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碳纳米管复合材料宏观性能评估方法
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
目前碳纳米管复合材料的制备过程影响因素复杂，制备结果不确定性大。 针对此难题，本成果建立了一种碳纳米管复合材料宏观性能的评估标准，将碳纳米管界面空间填充程度与复合材料的宏观性能联系起来，实现最终复合材料性能的评估和预测。
本成果基于碳纳米管微观形貌表征和电镜分形维数计算，研发了一种碳纳米管界面的数量和均匀度（即界面空间填充程度）评估方法，首先，实现碳纳米管分形界面空间填充程度的定量化表征。其次，基于该定量化表征方法阐明碳纳米管界面空间填充程度与聚合物基复合材料性能间的关系。结果表明，复合材料的电导率和机械强度分别随界面空间填充程度的增大呈指数和线性增加。这种对应关系建立起了界面空间填充程度和碳纳米管复合材料宏观性能间的直接联系，且该联系与生产过程中采用的碳纳米管分散方法、碳纳米管浓度、碳纳米管类型以及复合基体无关。本成果普遍适用于碳纳米管复合材料的宏观性能评估，也可推广至各类纳米填充复合材料，对于指导纳米填充复合材料的制备具有十分重要意义。
华中科技大学
2022-07-27
一种材料离子辐照力学性能测试方法
本发明提供了一种评价材料离子辐照力学性能的方法。该方法 包括：首先加工好特定的辐照试样，然后测得辐照试样 U 型缺口底部 至下表面的实际厚度 D1 及试样宽度 D2，再将试样放入到离子注入机 中进行双面辐照，辐照后的试样进行拉伸实验和冲击实验，获得实验 数据，最后将获得的数据用于评价材料的力学性能，其中材料的韧性 用冲击实验获得的冲击功进行评价，而材料的强度用下面方法得到： Rm＝F/(D1×D2)，其中 Rm 为材料的抗拉强度，F 为拉伸曲线图上确 定实验过程中达到的最大力。本发明解决材料离子辐照力学性能难以 评价的难题，具有重要的科研价值。
华中科技大学
2021-04-13
高功能涤纶蛋白复合面料和粘胶纤维蛋白复合面料
涤纶织物虽具有良好的挺阔性、褶皱弹性，但不亲水，对人体皮肤不友好，没有保健功能。粘胶纤维织 物具有 良好的吸湿、抗静电，但对皮肤没有保健功能。 开发的全新改性接枝技术，可以在涤纶纤维和涤纶织物表面接枝各种动植物蛋白，如蚕丝蛋白、牛奶蛋 白、大都蛋白、花生蛋白、蚕蛹蛋白等等。从而制备各种高功能涤纶蛋白复合面料。 改性接枝的涤紛蛋白复合面料，蛋白质都分布在涤纶纤维表面上，在服用时，与人体皮肤相接触的全是 各种动植物蛋白,对人体皮肤具有良好的保健作用。同时，织物的吸湿性、抗静电性都得到很好的改善；褶 皱弹性、挺阔性保持良好。 高功能涤纶复合蛋白面料，适宜制备高档涤纶面料，具有很高的附加值，生产工艺流程较短、成本较 低，无需投资购买新设备。该技术也同样适用于粘胶蛋白复合面料。粘胶蛋白复合面料对人体皮肤具有良好的保健作用
西南大学
2021-04-13
一种纤维过滤介质结构的拟态化重建及其性能计算方法
简介：本发明公开了一种纤维过滤介质结构的拟态化重建及其性能计算方法，属于纤维结构拟态重建技术领域。本发明的拟态化重建过程为：一、获取纤维过滤介质图像；二、设置最佳阈值，进行二值化处理；三、对二值图像进行中心线检测；四、对中心线上像素点进行四对角方向对比，获得旋转半径di和旋转方向df；五、进行三维旋转，获得纤维过滤介质拟态化重建图像。本发明的性能计算方法通过输入一系列相关参数，利用经验公式获得纤维过滤介质不同风速的过滤效率曲线和压力损失曲线。本发明以真实纤维过滤介质内部微观单层结构图像为基础，利用简单、快速的图像处理方法对所得图像进行拟态化重建，拟态化重建模型能够逼真模拟真实纤维过滤介质的结构。
安徽工业大学
2021-04-13
钢索疲劳性能试验评价
可以开展直径30-160mm范围内钢索疲劳性能测试与评价研究。可开展《GB T 30826-2014 斜拉桥钢绞线拉索技术条件》、《GB∕T 18365-2018_斜拉桥用热挤聚乙烯高强钢丝拉索》、《JT T 771-2009 无粘结钢绞线斜拉索技术条件》及《JTT 775-2016 大跨度斜拉桥平行钢丝拉索》等标准要求下的相关测试。
北京科技大学
2025-05-21
金属和合金纳米粒子组装薄膜材料的气相制备技术
纳米粒子由于具有非常小的颗粒尺寸和大的比表面积，通常显示出许多不同于常规块体材料的电、磁、光和化学特性，在现代工业、国防和高技术发展中充当着重要的角色。随着科学技术的迅速发展，对材料性能的要求也越来越高，因此寻找一种可替代液相法的真空气相法来获得表面清洁纳米粒子的制备技术是开发具有优异性能新型纳米结构材料的迫切要求。特别是纳米粒子组装复合薄膜材料由于具有传统复合材料和现代纳米材料两者的优越性，成为一个重要的前沿研究热点，它有望将“传统功能材料”通过“纳米复合化”达到进一步提高和拓展材料性能的目的。
厦门大学
2021-01-12
反应性挤出制备无卤阻燃尼龙纳米复合材料新技术
卤系阻燃聚酰胺（尼龙）材料由于在燃烧过程中会释放有毒烟雾及腐蚀性气体而日益受限，此外传统的无卤阻燃聚酰胺技术也存在阻燃剂添加量大、阻燃剂带色、材料制备工艺复杂以及对环境污染等问题。本项目建立了反应性挤出制备三聚氰胺氰尿酸盐（MCA）阻燃聚酰胺纳米复合材料的新方法，其以三聚氰胺和氰尿酸为原料，聚酰胺为基体树脂，水为分散介质，同时通过在体系中引入分子复合剂，在挤出加工过程中，实现MCA的原位合成以及阻燃聚酰胺纳米复合材料的制备。该方法将MCA的合成和阻燃聚酰胺纳米复合材料的制备统一在一个过程中完成，大幅简化了MCA及无卤阻燃复合材料的制备工艺，原位生成的MCA具有一定的长径比，并以纳米尺度均匀分散在聚酰胺基体树脂中。
主要技术指标：
所制备的无卤阻燃聚酰胺纳米复合材料可达到如下指标：
阻燃性能：UL94 1.6mm V-0级, 极限氧指数>30;
力学性能：拉伸强度70.6MPa，缺口冲击强度5.0kJ/m2;
原位合成的MCA粒径：60——90nm.
建设投产条件：
在普通双螺杆挤出机中即可实现本技术所涉及的工艺流程。
四川大学
2023-05-15
彩色镭雕激光打标高分子材料的制备技术
在塑胶包装行业，镭雕标记技术日益兴起，近年来，利用激光在聚丙烯等塑胶制品表面进行雕刻标记得到了广泛应用，但镭雕高分子材料仅能够进行黑色、白色和灰色的激光标记，色彩单一且缺乏视觉吸引力。江南大学开发出新型彩色镭雕激光打标母粒，与聚合物材料熔融共混，几乎不影响任何聚合物自身性能，制备出色彩丰富的镭雕激光打标聚丙烯材料。本技术拓宽了激光打标应用，提高激光打标色彩丰富度与外观效果，增强了激光标记产品的市场竞争力，已在国内外企业推广使用。
江南大学
2021-04-13
中空纤维超滤膜抗污染改性技术
:本技术为纳米粉体与膜材料共混改性，从本质上改变膜的亲水性 能，获得性能优异、抗菌、耐污染的超滤膜产品。获得的膜产品孔隙率大，平 均孔径小；膜的性能在纯水通量、抗压强度、断裂伸长率、亲水性及抗污染性 等方面较现有产品大幅提高，其使用寿命可提高 60%以上。目前，该技术已具备 生产 PSF、聚氯乙烯（PVC）、聚偏氟乙烯（PVDF）三种膜材料的中空纤维超滤 膜产品。PSF、PVC 膜组件已在农村地下饮用水中去除硝酸盐氮及甘薯淀粉加工 废水中分离多糖蛋白两个工艺中完成中试试验，试验证明改性超滤膜的抗污染 能力提高显著，清洗后超滤膜通量恢复率达到 95%以上。该技术生产产品已经在 青岛市农村饮用水生物净化工程中开展中试，并在平度崔家集建立了中试基地。
青岛农业大学
2021-04-11
木质纤维素生物炼制流程模拟技术
流程模拟技术已经成为过程开发、设计、控制和优化等过程工业的常规工具。木质纤维素 生物炼制过程的流程模拟技术也已成为热点的研究方向。目前，美国可再生能源实验室建立的 基于Aspen plus平台的生物转化玉米秸秆生产纤维素乙醇的过程模拟模型是较为完善的设计型 过程经济技术评价模型。但是，该模型属于美国能源部的内部资源，模型所有重要细节并未对 外公开。本项目则针对我国自主研发的纤维素生物能源产品和化学品的工艺过程，开发了完善 的基于Aspen plus平台的过程流程模拟系统，为生物能源或生物炼制领域的产业化提供重要的 技术支撑。 本项目的木质纤维素生物炼制流程模拟技术包括完整的生物质组分物性数据库，完整的 纤维素乙醇、纤维素乳酸、纤维素柠檬酸、纤维素葡萄糖酸和纤维素微生物油脂的Aspen plus 经济技术评价模型。其中，生物质组分物性数据库包括34个单元操作设备，75股物流，46种组 分，涵盖了所有主要的生物质组分以及生物加工过程设计的组分；完善的纤维素乙醇、纤维素 乳酸、纤维素柠檬酸、纤维素葡萄糖酸和纤维素微生物油脂的Aspen plus模型则能对各生物炼 制过程中的水耗、能耗、废水排放等重要指标进行严格的衡算和单元操作优化，并能分析相关 生物炼制过程产品的生产成本。同时，该模型也可拓展到对其他纤维素基产品生物炼制过程的 模拟。本项目的实施将为木质纤维素生物炼制的产业化提供重要的技术和经济参考指标。
华东理工大学
2021-04-11