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超高强度铜基复合材料
本项目通过在Cu-Cr原位复合材料中加入稀土来提高铜合金的导电率，同时还能有效提高合金的强度和抗软化温度。加入微量合金元素Zr、Ag提高合金的强度和抗软化温度。在Cu-15%Cr合金中加入微合金元素Zr的Cu-15%Cr-0.15%Zr合金，由于Zr的加入可使材料的抗拉强度提高8%左右，并减缓退火处理时强度的下降速度，即提高抗软化温度30～50℃。中间热处理温度在450℃时所得综合性能最佳，在应变量η=8.63时，形变Cu-15%Cr原位复合材料的抗拉强度可以达到995MPa，导电率为75%IACS。CuNb合金经大量拉拔变形后，形成的Nb纤维分布在Cu基体上，Cu-20%Nb（体积分数%）复合材料的抗拉强度接近2000MPa。
上海理工大学
2021-01-12
高导热高强度镁合金及其制备方法
镁合金是作为一种轻质金属结构材料，具有密度低、比强度和比刚度高、阻尼性能好、电磁屏蔽效果好、铸造性能优良和加工性能好的优点，获得了广泛的应用前景。在镁合金产业化应用过程中，稀土往往作为制备过程中的优化剂来改善合金的熔体纯净度、晶粒细化度及产品外观质量，同时可大幅度提升合金的强度与延伸率。但是目前普遍使用的稀土镁合金强度低导热性能差，限制了其大规模应用。因此，开发具有高导热性、高强度的镁合金对于扩大镁合金在 5G 通信、3C 器件及汽车产品等需要高散热领域的应用，具有极其重要的意义。
高导热高强度镁合金是在一定配比的 Mg-Zn-Zr 系列合金中添加 Nd 稀土金属，Nd 的添加可以改善合金的熔体纯净度、晶粒细化度及产品外观质量，并有效析出基体中的 Zn和 Zr 原子，有效提升合金的导热性能和力学强度。镁合金的导热性能可以通过导热率来体现，力学性能可以通过抗拉强度，屈服强度体现。高的导热性能可以保证合金在散热器件领域的热导性能指标，使器件可以具有较快的热量传输能力，使设备内部热量及时排出;高的力学强度可以保证合金作为结构件的力学性能指标，使其作为结构件更为可靠。相较于传统镁合金，团队通过添加 Nd 稀土元素可以有效提升镁合金的导热性能和力学强度，Nd 一般分布于晶界，可以弱化镁合金的织构，提升镁合金各晶粒之间的协调能力:而且 Nd 在镁合金成型过程中可以与 Zn 原子结合形成热稳定的第二相，促进动态再结晶提升镁合金的强度:此外，Nd 元素的添加会与基体中的 Zn 元素结合，减弱基体中的晶格畸变，提升镁合金的热导率。
西安交通大学
2025-02-08
铜基量子自旋液体的候选者和铜基高温超导材料母体在掺杂后的电子结构
刘奇航及其合作者以最近由中科院物理所领衔的研究团队发现的ZnCu3(OH)6BrF为例，采用修正后的单体平均场密度泛函理论方法，对这一体系的本征和掺杂行为进行了详尽的模拟。研究发现，ZnCu3(OH)6BrF掺杂后，掺入的电子并没有成为期待的“自由载流子”，而是局域在一个铜原子周围，引起了局域形变。这种电子与束缚它的晶格畸变的复合体称为极化子（如图一所示）。本征材料的带隙中形成新的电子态。因此，电子掺杂后，ZnCu3(OH)6BrF并没有实现半导体到导体的转变。相比之下，具有类似CuO4局部环境的铜氧化物高温超导体的母体材料Nd2CuO4显现除了不同的随掺杂浓度变化的导电性。研究发现，低掺杂浓度时，铜原子附近形成较为扩展的极化子，因此在高掺杂浓度时，这些极化子之间的跃迁可以使系统导电性大大增加，实现半导体到导体的转变，与实验观测很好地吻合。 该研究圆满地解释了最近实验上观测到的Kagome晶格的锌铜羟基卤化物在掺杂后并不导电的现象，指出要在量子自旋液体实现超导，仅仅找到量子自旋液体体系是远远不够的，还必须实现有效掺杂，注入一定浓度的“自由载流子”，为耕耘在该领域的实验工作者提出了新的挑战和实验方向。
南方科技大学
2021-04-13
神奇的记忆合金（记忆合金发动机）
260mm×160mm×270mm，记忆合金浸在热水中可使飞轮连续转动。
宁波华茂文教股份有限公司
2021-08-23
含铬电镀废水回收铬黄技术及废水的处理技术
1、项目简介 从含铬电镀废水回收铬黄的资源化处理即采用过量的Pb2+ 沉淀含Cr6+电镀废水中的Cr6+，生成铬黄。此工艺比还原—沉淀法处理不但降低了成本，充分利用了宝贵的资源，而且排出液易处理，水质达到排放标准。从资源化利用的角度看，电镀槽废液由于铬含量高，比冲洗废液的利用价值更高。合成的铬黄，铬酸铅含量、吸油量、105℃挥发物、水溶物等指标均合格，利用天然改性磷灰石去除废水中的重金属离子，使得Pb2+、 Cr6+、Cr3+达到排放标准，2. 技术特点：含铬的电镀废水，经过氧化、净化后，加入适量的硝酸铅溶液或冶炼的铅废水形成铬黄变废为宝，在利用高效铅离子去除剂进行处理回收铬黄后的废水，使铅离子、铬离子含量远低于国家排放标准，不仅降低了污染，而且提高了经济效益。
武汉工程大学
2021-04-11
无铬多金属纳米配合鞣剂的产业化
成果描述：无铬多金属配合鞣剂是采用低毒/无毒的锆、铝、钛等金属盐经配伍、复合、喷雾干燥、高能球磨精制而成，是一种具有环境友好、反应能力强、结构与性能稳定、分子尺寸可调控的高性能、环保型新型鞣剂，主要用于皮革、毛皮鞣制，用以替代目前在制革工业中占据统治地位的、对人体和环境有害的铬鞣剂。无铬多金属配合鞣剂的全面推广应用，将会彻底消除重金属铬对环境的污染，彻底改变制革工业的落后面貌，引发制革工业的新的技术革命。 本项目产品可以广泛地应用于制革、毛皮工业的预鞣、主鞣和复鞣等重要工序。目前，制革工业因普遍采用铬鞣剂鞣革，造成了严重的重金属污染，对环境和人体产生危害。由于治理铬污染的难度很大，成本很高，使制革工业难以摆脱铬污染的困扰。本项目产品可以全面替代铬鞣剂，从而彻底消除铬污染。本产品现有市场需求总量30-35万吨，潜在市场需求50-55万吨。市场前景非常广阔。市场前景分析：1.应用领域：制革、毛皮工业的预鞣、主鞣和复鞣等重要工序。 2.市场需求分析：从目前铬鞣剂的使用量来看，世界铬鞣剂的总用量为260万吨/年，我国铬鞣剂用量约占世界总用量的23%，我国的用量为60万吨/年。本产品市场占有率按若2%计，则年需要量为1.2万吨。以每吨1.1万元计，则年销售总额约1.32亿元。此外，从目前我国的发展现状来看，鞣剂市场每年将以10%的速度增长，当市场容量达到100万吨/年，方达到饱和。由于本产品是唯一能够全面替代铬鞣剂的理想鞣剂，因此其市场前景十分诱人。与同类成果相比的优势分析：外观：白色粉末状固体； 粒径：50-100nm； 氧化物含量（以金属氧化物计）：≥20%； 水不溶物（%）：≤0.5； pH值：2.0-3.0。 国际领先。
四川大学
2021-04-11
添加钙化提钒尾渣优化铬矿烧结工艺研究
成果描述：钙化焙烧提钒工艺产生的大量尾渣，不仅占据大量的堆积场地，浪费尾渣中的各种有价成分，同时其中所含的Cr、V离子还会对环境产生重大污染。对于钙化焙烧提钒尾渣的处理，虽然国内外的学者提出了很多方法，但都存在各自的局限性，而且研究的领域比较狭窄，尤其在铁合金方面的应用还处于起步阶段。因此，通过研究钙化焙烧提钒尾渣在改善铬铁矿烧结性能方面的应用，找到一种行之有效的处理尾渣的方法就显得非常重要，一方面可以节约资源，保护环境，另一方面有开拓了尾渣处理的一条新的道路。 本课题通过找到一种合适的钙化焙烧提钒尾渣应用于铬铁矿烧结的预处理方案，寻找提钒尾渣与铬铁矿配料的最佳配比，控制有利于改善铬铁烧结矿性能条件，达到钙化焙烧提钒尾渣在铬铁矿烧结中的有效利用。市场前景分析：目前钙化焙烧提钒尾渣资源化应用，主要是返回炼铁烧结、转炉炼钢造渣、转炉提钒冷却剂等钢铁流程资源化工业应用虽取得一定成功，但效果并不十分理想，为了拓展提钒尾渣资源化应用途径，采用铬矿烧结工艺处理提钒尾渣具有十分重要的现实意义。与同类成果相比的优势分析：（1）将钙化提钒尾渣配加到铬粉矿中，烧结矿成块效果明显。钙化提钒尾渣在铬粉矿烧结中起到了粘结剂的作用。添加钙化提钒尾渣，铬粉矿烧结温度由1350～1400℃降至1300～1350℃，节能效果明显。 （2）随着烧结温度升高，钙化提钒尾渣添加比例增加，烧结矿强度提高，具有良好的冶金性能。 （3）添加钙化提钒尾渣优化铬铁粉矿烧结，压块试样与散装试样比较，压块试样烧结效果更好；能有效降低铬铁粉矿烧结温度，当尾渣添加量为10%左右时，烧结温度进一步降至1250℃，烧结效果良好。
四川大学
2021-04-10
无铬化环保铝表面处理剂生产技术
铝及铝合金材料在建筑、化学化工、航空航天、机械电子、交通运输等领 域具有广泛应用，但是表面易发生各种腐蚀，严重影响其使用性能、寿命和外 观形貌，所以在使用之前必须对其表面进行防腐处理。目前应用最为广泛的是 六价铬酸盐处理技术，但六价铬酸盐具有强致癌性，对环境已经造成了非常严 重的污染，任其发展后患无穷。2003 年 2 月 13 日，欧盟发布了 “报废电子电 气设备指令”和“关于在电子电气设备中限制使用某些有害物质指令”，我国 也相继出台各项政策对致癌化合物六价铬以及三价铬（铬酸盐）实行限量使用， 使得铬酸盐在金属处理中的使用最终将被禁止。我国也即将出版《铝合金无铬 化学转化预处理膜》行业标准，促进行业向无铬化方向发展。因此寻求一种价 格低廉、环境友好、无铬化并且耐蚀性能优于铬酸盐的材料及生产工艺成为目 前研究及实际生产应用的热点和难点，完全实现无铬化处理将造福千秋万代。 有机硅烷膜是目前最有希望和最具市场前景的完全替代铬酸盐的材料。有 机硅烷膜是采用硅烷偶联剂为主要成分，通过控制其水解聚合，在铝合金表面 形成硅烷转化膜。硅烷表面处理后，外面的基团不仅具有较强的疏水性，还与 有机涂层具有较强的结合力。硅烷膜的机械强度较高而且其表面疏水性阻碍腐 蚀介质扩散到铝及铝合金基体，可有效提高其防腐性能，耐蚀性能优于铬酸盐。 但单纯的硅烷膜在硅烷/金属界面结合强度较弱。目前主要多以具有多种功能基 团的复杂结构硅烷偶联剂作为原材料，价格昂贵，性价比低，不适于实际生产 应用。 针对现有技术的不足，我们提供了一种性能优于铬酸盐、价格低廉、可规 模化生产、制备工艺简单的有机-无机杂化无铬环保型铝表面处理剂。
山东大学
2021-04-13
无铬化环保铝表面处理剂生产技术
铝及铝合金材料在建筑、化学化工、航空航天、机械电子、交通运输等领域具有广泛应用，但是表面易发生各种腐蚀，严重影响其使用性能、寿命和外观形貌，所以在使用之前必须对其表面进行防腐处理。目前应用最为广泛的是六价铬酸盐处理技术，但六价铬酸盐具有强致癌性，对环境已经造成了非常严重的污染，任其发展后患无穷。2003年2月13日，欧盟发布了 “报废电子电气设备指令”和“关于在电子电气设备中限制使用某些有害物质指令”，我国也相继出台各项政策对致癌化合物六价铬以及三价铬（铬酸盐）实行限量使用，使得铬酸盐在金属处理中
山东大学
2021-04-14
含铜废料高值化绿色综合回收技术
针对杂铜阳极泥（低品位铜阳极泥）、铜冶炼烟灰等铜冶炼含铜废料中有价金属含量高，有价金属 含量变化大，很难用传统湿法工艺进行绿色有效全组分回收，开发出含铜废料高值化绿色综合回收技术， 该技术针对含铜废料中各金属含量及形态制定回收工艺制度，最大限度回收有价金属，生产过程中的尾 液循环利用，避免传统固定工艺带来的大量试剂浪费和造成严重的废液处理和污染环境 。该技术主要处理对象为铜阳极泥、铜冶炼灰、含铜污泥，技术延伸后可处理电脑、手机等贵金属含量高的线路板的含 铜废料。
北京工业大学
2021-04-13