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本實(shí)用新型公開(kāi)了一種微型脆性材料斷裂行為測(cè)試裝置，包括外框、第一固定件、試樣夾具、第二 固定件、壓電致動(dòng)器、力傳感器、手動(dòng)荷載加載裝置、力傳感器固定件、驅(qū)動(dòng)電源、控制單元和數(shù)據(jù)采 集單元；外框內(nèi)沿長(zhǎng)度方向依次設(shè)有第一固定件、試樣夾具、第二固定件、壓電致動(dòng)器、力傳感器；手 動(dòng)荷載加載裝置和力傳感器固定件分別設(shè)于外框的兩外端；驅(qū)動(dòng)電源用來(lái)給壓電致動(dòng)器提供電場(chǎng)，控制 單元用來(lái)控制驅(qū)動(dòng)電源；數(shù)據(jù)采集單元與力傳感器信號(hào)連接，用來(lái)采集力傳感器的輸出信號(hào)。本實(shí)用新 型采用壓電致動(dòng)器施加荷載，荷載控制精度高；結(jié)構(gòu)緊湊，可與顯微鏡結(jié)合獲得材料的斷裂韌性、裂紋 擴(kuò)展增韌曲線(xiàn)等數(shù)據(jù)，以及材料斷裂過(guò)程及裂紋尖端的微結(jié)構(gòu)演化過(guò)程。 

中紅外光譜技術(shù)被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療診斷、軍事偵察、工業(yè)控制、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。其中，中紅外光源是實(shí)現(xiàn)中紅外技術(shù)的核心部件之一。作為二維層狀材料家族的新興成員，黑磷（BP）已因其獨(dú)特的性能而得到廣泛研究。

單車(chē)聚丙烯材料用量的多少，在一定程度上反映了一個(gè)國(guó)家汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的水平。對(duì)于聚丙烯這種材料而言，其缺口沖擊差的問(wèn)題嚴(yán)重制約了它在汽車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用。常用提高韌性的方法是通過(guò)在線(xiàn)聚合分散或后改性的方法在體系中引入橡膠類(lèi)彈性體。加入橡膠類(lèi)彈性雖然可顯著提高基體的韌性并降低材料發(fā)生脆韌轉(zhuǎn)變的溫度，但這種韌性的提高是以犧牲寶貴的剛性和耐熱性能為代價(jià)的。對(duì)于常溫剛性和耐熱性能僅屬中等的聚丙烯而言，要在汽車(chē)工業(yè)獲得更大應(yīng)用，不僅需要大幅提高其韌性，而且需要同時(shí)進(jìn)一步提高剛性及耐熱等級(jí)。我們擬開(kāi)發(fā)一種同時(shí)提高聚丙烯剛性、韌性和耐熱性能的新技術(shù)，擴(kuò)大在汽車(chē)上的應(yīng)用。

高溫材料輕質(zhì)化常用手段是通過(guò)造孔劑或發(fā)泡等工藝在材料中產(chǎn)生大量的微氣孔，從而達(dá)到降低熱導(dǎo)率、減小熱容的目的。氣孔結(jié)構(gòu)，即氣孔尺寸、分布、狀態(tài)會(huì)對(duì)材料性能產(chǎn)生極大的影響。采用單一的造孔工藝，產(chǎn)生的氣孔尺寸分布較為集中，而且氣孔率較高時(shí)會(huì)形成大量連通氣孔，一方面減弱了隔熱效果，另一方面會(huì)顯著減小材料內(nèi)部晶粒間的接觸面，從而導(dǎo)致材料強(qiáng)度和抗高溫蠕變性能降低。 超孔構(gòu)材料（Super Porous Structure Material，SPS材料）綜合了多種途徑（機(jī)械造孔、發(fā)泡、燒失、堆積），在材料中引入各種尺寸級(jí)別的氣孔（宏觀(guān)孔、微觀(guān)孔、納米孔），并使孔的狀態(tài)呈現(xiàn)不同層次（定向孔、梯度孔、組合孔）。通過(guò)不同孔結(jié)構(gòu)間的協(xié)同作用，突破了現(xiàn)有多孔高溫材料性能的局限，使材料在具有高氣孔率的同時(shí)，還保持了良好的抗高溫蠕變性能。 技術(shù)優(yōu)勢(shì)： SPS材料制備技術(shù)已申請(qǐng)中國(guó)及國(guó)際專(zhuān)利。該材料主要技術(shù)優(yōu)勢(shì)如下： （1）優(yōu)良的耐高溫特性，最高工作溫度可達(dá)1750℃； （2）輕質(zhì)低熱容，比重僅為現(xiàn)有剛玉質(zhì)耐火材料的1/4，體積熱容為其1/5； （3）超低熱導(dǎo)率，優(yōu)于現(xiàn)有各類(lèi)輕質(zhì)絕熱磚，為剛玉質(zhì)耐火材料的1/10； （4）突出的抗高溫蠕變性，性能優(yōu)于國(guó)際領(lǐng)先水平的日本企業(yè)同類(lèi)產(chǎn)品； （5）優(yōu)異的抗熱震穩(wěn)定性，可承受反復(fù)冷熱循環(huán)造成的嚴(yán)酷熱沖擊工況； （6）靈活便捷的可加工性，可如木材般加工組裝，大幅降低施工成本。 應(yīng)用概況： 應(yīng)用SPS材料，進(jìn)行窯爐結(jié)構(gòu)件及窯具制品的開(kāi)發(fā)。現(xiàn)已有陶瓷窯爐用標(biāo)準(zhǔn)磚及各種尺寸的塊、板、柱、梁及異形件產(chǎn)品，可用于各種類(lèi)型的陶瓷及無(wú)機(jī)材料窯爐的制造。對(duì)比實(shí)驗(yàn)中，采用SPS材料板材及標(biāo)準(zhǔn)磚為爐膛制造的實(shí)驗(yàn)電爐，與以氧化鋁空心球材料為爐膛制造的同樣尺寸電爐相比，經(jīng)過(guò)在1600℃下10次的燒成循環(huán)后，對(duì)比爐爐頂已出現(xiàn)貫穿裂紋，而實(shí)驗(yàn)爐爐頂仍未發(fā)現(xiàn)有裂紋、蠕變。 目前各類(lèi)SPS材料制品現(xiàn)已在多家陶瓷及耐火材料企業(yè)的多種形式的窯爐中得到應(yīng)用，表現(xiàn)出優(yōu)良的使用性能以及突出的節(jié)能效果。

低密度 PVC 泡沫是一種閉孔材料，具有質(zhì)輕，熱導(dǎo)率低，隔熱，隔音性好，緩沖性能優(yōu)良和比強(qiáng)度高，耐多種化學(xué)物質(zhì)腐蝕，具有阻燃性等特點(diǎn)。在常用保溫隔熱材料中，鑒于 PVC 高發(fā)泡材料較 PS 和PU 泡沫塑料在阻燃性能，力學(xué)性能尤其是價(jià)格成本上的顯著優(yōu)勢(shì)有望成為最具發(fā)展?jié)摿Φ墓?jié)能保溫材料。 項(xiàng)目特色： 基于本技術(shù)的產(chǎn)品表觀(guān)密度可達(dá) 40-100Kg/m3，具有質(zhì)輕、價(jià)廉，優(yōu)良的保溫隔熱和隔音性能；優(yōu)良的阻燃性能（可達(dá) A 級(jí)或 B1 級(jí)）。 本項(xiàng)目社會(huì)貢獻(xiàn)和經(jīng)濟(jì)效益在于優(yōu)質(zhì)的保溫材料是降低能耗改善大氣環(huán)境的重要環(huán)節(jié)，可以為減少城市霧霾作貢獻(xiàn)，需求量巨大，經(jīng)濟(jì)效益可觀(guān)。

光催化劑的實(shí)用化研究一直受到人們的廣泛重視，目前的研究熱點(diǎn)主要集中在探索新型光催化材料，將凹凸棒土的高吸附特性和光催化技術(shù)結(jié)合起來(lái)，將活性光催化劑負(fù)載在凹凸棒土表面，可以解決光催化劑的固定化問(wèn)題，明顯提高催化劑的光催化性能；同時(shí)，由于凹凸棒土的特殊棒晶狀結(jié)構(gòu)，使光催化劑易于沉降、分離，重復(fù)利用，解決了催化劑的重復(fù)利用問(wèn)題，具有突出的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)。 成果亮點(diǎn) 技術(shù)特點(diǎn)：一種CO2轉(zhuǎn)化為環(huán)碳酸酯的高效納米催化劑及其制備方法，通過(guò)將天然凹凸棒礦石粉碎篩選，去除雜質(zhì)，得到凹凸棒粉末后分散到第一溶劑中，加入改性劑，攪拌反應(yīng)，接著離心、洗滌、干燥處理，即得高效納米催化劑。這種CO2轉(zhuǎn)化為環(huán)碳酸酯的高效納米催化劑的制備方法，得到的高效納米催化劑作為一種高效催化CO2合成環(huán)碳酸酯的催化劑，具有催化劑原料易得、成本低廉，還具有選擇性好、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的特點(diǎn)；制備得到的高效納米催化劑在進(jìn)行催化反應(yīng)時(shí)，具有不使用溶劑，催化條件溫和、底物適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，有潛在的工業(yè)化利用價(jià)值。

（1）高強(qiáng)度Cu-Ni-Si系銅合金項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的Cu-Ni-Si系銅合金帶材最終性能可以達(dá)到指標(biāo):導(dǎo)電率55-59%IACS，強(qiáng)度σb=551-621MPa，顯微硬度153-184HV，延伸率δ≥8%。其強(qiáng)度水平為目前引線(xiàn)框架材料中最高的。 （2）高強(qiáng)高導(dǎo)的Cu-Cr-Zr合金系。在國(guó)家自然科學(xué)基金的支持下，開(kāi)展了對(duì)Cu-Cr-Zr-Mg和Cu-Cr-Zr合金組織轉(zhuǎn)變規(guī)律的研究，首次發(fā)現(xiàn)Cu-Cr-Zr-Mg合金在470℃時(shí)效形成了具有Fm3m點(diǎn)群的超點(diǎn)陣CrCu2(ZrMg)；同時(shí)存在體心的Cr相和面心的Cu4Zr相。高溫550℃時(shí)效析出相完全轉(zhuǎn)變?yōu)镃r和Cu4Zr。Cu-Cr-Zr合金在時(shí)效初期形成Cu5Zr相，時(shí)效峰值狀態(tài)析出相為Cu5Zr相和體心立方的Cr，且析出相與基體保持著共格關(guān)系。所獲帶材具有高的硬度、強(qiáng)度及導(dǎo)電率，分別可達(dá)190HV、600MPa及84%IACS，而帶材的延伸率和軟化溫度分別可達(dá)9.4%及578℃，滿(mǎn)足了高強(qiáng)度和高導(dǎo)電引線(xiàn)框架銅合金的性能，為工業(yè)化生產(chǎn)提供了重要依據(jù)。

球狀、管狀等多種結(jié)構(gòu)納米炭的制備及應(yīng)用。

利用化學(xué)方法制備納米纖維素、殼聚糖及環(huán)糊精等改性或交聯(lián)產(chǎn)物，并用于含染料廢水等絮凝和吸附，取得良好效果。 關(guān)鍵技術(shù) （1） 生物質(zhì)高效絮凝劑制備工藝技術(shù)，得到絮凝劑產(chǎn)品。 （2） 生物質(zhì)高效吸附劑制備工藝技術(shù)，得到吸附劑產(chǎn)品。 知識(shí)產(chǎn)權(quán)及項(xiàng)目獲獎(jiǎng)情況 一種疏水化 ß-環(huán)糊精基陽(yáng)離子聚電解質(zhì)的制備方法及應(yīng)用ZL201310165653.0； 一種有色廢水的復(fù)合絮凝脫色方法 ZL201410184236.5； 一種反應(yīng)性纖維素陽(yáng)離子化改性劑的制備方法及應(yīng)用 ZL201410184221.9 項(xiàng)目成熟度 部分工藝已中試。 投資期望及應(yīng)用情況 成果可在印染廢水處理領(lǐng)域推廣應(yīng)用。

材料科學(xué)與工程系副教授劉瑋書(shū)課題組在Mg2Sb1.5Bi0.5:Mn0.01剛性室溫?zé)犭姴牧虾碗x子液體調(diào)制的PEDOT:PSS/IL 柔性熱電材料方面取得研究新進(jìn)展，相關(guān)成果分別發(fā)表在Research和Journal of Materiomics上。 在剛性Mg基新型室溫?zé)犭姴牧戏矫妫瑒|書(shū)課題組與南科大物理系張文清教授和黃麗副教授合作，揭示了基于電子輸運(yùn)通道保護(hù)思想的功率因子增益策略，提升了Mg熱電材料的室溫性能。相關(guān)成果以“The Electronic Transport Channel Protection and Tuning in Real Space to Boost the Thermoelectric Performance of Mg3+δSb2-yBiy near Room Temperature”為題發(fā)表在由中國(guó)科協(xié)與《Science》雜志合辦的高水平綜合性期刊Research上。 在柔性PEDOT基新型室溫?zé)犭姴牧戏矫妫瑒|書(shū)課題組在離子液體改性PEDOT/IL有機(jī)柔性熱電薄膜材料研究的基礎(chǔ)上，加入了還原劑調(diào)控導(dǎo)電聚合物鏈氧化態(tài)優(yōu)化策略，使材料在保持良好的力學(xué)性能的同時(shí)，提高薄膜的塞貝克系數(shù)從而達(dá)到優(yōu)化薄膜性能的目的。相關(guān)成果以“Enhanced thermoelectric performances of flexible PEDOT:PSS film by synergistically tuning the ordering structure and oxidation state”為題發(fā)表在中國(guó)硅酸鹽學(xué)會(huì)主辦的高水平期刊Journal of Materiomics上。