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本課題組自主開發了納米氧化物制備工藝，結合共沸蒸餾和膜處理技術，獲得晶粒度在10~20 nm的氧化物陶瓷粉末，最高耐熱溫度1400℃以上。該項制備技術于2004年獲得國家發明專利（專利號ZL01128448.X）。2001年10月，“納米氧化鋯粉體制備”項目通過了湖北省科學技術廳主持的科技成果鑒定（證書編號：鄂科鑒字[2001]第2172380號），鑒定委員會認為：納米氧化鋯粉體制備工藝屬于國內外首創，由該工藝生產的納米氧化鋯粉體的質量達到國際領先水平。2002年9月，“納米氧化鋯粉體制備技術”項目列入“十五”湖北省科技攻關計劃重大項目：“納米材料的應用研究與開發”項目。2003年4月，“納米氧化鋯粉體”項目列入國家重點新產品。截止目前，共授權相關領域發明專利26項，系列成果3次獲得湖北省技術發明獎。該系列技術專利權在中國地質大學（武漢），已經完成耐高溫隔熱粉體和涂層的中試驗證，技術成熟度高。 在進行納米氧化鋯粉體研發工作的同時，還自主研發了二次造粒方法制備納米氧化鋯球形團聚體，試制出適用于熱噴涂工藝要求的、具有納米結構的氧化鋯微米級氧化鋯噴涂粉末，該粉末可以用于等離子噴涂等相關工藝。 課題組研發的納米氧化鋯材料開始在我國航空發動機和燃氣輪機熱震涂層等領域進行初步試驗。目前，納米氧化鋯材料已經經過了**發動機FWS**、艦船動力GT**、地面發電燃氣輪機QD70A、QD128 燃氣輪機、XX14、XX20 等型號的實際考核、驗證，并在空軍第三代X10、X11 等型號飛機上成功應用。 與北京鋼鐵研究總院合作，將納米氧化鋯團聚體材料，應用于煙燃氣輪機納米涂層技術及應用，開發出了煙、燃氣輪機熱端部件納米ZrO2熱障涂層，該涂層具有優良的結合強度、隔熱、抗熱震性能，已成功應用于PG6541燃氣輪機和YL14000A煙氣輪機熱端部件的實際應用，使用壽命較傳統ZrO2涂層提高3倍以上。 與貴州***公司合作，將納米氧化鋯材料粉末作為渦輪葉片熱障涂層陶瓷面層，經入廠復驗檢查符合技術標準要求，經生產試驗與后期使用考核。在 2011年通過中航工業相關單位組織的評審，并被制定為**系列發動機和**發動機熱障涂層陶瓷面層粉末原料提供單位。 F***系列發動機是我國自主研發空軍第三代系列飛機的重要動力，目前已定形、并批量裝備部隊使用。解放軍第***工廠承擔F***系列發動機維修任務。中國人民解放軍***工廠在進行已使用300小時壽命F***發動機的維修任務過程中。 我們還開發了氧化鋯靶材、高熵氧化鋯、高熵稀土鋯酸鹽等，相關技術已經完成了中試。

具有乙酰乙酸酯基的化合物是一種可應用于室溫快固化型或光固化型涂料、油墨、膠粘劑的新型主體 材料，與多官能丙烯酸酯、光產堿劑組合，可形成新型光固化配方，顏料著色體系深層固化效果好，可用 于特種UV油墨與UV色漆。本技術成果將樹脂與丙烯酸酯、胺類催化劑組合，可形成室溫快固化型配方， 也可創新的設計成接觸式快速固化體系，適用于快干型噴墨印刷，噴出墨滴觸及印布立即交聯固化。本技 術成果即為該種多官能乙酰乙酸酯官能化低聚物的簡便合成方法，可以將聚醚多元醇、聚酯多元醇、多元 脂肪醇、纖維素、改性纖維素等多種富含羥基的合成聚合物或天然高分子材料改性成為多官能化聚合物材 料，包括低聚物、與高分子材料。合成過程以微波作為促進手段，反應時間為2~30分鐘。

FED是目前在研的幾種平板顯示器中的一種，也是唯一能夠保持 傳統陰極射線管顯示器（Cathode Ray Tube Display，簡稱CRT）高顯示 質量的新型平面顯示技術。在家用電視機、電腦顯示器、車用顯示器、工業監視器、 醫療儀器設備、軍事、航天等領域有重要應用前景。特別是FED具有比現有的平板顯示技術更高的抗惡劣 環境的能力，在軍事、航天等方面有重要的應用前景。針尖型冷陰極的FED制作成本昂貴，而采用納米線 冷陰極，具有制備方法簡便、電學性質可控等優點。 本技術成果采用自組織生長納米線冷陰極結合微加工薄膜工藝制作高分辨率的FED，在納米冷陰極可 控生長及其柵極微結構集成、納米冷陰極FED器件封裝等關鍵技術取得突破。掌握了從材料、器件結構、 制作工藝到驅動技術的完整的知識產權體系，自主建立起納米冷陰極FED的整套工藝線及其工藝。本技術 成果在大面積玻璃襯底上實現了高精細定位生長納米冷陰極；研制出可用于高分辨率FED的柵極結構納米 冷陰極電子源陣列；開發出了納米線冷陰極FED器件的真空封裝技術；建立起納米冷陰極FED工藝流程； 研制出柵極結構納米冷陰極FED樣機。

利用微層共擠出技術制備高分子材料層和發泡層交替排列的層狀材料，該材料具有以下特點：（1）層數可以調，最多可達到2000多層；（2）高分子材料層和發泡層的厚度比可調；（3）由于高分子材料層和發泡層的模量差異較大，因此聲波會在層狀界面發生反射，并且層狀界面數量越多，反射的聲波越多，起隔音降噪作用；（4）由于發泡層的存在，因此材料的整體密度不高，并且密度可調；（5）層狀結構的協同作用導致材料的力學性能優異。

隨著集成技術和微封裝技術的發展，電子元器件和電子設備向小型化和微型化方向發展。電子設備所產生的熱量迅速積累、增加。為保證電子元器件在使用環境溫度下仍能高可靠性地正常工作。需要開發導熱絕緣高分子復合材料替代傳統高分子材料，作為熱界面和封裝材料，迅速將發熱元件熱量傳遞給散熱設備，保障電子設備正常運行。高分子材料本身的熱傳導系數比較小，所以填充型高分子復合材料導熱性能主要依賴于填充物的導熱系數、填充物在基體中的分布以及與基體的相互作用。填料用量較小時，填料雖均勻分散于樹脂中，但彼此間未能形成相互接觸和相互作用，導熱性提高不大；填料用量提高到某一臨界值時，填料間形成接觸和相互作用，體系內形成了類似網狀或鏈狀結構形態，即形成導熱網鏈。當導熱網鏈的取向與熱流方向一致時，材料導熱性能提高很快；體系中在熱流方向上未形成導熱網鏈時，會造成熱流方向上熱阻很大。項目采用導熱填料添加的同時，以耐高溫的硅橡膠或者氟橡膠為基體，硅橡膠是由環狀有機硅氧烷開環聚合或以不同硅氧烷進行共聚而制得的彈性共聚物。在有機硅產品的結構中既含有“有機基團”，又含有“無機結構”，這種特殊的組成和分子結構使它集有機物的特性與無機物的功能于一身。硅橡膠有耐熱，耐寒，有很寬溫度使用范圍，高電絕緣性，良好耐候性，耐臭氧性，并且無味無毒等性能。其最顯著的特點是其優異的耐熱性，可在?O0℃左右的溫度下長期使用，因此被廣泛用作高溫場合的彈性材料。具有耐高溫性的硅橡膠在印刷業、電子、電器、汽車、航空航天等工業部門和高新技術領域的應用是其它材料所不能替代的。

木塑材料是以植物纖維填充熱塑性塑料，利用塑料加工方式進行加工的新型復合材料。以廢舊家電產品的外殼、塑料零件等回收聚烯烴為基體填充木粉、農業秸稈等植物纖維，通過雙螺桿擠出機反應擠出生產高性能的木塑復合材料。木塑材料是一種新型的高分子復合材料，集木材及塑料兩種材料的特點于一身，比單純的木材以及塑料在許多方面更具有優勢，在很多場合可以完全代替木材產品和塑料制品。作為代塑、代木的最佳產品，木塑復合材料的意義不僅僅是一種綠色產品，重要的是它能變廢為寶，契合了目前我國建設節約型社會、發展和諧社會的要求。木塑材料以其優異的性能已經成功的應用于建筑和裝飾行業、園林市政建設、包裝物流、軍工材料、汽車工業及日常生活用具等領域，特別是在物流托盤等方面可完全代替木材、塑料板材，不僅能解決廢舊家電產品帶來的白色污染問題，也重新利用了木材廢棄物、植物秸稈等農業垃圾，并且降低了物流成本，是一種雙贏的產品。此外在木塑材料還能添加不同的相容劑、添加劑等助劑來滿足不同的使用要求、生產具有不同功能的材料，工藝條件和加工設備簡單，是一種能快速上馬的科技項目。木塑材料的技術關鍵在于生產前必須對生產原料進行干燥處理，需添加相容劑、偶聯劑等改性劑來改善木塑材料的性能。改性劑與回收聚烯烴和植物纖維同時擠出，在擠出過程中完成反應增容的過程，擠出成品可獲得較好的物理機械性能。具有核心技術，自主知識產權。獲得2010年中國國際工業博覽會中國高校展區優秀展品獎二等獎。

北京科技大學特種陶瓷研究室開發出一種多孔結構的碳化鈦-鈦金屬陶瓷梯度材料，其應用前景極其廣闊。 這種金屬陶瓷是燃燒合成的多孔碳化鈦-鈦梯度材料，其多孔結構的孔隙率可達50％多。孔隙率和孔隙大小，分布還可以根據需要在一定范圍內設計。由于在高溫燒結過程其表面可形成氧化鈦膜，使其耐高溫的性能好，因此可作為耐高溫材料。 碳化鈦是一種導電材料，在通電發熱時，即使溫度升高到1000攝氏度以上，材料特性也不會發生任何變化。因此，此多層多孔碳化鈦材料可以作為高溫發熱源，分解在焚化爐都難以分解的二氧吲哚。 由于這種多層多孔的碳化鈦-鈦材料空隙率可達50％多，其比重可比最輕的金屬鎂還要輕。因為這種多層多孔的碳化鈦-鈦是梯度材料，強度和剛度可以在一定范圍內設計。而且碳化鈦-鈦材料與人體的相容性好，因此很適合用做人造骨骼。人的骨骼是多孔結構的，血管和神經通過骨骼的孔隙提供養分和控制骨骼的活動，因此，這種多孔的碳化鈦-鈦梯度材料是人造骨骼的極好材料。 由于這種碳化鈦新材料的表面有一層氧化鈦膜，它具有光催化的機能，同時多孔的碳化鈦用來制作過濾器具有很強的吸附能力，可以有效地吸附浮游生物，它可以用來制造更好的水凈化裝置。 泡沫碳化鈦做催化劑，用電催化方法可凈化焦碳化學工業的含酚廢水。酚對水域的污染僅次于石油產品和重金屬，居第三位。 本項目產品的基本工藝為燃燒合成工藝。不用高溫燒結爐。可制作復雜形狀和較大尺寸的制品。

目前，世界上對纖維增強塑料的復合材料70％以上是采用熱固性樹脂制造，這類樹脂不能回收，對環保不利，解決的辦法之一是使用熱塑性塑料來制造復合材料。由無堿玻璃纖維和熱塑性長絲同時在線紡絲、均勻平鋪共擠混合組成的連續復合直接粗紗，這一技術可使玻璃長絲周圍均勻分布聚丙烯長絲，同樣，每根聚丙烯長絲周圍也均勻分布玻璃長絲。且二者界面結合良好，玻璃纖維含量可增至60～75％，抗拉強度、抗拉模量、彎曲強度和抗沖擊強度明顯提高，是GMT的數倍，制品加工溫度、壓力大大降低，從而加工成本下降。該復合纖維加工成形過程無污染，產品使用若干年后還可回收利用，屬綠色環保材料。采用復合纖維針刺氈，與長春一汽集團技術中心商討共同開發研制汽車部件，展開應用研究工作；使用復合纖維平紋布以及復合纖維多軸向縫編氈，與上海瀝高科技公司共同開發制作了汽車發動機罩和擋泥板，產品成型良好，具有良好的應用前景；復合纖維經加拿大FIBERLINK INC公司采用，效果良好。

目前，低碳生活、節能社會是能源開發和材料研究的主旋律和重點，所以研究制造低碳材料是熱點中的熱點；而同時又是可再生、可降解的材料的聚乳酸、淀粉等生物材料，是當今研究的重要方向。聚乳酸、淀粉等生物材料都是從植物等非石油基能源開發而來，因此本項目所研究范圍屬于國家大力支持的綠色可降解材料領域，應用范圍相當廣，可替代現有的石油基、石油基復合物等污染環境、破壞生態的材料，是造福人類的潛在綠色材料。本研究以PBS、PLA、植物纖維或淀粉、增韌劑為主要原料用HAKKE制備PBS、PLA基復合材料。由于PLA的脆性和耐熱性差，提高PLA的耐熱性和韌性是本研究的關鍵。通過加入植物纖維等填料，并對其進行改性處理，可大大改善復合材料的耐熱性能；而在PLA/淀粉復合材料中加入某些特定的增韌增強材料，可大大提高PLA復合材料的韌性，達到可日常生活所用的標準。同時，得到PLA復合材料是生物可降解材料，對環境無任何污染。

碳納米管具有優異的綜合性能，必將促進科學與經濟的進步。研究碳納米管規模化生產制備技術與工藝創新，開發節能高效“環路”循環流化床碳納米管規模化生產裝備與生產工藝；研究碳納米管改性技術，開發出工質相變的新型碳納米管氣相分散設備與工藝；研究碳納米管與基體復合技術，發展氣相分散碳納米管增強碳纖維復材界面技術，創制納米增強碳纖維的智能一體化裝備研究。獲得山東省科技進步獎二等獎1項，研究團隊獲批泰山學者特聘專家及山東省高等學校優秀青年創新團隊。