化石能源的枯竭和环境污染问题是推动全球新能源开发热潮的两大因素。氢能做为一种新型能源，以其清洁、高效、来源广泛等优点引起了人们的广泛关注。贮氢合金是发展历史最长、技术最为成熟的储氢介质，在体积储氢密度、工作温度、工作压力、吸放氢动力学性能和安全性等方面都具有优势。 常用的AB5、AB2及AB型储氢合金的储氢量一般都不超过2wt%，限制了其工程应用。钒钛基储氢合金具有超过3.8wt%的理论贮氢量，常温附近放氢量可接近3.0wt%，热力学及动力学性能良好，有望在燃料电池驱动的器件上得到广泛应用。 在863和各级省市政府支持下，已经形成如下技术成果： 1.形成了具有自主知识产权的V-Ti-Cr-Fe四元合金体系，其钒含量可在20-60wt%变化； 2.这类合金多数可用价廉的FeV80中间合金制备，相对于用纯金属钒制备，合金材料成本下降到10%左右，解决了这类合金应用的成本制约因素； 3.这类合金无需活化处理，可直接在室温下吸放氢，298K下6分钟内合金吸氢量普遍超过3.6wt%； 截止压为0.01MPa时，部分合金298K放氢量超过2.5wt%，278K吸氢后333K放氢量超过3.0wt%，是目前已见报道的含Fe的低成本钒钛基储氢合金中0.01MPa截止压下放氢量最高的。 主要技术指标：1.298K下吸氢量大于3.6wt%。 2.截止压力为0.01MPa时，298K下放氢量大于2wt%；部分合金的放氢量大于2.5wt%，278K吸氢后333K放氢量超过3.0wt%。 应用范围：近年来，用质子交换膜燃料电池驱动的便携电源、不间断电源、燃料电池自行车、三轮代步车等在国内外市场上悄然兴起，氢燃料电池汽车、潜艇等技术也逐渐成熟并形成市场，钒钛基贮氢合金可以作为氢源为质子交换膜电池提供氢气。

本发明公开了一种牙科用钛合金材料，合金成分包括钛、锆、铜和微量元素，Zr的重量百分比为5～15％，Cu的重量百分比为1～5％，微量元素M的重量百分比为0.05～0.5％，Ti余量。所包括的微量元素M根据性能匹配的要求可调节，至少为锂或稀土元素镧、铈中的一种；其相结构为主相α和少量的β相。材料的性能指标如下：维氏硬度为260-320，抗压强度为1300-2000MPa。

北京科技大学材料科学与工程学院研究开发的高性能W-Cu、Mo-Cu合金是一类采用新工艺制备的金属功能材料。自1996年以来，本项目得到了国家自然科学基金、国防预研基金等大力支持与资助，历时6年完成。采用先进的活化工艺对原材料粉末进行处理，再采用特殊的固结手段，制备出的W-Cu、Mo-Cu合金性能达到了国际先进水平。它兼有钨（或钼）与铜的综合性能，例如高的导热性、优异的高温强度、良好的抗震性、抗烧蚀、抗高温气体腐蚀性、以及可调节的热膨胀系数等。W-Cu合金的密度为16.36g/cm3，热膨胀系数为7.2×10-6/℃，热导率为182Wm-1K-1，弹性模量为274.6GPa，全部达到或超过了进口件的性能，已用于我国国防和电子和民用工业部门。 由于W-Cu、Mo-Cu合金具有其它材料所不具备的优异性能，因此可以在众多的领域得到广泛的应用。例如在电子通讯领域可以用于散热与热沉材料、电子封装材料，在工业电气领域可以用于真空触头，在航空航天领域可用于尾部喷管喉衬、燃气舵，在地质勘探与石油领域可用于岩石破碎弹的药型罩等。

项目成果/简介:镁合金的腐蚀与防护是镁合金应用中的全球性瓶颈问题，如何解决镁合金的腐蚀问题是决定镁合金应用前景的关键问题之一。上海交通大学轻合金精密成型国家工程研究中心是我国镁合金材料和镁合金制品的研究开发和产业化示范基地，在致力于镁合金腐蚀与防护机理和方法近14年的系统、深入研究基础上，开发出了一系列功能独特、装饰性好的镁合金表面处理技术及其生产工艺。其中，技术成熟、性能优异、应用效果和反应良好的“镁合金耐磨、耐蚀高性能协合涂层技术”最为突出，已在我国的航空、航天、卫星、雷达、通讯、汽车、纺织等领域获得广泛应用。“协合涂层”不是传统意义的涂层，而是采用特殊工艺将低摩擦系数的聚合物或者固体润滑剂引入微弧氧化膜或者硬质镀层之中，从而结合了原始膜层和引入物两者的优点。该种涂层与基体金属的表层形成一个整体，而非仅一层表面覆盖层，故其性能优于原来的基体金属和单一的涂层组分性能。本项目对镁合金微弧氧化处理的“火花”大小和密度可进行调控，从而实现对氧化层微孔直径、分布密度和膜层厚度的调控。协合涂层具有硬度高、强韧性好、耐磨耐蚀的优点。该项目拥有镁合金超声湿喷丸方法、镁合金阳极氧化用离子交换膜电解槽及其氧化方法两项 授权发明专利，可广泛应用于航空、航天、卫星、雷达、通讯、汽车、纺织等领域，具有很大的经济和社会效益潜力。知识产权类型:发明专利技术先进程度:达到国内领先水平成果获得方式:独立研究获得政府支持情况:国家级计划/专项类别:国家高技术研究发展计划、上海市科技创新行动重大项目

/space团队研究开发了医用钛合金表面处理新工艺，包括微弧氧化法制备含钙磷涂层和电化学沉积法制备羟基磷灰石涂层。其中微弧氧化法制备的钛合金医用涂层中钙磷总含量超过20at.%，Ca/P接近1.67，涂层与基体结合强度超过50MPa，涂层性能远超高目前临床应用HA涂层与基体的结合强度。开发的医用钛合金电化学沉积羟基磷灰石涂层结合了水热法和电化学沉积法的优点，具有HA生长速度快，涂层形貌可控，涂层结晶度可调等优点。开发的原位合成法钛基复合材料具有制备工艺简单，增强体与基体界面结合良好，增强体在基体中分布均匀，具有可设计性等优点。

采用注射成形工艺实现复杂形状增压涡轮的近终成形，并满足高性能和低成本的要求。根据注射成形涡轮对零件壁厚的要求，选择 ø52mm 涡轮作为研制对象，并完成了中空蜗轮的结构设计及可靠性校验，中空孔径确定为 ø5mm，孔深 25mm，如图 1 所示。对比分析实芯涡轮和中空涡轮的离心应力分布可知，采用中空结构的涡轮，其应力分布较原始涡轮应力分布一致，但涡轮离心应力有所增大，中空结构涡轮的最大离心应力为 626MPa，较原始涡轮增加了 20.4%。涡轮采用中空设计后，自振频率变化很小，频率平均变小 0.167%，可近似认为没有变化。中空结构增压涡轮不仅达到了减轻重量的目的，而且大幅度减小了烧结变形。设计了侧向抽芯模具结构（如图 2 所示），实现了复杂形状增压涡轮的近终成形。采用数值模拟方法对注射成形充模过程进行了模拟，得出了喂料的充模过程（如图 3 所示），并阐明了涡轮在注射成形过程中产生的缺陷与机理。优化了注射成形工艺参数，得出最佳的注射成形工艺参数为：注射温度为 160℃，注射压力为 60MPa，模温为 80℃，最终制备出了无缺陷的注射成形坯。以平均粒度 15μm 的惰性气体雾化的 K418 镍基高温合金为原料，选用 67%装载量，将粉末与粘结剂（60%石蜡+15%高密度聚乙烯+15%聚丙烯+10%硬脂酸）于 140℃在开放式混炼机中混炼 30min，制备出适合镍基高温合金粉末注射成形的高效粘结剂，制备出了流变性能良好的注射喂料。分析了脱脂方法、脱脂制度和脱脂温度对致密度和最终高温合金性能的影响，掌握了碳、氧含量的精确控制技术。通过烧结+热等静压工艺获得高致密度的粉末高温合金，具有晶粒细小、显微组织均匀、综合力学性能优异等优点。MIM418 合金 1230℃真空烧结相对密度为 97%，热等静压后的样品接近全致密。图 1 实芯涡轮和中空结构涡轮图 2 侧向抽芯模具结构图 3 涡轮注射填充过程模拟经过 1200℃固溶/空冷、750℃时效，MIM418 抗拉强度达到 1425MPa，屈服强度为1004MPa，延伸率达到19.4%，与铸造合金性能相比分别提高了70%，30%，120%。图 4 为烧结态的注射成形涡轮。涡轮表面光洁，尺寸精度高，如图 4 所示。图 4 注射成形涡轮制备出满足涡轮使用性能测试要求的涡轮，涡轮尺寸与内部质量良好，达到装机测试要求。涡轮样品在无锡威孚英特迈涡轮增压器公司进行了台架实验，图5 所示为涡轮样品焊接及部分工装的照片。钢轴焊接后接头抗拉破断力达到 18吨，远高于铸造涡轮与钢轴的焊接强度。转速相同时，粉末注射成形涡轮部件测频一致性和气动性能涡端一致性均优于铸造性能，超速飞裂试验停止在 225000转/分与 225000 转/分，增压器拆检的结果可知，超速飞裂试验涡轮表现良好，两套增压器的失效皆由涡轮轴断裂造成。粉末注射成形涡轮样件测频一致性优于铸造涡轮，粉末注射成形涡轮与钢轴联结强度也明显高于铸造涡轮。粉末注射成形MIM418 涡轮在超速飞裂试验中表现不俗，在钢轴断裂 21.5/22.5 万转的状态下，涡轮仍保持完好。粉末注射成形涡轮的涡端试验表明，涡轮部件涡端性能一致性较好，3 组样品涡端的效率曲线基本重合，均在±0.5%的偏差内。

微弧复合处理（MCC）技术将不需前处理的微弧氧化与静态防护性能优异的有机物涂装技术相结合，在铝、镁合金表面制备具有高性能、多用途的陶瓷有机复合涂层，性能明显优于单一微弧氧化或传统涂装工艺。围绕该技术，项目团队近年来主持国家自然科学基金、国家攻关、“863”技术及国际合作重点项目二十余项。

  发明了一种新的热镀锌工艺，不同于传统的溶剂法，不用助镀剂实现热镀，没有大量锌烟、少锌灰少锌渣，除了热镀锌还可以实现构件热镀合金镀层，如Galfan、Galvalume、ZAM等合金。大幅度降低热镀锌的成本，最高可降低70%以上。配合环保除锈剂使用可彻底解决批量热镀锌的环保问题。下图是利用环保热镀工艺做出的Galfan合金（锌-5%铝-稀土合金）样品，这是迄今为止世界上还没有做出来，也没有相关标准。已经申报了三项有关热镀Galfan产品的标准：《钢管热浸镀锌-5%铝-稀土合金》《钢铁制件热镀锌-5%铝-稀土合金镀层技术要求及试验方法》《紧固件热镀锌-5%铝-稀土合金层》。资金需求： 建设100万吨热镀锌产业基地，需要投资10亿元，在省级以上园区占地300亩，年产值15亿元，纯利润5亿元。用工1000人，装卸料实现自动化后可减少600人用工。可出让的股份比例：

  发明了一种新的热镀锌工艺，不同于传统的溶剂法，不用助镀剂实现热镀，没有大量锌烟、少锌灰少锌渣，除了热镀锌还可以实现构件热镀合金镀层，如Galfan、Galvalume、ZAM等合金。大幅度降低热镀锌的成本，最高可降低70%以上。配合环保除锈剂使用可彻底解决批量热镀锌的环保问题。下图是利用环保热镀工艺做出的Galfan合金（锌-5%铝-稀土合金）样品，这是迄今为止世界上还没有做出来，也没有相关标准。已经申报了三项有关热镀Galfan产品的标准：《钢管热浸镀锌-5%铝-稀土合金》《钢铁制件热镀锌-5%铝-稀土合金镀层技术要求及试验方法》《紧固件热镀锌-5%铝-稀土合金层》。资金需求： 建设100万吨热镀锌产业基地，需要投资10亿元，在省级以上园区占地300亩，年产值15亿元，纯利润5亿元。用工1000人，装卸料实现自动化后可减少600人用工。可出让的股份

低合金马氏体球墨铸铁磨球的生产采用冲天炉或中频感应电炉化铁，金属型或真空消失模（ V-EPC）铸球，低温回火生产工艺，铸球中不加贵重合金元素。因此，具有设备投资少、生产成本低、工艺出品率高及生产率高等特点。产品性能、指标低合金马氏体球墨铸铁磨球经力学性能检测：σb≥1000Mpa， ak≥8.5J/cm2 ， HRC54-58, 且淬透性强， Ф100mm 磨球心部也能淬透。低合金马氏体球墨铸铁磨球的耐磨性为普通碳素锻钢磨球的 4～6 倍，为贝