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多孔碳化鈦-鈦金屬陶瓷梯度材料
北京科技大學(xué)特種陶瓷研究室開發(fā)出一種多孔結(jié)構(gòu)的碳化鈦-鈦金屬陶瓷梯度材料，其應(yīng)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(jié)構(gòu)的孔隙率可達(dá)50％多。孔隙率和孔隙大小，分布還可以根據(jù)需要在一定范圍內(nèi)設(shè)計。由于在高溫?zé)Y(jié)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(dǎo)電材料，在通電發(fā)熱時，即使溫度升高到1000攝氏度以上，材料特性也不會發(fā)生任何變化。因此，此多層多孔碳化鈦材料可以作為高溫發(fā)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(dá)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(nèi)設(shè)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(jié)構(gòu)的，血管和神經(jīng)通過骨骼的孔隙提供養(yǎng)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(xué)工業(yè)的含酚廢水。酚對水域的污染僅次于石油產(chǎn)品和重金屬，居第三位。 本項目產(chǎn)品的基本工藝為燃燒合成工藝。不用高溫?zé)Y(jié)爐。可制作復(fù)雜形狀和較大尺寸的制品。
北京科技大學(xué)
2021-04-11
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連續(xù)玻纖增強熱塑性復(fù)合材料
目前，世界上對纖維增強塑料的復(fù)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(huán)保不利，解決的辦法之一是使用熱塑性塑料來制造復(fù)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(xù)復(fù)合直接粗紗，這一技術(shù)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(jié)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(shù)倍，制品加工溫度、壓力大大降低，從而加工成本下降。該復(fù)合纖維加工成形過程無污染，產(chǎn)品使用若干年后還可回收利用，屬綠色環(huán)保材料。采用復(fù)合纖維針刺氈，與長春一汽集團技術(shù)中心商討共同開發(fā)研制汽車部件，展開應(yīng)用研究工作；使用復(fù)合纖維平紋布以及復(fù)合纖維多軸向縫編氈，與上海瀝高科技公司共同開發(fā)制作了汽車發(fā)動機罩和擋泥板，產(chǎn)品成型良好，具有良好的應(yīng)用前景；復(fù)合纖維經(jīng)加拿大FIBERLINK INC公司采用，效果良好。
華東理工大學(xué)
2021-04-11
全降解低碳生物質(zhì)復(fù)合材料
目前，低碳生活、節(jié)能社會是能源開發(fā)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(dāng)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(fā)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(lǐng)域，應(yīng)用范圍相當(dāng)廣，可替代現(xiàn)有的石油基、石油基復(fù)合物等污染環(huán)境、破壞生態(tài)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(fù)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(guān)鍵。通過加入植物纖維等填料，并對其進(jìn)行改性處理，可大大改善復(fù)合材料的耐熱性能；而在PLA/淀粉復(fù)合材料中加入某些特定的增韌增強材料，可大大提高PLA復(fù)合材料的韌性，達(dá)到可日常生活所用的標(biāo)準(zhǔn)。同時，得到PLA復(fù)合材料是生物可降解材料，對環(huán)境無任何污染。
華東理工大學(xué)
2021-04-11
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納米材料制備及應(yīng)用技術(shù)與裝備
碳納米管具有優(yōu)異的綜合性能，必將促進(jìn)科學(xué)與經(jīng)濟的進(jìn)步。研究碳納米管規(guī)模化生產(chǎn)制備技術(shù)與工藝創(chuàng)新，開發(fā)節(jié)能高效“環(huán)路”循環(huán)流化床碳納米管規(guī)模化生產(chǎn)裝備與生產(chǎn)工藝；研究碳納米管改性技術(shù)，開發(fā)出工質(zhì)相變的新型碳納米管氣相分散設(shè)備與工藝；研究碳納米管與基體復(fù)合技術(shù)，發(fā)展氣相分散碳納米管增強碳纖維復(fù)材界面技術(shù)，創(chuàng)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(jìn)步獎二等獎1項，研究團隊獲批泰山學(xué)者特聘專家及山東省高等學(xué)校優(yōu)秀青年創(chuàng)新團隊。
青島科技大學(xué)
2021-04-22
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高密高強高純各向同性石墨材料
以自粘結(jié)富碳物質(zhì)（生焦、炭微球）為原料，添加高純石墨粉、短切炭纖維或石墨烯，通過預(yù)處理、混合、等靜壓成型、焙燒、后處理等工藝制成高密高強高純各向同性石墨材料，其各項性能參數(shù)如下：抗壓強度（MPa） ＞130 抗折強度（MPa） ＞50肖氏硬度（HS） 70±5 導(dǎo)熱系數(shù)（KJ/m） ＞60體積密度(g/cm3) ≥1.90 開口氣孔率（%） ≤1.80摩擦系數(shù) ≤0.2高密高強高純各向同性石墨材料的應(yīng)用領(lǐng)域包括精密機械密封、苛刻服役環(huán)境下的機械（發(fā)動機）密封、超高溫結(jié)構(gòu)件、電火花加工、火箭噴口等。目前已應(yīng)用于某型發(fā)動機二級游動渦輪泵雙端面密封裝置、某型發(fā)動機液氧渦輪泵氦氣接觸式端面密封、無控火箭彈噴管專用石墨等。
湖南大學(xué)
2021-04-11
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先進(jìn)環(huán)氧瀝青復(fù)合材料制備技術(shù)
先進(jìn)環(huán)氧瀝青材料經(jīng)固化后，在300℃條件下，4小時不熔化；環(huán)氧瀝青結(jié)合料的斷裂延伸率平均可達(dá)281.9％，拉伸強度平均2.63Mpa；環(huán)氧瀝青黏結(jié)層斷裂延伸率平均可達(dá)245.8%，拉伸強度平均8.18MPa；相應(yīng)的環(huán)氧瀝青混凝土，馬歇爾試件強度未固化時馬歇爾穩(wěn)定度達(dá)10.2KN、流值29.2(0.1mm)，固化后馬歇爾穩(wěn)定度達(dá)57.8KN、流值47.5(0.1mm)；本材料制成的復(fù)合梁在5kN，10Hz加載下進(jìn)行疲勞試驗，擾動1200萬次后復(fù)合梁撓度差沒有變化，復(fù)合梁沒有損傷。本項技術(shù)產(chǎn)品已經(jīng)在武漢天興洲長江大橋、上海長江隧橋、上海閔浦大橋、天津海河富民橋、武漢陽邏長江大橋、杭州灣跨海大橋、蘇通長江大橋、寧常茅山隧道等許多國家大型基礎(chǔ)工程的鋼橋面鋪裝、水泥混凝土橋面鋪裝、水泥混凝土橋面防水粘結(jié)層鋪裝和高強路面中應(yīng)用。本項技術(shù)成果獲得2008年教育部技術(shù)發(fā)明一等獎和江蘇省科技進(jìn)步二等獎。
東南大學(xué)
2021-04-11
陶瓷纖維增強復(fù)合材料鋁活塞
陶瓷纖維增強鋁活塞（Ceramic Fiber-Reinforced Aluminum Piston,簡稱CFR活塞，如附圖），是一種高新技術(shù)產(chǎn)品。現(xiàn)代柴油機采用增壓、強化技術(shù)后，原有鋁合金活塞難以滿足材料需求，用CFR 活塞代替普通鋁合金活塞已成為發(fā)動機行業(yè)的趨勢。日本、美國、德國等國的發(fā)動機生產(chǎn)廠家都在大力研究和推廣應(yīng)用。東南大學(xué)材料系歷經(jīng)多年的開發(fā)研究，研制成功了陶瓷纖維增強鋁活塞，并已在汽車發(fā)動機、大馬力柴油機上得到應(yīng)用，與普通鋁合金活塞相比，可使活塞使用壽命提高3－5倍，并提高發(fā)動機功率，減少裝配間隙，降低運行噪音、燃油消耗和廢氣排放，若用CFR活塞取代奧氏體鑲?cè)︿X合金活塞，則可使制造工藝簡單，生產(chǎn)成本降低。
東南大學(xué)
2021-04-11
動力電池原材料亟需保供穩(wěn)價
“相較于補貼退坡給企業(yè)帶來的影響，目前車企主要的成本壓力來源于原材料漲價。”
經(jīng)濟日報
2022-03-09
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基于MOFs材料的生物大分子封裝
提出一種半胱氨酸增強的仿生封裝策略，可快速、高效地將不同表面化學(xué)性質(zhì)的蛋白質(zhì)和酶封裝在MOFs內(nèi)。這種增強的封裝策略靈感來源于生物體內(nèi)金屬巰基蛋白對金屬離子的富集作用，半胱氨酸，聚乙烯吡咯烷酮和蛋白質(zhì)形成類似于金屬巰基蛋白模型的自組裝體可促進(jìn)金屬離子在蛋白質(zhì)周圍富集，加速MOFs的預(yù)先成核 。研究發(fā)現(xiàn)封裝的蛋白質(zhì)和酶可維持其自然構(gòu)象，而MOFs保護層對酶的緊密結(jié)構(gòu)限制作用可大大提高酶在極端環(huán)境下（e.g. 水解試劑、高溫和化學(xué)溶劑等）的生物活性。最后，這種仿生的封裝策略在生物儲存、酶級聯(lián)催化和生物傳感等多方面的應(yīng)用也得到驗證。
中山大學(xué)
2021-04-13
單雙光子路徑染料@MOF白光材料
同時利用紫外光激發(fā)的單光子過程和近紅外光激發(fā)的雙光子過程，成功獲得了雙路徑光子轉(zhuǎn)換的染料@MOF白光材料。該MOF結(jié)構(gòu)設(shè)計中的四苯乙烯骨架配體和所吸附的有機染料分子，均同時具有單光子吸收(OPA)和雙光子吸收(TPA)激發(fā)熒光的特性。經(jīng)過對材料組成、激發(fā)波長、雙光子吸收截面等諸多因素的精準(zhǔn)調(diào)控，最終成功獲得了不同含量的RhB+@LIFM-WZ-6、BR-2+@LIFM-WZ-6和APFG+@LIFM-WZ-6的染料@MOF白光材料體系，而后分別在365 nm紫外光和730~800 nm近紅外光的激發(fā)下，經(jīng)由單光子路徑和雙光子路徑過程，成功實現(xiàn)了能量下轉(zhuǎn)換和上轉(zhuǎn)換的白光發(fā)射。上述研究將不同路徑的光子轉(zhuǎn)換機制成功運用于白光發(fā)射材料的設(shè)計，并為光化學(xué)和光物理的其他相關(guān)領(lǐng)域提供了新的研究思路。
中山大學(xué)
2021-04-13