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納米碳材料高效生產技術應用
成果描述：納米碳材料在人類的生產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。碳納米材料生產由于成本高及部分技術上的瓶頸制約了大規模生產，市場拓展減緩。我們團隊經過十余年的研究和開發，采取研發創新的高新技術，可廉價高效地生產高附加值碳納米材料（納米碳管，納米碳纖維）。目前技術路線可行，實驗室小試階段已完成；團隊急需通過有實力企業的誠意投入，共同完成納米碳材料新產品的放大生產；快速擴大工業化規模生產和市場銷售，形成品牌。市場前景分析：可用于多個高技術產品市場，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、汽車等輕質配件材料，輕質合金鋼，強化鋼化高分子材料等。其中納米碳纖維年用量4萬噸，納米碳管年產能數千噸；而且每年都在明顯增長。與同類成果相比的優勢分析：目前本團隊創新研發的新技術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的碳納米管的性能。碳納米管的技術指標主要有反應溫度、制備 CNTs 單位質量產量、及原料固碳率等。本技術中催化劑反應溫度低于800 ℃, 催化劑的產碳能力可達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,國內先進。
四川大學
2021-04-10
高性能水泥基系列快速修補材料
混凝土結構因其脆性大的弱點，在工程應用中往往不可避免產生開裂。混凝土結構 因開裂導致混凝土結構水密性下降、滲漏，影響工程的使用壽命，甚至無法正常使用。 這是建筑界普遍存在的問題。水工、道路、橋梁等工程中混凝土結構受損后，需要進行 快速修補。從混凝土結構產生開裂的原因與環境條件分析，開發新型高性能修補材料具 有重要意義。 本發明技術根據不同現代混凝土工程的修補需求，開發出系列高性能快速修補材料， 包括超快硬修補材料、快硬早強修補材料、高性能快速修補材料。 高性能水泥基系列快速修補材料的主要特點是早期強度高、無收縮、與基面粘接強 度高、長期穩定性好、耐久性優越等特點。還具有耐磨性好、抗沖擊性能優越、高抗凍 性等特殊功能。更重要的是通車時間可從 3 小時到 24 小時內調節。 高性能水泥基系列快速修補材料可廣泛適用于道路、機場跑道、鋼筋混凝土、輕集 料混凝土、橋梁、建筑、水工和路面等混凝土結構物（構筑物）等裂縫或缺陷的修補， 也適合于路面的大面積修補，尤其適合于北方嚴寒、鹽凍地區的工程應用。
同濟大學
2021-04-11
太陽能電池增效薄膜材料
太陽能電池的光電轉換效率是評判太陽能電池性能的重要參數之一，在國外實驗室 最高轉換效率已達 24.8%，而國內最高為 19.79%。為了改善太陽能電池的性能，必須提 高太陽能電池的轉換效率。而太陽能電池轉換效率損失的主要原因是由于表面上的光反 射作用，太陽光不能全部都入射到太陽電池中去，導致電子一空穴對的產生率不高。減 少反射就成為增加太陽能電池光電轉換效率的重要途徑。 同濟大學研究了在太陽能電池光電板外制備減反射涂層來增加太陽能轉化效率的方 法。減反射薄膜的鍍制是相關課題組納米多孔材料應用的主要方向之一，具有近十年的 技術積累，相關的成果已被用于國家的激光武器。基于以上基礎及優勢，通過涂布二氧 化硅減反射膜，可使電池總體光電轉換效率明顯提高。
同濟大學
2021-04-11
原位合成AlN/Al電子封裝材料技術
西安科技大學自2007年開始就對電子封裝材料制備技術開始研究，目前已經開發出AlN/Al、SiC/Al系列電子封裝材料制備技術。涉及原位合成、無壓浸滲、熱壓燒結等多種制備方法。本項成果為一種原位合成AlN/Al電子封裝材料技術，目前此項技術已獲批國家發明專利1項。
西安科技大學
2021-04-11
一種聚丙烯復合材料
聚丙烯/木質素復合材料的制備，通過添加相容劑，使官能團之間進行反應，可以有效地 降低木質素中的親水基團，增加其與聚丙烯的界面粘結性。通過選擇適當種類和比例的增韌 劑，添加鈦酸鉀晶須以及其他助劑，來提高聚丙烯/木質素復合材料的綜合力學性能。其中改 性木質素接枝聚合物是通過用含雙鍵酯化劑與木質素中羥基發生酯化反應并進一步將改性木質 素與取代烯烴單體接枝所得，通過改性木質素接枝聚合物以及增韌劑的加入可以降低復合材料 脆性和提高復合材料的綜合力學性能。通過以上方法制備的復合材料合理利用了紙漿和造紙工 業中的廢棄副產物木質素，可以有效減少聚丙烯的用量并降低石油資源的消耗。因此，本發明 將具有較強的推廣前景。
華東理工大學
2021-04-11
聚烯烴發泡材料制備關鍵技術
目前常用的泡沫材料有聚氨酯、聚苯乙烯和聚乙烯三大類，但發泡聚苯乙烯制品難回收，對周圍環境造成“白色污染”，聚氨酯泡沫在發泡過程中存在對人體有害的異氰酸酯殘留物且發泡材料無法回收利用。發泡聚丙烯以其優良的耐熱性、較高的韌性和抗沖擊強度以及可回收利用等優點而倍受人們青睞。但由于聚丙烯熔體強度低，發泡過程難以控制，因此很難制備泡孔均勻、形態可控的發泡聚丙烯產品。目前只有少數國家掌握聚丙烯發泡技術，我國還未實現其產業化。本項目首次把脈動剪切力場引入到聚丙烯擠出發泡過程中，建立了聚丙烯擠出發泡成型新方法，制備出了泡孔均勻細膩、高閉孔率的發泡聚丙烯。項目技術路線如下：首先利用普通聚丙烯通過交聯接枝制備出適合發泡的高熔體強度聚丙烯，其次在脈動剪切力場作用下高熔體強度聚丙烯擠出發泡制備發泡聚丙烯。本項目的技術特點是在普通聚丙烯發泡成型工藝基礎上，創新性的附加脈動剪切力場，使發泡過程更易控制，所制備出的發泡聚丙烯產品泡孔更加均勻細密。發泡聚丙烯可用于包裝、汽車、建筑保溫、體育防護器材等行業。
華東理工大學
2021-04-11
木塑復合材料注塑成型技術
木塑復合材料(WPC)兼有木材成本低和塑料性能佳的優點，目前大多采用擠出或模壓法進行加工。而采用注塑成型，其優點是生產速度快、效率高、易實現自動化生產，且能成型形狀復雜的制品。 本項目針對聚烯烴（聚乙烯、聚丙烯）基木塑復合材料的流變特性，通過設備改進和合理的配方工藝設計，實現了PP/木粉、PE/木粉的注塑成型，可得到具有良好外觀和優良物理機械性能的木塑復合制品。將PP(或PE)樹脂與干燥后的木粉、添加劑混合均勻后擠出造粒，然后通過經改進的注塑機進行注塑成型，可生產包裝盒、花盆、像框、筆筒、汽車郵箱蓋等各種形狀制品（可進一步實現仿紅木等仿木效果），在某些場合可替代純塑料或純木制品，降低產品成本。技術指標是PP基木塑復合材料注塑，木粉凈含量可達30-50%。應用范圍為可生產木塑復合材料注塑制品，如：包裝盒、花盆、像框、筆筒、衣架、眼鏡盒、花盆、鞋楦、工具手柄、果盤、雨傘手柄、汽車郵箱蓋等。通過添加木粉，可降低產品成本，增加產品木質感。提供專用注塑機（或設備改進）及配方工藝技術，其他設備包括高速混合機、雙螺桿造粒擠出機、模具為用戶自購。通過添加木粉，可使產品在純塑料的基礎上降低15-30%。
北京化工大學
2021-02-01
高通量材料計算與數據挖掘技術
自美國 2011 年實施材料基因組計劃（Materials Genome Initiative，MGI），現已成為全球材料創新研發的強大助推劑，將高通量實驗、材料數據和高通量計算三要素有機結合，加速材料創新性研發并降低成本。MGI 將成分-工藝-組織-性能的關聯集成化、跨尺度分析，將材料的研發由傳統經驗式提升到科學設計。高通量材料計算和數據挖掘技術是材料基因工程的重要組成部分，通過材料的高通量熱力學/動力學計算、高通量相場模擬、數據挖掘和性能預測，實現材料合金成分、制備工藝、微觀組織結構和宏觀力學性能的調控及優化，為新材料的開發設計提供指導，實現產品全制備周期的數字化、智能化管理，提高產品質量穩定性、降低產品研發周期和成本、提升企業的核心競爭力。
北京科技大學
2021-02-01
無機納米材料改性的抗靜電腈綸
選用多種修飾劑對無機納米抗靜電材料ATO進行修飾、分散處理，系統地研究了無機納米抗靜電材料ATO懸浮液的穩定性、分散性和流變性，探索了多種紡絲工藝，表征了納米ATO在纖維中的擴散、分布情況和纖維的結構與性能，解決了納米ATO改性聚丙烯腈纖維的關鍵技術。并在腈綸紡絲過程中采用ATO懸浮液為添加劑，使得ATO納米微粒能夠通過擴散、遷移進入纖維表面，從而賦予PAN纖維良好的抗靜電性能。 該課題開發的在紡絲過程中添加抗靜電劑的工藝路線，避免了腈綸傳統紡絲中的聚合物中加入添加劑所造成的納米微粒凝聚、堵塞噴絲頭的缺陷，具有設備投資少、效率高、操作簡單、產品質量穩定的優點。該研究成果已在1000噸/年腈綸中試裝置上得到應用，生產出質量優異的抗靜電纖維。該抗靜電腈綸在保持腈綸原有的力學性的基礎上，纖維的體積比電阻率下降到108μcm水平，上染率達到90%。該課題所開發的紡絲添加改性劑的生產抗靜電腈綸工藝技術，已申請二項發明專利。
東華大學
2021-02-01
聚烯烴發泡材料制備關鍵技術
目前常用的泡沫材料有聚氨酯、聚苯乙烯和聚乙烯三大類，但發泡聚苯乙烯制品難回收，對周圍環境造成“白色污染”，聚氨酯泡沫在發泡過程中存在對人體有害的異氰酸酯殘留物且發泡材料無法回收利用。發泡聚丙烯以其優良的耐熱性、較高的韌性和抗沖擊強度以及可回收利用等優點而倍受人們青睞。但由于聚丙烯熔體強度低，發泡過程難以控制，因此很難制備泡孔均勻、形態可控的發泡聚丙烯產品。目前只有少數國家掌握聚丙烯發泡技術，我國還未實現其產業化。 本項目首次把脈動剪切力場引入到聚丙烯擠出發泡過程中，建立了聚丙烯擠出發泡成型新方法，制備出了泡孔均勻細膩、高閉孔率的發泡聚丙烯。項目技術路線如下：首先利用普通聚丙烯通過交聯接枝制備出適合發泡的高熔體強度聚丙烯，其次在脈動剪切力場作用下高熔體強度聚丙烯擠出發泡制備發泡聚丙烯。本項目的技術特點是在普通聚丙烯發泡成型工藝基礎上，創新性的附加脈動剪切力場，使發泡過程更易控制，所制備出的發泡聚丙烯產品泡孔更加均勻細密。發泡聚丙烯可用于包裝、汽車、建筑保溫、體育防護器材等行業。
華東理工大學
2021-02-01