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本產(chǎn)品以復(fù)合乳液作為改性劑結(jié)合交聯(lián)劑對(duì)常溫基質(zhì)瀝青進(jìn)行改 性，通過(guò)優(yōu)化的乳化工藝，制備了高性能、具有穩(wěn)定化學(xué)網(wǎng)絡(luò)的常溫 瀝青復(fù)合乳液基，改變市政路面的施工方式和環(huán)境、通過(guò)提高柔性路， 結(jié)構(gòu)形式和強(qiáng)度控制手段，用于人口密集區(qū)要求嚴(yán)格的路橋施工，對(duì) 于需要快速開(kāi)放交通的市政路面具有明顯優(yōu)勢(shì)。本產(chǎn)品的應(yīng)用范圍十 分廣泛，可以噴灑使用，做橋面防水粘結(jié)層，也可以與集配集料拌合 使用，用于稀漿封層、微表處、碎石封層等對(duì)路面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，可提高 路面耐磨、防水等性能、具有施工快、省燃料、工程造價(jià)低、減少環(huán) 境污染等特

本技術(shù)適用于芳綸纖維、高強(qiáng)高模聚乙烯纖維、碳纖維、聚醚醚酮纖維、聚 酰亞胺纖維等高性能化學(xué)纖維，采用濕法造紙技術(shù)，制備絕緣紙、摩擦材料等紙 基功能材料和蜂窩紙等高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)材料等。解決了高性能纖維紙基功能材料生產(chǎn) 中的纖維改性、分散、濕法成形和高溫?zé)釅旱汝P(guān)鍵技術(shù)。可提供高性能纖維紙基 材料濕法連續(xù)生產(chǎn)線成套技術(shù)，為相關(guān)行業(yè)提供高性能纖維紙基功能材料和結(jié)構(gòu) 材料及其復(fù)合材料等高新技術(shù)材料產(chǎn)品。 2 關(guān)鍵技術(shù) 對(duì)于濕法抄造工藝來(lái)說(shuō)，纖維能否均勻分散、濕法成型工藝和熱壓工藝是否 合理是決定產(chǎn)品質(zhì)量是否合格的重要因素。本項(xiàng)目成果解決了高性能纖維紙基材 料生產(chǎn)中的纖維改性、分散、濕法成形和高溫?zé)釅旱汝P(guān)鍵技術(shù)。 超高效碳纖維電磁屏蔽紙的制備創(chuàng)新地利用碳纖維、金屬導(dǎo)電纖維這兩種纖 維的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，保證成紙?jiān)趽碛辛己闷帘涡艿耐瑫r(shí)具有很好的機(jī)械性能和柔韌299 性。性能良好的超高分子量聚乙烯纖維紙主要是采用纖維洗滌-超聲預(yù)處理-疏解 分散-分散劑分散工藝，通過(guò)預(yù)處理、添加助劑、成型和增強(qiáng)而制得。采用聚酰 亞胺纖維通過(guò)自有技術(shù)制備得到高性能的聚酰亞胺纖維絕緣紙等紙基功能材料。 采用碳纖維配用聚醚醚酮纖維制備紙基摩擦材料。 3 知識(shí)產(chǎn)權(quán)及項(xiàng)目獲獎(jiǎng)情況 一種聚酰亞胺導(dǎo)電紙的制備方法 201610487328.X 一種超高分子量聚乙烯纖維紙的制備方法 201610921059.3 一種超高分子量聚乙烯纖維的預(yù)處理分散方法 201610920332.0 一種超高效碳纖維電磁屏蔽紙 201710204473.7 一種聚醚醚酮纖維紙及其制備方法 201710544478.4 一種碳纖維增強(qiáng)聚醚醚酮紙基摩擦材料及其制備方法 201710559878.2 4 項(xiàng)目成熟度 實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和中試已完成，部分成果已經(jīng)用于試生產(chǎn)。 5 投資期望及應(yīng)用情況 期望在碳纖維、高強(qiáng)高模聚乙烯纖維、聚醚醚酮纖維技等高性能纖維共同進(jìn) 行技術(shù)開(kāi)發(fā)或技術(shù)轉(zhuǎn)讓。 采用高性能纖維制備紙基功能材料和結(jié)構(gòu)材料是航空航天、國(guó)防、高鐵和電 力電機(jī)等重要領(lǐng)域開(kāi)發(fā)的一類產(chǎn)品，目前主要是日本、奧地利和美國(guó)等國(guó)家生產(chǎn)。 國(guó)內(nèi)近年開(kāi)始關(guān)注，并有少數(shù)幾家開(kāi)始進(jìn)行，但尚只能生產(chǎn)少數(shù)幾類低檔次產(chǎn)品。 目前已經(jīng)利用本項(xiàng)目成果建成年產(chǎn) 150 噸聚酰亞胺纖維絕緣紙生產(chǎn)線，生產(chǎn) 聚酰亞胺纖維絕緣紙

熱電效應(yīng)（Thermoelectric Effects）提供了一種在熱能和電能之間直接轉(zhuǎn)化的手段，在現(xiàn)今世界能源和環(huán)境問(wèn)題的背景下，熱電效應(yīng)作為一種清潔有效的能源轉(zhuǎn)化方式而受到廣泛關(guān)注。相比于傳統(tǒng)的熱電材料，I?V?VI2 (I=Ag; V=Sb, Bi; and VI=S, Se, Te)型半導(dǎo)體由于本征的極低晶格熱導(dǎo)率而成為具有良好潛力的熱電材料體系。盡管AgSbTe2是其中最為廣泛研究的材料，但是由于其制備需要大量豐度較低的元素碲（Tellurium），且熱穩(wěn)定性較差，因而人們希望用更加廉價(jià)和穩(wěn)定的AgBiSe2來(lái)代替。之前對(duì)于AgBiSe2的研究，主要集中在通過(guò)對(duì)其進(jìn)行元素?fù)诫s優(yōu)化載流子濃度這一方面，而本文指出通過(guò)將AgBiSe2與AgBiS2復(fù)合，使用球磨的方法使兩相完全固溶，可以更進(jìn)一步降低材料的晶格熱導(dǎo)率。結(jié)果顯示，材料的熱導(dǎo)率在773K溫度下，從原本的~0.5 W/mK降低到了0.33 W/mK，成為這個(gè)體系到目前為止報(bào)道的最低的熱導(dǎo)率。結(jié)合電性能用銦摻雜改性，最終，該材料在773K時(shí)的最高ZT值到達(dá)了0.9，與該體系之前取得的最高ZT相近，是本征AgBiSe2的2.5倍左右(如圖所示)。這種運(yùn)用球磨實(shí)現(xiàn)多相固溶以降低晶格熱導(dǎo)率的方法，也為其他體系熱電材料的相關(guān)研究指出了一個(gè)值得嘗試的方向。

該研究詳細(xì)闡述了由于實(shí)空間中Mg-Mg化學(xué)鍵構(gòu)成的電子輸運(yùn)通道遠(yuǎn)離陰離子位置，使Mg3Sb2-yBiy材料體系中合金化原子散射聲子降低晶格熱導(dǎo)率的同時(shí)對(duì)電子散射較弱，有利于實(shí)現(xiàn)電熱輸運(yùn)的解耦與分別調(diào)控（如圖1）。最終，研究成功實(shí)現(xiàn)Mg3Sb2-yBiy材料體系室溫功率因子的進(jìn)一步提升，并在Mg3+δSb1.0Bi1.0:Mn0.01材料中實(shí)現(xiàn)室溫下

本項(xiàng)目以生物質(zhì)廢棄物作為原材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的高成本碳纖維生產(chǎn)方法有利于將農(nóng)業(yè)與工業(yè)生產(chǎn)結(jié)合于生物經(jīng)濟(jì)中，制造可再生產(chǎn)品符合綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略。 一、項(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡(jiǎn)介 高質(zhì)量的碳纖維以其高強(qiáng)度、低重量及耐熱性等卓越性能可作為自行車、汽車、風(fēng)車以及運(yùn)動(dòng)器械等諸多領(lǐng)域的優(yōu)質(zhì)材料。以生物質(zhì)廢棄物作為原材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的高成本碳纖維生產(chǎn)方法有利于將農(nóng)業(yè)與工業(yè)生產(chǎn)結(jié)合于生物經(jīng)濟(jì)中，制造可再生產(chǎn)品符合綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略。木質(zhì)素是世界上最豐富的生物聚合物之一，但其分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜且具有異質(zhì)性，且作為造紙及紙漿工業(yè)的廢棄物無(wú)法得到合理利用。

項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介:目前鋰離子電池的能量密度已經(jīng)越來(lái)越不能滿足其在電動(dòng)汽車、智能手機(jī)和大規(guī)模儲(chǔ)能方面的應(yīng)用。鋰離子電池的能量密度低主要是因?yàn)樗捎玫恼?fù)極材料的比容量較低，尤其是負(fù)極材料石墨，其理論比容量為 372 mAh/g。目前研究最多的、最具有商業(yè)化前景的負(fù)極材料為硅基負(fù)極材料，其理論比容量為 4200 mAh/g，是石墨的十倍以上。據(jù)招商證券預(yù)計(jì)，硅基負(fù)極材料在 2020 年的市場(chǎng)使用量接近于 5 萬(wàn)噸，銷售額接近于 50 億。 然而硅基材料在充放電過(guò)程中較大的體積變化率（>300%）限制了其商業(yè)化應(yīng)用，較大的體積變化導(dǎo)致極片碎裂以及電解液在材料表面持續(xù)分解，從而造成其循環(huán)性能劇烈下降。另外，硅基材料為半導(dǎo)體，其導(dǎo)電性較差，從而導(dǎo)致硅基負(fù)極材料的倍率性能較差。如何解決硅基負(fù)極材料這兩大缺點(diǎn)是普及硅基材料在鋰離子電池應(yīng)用的關(guān)鍵。 陳永勝教授課題組結(jié)合在納米技術(shù)和石墨烯材料領(lǐng)域的專長(zhǎng)，經(jīng)過(guò)近 10 幾年的研究，采用低成本的原材料、易工業(yè)化的工藝技術(shù)制備了石墨烯包覆的硅基負(fù)極材料，主要技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)包括：1）采用獨(dú)特的、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的納米技術(shù)將大粒徑的硅粉進(jìn)行納米化處理，納米化大大緩解了硅在充放電過(guò)程中體積變化的問(wèn)題，從而從根本上解決了硅基負(fù)極材料循環(huán)性能差的問(wèn)題；2）石墨烯包覆則充分發(fā)揮了石墨烯導(dǎo)電導(dǎo)熱性能好、機(jī)械性能優(yōu)異、電化學(xué)性能穩(wěn)定等特點(diǎn)，改善了材料的鋰離子擴(kuò)散性能和電子導(dǎo)電性，大大提高了功率特性； 14隔絕了硅與電解液的直接接觸，抑制副反應(yīng)造成的電解液分解和材料侵蝕，提高了首次效率，延緩了使用過(guò)程中的壽命衰減；進(jìn)一步減緩了充放電過(guò)程中硅的體積變化，維持材料結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，極大地提升了循環(huán)特性。效益分析:陳永勝教授課題組發(fā)明的石墨烯包覆硅基負(fù)極材料，從制備過(guò)程上講，具有工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、易工業(yè)化的特點(diǎn)；從性能上講，具有比容量高、穩(wěn)定性好、壓實(shí)密度大等優(yōu)點(diǎn)，與高比容量正極組成的鋰離子電池的能量密度是當(dāng)前商業(yè)化鋰離子電池能量密度的數(shù)倍以上。

本項(xiàng)目采用元素粉末法制備高性能的亞微米陶瓷顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料，突破了亞微米顆粒在基體中的分散和鋁基復(fù)合材料的二次加工困難瓶頸難題，制備的亞微米陶瓷顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料具有高的比強(qiáng)度、比剛度、熱穩(wěn)定性，較低的熱膨脹系數(shù)，優(yōu)良的導(dǎo)熱、耐磨、耐腐蝕性等特點(diǎn)，機(jī)加工表面光潔度高。亞微米陶瓷顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的成功制備，在金屬基復(fù)合材料實(shí)際應(yīng)用方面取得了突破性的進(jìn)展。 亞微米陶瓷顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料是一種極具潛力的工程材料，其在航空航天領(lǐng)域、汽車裝甲、電子封裝、高輕化自行車等方面取得了大量應(yīng)用。其中以碳化硼為增強(qiáng)體的B4C/Al復(fù)合材料耐磨性很高，在制造噴砂嘴、電觸點(diǎn)、摩擦和耐摩擦材料時(shí)得到了廣泛的應(yīng)用，并且在機(jī)器和設(shè)備端部密封件上，碳化硼為基體的B4C/Al復(fù)合材料也有出色表現(xiàn)。此外，碳化硼具有良好的耐酸堿腐蝕性能，在有氣體腐蝕條件下工作時(shí)，效果極佳，用亞微米B4C制備的B4C/Al復(fù)合材料制備的噴砂嘴和噴丸機(jī)噴嘴在標(biāo)準(zhǔn)條件下顯示出的高強(qiáng)度，為鎢硬質(zhì)合金強(qiáng)度的5～11倍。先后設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)了高尺寸穩(wěn)定性高導(dǎo)熱易加工電子封裝復(fù)合材料制品，如印刷電路板板芯、軍用功率混合電路、微波管的載體、多芯片組件等。亞微米SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料具有高耐磨性、良好的耐高溫性和抗咬合性能等特點(diǎn)，在高速列車剎車盤(pán)，制動(dòng)盤(pán)、發(fā)動(dòng)機(jī)活塞和齒輪箱等以及現(xiàn)已用于越野自行車上的車鏈齒輪具有廣闊的應(yīng)用前景。從前瞻性、戰(zhàn)略性、經(jīng)濟(jì)性和基礎(chǔ)性這幾個(gè)角度來(lái)考慮，亞微米陶瓷顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料制備技術(shù)的發(fā)展符合具有高性能價(jià)格比，有待迅速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的要求趨勢(shì)。本項(xiàng)目圍繞航空航天用大尺寸關(guān)鍵承力結(jié)構(gòu)件、光機(jī)結(jié)構(gòu)件與精密儀表零件、電子封裝器件、核能領(lǐng)域屏蔽材料等應(yīng)用背景，部分研究成果已達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。先后設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)了高尺寸穩(wěn)定性高導(dǎo)熱易加工電子封裝復(fù)合材料制品；制備的亞微米碳化硼增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料被應(yīng)用于制造核廢料處理容器；應(yīng)用于高速列車剎車盤(pán)，制動(dòng)盤(pán)、發(fā)動(dòng)機(jī)活塞和齒輪箱等。

目前鋰離子電池的能量密度已經(jīng)越來(lái)越不能滿足其在電動(dòng)汽車、智能手機(jī)和大規(guī)模儲(chǔ)能方面的應(yīng)用。鋰離子電池的能量密度低主要是因?yàn)樗捎玫恼?fù)極材料的比容量較低，尤其是負(fù)極材料石墨，其理論比容量為 372 mAh/g。目前研究最多的、最具有商業(yè)化前景的負(fù)極材料為硅基負(fù)極材料，其理論比容量為 4200 mAh/g，是石墨的十倍以上。據(jù)招商證券預(yù)計(jì)，硅基負(fù)極材料在 2020 年的市場(chǎng)使用量接近于 5 萬(wàn)噸，銷售額接近于 50 億。 然而硅基材料在充放電過(guò)程中較大的體積變化率（>300%）限制了其商業(yè)化應(yīng)用，較大的體積變化導(dǎo)致極片碎裂以及電解液在材料表面持續(xù)分解，從而造成其循環(huán)性能劇烈下降。另外，硅基材料為半導(dǎo)體，其導(dǎo)電性較差，從而導(dǎo)致硅基負(fù)極材料的倍率性能較差。如何解決硅基負(fù)極材料這兩大缺點(diǎn)是普及硅基材料在鋰離子電池應(yīng)用的關(guān)鍵。 陳永勝教授課題組結(jié)合在納米技術(shù)和石墨烯材料領(lǐng)域的專長(zhǎng)，經(jīng)過(guò)近 10 幾年的研究，采用低成本的原材料、易工業(yè)化的工藝技術(shù)制備了石墨烯包覆的硅基負(fù)極材料，主要技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)包括：1）采用獨(dú)特的、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的納米技術(shù)將大粒徑的硅粉進(jìn)行納米化處理，納米化大大緩解了硅在充放電過(guò)程中體積變化的問(wèn)題，從而從根本上解決了硅基負(fù)極材料循環(huán)性能差的問(wèn)題；2）石墨烯包覆則充分發(fā)揮了石墨烯導(dǎo)電導(dǎo)熱性能好、機(jī)械性能優(yōu)異、電化學(xué)性能穩(wěn)定等特點(diǎn)，改善了材料的鋰離子擴(kuò)散性能和電子導(dǎo)電性，大大提高了功率特性； 14隔絕了硅與電解液的直接接觸，抑制副反應(yīng)造成的電解液分解和材料侵蝕，提高了首次效率，延緩了使用過(guò)程中的壽命衰減；進(jìn)一步減緩了充放電過(guò)程中硅的體積變化，維持材料結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，極大地提升了循環(huán)特性。

超高韌性混凝土（UHTCC） 硬化后具有顯著的應(yīng)變硬化特征，在拉伸荷載作用下可產(chǎn)生多條細(xì)密裂縫，極限裂縫寬度小于0.1mm，極限拉應(yīng)變可穩(wěn)定地達(dá)到3％以上。該材料的極限拉應(yīng)變是混凝土拉應(yīng)變 (0.01%)的300倍以上，鋼筋屈服應(yīng)變 (0.15%) 的20倍以上。采用UHTCC永久性模板-結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計(jì)方法，在模板設(shè)計(jì)過(guò)程中，使用模板的連接件和面板來(lái)分散混凝土主體結(jié)構(gòu)上的裂縫，借助UHTCC材料的裂縫無(wú)害化分散能力將混凝土結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生的裂縫分散成寬度小于0.1mm的無(wú)害裂縫，通過(guò)這樣的方法可以有效控制大體積混凝土表面的裂縫，從而提升其耐久性

"近年來(lái)，鋰離子電池在智能電網(wǎng)、航空航天和軍事儲(chǔ)能等高能耗新能源領(lǐng)域的應(yīng)用不斷擴(kuò)展，現(xiàn)有商用正極材料體系（包括層狀結(jié)構(gòu)的鎳鈷錳酸鋰、尖晶石結(jié)構(gòu)的錳酸鋰和橄欖石結(jié)構(gòu)的磷酸鐵鋰）的實(shí)際比容量已經(jīng)接近各自的理論極限值，無(wú)法滿足日益增長(zhǎng)的能量密度需求。富鋰錳基正極材料不僅具有高的比容量（250 mA h/g）和能量密度（1000 Wh/kg），而且其較低的鈷和鎳含量能夠有效降低電池的成本。 本項(xiàng)目主要通過(guò)構(gòu)筑缺陷來(lái)增強(qiáng)富鋰錳基正極材料的電化學(xué)性能，實(shí)現(xiàn)高的首圈庫(kù)倫效率、倍率性能和循環(huán)穩(wěn)定性，提升富鋰錳基正極材料整體性能，為其商業(yè)化應(yīng)用打下基礎(chǔ)。 "