结剂固化形成固体框架把耐火材料和石墨粉结合起来得到不烧含碳耐火材料制品。显然，所形成的碳框架的连续性及强度对制品的性质有很大的影响。只有对耐火材料浸润性好且高温残碳高的粘结剂，才能形成完整性好且强度高的碳框架。因此对含碳耐火材料用粘结剂必须具有浸润性好，残碳率高的特性，同时对工业生产而言还要求其常温流动性好，无刺激性气味等。 伴随着含碳耐火材料的研制与生产，曾先后试用过煤焦油沥青、石油沥青、酚醛清漆等作为粘结剂，但均因存在各种各样问题，工艺过程有严重污染或者制品性能不能满足要求等。因此，研制满足含碳耐火材料要求的粘结剂是含碳耐火材料得以广泛应用的关键之一。 本技术是用焦化副产酚类产品和甲醛为主要原料，以1.2～1.5mol比按照一定的方式投入反应釜，在A、B两种催化剂的作用下，在25～90℃范围内，以0.6～0.8℃/分钟的升温速度先后经过升温反应→维温反应→减压脱水→粘度调整→质量检验→冷却放料等工艺过程，最终获得满足要求的粘结剂制品。整个工艺过程的时间为6～7小时。 产品质量： 1.外  观            淡黄色至棕红色 2.密  度（30℃）      1.220～1.240 3.粘  度（30℃）      3.0～8.0Pa.s 4.固含量（205℃）       >76.0％ 5.残碳率（900℃）       >46.0％ 6.水  分                <6.0％ 与国内外同类型产品比较，本产品及生产技术具有以下特点：1.产品适用范围广：适用于镁碳砖、铝碳砖、镁铝碳砖、铝锆碳砖等含碳耐火材料的生产；2.保质期长：室内保存产品的保质期可达三个月；3.粘度可调：可以按照使用对象的制品性能要求和生产工艺要求，季节要求，气温要求灵活调整产品的粘度；4.浸润性好：混料均匀，成型性好；5.生产工艺全封闭：6.基本无污染；7.工艺条件温和，易于控制；8.使用量少：用量仅为耐火材料的3.8％～4.0％，明显降低含碳耐火材料的成本；9.耐火材料制品的性能提高：使高温抗折强度明显提高，转炉炉龄提高。

【发 明 人】陈佩东；段金廒；严辉 【摘要】 本发明公开了一种用黄蜀葵秸秆制备塑木材料的方法，它包括黄蜀葵粉末的制备，电辅加热高速混合，除湿、造粒，挤出和加工成型等步骤。本发明提供的用黄蜀葵秸秆制备塑木材料的方法，工艺设计合理，可操作性强，根据黄蜀葵的纤维特征和理化性质，优选出制备工艺，制备得到的塑木，强度高，握钉力强，并且木质纤维含量高，抗冲击强度高，环保性高，是一种优良的塑木材料。并且本发明原料为中药废弃物，生产成本较低，原料中植物纤维长、含量高，可将废弃资源回收再生化，产品冲击强度等物理性能提高，使用寿命延长，具有重要的经济效益和社会效益。

项目简介 本成果一种人工湿地用多孔基质材料及其制备方法，属于水处理材料技术领域。常 温下，将质量比为 10-20%的粒径 0.5-1.5mm 砂质粘土、5-35%的粒径 5-10mm 沸石、5-10%235 的粒径＜10mm 腐木、5-35%的Ⅰ级粉煤灰或Ⅱ级粉煤灰、5-25%的粒径＜5mm 铁屑、1-2% 的建筑用减水剂和 10-15%的水搅拌均匀形成混合料；将混合料注入球形或砖形模具中， 在 80-120Pa/mm2 的压力下压制定型，1 小时后脱

以周廉院士为带头人的中心研究团队，面向航空、航天、海洋工程和生物医疗等领域对高性能、结构-功能一体化材料及其面向性能制备的高端制造技术的迫切需求，围绕高性能钛合金、镍基高温合金、难熔金属及铁基合金粉体材料的制备与应用，开展了高性能合金成分设计与优化、高均匀高洁净母合金制备、高性能金属粉体材料制备、增材制造构件后处理集成技术及装备、粉末冶金近净成形技术的系统研究，形成了增材制造领域用高性能金属粉末材料制备及应用的成套专用技术。