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成果描述：項目于2012年國家立項（教育部）作為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃，并資助十萬元；同年七月榮獲大學生科技“挑戰(zhàn)杯”四川省大學生創(chuàng)業(yè)計劃競賽一等獎；十一月國家科技部組織在上海參加“首屆中國創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽 獲得全國百強 ”獎；年底國家知識產(chǎn)權局授予四項專利權。 該項目是四川大學自主開發(fā)的具有國際先進水平和我國自主知識產(chǎn)權的環(huán)保型高科技節(jié)能產(chǎn)品?！俺p質復合材料CNG氣瓶技術”研制團隊的部分成員是唯一參加建設、生產(chǎn)過幾年輕質復合材料CNG氣瓶的團隊；該項目是針對目前為減少城市污染而大力發(fā)展的壓縮天然氣汽車研制的一種高科技配套關鍵產(chǎn)品-氣瓶，屬于高性能復合材料產(chǎn)品。這類氣瓶是融各類內襯的密封性和復合材料的可設計性，高強度，輕重量的特點為一體,大幅度減輕了氣瓶重量,又保證承壓能力以及使用期間的疲勞壽命；國際上只有少數(shù)工業(yè)發(fā)達國家才具有研究開發(fā)生產(chǎn)能力。 全塑料復合材料氣瓶已經(jīng)過廣泛的設計、試驗和現(xiàn)場的使用試驗結果也已證實；這種容器設計可以在汽車運行的環(huán)境和條件下安全地工作。全塑料復合材料氣瓶是安全的，耐疲勞的，其重量輕和價格之間是相匹配的；目前，這類氣瓶己得到世界上廣泛的承認和接受，在許多領域內市場正在迅速增加，特別是在各類公共汽車上的應用，分外受到人們的重視和歡迎。這類超輕質復合材料氣瓶不僅用于燃氣汽車的燃料容器，而且還廣泛用于消防，醫(yī)院以及宇航，井下作業(yè)人員的呼吸器，今后將逐步全面替代原有的鋼質氣瓶和復合二代瓶，市場需求量很大，前景廣闊。產(chǎn)品具有極高的經(jīng)濟效益和社會效益，是我國未來最具商業(yè)價值的項目，也是國際上正在研究和發(fā)展的一類重要高技術產(chǎn)品。 項目采用高密度塑料作內膽，并用計算機控制實現(xiàn)自動化生產(chǎn)；配有調整氣瓶成型軌跡和控制機械性能的全套計算機輔助設計軟件，可生產(chǎn)多種規(guī)格與品種的產(chǎn)品；生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質量穩(wěn)定，技術成熟可靠；該技術是一個綜合應用專利技術和專項技術，建成后的裝備及生產(chǎn)技術達到或超過國際先進水平。發(fā)展燃氣汽車的關鍵設備就是裝天然氣的氣瓶；氣瓶的質量直接關系到燃氣汽車運行的安全與成本高低。 目前，國內尚無企業(yè)涉足，市場無此類超輕質復合材料CNG氣瓶銷售；而國外這類輕質復合材料CNG氣瓶賣價（1～2）萬元/只，價格非常昂貴。國內投資一條生產(chǎn)線僅需2400萬元專用和輔助設備，廠房3000㎡，產(chǎn)值2.5～4 億元，利稅2～2.6億元。超輕質復合材料CNG氣瓶（CNG4)樣品在四川大學產(chǎn)業(yè)科研院里展出，歡迎參觀咨詢；市場前景分析：該產(chǎn)品用于儲存天然氣、煤氣、石油液化氣、氧氣、氫氣等各種氣體的儲存；廣泛用汽車工業(yè)、船、潛水、消防、醫(yī)藥、民用、國防、航空、航天等領域，還可出口國外；主要用于汽車工業(yè)集團為新生產(chǎn)汽車配備原裝氣瓶及城市原有公共汽車和出租汽車的氣瓶改裝。 超輕質復合材料CNG氣瓶的性能指標居國際同類產(chǎn)品先進水平，采用高強度高模量纖維；生產(chǎn)成本低，與國外氣瓶相比有很強的性能價格比優(yōu)勢，產(chǎn)品的競爭優(yōu)勢明顯；產(chǎn)品具有極高的經(jīng)濟效益和社會效益，是我國未來最具商業(yè)價值的項目，也是國際上正在研究和發(fā)展的一類重要高技術產(chǎn)品。 國際上只有少數(shù)發(fā)達國家才具有研究開發(fā)生產(chǎn)的能力。這類輕質復合材料氣瓶不僅用于燃氣汽車的燃料儲存，而且還廣泛用于消防、潛水、醫(yī)療、宇航、以及井下作業(yè)人員的呼吸器等等，市場應用前景十分廣闊。 近年來，隨著超輕質復合材料氣瓶材料的成本降低，使得超輕質復合材料CNG氣瓶在國內外備受青睞，尤其在轎車、大巴和公交車上的應用極具競爭力。 2014年11月我們調研了全國主要汽車制造集團總部，并與他們交流進行市場合作；如鄭州宇通集團、第二汽車制造集團、中國重型汽車制造集團、四川客車集團、成都蜀都客車等公司，并與他們進行了交流；通過交流進行市場合作，我們將根據(jù)他們生產(chǎn)的汽車空間來設計氣瓶的容量和尺寸大小，我們再按這些汽車制造廠的要求進行設計、生產(chǎn)，滿足用戶的要求；他們都表示產(chǎn)品出來后將優(yōu)先選用這類氣瓶； 我們看到和了解到鄭州宇通客車一輛大巴要安裝十一個鋼瓶，中國重型卡車一輛要安裝十二個鋼瓶，蜀都客車要安裝六個以上二代或鋼瓶，二汽集團的50萬輛轎車和與重慶長安公司合作生產(chǎn)的50萬輛面包車也都要安裝CNG氣瓶；了解到各種類汽車都是安裝的鋼瓶或復合二代瓶；船用的氣瓶也是安裝的鋼瓶或復合二代氣瓶。 通過全國主要汽車制造集團總部的調查和國家有關統(tǒng)計部門的資料介紹，國內每年需求氣瓶量超過三百萬支以上；根據(jù)國家“一帶一路”發(fā)展戰(zhàn)略，國外沿線六十多個國家的市場需求量將是很大的；可見國內、外市場需求量十分巨大，前景廣闊。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：超輕質復合材料CNG氣瓶與鋼制氣瓶相比，超輕質復合材料CNG氣瓶具有比強度高、重量輕（是鋼瓶的1/5）、安全減震性好等優(yōu)點，這類氣瓶綜合了復合材料的高比強度、可設計性以及內襯的良好氣密性、優(yōu)良的耐蝕性等諸多優(yōu)點，使其達到高承壓能力、高疲勞壽命、質輕、耐腐等優(yōu)良性能的完美結合。超輕質復合材料CNG氣瓶具有耐高壓（25MPa），容積大（50L～400L），重量輕（同容積和同壓力下，S玻纖氣瓶為鋼瓶重量的60%，碳纖氣瓶為鋼瓶重量的35%,高分子材料纖維氣瓶為鋼瓶重量的1/5），可有效減少動力損失；耐腐蝕性能好，因氣瓶采用塑料內膽，天然氣中的硫化氫氣體和水分對內膽無腐蝕；安全性能高，因內膽無腐蝕，從根本上消除了氣瓶爆炸誘因（硫化氫應力腐蝕）；疲勞壽命長，產(chǎn)品經(jīng)過循環(huán)15000次無泄漏，且玻璃鋼耐侯性能比鋼強，產(chǎn)品設計使用壽命為15年；可設計性強，可根據(jù)不同車型生產(chǎn)出不同規(guī)格，材質的氣瓶，滿足不同用戶的需要；抗凍及耐瞬時高溫燒蝕；防爆性能好，使用安全可靠，危險性小等特點。 該CNG氣瓶比強度高，可提高汽車的有效載荷，增加行駛里程。僅這一點就非傳統(tǒng)材料的氣瓶所能及。 破損安全性好，超輕質復合材料CNG氣瓶中有大量的玻璃纖維，每平方厘米上的玻纖多至幾萬根。從力學觀點上看，是典型的靜不定系。當超輕質復合材料CNG氣瓶萬一超載并且少量纖維斷裂時，其載荷會迅速重新分配在未破壞的纖維上，這在短期乃至相當一段時間內不致使構件喪失承載能力。如槍擊試驗，在距氣瓶50m 處，分別以7.62mm、12.7mm高射機槍、53式?jīng)_鋒槍、1.7mm穿甲燃燒彈、30m全爆彈對充滿高壓氣體的復合材料CNG氣瓶進行實彈射擊。實彈射擊時，容器被擊中后，瞬間起火，片刻自熄。高壓氣體從彈孔噴出，引起氣瓶彈跳、竄動，甚至飛出幾十米外。但子彈孔無擴孔現(xiàn)象，僅比子彈略大，無碎片。復合材料CNG氣瓶本身對周圍的破壞力僅是瓶體的撞擊力，這可通過以合適夾具固定氣瓶予以避免。不言而喻，鋼氣瓶爆破殺傷力就大得多了。 減振性好，超輕質復合材料CNG氣瓶中的纖維與基體界面具有吸振能力，故震動阻尼甚高，抗聲振疲勞性亦佳。對超輕質復合材料CNG氣瓶進行常溫爆破、高低溫爆破、溫度交變試驗、疲勞試驗、荷載振動試驗、荷載墜落、濕強度試驗、長期充氣儲存試驗，試驗結果與氣瓶多年在不同環(huán)境下使用的情況是令人滿意的。

（專利號：ZL 201410286150.3） 簡介：本發(fā)明公開了一種超級電容器用微孔炭/石墨烯復合電極材料的制備方法，屬于炭材料制備技術領域。該方法是以煤瀝青和氧化石墨為碳源，以氫氧化鉀為活化劑，將煤瀝青和氧化石墨濕法混合，干燥后再與氫氧化鉀干法混合，將得到的混合物置于管式爐內，在氮氣氣氛下進行加熱，制得超級電容器用微孔炭/石墨烯復合電極材料。本發(fā)明采用氫氧化鉀同時活化煤瀝青和氧化石墨制備超級電容器用微孔炭/石墨烯復合電極材料的方法，具有制備工藝簡單，生產(chǎn)成本低廉，所制備的微孔炭/石墨烯復合電極材料在超級電容器中具有高比容和高倍率性能等優(yōu)點。

本發(fā)明公開了一種基于離散元的單向增強復合材料代表性體元的生成方法，屬于復合材料仿真以及數(shù)值模擬技術領域。該方法包括以下步驟：給定ＲＶＥ的幾何尺寸、纖維體積分數(shù)和纖維半徑，其中纖維橫截面為圓形，生成過程中將纖維視為基本的離散元，ＲＶＥ剩余部分視為基體，即可生成滿足參數(shù)的代表性體元；生成纖維的過程是隨機的，生成的纖維在空間上是周期性分布的，即纖維在代表性體元的上邊界和下邊界、左邊界和右邊界的分布規(guī)律完全一致，所生成的代表性體元不依賴纖維的預先分布和排列，能夠得到纖維體積分數(shù)很大的代表性體元。

量子材料科學中心韓偉課題組在二維磁性體系中展開工作并取得了重要進展，觀測到了二維反鐵磁體系中磁振子的長距離輸運。MnPS3晶體是一種層狀反鐵磁材料，利用機械剝離手段得到了二維的MnPS3薄片。MnPS3薄片上制備了用于測量磁振子輸運的非局域器件，器件結構如圖A所示。器件左側Pt電極通過熱方法來注入磁振子，右側Pt電極探測在二維MnPS3中擴散傳輸?shù)拇耪褡?。在二維反鐵磁MnPS3中，實驗上觀測到了幾微米的磁振子擴散長度。并且從圖B中可以看出，隨著注入端和探測端距離的增加，探測到的非局域信號表現(xiàn)出e指數(shù)衰減的形式，跟一維漂移擴散模型的理論模型一致。在此基礎上，他們還系統(tǒng)研究了MnPS3厚度對磁振子弛豫性質的影響。隨著MnPS3厚度從40nm降低至8nm，磁振子弛豫長度由4μm減小到1μm（圖C），這可能是由較薄的MnPS3中較強的表面雜質散射效應導致的。 二維材料中的磁振子輸運實現(xiàn)為二維磁性材料在磁振子電子學的應用與發(fā)展奠定了基礎，也有望推動磁振子在量子尺度下的新穎量子物理性質研究。圖：二維反鐵磁體系中磁振子輸運研究。（A）二維反鐵磁MnPS3中的磁振子輸運測量結構示意圖。（B）自旋信號R_NL^*隨電極間距的依賴關系，與理論預言的e指數(shù)衰減吻合。（C）磁振子弛豫長度隨MnPS3厚度的依賴關系。

通過超微細無機阻燃粒子的表面復合改性，成功解決了無機粒子在聚合物基體中的均勻分散難題，實現(xiàn)了超微細粒子阻燃聚合物復合材料的高性能，從而研制出了兼具高強、阻燃性能的玻璃纖維復合材料。以這種高性能材料為依托，研發(fā)團隊先后研發(fā)了新型玻璃纖維復合材料自鎖式電纜槽、自帶安裝孔結構的片狀膜塑料電纜槽、整體轉彎電纜槽和道床片狀膜塑料獨立式應急疏散平臺等系列產(chǎn)品，并廣泛應用于四川、重慶、貴州等多條軌道交通線路，其中多種產(chǎn)品是首次在軌道交通領域使用。目前該項目成果已獲得4項發(fā)明專利、11項實用新型專利、6項外觀專利。

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本發(fā)明公開一種銅基粉末冶金剎車片材料及其制備方法和應用，該銅基粉末冶金剎車片材料由如下重量百分比的原料制得：銅粉54wt％～67wt％，石墨13wt％，鐵粉4wt％～17wt％，鐵鉻合金8wt％～14wt％，碳化硅1wt％～4wt％，二氧化硅1wt％～4wt％；其制備方法包括如下步驟：1)按配比稱取原料，放入混料機中混配均勻；2)將混配好的原料裝入模具中，在真空氣氛或在氮氣保護下采用熱壓燒結或放電等離子燒結得到綜合性能優(yōu)異的剎車片材料。制得的剎車片材料致密度和硬度高，摩擦系數(shù)穩(wěn)定，耐磨損，綜合性能優(yōu)異，可以滿足高鐵列車制動摩擦片需求。該銅基粉末冶金剎車片材料可用于制備剎車片，制備方法為：采用Q235作基材，將制備銅基粉末冶金剎車片材料的原料與基材經(jīng)熱壓燒結工藝進行復合燒結，得到剎車片。

本發(fā)明涉及一種鈮酸鈉鉀基無鉛壓電陶瓷-聚乙烯醇(PVA)壓電復合材料及其制備 方法。該方法按通式(1-x)(LiaNabK1-a-b)(Nb1-cSbc)O3-xABO3-yM組分配料，以分析純無水 碳酸鹽或氧化物為原料，用傳統(tǒng)陶瓷制備工藝制得陶瓷粉末；將陶瓷粉末與聚乙烯醇按 體積比5/90～95/5的比例配成混合粉料后加入去離子水，再加熱使PVA溶解；然后超聲分 散，將混合粉料烘干后經(jīng)壓片機冷壓成型，再用馬弗爐加溫處理，最后在其表面濺射金 屬電極，經(jīng)硅油浴極化，即制得鈮酸鈉鉀基無鉛壓電陶瓷-聚乙烯醇壓電復合材料。該 壓電復合材料為純鈣鈦礦晶相，無雜相；且具有良好的壓電性能與介電性能。

一種粘結型釤鐵氮、釹鐵氮和鐵氧體永磁粉末的復合永磁材料,由重量百分數(shù)為83%～98.9%釤鐵氮永磁粉、釹鐵氮永磁粉和鐵氧體永磁粉末的混合磁粉、1%～15%的高分子粘結劑及0.1-2%的助劑組成。混合磁粉的配方(按重量百分數(shù)計)為:釤鐵氮永磁粉2%～96%,釹鐵氮永磁粉2%～96%,鐵氧體永磁粉2%～96%。復合永磁材料制備方法包括:模壓成型、注射成型、擠出成型以及壓延成型。該產(chǎn)品具有內稟性能優(yōu)異,價格低廉,耐高溫,抗腐蝕和氧化性能良好,特別是通過調整混合磁粉的配比,可實現(xiàn)性能與價格可調的特點。

N95口罩的關鍵技術在于其致密、能有效隔離病毒的濾芯層，一般的N95口罩是5層濾芯層、普通口罩可能只有兩層。南京工業(yè)大學陳蘇教授課題組的新技術讓N95口罩生產(chǎn)提質增效，做濾芯的新材料只需3層就可以生產(chǎn)N95了。他們的新技術全稱叫“熔噴無紡布材料和微流體氣噴紡絲技術”。“我們團隊前期一直致力于新型紡絲技術和無紡布材料的開發(fā)，研究出了微流體氣噴紡絲技術，可以實現(xiàn)超細纖維的制備，平均直徑65納米，是目前紡絲技術中生產(chǎn)纖維最細的，過濾隔離病毒的效果也就更好。”陳蘇介紹，傳統(tǒng)的紡絲技術生產(chǎn)出的纖維，一般直徑在幾百納米，而氣噴紡絲技術所制備的纖維直徑僅幾十納米，可以更好地隔離病毒，將氣噴紡絲的纖維膜負載在傳統(tǒng)的無紡布上，就實現(xiàn)了更優(yōu)效果的N95口罩濾芯層的制備。“也就是說，N95一般是5層濾芯層，普通口罩可能只有兩層，那么，用我們的材料（做成濾芯層）只要3層就相當于N95了?！标愄K團隊近年來一直致力于微流體紡絲和微流體氣噴紡絲工作的研究，前期通過紡絲參數(shù)的優(yōu)化、紡絲體系的探索制備了一系列功能纖維材料，其成果日前在國際材料重要期刊《Advanced Materials》（先進材料）上發(fā)表?；谇捌诘难芯炕A，陳蘇教授掌握了紡絲關鍵技術、紡絲設備開發(fā)技術和功能纖維原理，為其產(chǎn)業(yè)化奠定了基礎。點擊查看原文