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聚乳酸被全球公認(rèn)為21世紀(jì)最有發(fā)展前景的生物質(zhì)塑料，它具有良好的生物降解性/相容性、力學(xué)性質(zhì)、熱塑性、成纖性、透明度高，適用于吹塑、擠出、注塑等多種加工方法，加工方便，部分性能優(yōu)于現(xiàn)有通用塑料；但其同時也存在著強度較低、脆性大、耐熱性差等不足，使得其應(yīng)用僅局限于生產(chǎn)通用塑料、薄膜等領(lǐng)域，要想應(yīng)用于條件較為苛刻的汽車、航空航天、建筑業(yè)等領(lǐng)域，必須對其進(jìn)行改性以提高其耐熱性能和力學(xué)性能。本項目擬采用課題組多年來積累的研究成果，與相關(guān)企業(yè)展開合作，進(jìn)行成果的轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化工作，最終形成具有市場潛力的系列化改性聚乳酸復(fù)合材料制備技術(shù)，例如天然纖維增強聚乳酸、高韌性聚乳酸、高填充級聚乳酸、阻燃級聚乳酸和纖維級聚乳酸等的制備技術(shù)，通過這些技術(shù)制備的改性聚乳酸樹脂將具有更加優(yōu)異和針對性的性能，主要用于生產(chǎn)聚乳酸纖維、薄膜、板材和容器等，可應(yīng)用在生活快消品、農(nóng)用地膜、飛機/汽車內(nèi)飾用材料等領(lǐng)域。項目目標(biāo)是通過深入研究，對部分尚不完善的技術(shù)環(huán)節(jié)進(jìn)行最后的攻關(guān)，然后整合已有的技術(shù)與專利成果，并進(jìn)一步放大實驗和標(biāo)準(zhǔn)化測試，形成一系列可直接產(chǎn)業(yè)化的系統(tǒng)化解決方案技術(shù)包，最終順利完成相關(guān)技術(shù)成果的產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化工作。 本項目研究采用的原材料為可生物降解的聚乳酸，經(jīng)過本團(tuán)隊十多年的研發(fā)，目前已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。本項目的主要工作是梳理課題組多年來對聚乳酸樹脂改性的相關(guān)技術(shù)，與授權(quán)專利等成果整合，進(jìn)一步放大成系列化的產(chǎn)品技術(shù)，最終順利相關(guān)技術(shù)成果的產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化工作。 項目中的大部分關(guān)鍵技術(shù)均已被攻克，目前需要做的是有目的的對所有技術(shù)進(jìn)行梳理和整合，查漏補缺，對部分尚不完善的技術(shù)環(huán)節(jié)進(jìn)行最后的攻關(guān)，從而形成完整的系統(tǒng)化的產(chǎn)品技術(shù)，并與相關(guān)授權(quán)專利進(jìn)行整合，最后打包形成一系列可直接產(chǎn)業(yè)化的系統(tǒng)化解決方案技術(shù)包。目前70%的聚乳酸市場在對性能要求不太高的包裝行業(yè)中，隨著人們環(huán)保意識的增加，該市場容量會繼續(xù)增加，但由于聚乳酸整體市場的快速增長，包裝材料所占聚乳酸市場比例會逐漸縮小。在汽車、家電及電子產(chǎn)品行業(yè)中對更高性能聚乳酸改性材料的使用是個新趨勢，市場份額雖然不大，但會持續(xù)增長。目前聚乳酸在全球市場的總?cè)萘款A(yù)計為100億元，且有很好的成長潛力。本項目技術(shù)面對的正是高性能、高附加值的潛在市場，其產(chǎn)業(yè)化預(yù)期會有良好的經(jīng)濟(jì)效益；項目產(chǎn)品在環(huán)境污染治理和防護(hù)方面的貢獻(xiàn)將會產(chǎn)生良好的社會效益。

項目以海上風(fēng)機葉片和大飛機結(jié)構(gòu)材料為研究目標(biāo)，提出根據(jù)環(huán)氧樹脂和雙馬來酰 亞胺樹脂結(jié)構(gòu)特點，設(shè)計并在碳納米管表面引入帶有特征官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)，通過工藝調(diào)整 和儀器分析相結(jié)合控制特征官能團(tuán)的數(shù)量，制備出質(zhì)量穩(wěn)定的多功能碳納米管改性劑。 然后在不改變碳纖維/環(huán)氧樹脂或 BMI 復(fù)合材料基本成型工藝的條件下，利用此多功能 碳納米管改性劑提高碳纖維/環(huán)氧樹脂或 BMI 復(fù)合材料的韌性、強度、模量、耐沖刷能 力、耐腐蝕和抗老化性能。 

稀土超磁致伸縮材料的磁致伸縮應(yīng)變比壓電陶瓷大4倍以上，而且能量密度比壓電陶瓷大10倍以上，但其楊氏僅為壓電陶瓷的1/3左右。美國將其列為戰(zhàn)略性功能材料，并對我國實行禁運。傳統(tǒng)制備技術(shù)主要有布里吉曼法(Bridgman法，即下拉法)、丘克拉爾斯基法(Czochralski法，即直拉法)和浮區(qū)區(qū)熔法(Float Zone法)。上述三種制備GMM工藝都存在共同缺陷：1.生產(chǎn)效率很低，生長一件?18′150mm定向凝固GMM需要48-168h；2.生產(chǎn)GMM工序很長，需要合金熔煉、晶體生長、熱處理等工序，生產(chǎn)成本高，設(shè)備投資大，3.生產(chǎn)GMM成品率只有15-30%。 本項目采用具有自主知識產(chǎn)權(quán)的一步法工藝和設(shè)備生產(chǎn)稀土超磁致伸縮材料，與傳統(tǒng)工藝相比較主要有如下優(yōu)點：1.質(zhì)量好、高性能。因一步法工藝是將合金熔煉、晶體生長、熱處理三道工序集中于一臺設(shè)備完成，故減少了過程污染，雜質(zhì)和氧含量低，合金成分控制準(zhǔn)確，提高了材料的性能和產(chǎn)品的一致性；2.效率高、成本低。一步法易于實現(xiàn)自動化控制，操作簡單，人為因素少，故產(chǎn)品的合格率高(達(dá)80%)；單爐產(chǎn)能達(dá)5-10公斤，每天可以生產(chǎn)2-3爐，生產(chǎn)效率比傳統(tǒng)工藝提高了100-150倍，成本大大降低；3.易于制備大直徑（?70mm以上）棒材。一旦形成規(guī)模生產(chǎn)，大幅度降低生產(chǎn)成本和產(chǎn)品價格。稀土超磁致伸縮材料在低頻、大功率換能器中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。此外，可廣泛應(yīng)用到機械、電子、石油、紡織、航天、農(nóng)業(yè)等其他領(lǐng)域，是一種重要的新型功能材料，是許多高技術(shù)的物質(zhì)基礎(chǔ)，被譽為是21世紀(jì)的戰(zhàn)略材料。

成果介紹：氣凝膠是一種分散介質(zhì)為氣體的納米多孔性非晶固態(tài)凝膠材料，其密度極低，目前SiO2氣凝膠最輕密度僅是空氣的3 倍。該材料中孔隙的大小在納米數(shù)量級，其孔洞率高達(dá)80～99.8％，常溫常壓下導(dǎo)熱系數(shù)可低達(dá)0.015W/(m?k)。SiO2氣凝膠基高效隔熱材料有非常好的隔熱效果，3cm的氣凝膠相當(dāng)20至30塊普通玻璃的隔熱功能，是世界上最好的隔熱(

項目采用獨特的氣凝膠合成方案及添加劑，能更好的控制水解、縮合和凝膠化，可以更好地調(diào)節(jié)顆粒生長和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成，生產(chǎn)出的氣凝膠產(chǎn)品屈服強度更高，其柔軟性是普通方法合成的氣凝膠的2-4倍；孔隙范圍更大，使氣凝膠產(chǎn)品透光率比普通方法合成的氣凝膠更高，應(yīng)用范圍更廣。項目組采用的新工藝新方法，能有效降低工藝成本，提高導(dǎo)熱系數(shù)，提升產(chǎn)品性價比。如通過纖維增強、遮光劑復(fù)合，制得耐溫性達(dá)650℃、熱導(dǎo)率小于0.02W/(m?K)(25℃)的系列化SiO2氣凝膠，并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化；研制出有氧耐120

成果創(chuàng)新點 1.發(fā)展了有機-無機雜化納米復(fù)合阻燃增強新技術(shù)，實 現(xiàn)了材料的力學(xué)和阻燃性能的同步提升，解決了傳統(tǒng)阻燃 技術(shù)惡化材料力學(xué)性能的難題；相比傳統(tǒng)阻燃技術(shù)熱釋放 速率降低 20-40%，力學(xué)性能提高 20-50%； 2.發(fā)展了無機-無機雜化納米復(fù)合抑煙減毒新技術(shù)，解 決了傳統(tǒng)阻燃材料燃燒煙氣毒性大的難題，相比傳統(tǒng)技術(shù) 燃燒煙氣煙密度降低 20-40%，毒性降低 20-60%。 技術(shù)成

項目簡介： 常規(guī)聚丙烯 ( PP) 材料存在強度低、韌性差、單位體積質(zhì)量難以進(jìn)一步降低等缺陷。本項目基于這一現(xiàn)狀，利用分子

1.發(fā)展了有機-無機雜化納米復(fù)合阻燃增強新技術(shù)，實現(xiàn)了材料的力學(xué)和阻燃性能的同步提升，解決了傳統(tǒng)阻燃技術(shù)惡化材料力學(xué)性能的難題；相比傳統(tǒng)阻燃技術(shù)熱釋放速率降低 20-40%，力學(xué)性能提高 20-50%； 2.發(fā)展了無機-無機雜化納米復(fù)合抑煙減毒新技術(shù)，解決了傳統(tǒng)阻燃材料燃燒煙氣毒性大的難題，相比傳統(tǒng)技術(shù)燃燒煙氣煙密度降低 20-40%，毒性降低 20-60%。 

納米氮化硼材料兼具氮化硼和納米材料的雙重優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用于航空航天、高端電子散熱材料、吸附劑、水凈化、化妝品等領(lǐng)域。項目團(tuán)隊開發(fā)出一種能夠?qū)崿F(xiàn)形貌和尺寸均一且具有超大比表面積多孔氮化硼納米纖維的規(guī)?；苽浼夹g(shù)，目前市場尚未實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。該技術(shù)合成工藝簡單可控、成本低、過程綠色環(huán)保，處于國際領(lǐng)先地位。 1 產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域 圖2 高性能氮化硼納米纖維粉體 圖3 氮化硼納米纖維粉體微觀形貌

TDA（芯片熱設(shè)計自動化）軟件是清華航院曹炳陽教授團(tuán)隊全自主研發(fā)的國際首個芯片跨尺度熱仿真與設(shè)計系統(tǒng)。TDA軟件可實現(xiàn)芯片從納米至宏觀尺寸的熱設(shè)計與仿真，支持芯片微納結(jié)構(gòu)內(nèi)部熱輸運過程的模擬研究，直接提高芯片熱仿真精度與結(jié)溫預(yù)測準(zhǔn)確度，進(jìn)而提高芯片性能、壽命和可靠性。