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新型超高溫材料合成與智能制造技術(shù)
一、項(xiàng)目分類
關(guān)鍵核心技術(shù)突破
二、成果簡介
高溫是很多新材料及制造過程的必須，因?yàn)楦邷叵潞芏喾磻?yīng)才能夠發(fā)生并且更快速的發(fā)生。然而現(xiàn)有高溫合成與制造技術(shù)有以下缺點(diǎn)：
1、溫度有限；
2、升降溫慢；
3、能源時(shí)間成本高；
4、過程開發(fā)和控制不智能等。
高溫可以實(shí)現(xiàn)毫秒或者秒級的材料制造，從而大大加速了材料開發(fā)制造過程，允許在短時(shí)間內(nèi)合成制造出大量產(chǎn)品并收集其信息及數(shù)據(jù)，通過對數(shù)據(jù)的處理分析，利用機(jī)器學(xué)習(xí)及人工智能的方法去指導(dǎo)新材料開發(fā)及智能制造過程，實(shí)現(xiàn)材料開發(fā)與制造的智能化升級。
華中科技大學(xué)
2022-07-26
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木屑（谷殼）粉煤灰新型保溫隔熱墻體材料
技術(shù)原理 ：木屑（谷殼）粉煤灰新型保溫隔熱墻體材料以粉煤灰和水 泥為膠結(jié)材料，以木屑或谷殼為填充材料，振動成型、自然養(yǎng)護(hù)。其中， 木屑或谷殼的用量為墻體材料總體積的 80%以上，粉煤灰用量占膠凝材料 總重的 80%。利用砌塊成型機(jī)或制磚機(jī)可以方便地制成各種尺寸的空心砌 塊或標(biāo)準(zhǔn)磚。 技術(shù)特點(diǎn) ：該新型墻體材料具有輕質(zhì)、保溫隔熱、可鋸可釘、施工方便 且利廢的特點(diǎn)。它不僅可用作建筑物的填充墻，還可用作承重墻
南昌大學(xué)
2021-04-14
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新型太陽能電池材料及制備技術(shù)
我們開發(fā)成功的新型，高效，低成本的可見光響應(yīng)型太陽能電池，其發(fā)電原理完全不同于現(xiàn)在使用的硅太陽電池，以模擬植物的光合作用作為原理，也區(qū)別于現(xiàn)在研究的色素增感型太陽能電池，材料費(fèi)僅為非晶硅太陽能電池的十分之一，因此也叫做“光合成模擬型太陽能電池”。成功合成了在可見光領(lǐng)域動作的氧化物半導(dǎo)體光催化劑，從根本上解決了可見光響應(yīng)型光電極材料。這一成果發(fā)表于《Nature》雜志，并開發(fā)出一系列新型光催化劑，在更寬的可見光領(lǐng)域（至600nm）有反應(yīng)，已申請了多項(xiàng)發(fā)明專利。該成果可解決偏遠(yuǎn)地區(qū)人民的照
南京大學(xué)
2021-04-14
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新型人工電磁材料的開發(fā)與應(yīng)用 （左右手復(fù)合材料）
圍繞新型人工電磁材料傳輸特性、對稱及非對稱人工電磁材料、人工電磁材料對天線及其現(xiàn)代通信各頻段天線性能改進(jìn)等現(xiàn)代應(yīng)用，申報(bào)相關(guān)國家發(fā)明專利40多項(xiàng)，其中20多項(xiàng)已經(jīng)獲得授權(quán)，可以針對不同應(yīng)用解決新型人工電磁材料系列核心技術(shù)問題，達(dá)到微細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、特性精確控制（調(diào)控）。主要合作單位有福建星海通信科技有限公司和中國船舶重工集團(tuán)公司第七二五研究所廈門分部等。
廈門大學(xué)
2021-04-11
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新型廢水處理功能材料及其工程應(yīng)用
本項(xiàng)目圍繞我國典型工業(yè)廢水處理/城鎮(zhèn)污水提標(biāo)處理關(guān)鍵技術(shù)難題，通過基礎(chǔ)研究-材料開發(fā)-技術(shù)發(fā)明-工程應(yīng)用，設(shè)計(jì)開發(fā)了一系列經(jīng)濟(jì)、高效的新型廢水處理功能材料及其水處理集成技術(shù)，并應(yīng)用于典型工業(yè)廢水/城鎮(zhèn)污水處理工程。本項(xiàng)目開發(fā)的新型廢水處理功能材料及其水處理技術(shù)已成功應(yīng)用于多個(gè)城鎮(zhèn)污水提標(biāo)改造/典型工業(yè)廢水處理與回用等水處理工程，解決了相關(guān)行業(yè)廢水處理中的諸多難題，促進(jìn)了相關(guān)行業(yè)的節(jié)能減排，取得了顯著的社會經(jīng)濟(jì)效益，顯著提升了城鎮(zhèn)污水/工業(yè)廢水處理的技術(shù)水平，具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。
浙江大學(xué)
2021-04-11
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新型膨潤土插層改性復(fù)合功能材料產(chǎn)業(yè)化
項(xiàng)目1：基于超分子化工和納米技術(shù)，將具有特定光學(xué)特性分子引入膨潤土層狀主體結(jié)構(gòu)中，實(shí)現(xiàn)分子尺度的均一復(fù)合，得到具有發(fā)光效率高、亮度強(qiáng)、壽命長、穩(wěn)定性好、色度純正的光學(xué)功能納米材料，并將其添加到高分子樹脂中獲得新型復(fù)合熒光油墨。該系列高性能材料的產(chǎn)業(yè)化在光致/電致發(fā)光。熒光傳感器等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用前景。特別是可以作為新一代稀土替代型熒光防偽材料。防偽商標(biāo)，防偽標(biāo)簽的使用者，從事各類產(chǎn)品包裝及證件的公司和相關(guān)政府企業(yè)均可作為本項(xiàng)目產(chǎn)品的主要用戶。預(yù)計(jì) 2015年，本產(chǎn)品國內(nèi)年需求量將達(dá)1萬噸，國內(nèi)年消費(fèi)額達(dá)6.5億元，投資回收期約4.2年。 項(xiàng)目2：基于插層組裝原理，將功能性聚合物在膨潤土表面及層間進(jìn)行插層改性，以實(shí)現(xiàn)膨潤土相關(guān)物理化學(xué)特性（如親水親油性。熱穩(wěn)定性、力學(xué)強(qiáng)度等）的精細(xì)調(diào)控。將該類無機(jī)有機(jī)復(fù)合材料應(yīng)用于高附加值化工助劑領(lǐng)域，如高分子聚合物（如橡膠、塑料。滌綸等）的增韌材料、阻燃材料、熱穩(wěn)定材料、抗沖擊材料等，實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料功能的一體化。
北京化工大學(xué)
2021-02-01
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福大新型量子點(diǎn)復(fù)合材料研究成果
項(xiàng)目成果/簡介:福州大學(xué)至誠學(xué)院孫磊教授為第一作者、物信學(xué)院陳恩果副教授為通訊作者、郭太良研究員為第三作者，在材料工程領(lǐng)域國際權(quán)威期刊《陶瓷國際》（英文刊名：《Ceramics International》）上發(fā)表的題為“Al2O3過渡層優(yōu)化對ZnO量子點(diǎn)與CuO納米線復(fù)合結(jié)構(gòu)的場發(fā)射增強(qiáng)作用”（英文題為“Field emission enhancement of composite structure of ZnO quantum dots and CuO nanowires by Al2O3 transition layer optimization”）的論文。 本論文研究ZnO QDs 與傳統(tǒng)一維氧化物CuO納米線（CuO NWs）異質(zhì)結(jié)構(gòu)，以一維氧化物納米棒為基體為 ZnO QDs 提供良好的定向電荷傳輸，同時(shí) ZnO QDs 的表面改性又能改善基體的場發(fā)射性能，提出了詳細(xì)的電勢疊加效應(yīng)和形成機(jī)制。鑒于 ZnO QDs 在 CuO NWs 表面呈現(xiàn)孤島狀分布且生長密度低，通過表面改性工程利用原子層沉積(ALD)工藝先在 CuO NWs 基體上沉積 Al2O3 薄膜，均勻的 Al2O3 薄膜為 ZnO QDs 的生長提供了良好的成核表面，同時(shí)可以降低基體表面的電子勢壘高度。這種金屬氧化物異質(zhì)結(jié)構(gòu)在很多應(yīng)用中都具有重要的意義，特別是由于表面積大大增加，異質(zhì)結(jié)密度提高，具有固有光捕獲效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)。研究成果為改善單一納米材料器件的場發(fā)射性能提供了有效途徑，也為制備新型結(jié)構(gòu)的場發(fā)射器件奠定理論基礎(chǔ)。
福州大學(xué)
2021-04-10
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新型電池材料綠色合成與高比能電池應(yīng)用
高比能電池面向國家重大需求，僅鋰電池 2017 年市場規(guī)模已超過 1 億 kWh，并且隨著電動汽車、規(guī)模儲能市場的迅速發(fā)展，電池需求快速增加，市場規(guī)模很快將超過 3000 億元。 本項(xiàng)目為陳軍教授團(tuán)隊(duì)十余年的研發(fā)成果，主要包含新型鋰電池、鈉電池、鋅電池等新能源電池，可用于電動汽車、可再生能源風(fēng)光發(fā)電儲能等領(lǐng)域。 1. 開發(fā)了兩類新型鋰電池正極材料：取代型錳系尖晶石正極材料和摻雜型超高鎳含量三元層狀材料。這兩種材料原料便宜、制備工藝（連續(xù)共沉淀與梯度加熱）簡單，成本優(yōu)勢明顯，并且性能優(yōu)異，產(chǎn)品晶相純度高、形貌規(guī)整、振實(shí)密度大、長周期循環(huán)穩(wěn)定性好。 2. 針對傳統(tǒng)無機(jī)電極材料的不足，研發(fā)有機(jī)電極材料，它們由高豐度的 C、H、O、N 等元素組成，具有易合成、低成本、綠色環(huán)保等突出優(yōu)點(diǎn)，并且由于可實(shí)現(xiàn)多電子反應(yīng)，容量大、能量密度高，此外有機(jī)電極材料柔韌性強(qiáng)，在柔性可折疊等新穎結(jié)構(gòu)電池體系中應(yīng)用前景巨大。 部分有機(jī)電極材料在實(shí)驗(yàn)室中已實(shí)現(xiàn)公斤級制備，并組裝 Ah 級軟包全電池，經(jīng) 18 所等權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測鑒定，能量密度超過 300Wh/kg，通過安全性測試。計(jì)劃 5 年內(nèi)完成 1-2 種有機(jī)電極材料的中試，并實(shí)現(xiàn)部分電池產(chǎn)品的應(yīng)用示范，具有清潔環(huán)保優(yōu)勢。 可合作宏量制備及大容量電池裝配，推進(jìn)中試和產(chǎn)業(yè)化，將產(chǎn)生顯著經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會效益。
南開大學(xué)
2021-02-01
福大新型量子點(diǎn)復(fù)合材料研究成果
福州大學(xué)至誠學(xué)院孫磊教授為第一作者、物信學(xué)院陳恩果副教授為通訊作者、郭太良研究員為第三作者，在材料工程領(lǐng)域國際權(quán)威期刊《陶瓷國際》（英文刊名：《Ceramics International》）上發(fā)表的題為“Al2O3過渡層優(yōu)化對ZnO量子點(diǎn)與CuO納米線復(fù)合結(jié)構(gòu)的場發(fā)射增強(qiáng)作用”（英文題為“Field emission enhancement of composite structure of ZnO quantum dots and CuO nanowires by Al2O3 transition layer optimization”）的論文。 本論文研究ZnO QDs 與傳統(tǒng)一維氧化物CuO納米線（CuO NWs）異質(zhì)結(jié)構(gòu)，以一維氧化物納米棒為基體為 ZnO QDs 提供良好的定向電荷傳輸，同時(shí) ZnO QDs 的表面改性又能改善基體的場發(fā)射性能，提出了詳細(xì)的電勢疊加效應(yīng)和形成機(jī)制。鑒于 ZnO QDs 在 CuO NWs 表面呈現(xiàn)孤島狀分布且生長密度低，通過表面改性工程利用原子層沉積(ALD)工藝先在 CuO NWs 基體上沉積 Al2O3 薄膜，均勻的 Al2O3 薄膜為 ZnO QDs 的生長提供了良好的成核表面，同時(shí)可以降低基體表面的電子勢壘高度。這種金屬氧化物異質(zhì)結(jié)構(gòu)在很多應(yīng)用中都具有重要的意義，特別是由于表面積大大增加，異質(zhì)結(jié)密度提高，具有固有光捕獲效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)。研究成果為改善單一納米材料器件的場發(fā)射性能提供了有效途徑，也為制備新型結(jié)構(gòu)的場發(fā)射器件奠定理論基礎(chǔ)。
福州大學(xué)
2021-02-01
新型量子吸藍(lán)光護(hù)眼材料研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化
"本項(xiàng)目研發(fā)的新型量子吸藍(lán)光材料，用于防藍(lán)光眼鏡，防藍(lán)光護(hù)眼貼膜等產(chǎn)品。可用于防護(hù)液晶（LCD）和有機(jī)電致發(fā)光（OLED）手機(jī)，電腦顯示器等電子產(chǎn)品顯示器屏幕發(fā)出的高能藍(lán)光，實(shí)現(xiàn)健康護(hù)眼的目的。 該種新型量子吸藍(lán)光材料具有超強(qiáng)的光波過濾功能，比市面現(xiàn)有主流吸藍(lán)光材料效果高10－100倍，處于世界領(lǐng)先水平。在技術(shù)層面優(yōu)于市場上現(xiàn)有產(chǎn)品。依托于先進(jìn)的新型量子技術(shù)制備防藍(lán)光護(hù)眼鏡片和護(hù)眼貼膜，可高效吸收藍(lán)光，從根本上解決電子產(chǎn)品藍(lán)光傷害這一社會痛點(diǎn)問題。 本項(xiàng)目量子防藍(lán)光眼鏡和貼膜產(chǎn)品的生產(chǎn)有兩條技術(shù)路線，主要步驟如下： 1、無機(jī)吸藍(lán)光材料分散在聚合物基材（如聚碳酸酯,聚丙烯酸酯）中直接成型； 2、無機(jī)吸藍(lán)光材料分散在紫外光固化膠水中，采用涂布技術(shù)制作鏡片或者可貼合膜片。"
南京大學(xué)
2021-04-10