一、 项目简介铝合金因重量轻、资源丰富、综合性能好，所以在机械、交通运输、航天与军事工业等高新技术领域中的应用逐年增加。生产高质量的铝合金，控制铸锭组织是十分必要的，而控制其组织和性能的关键之一是获得细小均匀的等轴晶。晶粒细化是近期国际上对传统材料升级和创造新型合金的三大工艺手段之一。因此，可以运用细化晶粒的方法来提高合金的性能，从而满足不断发展的技术对高性能材料的需要。晶粒细化方法可分为内生形核质点法和外来形核质点法，内生形核法主要包括电磁作用、超声波振动、快速凝固等方法，而外来形核质点法是通过向吕溶液中加入中间合金细化剂，产生异质形核核心，提高晶体的形核率，从而细化晶粒。在实际生产中，内生形核的几种方法都有一定的局限性，如需要特殊的设备和工艺，成本较高等，因此，目前向铝合金熔液中添加细化剂仍是细化晶粒最简单有效的方法。目前，应用较为广泛的铝合金细化剂包括Al-Ti-B、Al-Ti-C等中间合金细化剂。Al-Ti-B的细化机理是Al-Ti-B加入到铝合金熔液中，会与铝熔体中的铝反应生成Al3Ti、TiB2、AlB2等粒子，它们分散到整个合金熔液中并形核，从而起到晶粒细化作用。随着铝合金晶粒细化剂的多元化发展，人们通过向合金中加入稀土元素来提高细化效果和细化的长效性。稀土元素是表面活性物质，易在铝或铝熔液的晶界和相面上吸附偏聚，稀土的加入不仅能够改善Al3Ti形核相的形态和分布，还能细化熔液中微粒尺寸，同时稀土还具有除氢、净化铝液的作用。钪是一种稀土元素，Sc元素是优化铝合金组织和性能的最有效的元素，Sc对Al有很强的弥散强化、晶粒细化作用，并可有效抑制Al的再结晶。Sc和Al相互作用的主要特征是共晶共格，Sc和Al生成的Al3Sc相与Al基体母相共格，对位错及亚晶有极大的钉扎作用，阻止和抑制晶粒长大，促进晶粒细化，微量的钪元素就能够对铝合金起到很好的晶粒细化效果。近年来，快速凝固技术在工业中得到了广泛的应用，经过快速凝固处理后，金属在液态中的溶解度得到扩大，材料各部位的组织更加紧密，凝固结晶会更加细小，晶粒的分布更加均匀，这些结构上的改变使材料拥有了更高的综合性能，对工业生产具有重要的意义。本项目中的新型细化剂是在已有应用成熟的细化剂的基础上，向其中添加微量稀土钪元素，并结合快速凝固技术制备而成。将该新型细化剂加入到A356.2铝合金后，合金微观组织由原来粗大的树枝状晶粒变为细小的等轴晶，与已有的细化剂相比，其细化效果更加明显，对合金力学性能有更大的提高。二、 项目技术成熟程度已完成实验工作。实验中，对比了A356.2铝合金分别加入传统铸态Al-Ti-B、快速凝固Al-Ti-B、铸态Al-Ti-B-Sc和快速凝固Al-Ti-B-Sc，结果发现，快速凝固Al-Ti-B-Sc中间合金对A356.2铝合金具有最好的细化效果，微量稀土元素Sc的加入和快速凝固技术的使用使细化剂具有了更好的细化效果，经过该细化剂细化后铝合金的力学性能会得到更大的提高。三、 技术指标本项目中，未细化前，A356.2 铝合金的平均晶粒尺寸为120μm左右；加入传统Al-Ti-B细化剂后，A356.2铝合金的平均晶粒尺寸会细化至80μm左右；而加入该新型细化剂后铝合金的细化剂会细化至30μm左右，可见，该新型细化剂对A356.2铝合金细化效果非常明显。经过该细化剂细化后，A356.2铝合金的性能也有一系列的提高，硬度值由细化前的80HV增加到接近100HV。细化并热处理后，抗拉强度由原来的300MPa增加到接近370MPa，延伸率由原来的4.5%可增加到5%以上。该项目中的相关内容已申报发明专利，申请号为20130644087.1，专利正在受理过程中。四、 市场前景铝合金资源丰富，且具有良好的综合性能，所以应用非常广泛，向熔融铝合金中加入中间合金来细化铝合金的晶粒可以进一步提高合金的性能。随着铝合金应用的进一步广泛，对铝合金性能的要求也越来越高，该项目所涉及的内容在细化铝合金内部组织，获得性能更优异铝合金具有非常突出的效果。该项目中的新型细化剂，在低压铸造铝合金车轮的生产过程中将会有很好的市场前景，其对铝合金车轮性能的提高能够满足更高的使用要求，随着技术的不断成熟，该新型细化剂很可能取代现在已有的应用成熟的铝合金细化剂。五、 规模与投资需求六、 生产设备TECNO 90工业熔炼炉、快速凝固设备等生产设备及万能拉伸试验机、金属分析仪、金相显微镜等检测观察设备。七、 效益分析由于该项技术属本领域的新技术，较已有的技术相比有突出的优势，按每年生产1000吨计算，可获利约2000万。八、 合作方式面谈。九、 项目具体联系人及联系方式项目负责人：赵维民，电话：13370316780，  邮箱：wmzhao@hebut.edu.cn 。十、 附件：成果图片 A356.2铝合金细化前后的金相组织

一、研究背景 热浸镀锌是用于钢铁材料腐蚀防护最主要的方法之一。为了应对现代科技对钢铁耐腐蚀性日益增长的要求，欧美、日韩等一些发达国家先后研发出了一批具有高耐腐蚀性的热浸镀用Zn-Al系合金材料（见表1），尤其是Zn-Al-Mg合金具有优异的耐腐蚀性，如日本新日铁公司开发的SuperDyma合金镀层，耐蚀性大约为普通纯锌镀层的15倍以上，可与部分不锈钢相媲美，但是成本远低于不锈钢产品，具有极大的市场价值。 我国是世界上最大的热镀锌板生产国，而山东省的热镀锌板产能位居全国第一，但绝大部分为普通镀锌板，以及少量的镀铝锌硅板产品。因此，研究和开发高耐腐蚀性Zn-Al-Mg合金镀层材料，对山东省钢铁材料产业的转型升级具有非常重要的经济和社会价值。 二、项目内容 本项目系统研究了Ti, Sb元素对热浸镀Zn-11Al-3Mg合金组织与性能的影响。通过XRD对Zn-11Al-3Mg-Ti-Sb合金试样进行了物相分析，通过SEM和EDS观察和分析了合金试样的组织结构，通过洛氏硬度计测量分析了合金试样的硬度性能，通过电化学阻抗分析和电化学极化分析，研究了不同含量Ti、Sb元素对合金耐腐蚀性能的影响，并在实验室进行了钢板热浸镀实验。 三、项目产业化可行性分析 前已述及，本项目市场前景非常广阔，目前日韩等国生产的热浸镀Zn-Al-Mg板材在国内市场已有销售，售价比国内普通热镀锌板贵一倍以上，产品增值极为显著。本项目技术创新达到了国内领先水平，已经获得国家发明专利授权（图4），技术转化条件趋近成熟，实验室也进行了小批量的热浸镀实验。我们希望与省内具有较强实力的热浸镀板生产厂家进行合作，继续完成相关性能的测试和中试试验，早日实现该项目的产业化生产。 四、项目负责人及团队简介 项目负责人：周国荣，博士，副教授，目前主要从事金属板材涂镀材料的研究，承担山东省重点研发计划1项，完成山东省博士基金1项，同时参与了多项国家和省部级项目的研究，已发表SCI/EI收录的研究论文20余篇，已获国家发明专利授权3项，曾于2011年10月赴韩国国立庆尚大学访学1年； 项目组成员包括教授1人、副教授2人、讲师2人、硕士研究生2人，秉持严谨踏实、团结协作的精神，致力于实践“学以致用、学有所用”的宗旨，期望发挥高校科研能力强之长，增补企业研发力量弱之短，努力实现产学研紧密结合，将实验室的科研能力转化为企业的产品竞争力，为祖国早日成为世界制造强国添砖加瓦！

Ti-3Al-5Mo-4.5V(俄罗斯牌号为 BT16，中国牌号为 TC16)钛合金是俄罗斯航空材料研究院首先开发的一种新型钛合金，该合金属于高强度钛合金，其塑性非常好，并且对缺口、偏斜等的应力集中敏感性较小，因此特别适应于冷镦法制造紧固件，如螺栓、螺钉、螺母和铆钉等，是俄罗斯航空和航天部门应用的主要标准件材料。 Ti-3Al-5Mo-4.5V钛合金特点是退火或淬火状态下具有较高的塑性，主要的产品是棒丝材。Ti-3Al-5Mo-4.5V 钛合金制造紧固件的最大优点是可以在冷镦后或再进行

Ti-3Al-5Mo-4.5V(俄罗斯牌号为BT16，中国牌号为TC16)钛合金是俄罗斯航空材料研究院首先开发的一种新型钛合金，该合金属于高强度钛合金，其塑性非常好，并且对缺口、偏斜等的应力集中敏感性较小，因此特别适应于冷镦法制造紧固件，如螺栓、螺钉、螺母和铆钉等，是俄罗斯航空和航天部门应用的主要标准件材料。Ti-3Al-5Mo-4.5V 钛合金特点是退火或淬火状态下具有较高的塑性，主要的产品是棒丝材。 Ti-3Al-5Mo-4.5V 钛合金制造紧固件的最大优点是可以在冷镦后或再进行

产品详细介绍System 50/75 产品系列：万向吸气臂，吸气笔，抽气罩，安全操作箱典型应用：电气工程，电子（如锡焊烟雾吸气），激光技术（如激光烟雾吸气），化学，医学，制药，食品工业，实验室，医院，学校（教学和研发）等。突出的优点：极其轻便 - 吸气臂自行支撑，无需内部结构。操作简单 - 单手就可以万向移动，无需工具。容易清洁 - 轻松拆卸，无需工具。不同颜色 - 有红色，白色或黑色，与周围工作环境可轻松协调一致。多样的附件 - 吸气罩不同形状和透明的设计，便于操作的观察。  

Al-Si 合金具有低膨胀系数，良好的耐磨性及铸造性能，在内燃机活塞、缸 体压等发动机动力传动件制造领域广泛应用。过共晶 Al-Si 合金的微观组织中 通常存在五瓣星状、板片状、八面体和其他复杂相貌的初晶 Si，这些分布在该 合金基体中的较粗大初晶 Si，严重割裂了合金基体，在外力作用下，合金中的 Si 相尖端和棱角部位易引起局部应力集中，从而明显降低了合金的力学性能， 尤其是影响其塑性、强度、耐热性和热疲劳性能的提高。与此同时，在过共晶 Al-Si 合金中，初晶 Si 易出现集聚现象，严重降低了合金的各项性能。要改善 过共晶 Al-Si 合金的性能,必须同时对共晶 Si、初晶 Si 进行良好的细化处理，细 化、球化初晶 Si，才能使其得以广泛应用。目前国内外实际生产中通常采取加 磷（P）的方法，亦称磷变质（细化）处理。含磷变质剂主要包括磷盐或赤磷复 合变质剂及含磷中间合金。其主要存在问题如下： (1)磷盐或赤磷复合变质剂：处理过程中产生大量有害气体，环境污染严重， 效果不稳定，废品率高。 (2) Cu-P 中间合金：熔点高，加入后难熔化；密度大，易沉淀偏析。 基于上述行业背景，本课题组研制开发了一种应用于发动机活塞、压铸合 金熔体变质处理的新型 Al-P 晶种合金

集成电路是微电子技术的核心，与国防和国民经济现代化, 乃至人们的文化生活都息息相关。集成电路由芯片和框架经封装而成, 其中框架既是骨架又是半导体芯片与外界的联接电路, 是芯片的散热通道, 又是连结电路板的桥梁, 因此框架在集成电路器件和各组装程序中占有极其重要的地位，目前，由于集成电路向高密度, 高集成化方向发展, 芯片的散热问题已成为突出矛盾。集成电路大规模和超大规模的迅速推进，对集成电路框架及材料提出了高、精、尖、短、小、轻、薄的要求，过去广泛使用的铁镍42合金已不能满足要求。而铜合金框架材料, 利用铜合金优良的传热性能, 加入少量强化元素, 通过固溶强化和弥散强化提高其强度, 同时仅稍微损失导热性能。目前，铜合金框架已成为主体，形成了中强中导、高强中导、高强高导合金系列。以前，由于在合金的熔炼工艺、轧制和热处理工艺以及板型控制等关键技术与国外先进水平有较大差距，我国所使用的大规模集成电路引线框架材料长期以来都是依靠进口。目前，本课题组通过一系列研究，开发了具有自主知识产权的Cu-Ni-Si系合金，并实现了Cu-Fe-P 系合金铜带和异型带的国产化大规模生产。 一、Cu-Ni-Si系铜合金主要性能指标 1.抗拉强度σb：650～750MPa； 2.延伸率>8%； 3.导电率：45～60%IACS。 二、Cu-Fe-P系铜合金主要性能指标 1.抗拉强度σb：450～600MPa； 2.延伸率>7%； 3.导电率：60～80%IACS。

集成电路是微电子技术的核心，与国防和国民经济现代化，乃至人们的文化生活都息息相关。集成电路由芯片和框架经封装而成，其中框架既是骨架又是半导体芯片与外界的联接电路，是芯片的散热通道，又是连结电路板的桥梁，因此框架在集成电路器件和各组装程序中占有极其重要的地位，目前，由于集成电路向高密度，高集成化方向发展，芯片的散热问题已成为突出矛盾。集成电路大规模和超大规模的迅速推进，对集成电路框架及材料提出了高、精、尖、短、小、轻、薄的要求，过去广泛使用的铁镍42合金已不能满足要求。而铜合金框架材料，利用铜合金优良的传热性能，加入少量强化元素，通过固溶强化和弥散强化提高其强度，同时仅稍微损失导热性能。目前，铜合金框架已成为主体，形成了中强中导、高强中导、高强高导合金系列。以前，由于在合金的熔炼工艺、轧制和热处理工艺以及板型控制等关键技术与国外先进水平有较大差距，我国所使用的大规模集成电路引线框架材料长期以来都是依靠进口。目前，本课题组通过一系列研究，开发了具有自主知识产权的Cu-Ni-Si系合金，并实现了Cu-Fe-P 系合金铜带和异型带的国产化大规模生产。

随着便携式电子设备的快速发展，将微型电子设备运用到可穿戴设备或者作为生物植入物的可行性越来越大。用柔性电子器件来替代传统的硬质电子器件的重要性也愈加凸显，如何解决柔性电子设备的储能问题，是实现这些可能性的重要因素之一。 本成果设计并制备了一种新型柔性微型超级电容器，其具有制备工艺简单，成本较低，适用于各种粉末状电极材料等特点。

电子科技大学功率集成技术实验室（Power Integrated Technology Lab.-PITEL）自2008年就已经开展Si基GaN(GaN-on-Si)功率器件的研究，是国内最早开展GaN-on-Si功率半导体技术研究的团队。近年来在分立功率器件如功率整流器、增强型功率晶体管及其集成技术方面取得了突出的研究成果。2008年在被誉为“器件奥林匹克”的国际顶级会议IEDM上报道了GaN-on-Si开关模式Boost转换器，国际上首次实现了GaN-on-Si单片集成增强型功率晶体管和功率整流器