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本實(shí)用新型公開了一種微型脆性材料斷裂行為測試裝置，包括外框、第一固定件、試樣夾具、第二 固定件、壓電致動(dòng)器、力傳感器、手動(dòng)荷載加載裝置、力傳感器固定件、驅(qū)動(dòng)電源、控制單元和數(shù)據(jù)采 集單元；外框內(nèi)沿長度方向依次設(shè)有第一固定件、試樣夾具、第二固定件、壓電致動(dòng)器、力傳感器；手 動(dòng)荷載加載裝置和力傳感器固定件分別設(shè)于外框的兩外端；驅(qū)動(dòng)電源用來給壓電致動(dòng)器提供電場，控制 單元用來控制驅(qū)動(dòng)電源；數(shù)據(jù)采集單元與力傳感器信號(hào)連接，用來采集力傳感器的輸出信號(hào)。本實(shí)用新 型采用壓電致動(dòng)器施加荷載，荷載控制精度高；結(jié)構(gòu)緊湊，可與顯微鏡結(jié)合獲得材料的斷裂韌性、裂紋 擴(kuò)展增韌曲線等數(shù)據(jù)，以及材料斷裂過程及裂紋尖端的微結(jié)構(gòu)演化過程。 

中紅外光譜技術(shù)被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療診斷、軍事偵察、工業(yè)控制、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域。其中，中紅外光源是實(shí)現(xiàn)中紅外技術(shù)的核心部件之一。作為二維層狀材料家族的新興成員，黑磷（BP）已因其獨(dú)特的性能而得到廣泛研究。

單車聚丙烯材料用量的多少，在一定程度上反映了一個(gè)國家汽車工業(yè)發(fā)展的水平。對(duì)于聚丙烯這種材料而言，其缺口沖擊差的問題嚴(yán)重制約了它在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用。常用提高韌性的方法是通過在線聚合分散或后改性的方法在體系中引入橡膠類彈性體。加入橡膠類彈性雖然可顯著提高基體的韌性并降低材料發(fā)生脆韌轉(zhuǎn)變的溫度，但這種韌性的提高是以犧牲寶貴的剛性和耐熱性能為代價(jià)的。對(duì)于常溫剛性和耐熱性能僅屬中等的聚丙烯而言，要在汽車工業(yè)獲得更大應(yīng)用，不僅需要大幅提高其韌性，而且需要同時(shí)進(jìn)一步提高剛性及耐熱等級(jí)。我們擬開發(fā)一種同時(shí)提高聚丙烯剛性、韌性和耐熱性能的新技術(shù)，擴(kuò)大在汽車上的應(yīng)用。

高溫材料輕質(zhì)化常用手段是通過造孔劑或發(fā)泡等工藝在材料中產(chǎn)生大量的微氣孔，從而達(dá)到降低熱導(dǎo)率、減小熱容的目的。氣孔結(jié)構(gòu)，即氣孔尺寸、分布、狀態(tài)會(huì)對(duì)材料性能產(chǎn)生極大的影響。采用單一的造孔工藝，產(chǎn)生的氣孔尺寸分布較為集中，而且氣孔率較高時(shí)會(huì)形成大量連通氣孔，一方面減弱了隔熱效果，另一方面會(huì)顯著減小材料內(nèi)部晶粒間的接觸面，從而導(dǎo)致材料強(qiáng)度和抗高溫蠕變性能降低。 超孔構(gòu)材料（Super Porous Structure Material，SPS材料）綜合了多種途徑（機(jī)械造孔、發(fā)泡、燒失、堆積），在材料中引入各種尺寸級(jí)別的氣孔（宏觀孔、微觀孔、納米孔），并使孔的狀態(tài)呈現(xiàn)不同層次（定向孔、梯度孔、組合孔）。通過不同孔結(jié)構(gòu)間的協(xié)同作用，突破了現(xiàn)有多孔高溫材料性能的局限，使材料在具有高氣孔率的同時(shí)，還保持了良好的抗高溫蠕變性能。 技術(shù)優(yōu)勢： SPS材料制備技術(shù)已申請(qǐng)中國及國際專利。該材料主要技術(shù)優(yōu)勢如下： （1）優(yōu)良的耐高溫特性，最高工作溫度可達(dá)1750℃； （2）輕質(zhì)低熱容，比重僅為現(xiàn)有剛玉質(zhì)耐火材料的1/4，體積熱容為其1/5； （3）超低熱導(dǎo)率，優(yōu)于現(xiàn)有各類輕質(zhì)絕熱磚，為剛玉質(zhì)耐火材料的1/10； （4）突出的抗高溫蠕變性，性能優(yōu)于國際領(lǐng)先水平的日本企業(yè)同類產(chǎn)品； （5）優(yōu)異的抗熱震穩(wěn)定性，可承受反復(fù)冷熱循環(huán)造成的嚴(yán)酷熱沖擊工況； （6）靈活便捷的可加工性，可如木材般加工組裝，大幅降低施工成本。 應(yīng)用概況： 應(yīng)用SPS材料，進(jìn)行窯爐結(jié)構(gòu)件及窯具制品的開發(fā)。現(xiàn)已有陶瓷窯爐用標(biāo)準(zhǔn)磚及各種尺寸的塊、板、柱、梁及異形件產(chǎn)品，可用于各種類型的陶瓷及無機(jī)材料窯爐的制造。對(duì)比實(shí)驗(yàn)中，采用SPS材料板材及標(biāo)準(zhǔn)磚為爐膛制造的實(shí)驗(yàn)電爐，與以氧化鋁空心球材料為爐膛制造的同樣尺寸電爐相比，經(jīng)過在1600℃下10次的燒成循環(huán)后，對(duì)比爐爐頂已出現(xiàn)貫穿裂紋，而實(shí)驗(yàn)爐爐頂仍未發(fā)現(xiàn)有裂紋、蠕變。 目前各類SPS材料制品現(xiàn)已在多家陶瓷及耐火材料企業(yè)的多種形式的窯爐中得到應(yīng)用，表現(xiàn)出優(yōu)良的使用性能以及突出的節(jié)能效果。

低密度 PVC 泡沫是一種閉孔材料，具有質(zhì)輕，熱導(dǎo)率低，隔熱，隔音性好，緩沖性能優(yōu)良和比強(qiáng)度高，耐多種化學(xué)物質(zhì)腐蝕，具有阻燃性等特點(diǎn)。在常用保溫隔熱材料中，鑒于 PVC 高發(fā)泡材料較 PS 和PU 泡沫塑料在阻燃性能，力學(xué)性能尤其是價(jià)格成本上的顯著優(yōu)勢有望成為最具發(fā)展?jié)摿Φ墓?jié)能保溫材料。 項(xiàng)目特色： 基于本技術(shù)的產(chǎn)品表觀密度可達(dá) 40-100Kg/m3，具有質(zhì)輕、價(jià)廉，優(yōu)良的保溫隔熱和隔音性能；優(yōu)良的阻燃性能（可達(dá) A 級(jí)或 B1 級(jí)）。 本項(xiàng)目社會(huì)貢獻(xiàn)和經(jīng)濟(jì)效益在于優(yōu)質(zhì)的保溫材料是降低能耗改善大氣環(huán)境的重要環(huán)節(jié)，可以為減少城市霧霾作貢獻(xiàn)，需求量巨大，經(jīng)濟(jì)效益可觀。

光催化劑的實(shí)用化研究一直受到人們的廣泛重視，目前的研究熱點(diǎn)主要集中在探索新型光催化材料，將凹凸棒土的高吸附特性和光催化技術(shù)結(jié)合起來，將活性光催化劑負(fù)載在凹凸棒土表面，可以解決光催化劑的固定化問題，明顯提高催化劑的光催化性能；同時(shí)，由于凹凸棒土的特殊棒晶狀結(jié)構(gòu)，使光催化劑易于沉降、分離，重復(fù)利用，解決了催化劑的重復(fù)利用問題，具有突出的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)。 成果亮點(diǎn) 技術(shù)特點(diǎn)：一種CO2轉(zhuǎn)化為環(huán)碳酸酯的高效納米催化劑及其制備方法，通過將天然凹凸棒礦石粉碎篩選，去除雜質(zhì)，得到凹凸棒粉末后分散到第一溶劑中，加入改性劑，攪拌反應(yīng)，接著離心、洗滌、干燥處理，即得高效納米催化劑。這種CO2轉(zhuǎn)化為環(huán)碳酸酯的高效納米催化劑的制備方法，得到的高效納米催化劑作為一種高效催化CO2合成環(huán)碳酸酯的催化劑，具有催化劑原料易得、成本低廉，還具有選擇性好、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的特點(diǎn)；制備得到的高效納米催化劑在進(jìn)行催化反應(yīng)時(shí)，具有不使用溶劑，催化條件溫和、底物適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，有潛在的工業(yè)化利用價(jià)值。

（1）高強(qiáng)度Cu-Ni-Si系銅合金項(xiàng)目開發(fā)的Cu-Ni-Si系銅合金帶材最終性能可以達(dá)到指標(biāo):導(dǎo)電率55-59%IACS，強(qiáng)度σb=551-621MPa，顯微硬度153-184HV，延伸率δ≥8%。其強(qiáng)度水平為目前引線框架材料中最高的。 （2）高強(qiáng)高導(dǎo)的Cu-Cr-Zr合金系。在國家自然科學(xué)基金的支持下，開展了對(duì)Cu-Cr-Zr-Mg和Cu-Cr-Zr合金組織轉(zhuǎn)變規(guī)律的研究，首次發(fā)現(xiàn)Cu-Cr-Zr-Mg合金在470℃時(shí)效形成了具有Fm3m點(diǎn)群的超點(diǎn)陣CrCu2(ZrMg)；同時(shí)存在體心的Cr相和面心的Cu4Zr相。高溫550℃時(shí)效析出相完全轉(zhuǎn)變?yōu)镃r和Cu4Zr。Cu-Cr-Zr合金在時(shí)效初期形成Cu5Zr相，時(shí)效峰值狀態(tài)析出相為Cu5Zr相和體心立方的Cr，且析出相與基體保持著共格關(guān)系。所獲帶材具有高的硬度、強(qiáng)度及導(dǎo)電率，分別可達(dá)190HV、600MPa及84%IACS，而帶材的延伸率和軟化溫度分別可達(dá)9.4%及578℃，滿足了高強(qiáng)度和高導(dǎo)電引線框架銅合金的性能，為工業(yè)化生產(chǎn)提供了重要依據(jù)。

球狀、管狀等多種結(jié)構(gòu)納米炭的制備及應(yīng)用。

利用化學(xué)方法制備納米纖維素、殼聚糖及環(huán)糊精等改性或交聯(lián)產(chǎn)物，并用于含染料廢水等絮凝和吸附，取得良好效果。 關(guān)鍵技術(shù) （1） 生物質(zhì)高效絮凝劑制備工藝技術(shù)，得到絮凝劑產(chǎn)品。 （2） 生物質(zhì)高效吸附劑制備工藝技術(shù)，得到吸附劑產(chǎn)品。 知識(shí)產(chǎn)權(quán)及項(xiàng)目獲獎(jiǎng)情況 一種疏水化 ß-環(huán)糊精基陽離子聚電解質(zhì)的制備方法及應(yīng)用ZL201310165653.0； 一種有色廢水的復(fù)合絮凝脫色方法 ZL201410184236.5； 一種反應(yīng)性纖維素陽離子化改性劑的制備方法及應(yīng)用 ZL201410184221.9 項(xiàng)目成熟度 部分工藝已中試。 投資期望及應(yīng)用情況 成果可在印染廢水處理領(lǐng)域推廣應(yīng)用。

材料科學(xué)與工程系副教授劉瑋書課題組在Mg2Sb1.5Bi0.5:Mn0.01剛性室溫?zé)犭姴牧虾碗x子液體調(diào)制的PEDOT:PSS/IL 柔性熱電材料方面取得研究新進(jìn)展，相關(guān)成果分別發(fā)表在Research和Journal of Materiomics上。 在剛性Mg基新型室溫?zé)犭姴牧戏矫妫瑒|書課題組與南科大物理系張文清教授和黃麗副教授合作，揭示了基于電子輸運(yùn)通道保護(hù)思想的功率因子增益策略，提升了Mg熱電材料的室溫性能。相關(guān)成果以“The Electronic Transport Channel Protection and Tuning in Real Space to Boost the Thermoelectric Performance of Mg3+δSb2-yBiy near Room Temperature”為題發(fā)表在由中國科協(xié)與《Science》雜志合辦的高水平綜合性期刊Research上。 在柔性PEDOT基新型室溫?zé)犭姴牧戏矫妫瑒|書課題組在離子液體改性PEDOT/IL有機(jī)柔性熱電薄膜材料研究的基礎(chǔ)上，加入了還原劑調(diào)控導(dǎo)電聚合物鏈氧化態(tài)優(yōu)化策略，使材料在保持良好的力學(xué)性能的同時(shí)，提高薄膜的塞貝克系數(shù)從而達(dá)到優(yōu)化薄膜性能的目的。相關(guān)成果以“Enhanced thermoelectric performances of flexible PEDOT:PSS film by synergistically tuning the ordering structure and oxidation state”為題發(fā)表在中國硅酸鹽學(xué)會(huì)主辦的高水平期刊Journal of Materiomics上。