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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
超细/ 纳米 WC 基复合粉
原创性开发出 WC 基复合粉末的制备技术，粒径分布为 60-500nm，成分为 WC-Co，WC-Co- Cr，WC-η 等含量可调。技术特色和优势为： （1）使用常规设备，显著简化了工艺路线和缩短了生产周期，且具有能耗低、排放少、节能环保的 突出特点，低成本、短流程。（2）复合粉的粒度及分布可控，物相纯净，易于控制缺碳相和游离碳。（3）粘接相在WC 基体中分布均匀，解决了纳米相极易团聚的问题。（4）复合粉热力学性质稳定，在加热中不易突发晶粒粗化。（5）技术路线的特点和要求易于实现工业产业化。超细/ 纳米WC 基复合粉是耐磨损耐腐蚀硬质合金防护涂层、高性能硬质合金块材生产的关键原料。
北京工业大学
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
镁基铁水炉外脱硫技术
北京科技大学镁基铁水炉外脱硫(MDS)研究组是由长期从事钢铁冶金、传输传热、机械设计等涉及多学科的专门人才组成，具有深厚的理论基础、设计能力和丰富的实践经验。自1996 年开始以来，先后进行了基础理论研究、冷态和热态模拟实验、半工业试验和在天津钢厂 30t 铁水包内进行了工业试验。工业试验共处理铁水 5l0t，耗镁 250kg，将化铁炉铁水的硫含量稳定地从 0.075％左右降至 0.025％以下；同时获得镁基铁水炉外脱硫工艺成本 24元／t—iron 的结果，开创了小吨位(容量小于 30t)、浅熔池(深度小于 1.4m)使用镁基脱硫剂对铁水进行炉外脱硫的先河。工业试验的工艺设计、关键设备(包括自控系统)的设计与制造及热试车均由课题组自主完成，同时工业试验所用脱硫剂生产技术也由课题组提供。该技术可以进行工程化运作。国家专利局已于 1999 年 11 月 2 日受理了该技术的专利申请，专利号为 99122342x。该技术可应用于炼钢铁水的脱硫和化铁炉铸造用铁水的脱硫等领域。
北京科技大学
2021-04-13
纳米纤维基凝胶电解质
凝胶电解质具有电导率高，界面电阻小，安全性高，稳定性好等优势，有望替代传统锂金属电池液体电解液，解决锂金属电池的电解液泄露、高温胀气、锂枝晶等安全问题。纳米纤维具有纤维直径小、比表面积大、孔隙率高、柔软、耐高低温及有机溶剂腐蚀等特点，保证纳米纤维锂离子电池凝胶电解质具有很强的吸液和保液能力。纳米纤维作为凝胶电解质支撑层不仅保证具有足够的吸收聚合物液体的能力，而且保证电解质的柔性，为可穿戴电子设备提供柔性电源。纳米纤维凝胶电解质具有以下优势:1）具有足够的化学和电化学稳定性，有一定的耐湿性和耐腐蚀性；纳米纤维凝胶电解质膨胀收缩现象不明显，小于 5%，电化学稳定窗口在 0-5 183 / 298V，满足锂离子电池使用要求，甚至为高压正极材料提供保证。2）对电解液润湿性好，有足够的吸液保湿能力；纳米纤维高的孔隙率，且大部分孔都是连通孔，保证了凝胶电解质与电极之间良好的浸润性，增加了离子导电性，提高电池的容量，改善电池的充放电效率和循环性能。3）高低温性能优异，电导率高；电池的使用温度范围通常在-20-60 ºC，商用 PP 膜在 100 ºC 保持 10 min 收缩率达 10%，但纳米纤维隔膜在 140 ºC 下横向和纵向收缩率<2%，在 50 ºC 高温条件下，相比于商用隔膜循环小于 100 次，纳米纤维隔膜在循环 300 次后容量保持在 83.5%。4）具有一定的抗张强度和抗刺穿强度；纳米纤维膜的垂直拉伸强度>3.035 N，避免了凝胶电解质被锂枝晶刺穿，发生短路，提高安全性。5）成本低，适用于大规模工业化生产；我们从设备到工艺已实现自主研制和开发，静电纺纳米纤维膜已实现大规模生产。
北京科技大学
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
高碱度镣基耐蚀焊接材料
本项目己列入江苏省2017年科技厅重点研发资助项目，项目瞄准 国际领先的美国SMC国际镣合金集团公司及Techalloy公司、瑞典伊萨 (ESAB)公司镣基特种焊条产品，立足本土资源研发出可替代进口产品 的国产化镣基焊条。在研发过程中，通过对NiCrMo、NiCrFe两大系列 镣基焊条采用独创熔渣设计思路,攻克了高镣液态金属熔点高、粘度大、 流动性差、与熔渣相互粘合从而难于焊接成型及脱渣困难的技术难题。 研发出的产品焊缝成型良好、脱渣性好
南京工程学院
2021-01-12
发现高性能SnTe基热电材料
热电材料是能够实现热能与电能直接相互转换的新能源材料，在热电制冷和废热发电等方面有着广泛的应用前景，对于提高现有能源利用率和缓解能源危机有重要作用。相比于传统热电材料PbTe，SnTe由于其廉价、环保等优势而被广为关注。然而由于其极低的赛贝克系数（seebeck coefficient）长久以来SnTe的最高以及平均热电转换效率都远低于PbTe。 文章指出在铟元素摻杂引入共振能级的情况下，将SnTe与AgSbTe2复合，从而在优化材料功率因子的同时，降低了材料的晶格热导率。此外，透射电镜表明两者是以完全固溶的形式而非两相复合的形式存在。最终，在873K时的最高zT优值达到1.3，并在323K-873K温度区间内的平均zT优值达到0.84，是本征SnTe的3.44倍，为目前该体系平均zT值的最高水平。这种将引入共振能级和多相固溶结合起来的方法，也为提升其他体系热电材料的性能指出了一个值得尝试的方向。
南方科技大学
2021-04-13
超细/纳米WC基复合粉
北京工业大学
2021-04-14