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玄武岩智能材料监测系统
结合光纤传感技术，开发出具有自监测自传感功能的玄武岩纤维智能筋。将这种智能筋埋入结构，可实现结构长期性能的有效监测和评价，提高结构安全性。结合应用场景和数学模型建立桥梁、隧道、大坝、道路、管廊、建筑物的结构完好状态的连续监测、损坏和险情评估等长期健康监测系统。
东南大学
2021-04-13
颗粒增强铝基复合材料
本项目是针对目前存在的颗粒增强铝基复合材料进行的改进研究的成果。当前对于颗粒增强尤其是SiC颗粒增强铝基复合材料的研究较多，制备方法多种多样，但都存在孔隙率和含铁量高及强度低的缺点。北京交通大学机械电子与控制工程学院材料成型研究室采用自行研发的真空双搅拌技术有效的改进了材料的上述性能，制备出高质量的SiC颗粒增强铝基复合材料，并在国家“863计划”（高速客车用金属基复合材料制动件的研究及应用）中得到应用。本课题组制备的颗粒增强铝基复合材料的断口照片和金相照片如下图。 功能及用途: 本项目具有高的比强度、比刚度、低密度、优异的抗蠕变性与耐磨损性，具有良好的热稳定性及可控制的热膨胀系数等。本项目在航空、航天、军工、铁路、汽车、光学、电子、体育器械等领域中有着广阔的应用前景。 主要技术指标: 铝基复合材料的性能见下表。 铝基复合材料力学性能 材料 sb/MPa s0.2/MPa d/% E/GPa 20vol.%SiC/A356 330 305 1.0 106 15vol.%SiC/A356 303 286 1.3 96 孔隙率：≤0.9％含铁量：≤0.2％ 投入产出分析: 本项目生产所需的设备简单，材料的制备工艺便于控制，制备费用低。以20vol.%SiC/A356材料为例加以说明。 主要材料的市场价格：A356 的市场价格按3万元/吨，SiC颗粒的价格按2.5万元/吨计算。 生产1吨20vol.%SiC/A356复合材料的成本约为（3×0.8+2.5×0.2）/0.7=4.2万/吨，而1吨20vol.%SiC/A356复合材料的市场价格大约是15万元，经济效益明显。 市场应用前景： 环保和节能已经成为当今各行业发展的主流。本项目的SiC颗粒增强铝基复合材料是以工业上用的ZL101A为基体，以工业磨料SiC颗粒为增强体而制备的，制备成本较低，材料的价格大幅低于购买国外同类产品的价格；本项目较好的制备质量和力学性能使其能够在航空、航天、军工、铁路、汽车、光学、电子、体育器械等领域中得到广泛的应用。因此，使用本项目能够取得良好的社会和经济效益。
北京交通大学
2021-04-13
固体废物基环保新材料
在工业生产中，有大量固体废物产生，如污泥、赤泥、钢渣、化工废渣等， 固体废物的减量化、无害化和资源化是目前的潮流和发展的趋势。 针对以上各种问题，本项目以工业固体废物为主要原料，开发出了轻质、 超轻污泥陶粒制备工艺；发明了用于处理高浓度难降解有机废水的轻质阴、阳 极水处理滤料、抗板结系列粒状铁碳微电解填料；发明了用于工业废水深度处 理的基于固废陶粒的水处理技术；发明了基于污泥陶粒的绿色建材混凝土砌块 和适用于民用建筑的室温调节，具有显著节能效果的污泥陶粒—多元脂肪酸相 变材料，取得了系列创新性的研究成果。环境效益、经济效益和社会效益显著。 本项目包括一套完整的固体废物基环境友好材料成套技术，包括轻质/超轻 污泥陶粒、污泥与工业固体废物基微电解粒状材料的研发、工业化生产及实际 应用。
山东大学
2021-04-13
水泥基化学增强加固材料
水泥基地面和结构件因为各种原因会出现起灰、起砂现象，严重影响水泥基材料的使用寿命。本材料通过水性物质渗透到地面混凝土内部，与混凝土的水化产物，如氢氧化钙等发生化学反应，生产新的 物质。该化学反应的速度快，一般能够在 7 天时间内迅速提高混凝土的强度，消除或者减轻地面起灰、起砂现象。该反应是不可逆的，因此不会出现再次起灰起砂。产品的施工方法简单，通过喷洒在混凝土 表面即可。视原有混凝土的状况差别，增强后的地面显著性能改变是耐磨性增加 3-5 倍，消除或者减轻起灰起砂。地面粘接强度增加 2-7 倍，在此基础上施工其他面层，如水泥自流平、环氧树脂地面不会再有起皮现象。同时抗油渗、水渗性得到极大提高。
北京工业大学
2021-04-13
耐高温树脂及其复合材料
本项目开发的苯并噁嗪树脂，是最近 20 年在国际上出现的一种新型耐高温 树脂。具有耐温性优于酚醛、环氧树脂，接近昂贵的双马来酰亚胺树脂；阻燃 性高；成型加工容易；成本低的特点。因此一出现就引起人们的关注， 国内绵阳东方绝缘材料公司、美国亨斯曼公司、日本日立化成已经实现工业化 生产。苯并噁嗪树脂及其复合材料已经用于国产战机、三峡发电机组、无卤阻 135 燃印制线路板等领域，市场用量正处于蓬勃发展期。
山东大学
2021-04-13
先进铸造耐磨材料制备应用
北京工业大学铸造耐磨材料课题组主要研究铸造耐磨材料强韧化、高温耐磨材料组相协同控制和 离心复合铸造耐磨高速钢轧辊。开发的耐磨高速钢轧辊（辊环）、多元低合金钢挖掘机斗齿、大型球 磨机复合衬板、烧结机耐磨蚀篦条、低破碎率铬系耐磨铸铁磨球、微合金化高铬铸钢轧机导辊、硼钛 微合金化（超）高锰钢、高铬耐磨复合烧结矿筛板（筛网）、耐磨耐蚀导电辊、高炉溜槽耐磨衬板、 爆炸焊接轧机衬板和高硼铸钢耐火制品模具等产品，已成功应用于宝钢、昆钢、江铜等大型企业，取 得了显著的经济和社会效益。已主持国家自然科学基金 3 项、科技部中小企业创新基金 5 项、北京市教委项目 4 项。荣获国家技术发明二等奖 2 项，国家科技进步二等奖 1 项、教育部技术发明一等奖 2 项，云南省、陕西省技术发明一等奖各 1 项
北京工业大学
2021-04-13
MOFs生物杂交材料的可控设计
开发一种简单的合成策略，制备具有高活性的酶@MOFs生物杂交材料。该方法的关键在于添加了能够作为“形貌调制器”的聚多肽-聚谷氨酸（γ-poly-L-glutamic acid, PLGA)。PLGA是一种阴离子生物聚多肽，不仅可通过静电组装方式调控酶的表面电荷进而加速酶@ZIF-8杂交材料的形成，而且PLGA直链上丰富的羧基基团可与金属离子竞争配位，原位裁剪出具有不同形貌和孔径尺寸的酶@ZIF-8纳米结构（图1A）。研究表明不同的纳米结构对于杂交材料的活性有重要影响，其中设计的介孔2D酶@ZIF-8纳米片结构由于具有更短的底物扩散路径和更大的孔道尺寸，极大提高酶活性位点的利用率，因此得到的MOFs杂交材料具有优异的生物活性。基于提出的合成策略，研究人员还建立一个 MOFs“人造细胞”，通过酶级联反应模拟细胞内的信号转导（图1B）。该人造细胞对葡萄糖具有双重光学（荧光和比色信号）响应，两种光学信号都与葡萄糖浓度成正比，并且在两个互补的浓度范围内灵敏。
中山大学
2021-04-13
材料基因工程数据共享平台
形成了具有中国自身特色的材料基因工程数据共享平台技术，并据此建成便捷实用的数据服务平台。基于材料基因工程思想，在国家“863”计划（2015AA034201）支持下，建设国家材料科学数据共享网 2.0 版。2017 年 5 月完成建设并实现上线运行访问，满足材料基因工程数据存储与管理需要（http://www.materdata.cn/）。该平台同时承担国家“863”计划和北京市科技支撑计划材料基因工程项目（D16110300240000）的数据汇交任务。材料基因工程数据共享平台于2018年4月3日在北京举办的“863”课题验收会议上成功验收，并得到专家认可。专家委员会主席秦高梧教授认为：初步构建了材料基因工程数据共享平台的框架，具有查询、检索、统计、下载以及对接数据挖掘等功能；初步形成了集热力学计算、动力学计算、有限元模拟、神经网络分析的多层次跨尺度一体化设计方法。为满足该平台的数据汇交和数据共享，开发了材料科学数据DOI 注册软件[MaterDataDOI] v1.0，并获得了该软件的著作权（北京科技大学，2017SR056658）。除公益性数据互联网共享服务外，同时面向钢铁、有色等行业，提供定向资源共享以及专题性定制服务，探索公益性共享与定向服务数据共享机制和方式。
北京科技大学
2021-04-13
超长有机磷光材料发光效率
提出了一种通过调节卤素的取代位置以引入分子内卤键来提高UOP材料QE的新策略。其中，CzS2Br的磷光效率高达52.10％，这是迄今为止报道的单组分有机长余辉效率最高值。通过系统地研究发现，作者指出分子内卤键（intramolecular halogen bonding，分子内卤氧相互作用）是获得高效率UOP材料的关键所在。分子内卤键不仅能够通过促进自旋-轨道耦合以提高分子系间窜跃效率，还可以抑制激发态分子的振动和转动，从而限制分子的非辐射跃迁。
中山大学
2021-04-13
高性能氮化镓基电子材料
已有样品/n中科院半导体所是国内最早开展 GaN 基电子材料研发的单位，并一直在该领域起着引领、 示范和带动作用。经过尽二十年的自主创新，攻克了 2 英寸和3英寸蓝宝石、碳化硅和硅衬底上GaN 基电子材料外延生长的关键科学技术问题，在高阻 GaN 外延材料、高迁移率 GaN 外延材料、高迁移率 AlGaN/GaN 异质结结构材料等方面形成了系统的自主知识产权，设计并研制出了多种具有特色的 AlGaN/GaN 异质结构电子材料，并实现了批量供片。市场预期：该技术是采用金属有机化学气相沉积（MOCVD）
中国科学院大学
2021-01-12