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纳米金属粉体连续制备技术
纳米金属粉体材料广泛用于催化剂、润滑剂、建筑材料、陶瓷材料、气敏材料、绝缘材料、纺织材料、发光材料、木材、灭火剂、生物医学材料等，在冶金、机械、化工、电子、国防、核技术、航空航天等领域具有极其重要的潜在应用价值。金属纳米粉体制备技术是纳米金属粉体材料研究、开发和应用的关键。本技术依托南京工业大学粉体研究所，已开发出三代年产1000公斤级高性能、高产率直流电弧等离子体蒸发金属纳米粉体连续制备产业化生产线，并实现了平均粒度在15～300nm的金属Cu、Ni、Fe、Ag、Sn、Bi、Zn、Co、不锈钢及高均匀混合性Cu-Ni-Sn等金属粉体材料的产业化生产。所制备的纳米金属粉体纯度高，可满足不同行业特别是电子行业对高纯度纳米金属粉体的需求；可满足多系列、多品种纳米金属粉体的生产，易控制粉体的粒径以及粒度分布；有利于降低粉体粒度分布范围，减小粒度；易收集，包装，且能在后续环节中保证粉体的高纯度。该生产线具有能量利用率高，制备成本低，产率高；可靠性高，易维护；原材料可适应性强，即可采用不规则金属块体，也可采用粉体；产品均一性好等优点。目前，该技术已成功转让给相关企业，并在同行业具有强的竞争优势。技术优势(特点、指标等) 生产线真空度高，极限真空度可达5×10-4 Pa，采用三枪结构，为高均匀性复合金属纳米粉体、合金纳米粉体和薄壳修饰形纳米粉体的制备奠定了基础；采用最新的等离子体电源组合技术，可有效解决国内现行产业化生产线依赖使用国外进口大功率等离子体电源的现状；根据不同金属特点，在一条生产线上，采用不同结构粒子控制器，可有效解决多品种金属纳米粉体的生产问题；引入纳米粉体分级系统，可进一步降低生产金属纳米粉体的粒度分布范围，提高产品质量；所研制的生产线已考虑到金属纳米粉体的钝化、真空储存和设备与后续产品生产设备的连接等问题；采用复合蒸发和特殊蒸发坩埚技术，可进一步提高设备能量利用率，降低制备成本；设备主要操作由计算机控制，易于操作，稳定性高。与国内现有技术相比，在粒度相同情况下，铜粉产率可提高1.5倍，镍粉产率可提高2倍，银粉产率可提高5倍，铁粉产率可提高2～5倍。基本解决了现有纳米金属粉气相法生产中存在的产率低、成本高、纯净度低等问题。中国颗粒学会鉴定结果认为该技术达到国际先进、国内领先水平。
南京工业大学
2021-04-13
金属/陶瓷复合防护板制备技术
金属/陶瓷复合防护材料或结构，主要有结构可靠性、重量和成本等方面的考虑，可应用于车辆（如装甲车和运钞车）、船舶舰艇和武器直升机等防弹或防爆场合。金属/陶瓷复合防护板制备方法主要包括胶粘、机械固定和各种热加工工艺（如铸造、热压等）。目前，金属/陶瓷复合防护板主要包括层叠复合、陶瓷增强金属匀质复合、梯度复合、侧向约束和三维约束等基本类型。金属封装陶瓷复合防护板是一类具有有效三维陶瓷约束，良好的金属/陶瓷界面冶金结合特征的新型陶瓷复合防护板，它特别具有优良的抗冲击、抗崩落和抗多次打击能力。
江苏大学
2021-04-14
冶金焦炭微晶结构的定向控制与提高热性质集成技术
随着高炉冶炼强度的提高和优质炼焦煤资源的紧缺加剧，以热性质为重点的焦炭质量优化制备技术得到冶金界越来越重视。从炼焦煤性质、配煤原理、配煤技术、焦炭分子和微晶结构、焦炭热性质控制因素、焦炭炉外处理技术及降低焦炭制备成本等方面持续研究焦炭优化生产理论和技术，提出了焦炭微结构与热性质的定向控制的集成技术。 利用现代分析仪器XRD/XPS/SEM/TEM/ROMAN/AFM等全面系统的研究焦炭的碳微晶结构、气孔结构，以及矿物质的化学组成等，提出了表征焦炭碳微晶的微晶化度、表征气孔性质的气孔粗糙度、表征矿物质对焦炭化学反应催化作用的催化指数等参数，揭示了控制焦炭热性质的本征因素是焦炭微晶化度－气孔结构参数－催化指数。 将冶金焦炭作为多孔脆性材料，运用材料力学及其破碎断裂有关理论，研究了焦炭在加热过程中的形貌变化、高温热膨胀性能、高温弹性模量、高温抗拉抗折强度等，提出了焦炭热性质的新概念。 在全面系统的研究了炼焦煤性质和配伍性、配煤炼焦过程机理及其与焦炭热性质关系的基础上，提出了“碳合金”配煤新概念和初步实现焦炭微晶结构定向控制，建立了基于碳合金配煤理论的焦炭冷热强度预测模型，扩大了炼焦煤源，使大型高炉用焦炭配煤中不粘煤配比最高可达到20％，可产生巨大的经济和社会效益。 针对优质炼焦煤源日益紧缺的状况，提出了进一步提高焦炭热性质的炉外处理技术设想，并在实验室内详细研究了基于化学催化理论的负催化技术、化学气相热解沉积理论的表面处理技术等对提高焦炭热性质的作用，表明合适的炉外处理技术可以大幅度提高焦炭热性质。
上海理工大学
2021-04-11
超晶格结构的纳米晶Cr2N/非晶WC超硬膜及其制备方法
简介：本发明提供一种超晶格结构的纳米晶Cr2N/非晶WC超硬膜及其制备方法,属于材料表面技术领域。本发明该超硬膜是由电弧离子镀的纳米晶体相Cr2N和磁控溅射镀的非晶体相WC层交替沉积而成,并且,超晶格的调制周期为10～20nm,Cr2N单层和WC单层的厚度分别为8～14nm和2～6nm。本发明的优点在于:Cr2N层与WC层交替分布实现了Cr-N基膜成分多元化和结构多层化,解决了抗氧化性较强的Cr-N基膜获得超高硬度的难题,同时非晶WC层进一步提高了Cr-N基膜的抗氧化和耐腐蚀性能,满足不能热处理的
安徽工业大学
2021-04-14
在尾矿病毒群落多样性及其功能角色
通过宏基因组测序获取了垂直分层尾矿中不同深度的病毒群落基因组，发现病毒的多样性和丰度会随着尾矿深度的增加而增加，在尾矿的表层，前噬菌体（prophage）的相对丰度会显著升高，表明在更加酸性及寡营养的表层尾矿中，病毒会倾向于更有利于其宿主和自身生存的溶原型生活方式。同时，该研究还比较了表层和深层尾矿中病毒群落功能的差异，发现表层尾矿中，病毒的功能大多数无法被注释，而深层尾矿中病毒的功能大多数是传统的与病毒代谢及结构相关的功能。另外，通过对深层尾矿中病毒同化硫酸盐还原基因的进一步分析，揭示了病毒在深层尾矿的硫循环中扮演的重要角色。这些分析结果有助于我们理解自然环境中病毒与其它微生物以及周围环境之间的相互作用，对于酸性尾矿的生态修复具有重要的指导意义，同时，该论文也是国际上首次对于尾矿中病毒群落的完整揭示。
中山大学
2021-04-13
大尺寸块体非晶及其复合材料制备技术
开发了一种制备大尺寸块体非晶合金的方法，利用该技术方法还可以制备非晶合金基复合材料。该项技术已经获得授权国家发明专利 2 项。产品性能、指标大尺寸块体非晶合金或非晶合金基复合材料产品非晶一致性好、尺寸大，理论上可以做到任意尺寸，目前可以做到 500mm×300mm×300mm。适用范围、市场前景块体非晶合金具有超强、超硬、耐腐蚀等优点，而且可用于制备块体纳米晶材料，但目前制备尺寸受到限制。本成果的目标产品适用于生产、应用超强、超硬金属材料的企业
江苏大学
2021-04-14
一种非晶合金丝的制备方法
本发明公开了一种非晶合金丝的制备方法及电拉拔装置，基于金属材料的电塑性原理，在拉拔过程中对材料通以脉冲电流以提高其塑性，使难以冷加工的非晶合金可被多道次拉拔加工，得到不同线径的非晶合金丝。电拉拔装置包括第一导向轮，第一加电电极，第一绝缘模块，加工模具，第二绝缘模块，第二加电电极，脉冲电源装置，冷却装置和第二导向轮。两个导向轮牵引材料运动；脉冲电源装置通过两个电极向材料通以脉冲电流；材料在加工模具输出端冷却后得到成型材料。本发明提出了一种可连续生产且线径可控的非晶合金丝制备方法和装置，实现了制备过程数
华中科技大学
2021-04-14
液压杆表面耐磨耐蚀非晶合金涂层制备技术
非晶合金作为一种新型材料，不仅具有高的强度、高硬度，还具有良好的耐磨性；同时，因其原子无规则排列，没有晶界等缺陷，而具有突出的耐蚀性，是当前材料研究领域的热点之一。目前用于制备非晶涂层的热喷涂技术主要包括等离子喷涂和高速火焰喷涂。一般利用电弧喷涂制备的Fe基含非晶相涂层，其非晶相含量为40～60％。相对于这些喷涂技术而言，激光熔覆技术能够获得完全非晶态的合金涂层。磨损试验表明含非晶相涂层的耐磨性是普通碳钢的12倍。此外，激光熔覆技术能够显著提高涂层与基体的结合强度，达到冶金结合。采用激光熔覆技术在金
河海大学
2021-04-14
钨颗粒增强非晶基复合材料制备技术
本技术利用微喷射粘结3D打印技术将钨粉和非晶合金粉末制成预压坯，将预压坯进行加热抽真空，采用热等静压进行热压成形，制备出钨颗粒体积分数高、非晶合金基体为完全非晶态结构且力学性能好的复合材料。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
非晶合金因其独特的非晶态结构，具有明显优于传统晶态合金的力学、物理和化学性能，如高强度，良好的耐磨性和耐腐蚀性等性能，但是非晶合金最大的的缺陷是缺乏宏观室温塑性，仅表现出极小的塑性变形能力。在非晶合金中添加晶体钨，既能增加材料密度，也可以在非晶基复合材料的塑性变形过程中诱发非晶基体中多剪切带的萌生和扩展，保证相应的非晶基复合材料具有高强度、剪切“自锐性”等特性，同时又增加塑性与韧性，使其应用范围更加广泛。粉末冶金可以突破尺寸和形状限制，相比传统制备方法具有众多有益效果，但是金属钨与非晶合金的密度差异显著，通过直接球磨混粉的方式很难将两种粉末混合均匀。
本技术利用微喷射粘结3D打印技术将钨粉和非晶合金粉末制成预压坯，将预压坯进行加热抽真空，采用热等静压进行热压成形，制备出钨颗粒体积分数高、非晶合金基体为完全非晶态结构且力学性能好的复合材料。项目旨在得到一种大尺寸、外加高含量且能均匀分布的小颗粒韧性相非晶基复合材料的制备方法。对于制备粉末密度差异大的其他复合材料同样具有重要的指导意义。
华中科技大学
2022-07-26
金属表面取代镀铬镀镍微合金化处理技术
金属表面镀铬、镀镍能耗高，镀液处理成本高，环境污染严重。微合金化耐磨蚀技术，表面硬度达到镀硬铬要求，耐蚀性能优镀铬镀镍处理，生产过程绿色无污染，批量工业化生产具有显著的经济效益和社会效益。
微合金表面处理技术”是在金属表面纳米化、稀土助渗和低温渗氮/碳/金属技术的基础上自主创新发展而来的表面强化技术，通过氮、碳、硼等间隙原子及稀土、钽、钛、钨、钼、硅等微量合金元素的协同复合渗入，在钢铁零件表面形成具有精细微观结构的复合层，大大提高耐蚀性和耐磨性，解决了传统氮化存在的氮化层晶间脆化、不耐高温等缺点。
山东科技大学
2021-04-22