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纳米陶瓷和微米金属复合粉体的机械制备方法
本技术涉及一种纳米陶瓷/微米金属复合粉体的机械制备方法。它是以已建立的微、纳米粉体为原料，首先采用理论模型建立微、纳米粉体的质量配比关系，并将纳米陶瓷粉制成均匀稳定的悬浮液，然后将按计算好的配比称量的纳米悬浮液和微米粉混合，再通过机械复合法制备纳米陶瓷/微米金属复合粉体。该方法具有工艺简单、处理时间极短、反应过程容易控制、能连续批量生产等特点，可供推广和工程应用。该技术的有益效果如下：(1) 该方法具有工艺简单、处理时间极短、反应过程容易控制、能连续批量生产等特点，可切
南京航空航天大学
2021-04-14
一维纳米复合金属氧化物气敏材料及其制备方法
本发明提供了一种一维纳米复合金属氧化物气敏材料及其制备方法。本发明将氯化锌溶液、氯化锡溶液混合后与氢氧化钠溶液进行水热反应，通过加入无水乙醇、表面活性剂和控制反应条件而制备一维纳米氧化锌氧化锡复合材料。该制备方法与现有的一维纳米金属氧化物材料的制备方法相比，具有成本低，操作简单，低能耗等优点。制备的纳米复合材料对甲烷、一氧化碳、二氧化氮等气体具有气体敏感度，是一种良好的气敏材料。
安徽建筑大学
2021-01-12
一种轻质堇青石-莫来石复合陶瓷材料及其制备方法
一种轻质堇青石-莫来石复合陶瓷材料及其制备方法。其方案是：以20——70wt%水铝石、10——30wt%无定型二氧化硅、5——30wt%滑石粉和10——40wt%黏土为原料，外加原料3——10wt%水，搅拌，成型，干燥，1250——1350℃条件下保温2——6小时，制得多孔堇青石-莫来石复合材料。然后以该复合材料的粒度为2——1mm和1——0.088m的颗粒为骨料，以粒度小于0.088m的粉体为基质，外加糊精和水，混匀，成型，干燥，1250——1350℃条件下保温2——6小时，制得轻质堇青石-莫来石复合陶瓷材料。本发明具有成本低、环境友好、节能环保以及化学成分可控的特点，其制品体积密度小、物相成分和气孔孔径分布均匀、常温力学性能优良、高温性能较好和抗热震性能较高。
（注：本项目发布于2014年）
武汉科技大学
2021-01-12
高性能水泥基渗透结晶型防水材料
混凝土结构因其脆性大的弱点，在工程应用中往往不可避免产生开裂。混凝土结构 因开裂导致混凝土结构水密性下降、渗漏，影响工程的使用寿命，甚至无法正常使用。 目前，防水材料众多，可分为柔性防水与刚性防水两大类。从国外内多年的实践证明， 传统的柔性防水材料虽然具有柔性特点，耐久性也较好，但与基面混凝土粘结力弱，尤 其在基面潮湿或有渗水的情况下无法使用，不宜作背水面和潮湿基面的防水。刚性水泥 基防水材料具有柔性材料无法比拟的性能而广泛应用。但目前普遍使用的水泥基防水材 料大部分属表面密封防水剂，存在防水效果只作用在表面，不能自动、深入地渗透到结 构内部；防水效果不持久，随着时间开始持续的退化过程；一旦防水涂层遭到破坏，防 水能力随之丧失等弱点。从混凝土结构开裂原因、工程应用特点与防水特性分析认为， 开发出具有微细裂缝自愈合、渗透结晶、可在背水面施工等特点的永久性水泥基渗透结 晶型防水材料十分必要，而且应是无毒、无污染，符合可持续发展的产品。 本发明专利是一种水利、水电、桥梁、隧道、地下、建筑等工程中水泥、砂浆、混 凝土防水、防渗漏的高性能水泥基渗透结晶型防水涂层材料。 本发明是一种由活性化学物质、硅酸盐水泥、石英砂等配制而成的粉状防水材料， 是有机化学物质与无机化学物质的混合体，通过深入结晶过程对混凝土进行有效防水。 当本产品与水拌和后，形成具有一定触变性、流态浆体，涂刷在潮湿的混凝土基层上， 活性成分渗透进混凝土内部，并反应生成不溶性的晶体。其活性化学物质与混凝土中未 水化的水泥颗粒发生水化反应，并促进水泥水化，形成水泥水化晶体，生成的大量晶体 填充、封堵混凝土的孔隙和毛细管，使水无法进入混凝土从而达到防水的目的。混凝土 干燥时，活性化学物质处于休眠状态；有水渗入时，该物质继续水化生成新的结晶自动 修补，从而达到永久防水作用。可广泛用于水泥混凝土工程的防水、防渗漏、防潮。
同济大学
2021-04-11
性能可设计梯度铁基减摩材料开发
梯度铁基减摩材料主要用于汽车、工程机械、 航空等领域的液压系统关键摩擦副零件的制造，如用于滑动轴 承、齿轮泵侧板、柱塞泵配油盘等典型零件的制造。 本项目针对铁基减摩材料高强度与良好自润滑特性难以共存的矛盾，开发的梯度铁基减摩材料基于致密强化配方设计， 实现基体材料致密高强、高承载目标；基于表层材料固体润滑 技术与孔隙可控设计，利于液-固润滑介质供给摩擦表面，达到 液-固润滑协同作用，改善材料减摩、抗粘
合肥工业大学
2021-04-14
Sb2Te3(GeTe)n基热电材料
研究中发现，通过适当的退火工艺，可以有效调控Sb2Te3(GeTe)n基材料中阳离子缺陷的类型，该工作运用球差矫正电子显微镜的原位观测技术及高角暗场扫描透射电镜技术（in situ/HAADF-STEM）等, 通过比对退火前后的样品及在电镜下模拟退火过程，清楚地追踪到样品中阳离子缺陷由短程的点缺陷聚集演化成长程的面缺陷的过程，使得调控样品内载流子浓度降低到合适的程度，最终达到优化材料性能的目的。 该项工作使得Sb2Te3(GeTe)n基热电材料的总体性能大幅提升。据悉，热点材料优值ZT越高，其转换效率越高。在温度达到773K时，热电材料优值ZT达到了2.4，在323~773K较宽的工作温度区间内，材料的平均ZT高达1.51，能够满足中温区热电材料在商业应用中对性能的需求，有望解决Sb2Te3(GeTe)n基热电材料效率较低的问题。 本研究成果在目前热电材料亟待推广的低品位废热发电方向以及未来有可能实现的可穿戴自驱动电子器件与智能传感设备方面有较大的应用前景。
南方科技大学
2021-04-13
热压滤制备复合陶瓷涂层技术
本项目发明了一种采用热压滤法制备纳米和纳米复合陶瓷涂层的方法。将由溶胶、凝胶、粘结剂、陶瓷粉、陶瓷纤维、金属粉、金属纤维等组成的料浆涂覆在样品表面；在料浆层表面包覆半透膜；埋入粗陶瓷粉中，对粗陶瓷粉施加一定的的压力，在半透膜和粗陶瓷粉的过滤下压缩料浆层并把料浆层中的溶剂挤出料浆层；在适当的温度保温，使料浆层干燥；然后升温至烧结温度，保温适当时间，使压缩的干燥料浆层发生热解、氧化、烧结等过程，从而在复杂形状的样品表面形成结构、成分和厚度可控，且结构致密的纳米陶瓷涂层，以及纳米陶瓷与微米的陶瓷粉、陶瓷纤维等复合的各种陶瓷涂层。该项目获得陶瓷纤维增强的ZrO2-Y2O3热障涂层，厚度120mm涂层热障温度达250℃。可以获得结构、成分和厚度可控，且结构致密的纳米陶瓷涂层，以及纳米陶瓷与微米的陶瓷粉、陶瓷纤维等复合的各种陶瓷涂层。
北京科技大学
2021-04-11
自蔓延复合钢管制备技术
自蔓延高温合成（Self-propagating High-temperature Synthesis， 缩写SHS）是利用化学反应自身放热制备材料的新技术。目前已发展成为一个介于燃烧科学与材料科学之间的新学科，用自蔓延技术合成的材料达上千种，它的突出优点是设备简单、工序少、合成速度快、成本低，尤其适用于高温难熔材料的合成。 本项目涉及的SHS陶瓷内衬复合钢管、不锈钢及耐蚀合金内衬复合钢管、耐腐蚀聚合物内衬复合钢管、小口径陶瓷内衬复合弯管均已达到工业化生产的程度，广泛应用于冶金、矿山领域；煤炭和电力工业领域；石油、化工工业、水处理工业领域； 建材工业、运输工业领域；粮食、食品工业、饲料加工业和医药工业领域。 SHS陶瓷内衬复合钢管：SHS-离心法与传统工艺（热喷涂法、等离子喷涂、热装法、爆炸法等）比较有明显的优点：成本低、内衬陶瓷层与钢管结合紧密、制备的复合钢管长度较长（可达5.5米）。已广泛应用于矿山尾矿输送，电厂煤粉和除灰管道等工业领域。 不锈钢及耐蚀合金内衬复合钢管：SHS-离心法制备超低碳不锈钢，避免钢中析出碳化物，因此可防止由于碳化物析出造成的晶界附近贫铬，从而提高不锈钢内衬层的抗晶间腐蚀性能，内衬层可与外层钢管实现牢固的冶金结合。可代替整体不锈钢管，其成本是整体不锈钢管的1/3，在冶金、石油、化工等领域有广泛的应用前景。 耐腐蚀聚合物内衬复合钢管：该复合钢管由三层组成，最里层是聚合物，中间层是氧化铝陶瓷，最外层是碳钢。聚合物内衬层厚度为0.5~1.0mm，最高使用温度是120℃。由于聚合物内衬层与氧化铝陶瓷过渡层之间结合强度高以及内衬层表面光滑，因此该产品具有内衬层不易脱落和输送介质时阻力较小等优点。该产品具有优良的耐腐蚀和耐磨性能，与普通聚合物管相比，不易老化，可承受更高的压力，输送热水时不易结垢，可广泛用于石油、化工、食品、冶金和矿山等行业。例如，在化工行业用于高腐蚀性介质的输送，取代钢管和铸铁管用于输水管道，还可代替水泥管用于污水处理系统。小口径陶瓷内衬复合弯管：该工艺弥补了离心法只适合制备直的规则形状管状样品的不足，即可制备等径的弯管，又可制备变径的直管和弯管。陶瓷内衬弯管的内衬层是Al2O3陶瓷、Al2O3-ZrO2、Al2O3-Cr2O3复合陶瓷，内衬陶瓷层具有优异的耐高温氧化、耐磨和耐高温腐蚀性能，在冶金、化工等工业领域有广泛的应用前景。该种复合钢管用作高炉喷煤枪已经在国内几家大型钢铁企业获得成功应用。
北京航空航天大学
2021-04-13
金属/陶瓷复合防护板制备技术
金属/陶瓷复合防护材料或结构，主要有结构可靠性、重量和成本等方面的考虑，可应用于车辆（如装甲车和运钞车）、船舶舰艇和武器直升机等防弹或防爆场合。金属/陶瓷复合防护板制备方法主要包括胶粘、机械固定和各种热加工工艺（如铸造、热压等）。目前，金属/陶瓷复合防护板主要包括层叠复合、陶瓷增强金属匀质复合、梯度复合、侧向约束和三维约束等基本类型。金属封装陶瓷复合防护板是一类具有有效三维陶瓷约束，良好的金属/陶瓷界面冶金结合特征的新型陶瓷复合防护板，它特别具有优良的抗冲击、抗崩落和抗多次打击能力。
江苏大学
2021-04-14
异质复合结构对n型BiAgSeS材料热电性能的显著强化
在可再生能源日益短缺及温室效应日趋恶劣的严峻形势下，Seebeck效应作为一种新的能源转化方式，可以有效地将日常生活及工业生产废热和不能被太阳能电池有效吸收的红外波段转化为亟需的电能，故而引起了科研工作者们的广泛关注。衡量热电材料能量转化效率的最重要的指标是其品质因子ZT(=S2σT/κ)，如何提高材料的品质因子是热电科研工作者们普遍关注的问题。 由于本征的纳米析出相以及价键非简谐性(bond anharmonicity)的存在, BiAgSeS具有非常低的本征热导率κ；然而，因其过低的载流子迁移率极大地限制了其功率因子S2σ。何佳清教授课题组巧妙地将在二维薄膜中广泛运用的调制掺杂(modulation doping)技术推广到三维块体BiAgSeS材料中，使用具有不同载流子浓度的异质晶粒构建三维复合结构，从而极大地提升了该材料中的载流子迁移率，使得功率因子S2σ相对于均匀掺杂的对照样品提升了约87%，进而显著地提升了BiAgSeS材料的热电转化效率。文章结合了透射电子显微术和理论计算对在n型BiAgSeS三维块体复合材料中运用调制掺杂改进载流子迁移率的物理机制做了深入的探讨；该工作对调制掺杂技术在三维块体热电材料中的广泛运用颇具启发意义。
南方科技大学
2021-04-13