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本項目是針對目前存在的顆粒增強鋁基復(fù)合材料進行的改進研究的成果。當(dāng)前對于顆粒增強尤其是SiC顆粒增強鋁基復(fù)合材料的研究較多，制備方法多種多樣，但都存在孔隙率和含鐵量高及強度低的缺點。北京交通大學(xué)機械電子與控制工程學(xué)院材料成型研究室采用自行研發(fā)的真空雙攪拌技術(shù)有效的改進了材料的上述性能，制備出高質(zhì)量的SiC顆粒增強鋁基復(fù)合材料，并在國家“863計劃”（高速客車用金屬基復(fù)合材料制動件的研究及應(yīng)用）中得到應(yīng)用。本課題組制備的顆粒增強鋁基復(fù)合材料的斷口照片和金相照片如下圖。   功能及用途: 本項目具有高的比強度、比剛度、低密度、優(yōu)異的抗蠕變性與耐磨損性，具有良好的熱穩(wěn)定性及可控制的熱膨脹系數(shù)等。本項目在航空、航天、軍工、鐵路、汽車、光學(xué)、電子、體育器械等領(lǐng)域中有著廣闊的應(yīng)用前景。 主要技術(shù)指標(biāo): 鋁基復(fù)合材料的性能見下表。 鋁基復(fù)合材料力學(xué)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％含鐵量：≤0.2％ 投入產(chǎn)出分析: 本項目生產(chǎn)所需的設(shè)備簡單，材料的制備工藝便于控制，制備費用低。以20vol.%SiC/A356材料為例加以說明。 主要材料的市場價格：A356 的市場價格按3萬元/噸，SiC顆粒的價格按2.5萬元/噸計算。 生產(chǎn)1噸20vol.%SiC/A356復(fù)合材料的成本約為（3×0.8+2.5×0.2）/0.7=4.2萬/噸，而1噸20vol.%SiC/A356復(fù)合材料的市場價格大約是15萬元，經(jīng)濟效益明顯。 市場應(yīng)用前景： 環(huán)保和節(jié)能已經(jīng)成為當(dāng)今各行業(yè)發(fā)展的主流。本項目的SiC顆粒增強鋁基復(fù)合材料是以工業(yè)上用的ZL101A為基體，以工業(yè)磨料SiC顆粒為增強體而制備的，制備成本較低，材料的價格大幅低于購買國外同類產(chǎn)品的價格；本項目較好的制備質(zhì)量和力學(xué)性能使其能夠在航空、航天、軍工、鐵路、汽車、光學(xué)、電子、體育器械等領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。因此，使用本項目能夠取得良好的社會和經(jīng)濟效益。

在工業(yè)生產(chǎn)中，有大量固體廢物產(chǎn)生，如污泥、赤泥、鋼渣、化工廢渣等， 固體廢物的減量化、無害化和資源化是目前的潮流和發(fā)展的趨勢。 針對以上各種問題，本項目以工業(yè)固體廢物為主要原料，開發(fā)出了輕質(zhì)、 超輕污泥陶粒制備工藝；發(fā)明了用于處理高濃度難降解有機廢水的輕質(zhì)陰、陽 極水處理濾料、抗板結(jié)系列粒狀鐵碳微電解填料；發(fā)明了用于工業(yè)廢水深度處 理的基于固廢陶粒的水處理技術(shù)；發(fā)明了基于污泥陶粒的綠色建材混凝土砌塊 和適用于民用建筑的室溫調(diào)節(jié)，具有顯著節(jié)能效果的污泥陶粒—多元脂肪酸相 變材料，取得了系列創(chuàng)新性的研究成果。環(huán)境效益、經(jīng)濟效益和社會效益顯著。 本項目包括一套完整的固體廢物基環(huán)境友好材料成套技術(shù)，包括輕質(zhì)/超輕 污泥陶粒、污泥與工業(yè)固體廢物基微電解粒狀材料的研發(fā)、工業(yè)化生產(chǎn)及實際 應(yīng)用。

水泥基地面和結(jié)構(gòu)件因為各種原因會出現(xiàn)起灰、起砂現(xiàn)象，嚴重影響水泥基材料的使用壽命。本材料通過水性物質(zhì)滲透到地面混凝土內(nèi)部，與混凝土的水化產(chǎn)物，如氫氧化鈣等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生產(chǎn)新的  物質(zhì)。該化學(xué)反應(yīng)的速度快，一般能夠在  7 天時間內(nèi)迅速提高混凝土的強度，消除或者減輕地面起灰、起砂現(xiàn)象。該反應(yīng)是不可逆的，因此不會出現(xiàn)再次起灰起砂。產(chǎn)品的施工方法簡單，通過噴灑在混凝土 表面即可。視原有混凝土的狀況差別，增強后的地面顯著性能改變是耐磨性增加 3-5 倍，消除或者減輕起灰起砂。地面粘接強度增加 2-7 倍，在此基礎(chǔ)上施工其他面層，如水泥自流平、環(huán)氧樹脂地面不會再有起皮現(xiàn)象。同時抗油滲、水滲性得到極大提高。

本項目開發(fā)的苯并噁嗪樹脂，是最近 20 年在國際上出現(xiàn)的一種新型耐高溫 樹脂。具有耐溫性優(yōu)于酚醛、環(huán)氧樹脂，接近昂貴的雙馬來酰亞胺樹脂；阻燃 性高；成型加工容易；成本低的特點。因此一出現(xiàn)就引起人們的關(guān)注， 國內(nèi)綿陽東方絕緣材料公司、美國亨斯曼公司、日本日立化成已經(jīng)實現(xiàn)工業(yè)化 生產(chǎn)。苯并噁嗪樹脂及其復(fù)合材料已經(jīng)用于國產(chǎn)戰(zhàn)機、三峽發(fā)電機組、無鹵阻 135 燃印制線路板等領(lǐng)域，市場用量正處于蓬勃發(fā)展期。

北京工業(yè)大學(xué)鑄造耐磨材料課題組主要研究鑄造耐磨材料強韌化、高溫耐磨材料組相協(xié)同控制和 離心復(fù)合鑄造耐磨高速鋼軋輥。開發(fā)的耐磨高速鋼軋輥（輥環(huán)）、多元低合金鋼挖掘機斗齒、大型球  磨機復(fù)合襯板、燒結(jié)機耐磨蝕篦條、低破碎率鉻系耐磨鑄鐵磨球、微合金化高鉻鑄鋼軋機導(dǎo)輥、硼鈦  微合金化（超）高錳鋼、高鉻耐磨復(fù)合燒結(jié)礦篩板（篩網(wǎng)）、耐磨耐蝕導(dǎo)電輥、高爐溜槽耐磨襯板、  爆炸焊接軋機襯板和高硼鑄鋼耐火制品模具等產(chǎn)品，已成功應(yīng)用于寶鋼、昆鋼、江銅等大型企業(yè)，取    得了顯著的經(jīng)濟和社會效益。已主持國家自然科學(xué)基金 3 項、科技部中小企業(yè)創(chuàng)新基金 5 項、北京市教委項目 4 項。榮獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎 2 項，國家科技進步二等獎 1 項、教育部技術(shù)發(fā)明一等獎 2 項，云南省、陜西省技術(shù)發(fā)明一等獎各 1 項

開發(fā)一種簡單的合成策略，制備具有高活性的酶@MOFs生物雜交材料。該方法的關(guān)鍵在于添加了能夠作為“形貌調(diào)制器”的聚多肽-聚谷氨酸（γ-poly-L-glutamic acid, PLGA)。PLGA是一種陰離子生物聚多肽，不僅可通過靜電組裝方式調(diào)控酶的表面電荷進而加速酶@ZIF-8雜交材料的形成，而且PLGA直鏈上豐富的羧基基團可與金屬離子競爭配位，原位裁剪出具有不同形貌和孔徑尺寸的酶@ZIF-8納米結(jié)構(gòu)（圖1A）。研究表明不同的納米結(jié)構(gòu)對于雜交材料的活性有重要影響，其中設(shè)計的介孔2D酶@ZIF-8納米片結(jié)構(gòu)由于具有更短的底物擴散路徑和更大的孔道尺寸，極大提高酶活性位點的利用率，因此得到的MOFs雜交材料具有優(yōu)異的生物活性。基于提出的合成策略，研究人員還建立一個 MOFs“人造細胞”，通過酶級聯(lián)反應(yīng)模擬細胞內(nèi)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)（圖1B）。該人造細胞對葡萄糖具有雙重光學(xué)（熒光和比色信號）響應(yīng)，兩種光學(xué)信號都與葡萄糖濃度成正比，并且在兩個互補的濃度范圍內(nèi)靈敏。

提出了一種通過調(diào)節(jié)鹵素的取代位置以引入分子內(nèi)鹵鍵來提高UOP材料QE的新策略。其中，CzS2Br的磷光效率高達52.10％，這是迄今為止報道的單組分有機長余輝效率最高值。通過系統(tǒng)地研究發(fā)現(xiàn)，作者指出分子內(nèi)鹵鍵（intramolecular halogen bonding，分子內(nèi)鹵氧相互作用）是獲得高效率UOP材料的關(guān)鍵所在。分子內(nèi)鹵鍵不僅能夠通過促進自旋-軌道耦合以提高分子系間竄躍效率，還可以抑制激發(fā)態(tài)分子的振動和轉(zhuǎn)動，從而限制分子的非輻射躍遷。

已有樣品/n中科院半導(dǎo)體所是國內(nèi)最早開展 GaN 基電子材料研發(fā)的單位，并一直在該領(lǐng)域起著引領(lǐng)、 示范和帶動作用。經(jīng)過盡二十年的自主創(chuàng)新，攻克了 2 英寸和3英寸藍寶石、碳化硅和硅襯底上GaN 基電子材料外延生長的關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問題，在高阻 GaN 外延材料、高遷移率 GaN 外延材料、高遷移率 AlGaN/GaN 異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)材料等方面形成了系統(tǒng)的自主知識產(chǎn)權(quán)，設(shè)計并研制出了多種具有特色的 AlGaN/GaN 異質(zhì)結(jié)構(gòu)電子材料，并實現(xiàn)了批量供片。市場預(yù)期：該技術(shù)是采用金屬有機化學(xué)氣相沉積（MOCVD）

熱電材料是能夠?qū)崿F(xiàn)熱能與電能直接相互轉(zhuǎn)換的新能源材料，在熱電制冷和廢熱發(fā)電等方面有著廣泛的應(yīng)用前景，對于提高現(xiàn)有能源利用率和緩解能源危機有重要作用。相比于傳統(tǒng)熱電材料PbTe，SnTe由于其廉價、環(huán)保等優(yōu)勢而被廣為關(guān)注。然而由于其極低的賽貝克系數(shù)（seebeck coefficient）長久以來SnTe的最高以及平均熱電轉(zhuǎn)換效率都遠低于PbTe。 文章指出在銦元素摻雜引入共振能級的情況下，將SnTe與AgSbTe2復(fù)合，從而在優(yōu)化材料功率因子的同時，降低了材料的晶格熱導(dǎo)率。此外，透射電鏡表明兩者是以完全固溶的形式而非兩相復(fù)合的形式存在。最終，在873K時的最高zT優(yōu)值達到1.3，并在323K-873K溫度區(qū)間內(nèi)的平均zT優(yōu)值達到0.84，是本征SnTe的3.44倍，為目前該體系平均zT值的最高水平。這種將引入共振能級和多相固溶結(jié)合起來的方法，也為提升其他體系熱電材料的性能指出了一個值得嘗試的方向。