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碳/碳復(fù)合材料工藝技術(shù)裝備及應(yīng)用
上海大學(xué)復(fù)合材料研究中心是國內(nèi)碳/碳復(fù)合材料及其預(yù)制體研制的重要基地，依靠自主研發(fā)形成了系列碳基復(fù)合材料關(guān)鍵技術(shù)，工藝先進可靠，裝備自主可控，相關(guān)成果處于國際先進水平。
一、項目分類
促成重大科技創(chuàng)新突破的關(guān)鍵性、標志性事件或人物
二、成果簡介
上海大學(xué)復(fù)合材料研究中心是國內(nèi)碳/碳復(fù)合材料及其預(yù)制體研制的重要基地，依靠自主研發(fā)形成了系列碳基復(fù)合材料關(guān)鍵技術(shù)，工藝先進可靠，裝備自主可控，相關(guān)成果處于國際先進水平。研究成果獲國家科技進步二等獎4項，國家發(fā)明三等獎1項。研制的碳/碳復(fù)合材料具有耐燒蝕、抗熱震、高比強度、高溫性能穩(wěn)定、耐磨性能優(yōu)良等特點。
上海大學(xué)
2022-08-16
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一種具有豐富磁性質(zhì)的磁性材料及其制備方法
本發(fā)明公開了一種具有豐富磁性質(zhì)的磁性材料，其分子式為SmCo1-xFexAsO，0＜x＜0.3，具有ZrCuSiAs型晶體結(jié)構(gòu)。該磁性材料具有豐富的磁性質(zhì)，0＜x＜0.2時，隨著溫度的降低，先后發(fā)生了鐵磁和反鐵磁轉(zhuǎn)變，隨摻Fe量的增加，鐵磁轉(zhuǎn)變溫度增加，而反鐵磁轉(zhuǎn)變溫度下降，而且在反鐵磁轉(zhuǎn)變溫度以下，在磁化強度隨磁場的變化曲線中，發(fā)生了變磁性轉(zhuǎn)變；0.2≤x＜0.3時，反鐵磁性被完全抑制，成為一種鐵磁性材料，而且鐵磁轉(zhuǎn)變溫度接近室溫，有利于實際應(yīng)用。該材料性能穩(wěn)定，制備簡單。
西南交通大學(xué)
2016-07-04
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納米晶Nd-Fe-B磁性材料
揭示了熱變形納米晶Nd-Fe-B磁體的晶體取向-長大機制；闡明了晶界組織調(diào)控對磁硬化的作用機理；相關(guān)研究對節(jié)約Dy、Tb等稀貴重稀土的使用具有重要意義。熱變形Nd-Fe-B磁體的最大磁能積高達411kj/m3（N50）；利用晶界擴散技術(shù)可獲得高矯頑力（2.0T）和最大磁能積（322kJ/m3，N40）兼?zhèn)涞臒嶙冃渭{米晶Nd-Fe-B磁體；發(fā)展了一種同時改善變形磁體矯頑力和剩磁的新工藝。
上海交通大學(xué)
2023-05-09
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納米碳材料高效生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用
成果描述：納米碳材料在人類的生產(chǎn)生活中正顯示出越來越多的重要作用，具有廣闊的市場空間。碳納米材料生產(chǎn)由于成本高及部分技術(shù)上的瓶頸制約了大規(guī)模生產(chǎn)，市場拓展減緩。我們團隊經(jīng)過十余年的研究和開發(fā)，采取研發(fā)創(chuàng)新的高新技術(shù)，可廉價高效地生產(chǎn)高附加值碳納米材料（納米碳管，納米碳纖維）。目前技術(shù)路線可行，實驗室小試階段已完成；團隊急需通過有實力企業(yè)的誠意投入，共同完成納米碳材料新產(chǎn)品的放大生產(chǎn)；快速擴大工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)和市場銷售，形成品牌。市場前景分析：可用于多個高技術(shù)產(chǎn)品市場，附加值高；例如：可強化鋰電池電極材料性能和鋰電池的整體性能；可用于超級電容器儲存電能；可用于隱身吸波材料；以及飛機、汽車等輕質(zhì)配件材料，輕質(zhì)合金鋼，強化鋼化高分子材料等。其中納米碳纖維年用量4萬噸，納米碳管年產(chǎn)能數(shù)千噸；而且每年都在明顯增長。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：目前本團隊創(chuàng)新研發(fā)的新技術(shù)的指標主要有催化劑性能指標和碳納米管純度指標。碳納米管 CVD 制備過程中催化劑的性能將直接影響所生產(chǎn)的碳納米管的性能。碳納米管的技術(shù)指標主要有反應(yīng)溫度、制備 CNTs 單位質(zhì)量產(chǎn)量、及原料固碳率等。本技術(shù)中催化劑反應(yīng)溫度低于800 ℃, 催化劑的產(chǎn)碳能力可達CNTs 60 - 120 kg/kg cat, 原料單程固碳率為 15%-50%；納米碳材料純度高，在85%-98%。碳納米管的純度高，制備的碳納米管純度超過85%；有的達到 98%。國際先進,國內(nèi)先進。
四川大學(xué)
2021-04-10
納米碳材料高效生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用
納米碳材料在人類的生產(chǎn)生活中正顯示出越來越多的重要作用，具有廣闊的市場空間。碳納米材料生產(chǎn)由于成本高及部分技術(shù)上的瓶頸制約了大規(guī)模生產(chǎn)，市場拓展減緩。四川大學(xué)研發(fā)團隊經(jīng)過十余年的研究和開發(fā)，采取研發(fā)創(chuàng)新的高新技術(shù)，可高效低成本地生產(chǎn)高附加值碳納米材料（納米碳管，納米碳纖維）。
新技術(shù)的指標主要有催化劑性能指標和碳納米管純度指標。碳納米管 CVD 制備過程中催化劑的性能將直接影響所生產(chǎn)的碳納米管的性能。碳納米管的技術(shù)指標主要有反應(yīng)溫度、制備 CNTs 單位質(zhì)量產(chǎn)量、及原料固碳率等。本技術(shù)中催化劑反應(yīng)溫度低于800 ℃, 催化劑的產(chǎn)碳能力可達CNTs 60 - 120 kg/kg cat, 原料單程固碳率為 15%-50%；納米碳材料純度高，在85%-98%。碳納米管的純度高，制備的碳納米管純度超過85%；有的達到 98%。此技術(shù)路線可行，實驗室小試階段已完成。
碳納米管、碳纖維是近十年飛速發(fā)展的新型納米材料，具有很大的商業(yè)價值和用途，附加值高。碳納米管可以作為模具制備出最細的納米尺度的導(dǎo)線，或者全新的一維材料，在未來的分子電子學(xué)器件或納米電子學(xué)器件中得到應(yīng)用。制備的微型導(dǎo)線可以置于硅芯片上，用來生產(chǎn)更加復(fù)雜的電路。利用碳納米管的性質(zhì)可以制作出很多性能優(yōu)異的復(fù)合材料。例如用碳納米管材料增強的塑料力學(xué)性能優(yōu)良、導(dǎo)電性好、耐腐蝕、屏蔽無線電波。使用水泥做基體的碳納米管復(fù)合材料耐沖擊性好、防靜電、耐磨損、穩(wěn)定性高，不易對環(huán)境造成影響。碳納米管增強陶瓷復(fù)合材料強度高，抗沖擊性能好。碳納米管和金屬形成金屬基復(fù)合材料；這樣的材料強度高、模量高、耐高溫、熱膨脹系數(shù)小、抵抗熱變性能強。
四川大學(xué)
2021-05-11
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黑磷-碳布復(fù)合材料制備技術(shù)
黑磷是一種新型的二維材料，由于其較寬的可調(diào)控直接帶隙、高載流子遷移率和優(yōu)異的各向異性光電性質(zhì)，在電子學(xué)、光電子學(xué)、生物醫(yī)藥、電化學(xué)和儲能等領(lǐng)域展現(xiàn)了巨大的應(yīng)用潛力，成為“后石墨烯時代”最受矚目的二維材料之一。碳布（石墨化碳纖維布）是一種擁有獨特功能性質(zhì)的、可用于支撐功能型材料的三維空間構(gòu)型的材料。目前，碳布主要用作電沉積的基底材料，以與其它功能材料復(fù)合形成新的復(fù)合材料，所得的復(fù)合材料在電化學(xué)和儲能方面有著廣泛的應(yīng)用前景。我們發(fā)明了一種黑磷-碳布復(fù)合新材料，制備方法簡單、溫和且高效，所制得的黑磷-碳布復(fù)合材料表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)性能，特別是在電化學(xué)析氧反應(yīng)中表現(xiàn)優(yōu)異，能為電化學(xué)反應(yīng)分解水提供新的材料選擇。 本技術(shù)以單質(zhì)錫、碘、磷以及碳布作為原料，制備了一種新型的黑磷-碳布復(fù)合材料。所得的黑磷-碳布復(fù)合材料表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)性能，特別是在電化學(xué)析氧反應(yīng)中表現(xiàn)優(yōu)異，能為電化學(xué)反應(yīng)分解水提供新的催化劑選擇。
清華大學(xué)
2021-04-11
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功能磁性納米材料的構(gòu)建及診療應(yīng)用基礎(chǔ)
"該成果獲2018年度高等學(xué)校科學(xué)研究優(yōu)秀成果獎（科學(xué)技術(shù)）自然科學(xué)類一等獎，系統(tǒng)研究了磁性納米材料的控制制備及表面修飾，研究成果發(fā)表在Coll. Surf. A與Nanoscale Res. Lett.，共計被SCI正面他引260篇次。研制出10L納米g-Fe2O3弛豫率國家標準物質(zhì)（GBW（E）130387），教育部組織的科技成果鑒定認為該標準物質(zhì)填補了國內(nèi)外空白，對磁共振成像造影劑研制、生產(chǎn)及臨床應(yīng)用具有重要意義。提出了一種交變磁場誘導(dǎo)磁性納米顆粒組裝的新機制，制備得到具有各向異性磁熱效應(yīng)的水凝膠，結(jié)果發(fā)表在Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.等專業(yè)期刊上，被同行認為“交變磁場組裝磁性納米顆粒是過去十幾年來除了靜磁場控制組裝以外首次提出的新的組裝方式和機制”，“首次制備具有各向異性磁熱效應(yīng)的磁性水凝膠”，“在未來的臨床熱療中具有重要應(yīng)用前景”。
東南大學(xué)
2021-04-10
鐵磁性非晶合金功能材料制備及應(yīng)用
研制出了多個具有自主知識產(chǎn)權(quán)的鐵磁性非晶、納米晶軟磁合金材料，具有優(yōu)異的力學(xué)性能、軟磁性能、耐蝕性能及對染料廢水高效降解性能，具體研究成果包括：（1）高飽和磁感低損耗納米晶軟磁合金：研制了FeSiBPCu系列納米晶軟磁合金，飽和磁感應(yīng)強度達1.8T以上，1.5T/50Hz條件下的鐵損僅為0.29W/kg，是高級取向硅鋼鐵損的1/2，技術(shù)性能遠優(yōu)于日本主要生產(chǎn)和大力推廣的FINEMET納米晶合金系列產(chǎn)品，在高效節(jié)能電機、無線充電系統(tǒng)、新能源汽車等技術(shù)領(lǐng)域具有廣闊市場前景；（2）鐵磁性非晶合金構(gòu)件涂層：制備了厚度達9mm的非晶合金構(gòu)件涂層，非晶度90[[%]]以上，孔隙率低于1[[%]]，平均硬度達976HV，內(nèi)聚強度為237MPa；利用激光熔覆技術(shù)進一步改善其力學(xué)性能，斷裂強度達1800Mpa，具有優(yōu)異的耐蝕性能和耐摩擦磨損性能，適用于各種功能構(gòu)件的在線修復(fù)；（3）鐵基非晶合金化學(xué)性能研究：研究了FePC(Cu)、FeSiBPCu、FeBC、FeCrNbYB等非晶/納米晶合金在對染料廢水的高效降解，發(fā)現(xiàn)合金表面的“自更新”行為可有效提高合金的重復(fù)利用性，同時良好的熱磁調(diào)諧性使合金便于降解后的自動回收，對于實現(xiàn)高效、低成本處理印染廢水，解決水污染問題具有重要的應(yīng)用價值。
東南大學(xué)
2021-04-11
鐵磁性非晶合金功能材料制備及應(yīng)用
研制出了多個具有自主知識產(chǎn)權(quán)的鐵磁性非晶、納米晶軟磁合金材料，具有優(yōu)異的力學(xué)性能、軟磁性能、耐蝕性能及對染料廢水高效降解性能，具體研究成果包括：（1）高飽和磁感低損耗納米晶軟磁合金：研制了FeSiBPCu系列納米晶軟磁合金，飽和磁感應(yīng)強度達1.8T以上，1.5T/50Hz條件下的鐵損僅為0.29W/kg，是高級取向硅鋼鐵損的1/2，技術(shù)性能遠優(yōu)于日本主要生產(chǎn)和大力推廣的FINEMET納米晶合金系列產(chǎn)品，在高效節(jié)能電機、無線充電系統(tǒng)、新能源汽車等技術(shù)領(lǐng)域具有廣闊市場前景；（2）鐵磁性非晶合金構(gòu)件涂層：制備了厚度達9mm的非晶合金構(gòu)件涂層，非晶度90%以上，孔隙率低于1%，平均硬度達976HV，內(nèi)聚強度為237MPa；利用激光熔覆技術(shù)進一步改善其力學(xué)性能，斷裂強度達1800Mpa，具有優(yōu)異的耐蝕性能和耐摩擦磨損性能，適用于各種功能構(gòu)件的在線修復(fù)；（3）鐵基非晶合金化學(xué)性能研究：研究了FePC(Cu)、FeSiBPCu、FeBC、FeCrNbYB等非晶/納米晶合金在對染料廢水的高效降解，發(fā)現(xiàn)合金表面的“自更新”行為可有效提高合金的重復(fù)利用性，同時良好的熱磁調(diào)諧性使合金便于降解后的自動回收，對于實現(xiàn)高效、低成本處理印染廢水，解決水污染問題具有重要的應(yīng)用價值。
東南大學(xué)
2021-04-11
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水處理材料磁性復(fù)合有機膨潤土的制備方法
本發(fā)明公開了一種水處理材料磁性復(fù)合有機膨 潤土的制備方法。方法的步驟如下：1)將干燥、粉碎過60－150 目篩的膨潤土原土15－20g、7.8－ 8.2gFeCl3和3.9－ 4.1gFeSO4混合，加水到600－ 700mL，將得到的懸濁液置于70－80℃的恒溫水浴中，攪拌下 滴加5－6mol/L的NaOH溶液80－100mL，滴加完畢后繼續(xù)攪 拌3－4小時；2)攪拌停止后，用蒸餾水清洗沉淀物3－5次， 110－120℃下烘3－4小時；3)烘干、碾磨后，加入400－600mL 濃度為2mmol/L－4mmol/L陽離子表面活性劑溶液中，攪拌5 －6小時，產(chǎn)物在室溫下老化10－12小時，經(jīng)多次洗滌過濾后， 在60～80℃下烘干，研磨，過60－100目篩，即可。本發(fā)明所 制得的磁性復(fù)合有機膨潤土能夠同時去除廢水中的有機污染 物和酸根離子污染物，并具有非常好的沉降分離性能。可以在 廢水處理領(lǐng)域中推廣使用。
浙江大學(xué)
2021-04-11