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北京科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院研究開(kāi)發(fā)的高性能W-Cu、Mo-Cu合金是一類采用新工藝制備的金屬功能材料。自1996年以來(lái)，本項(xiàng)目得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)防預(yù)研基金等大力支持與資助，歷時(shí)6年完成。采用先進(jìn)的活化工藝對(duì)原材料粉末進(jìn)行處理，再采用特殊的固結(jié)手段，制備出的W-Cu、Mo-Cu合金性能達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。它兼有鎢（或鉬）與銅的綜合性能，例如高的導(dǎo)熱性、優(yōu)異的高溫強(qiáng)度、良好的抗震性、抗燒蝕、抗高溫氣體腐蝕性、以及可調(diào)節(jié)的熱膨脹系數(shù)等。W-Cu合金的密度為16.36g/cm3，熱膨脹系數(shù)為7.2×10-6/℃，熱導(dǎo)率為182Wm-1K-1，彈性模量為274.6GPa，全部達(dá)到或超過(guò)了進(jìn)口件的性能，已用于我國(guó)國(guó)防和電子和民用工業(yè)部門(mén)。 由于W-Cu、Mo-Cu合金具有其它材料所不具備的優(yōu)異性能，因此可以在眾多的領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。例如在電子通訊領(lǐng)域可以用于散熱與熱沉材料、電子封裝材料，在工業(yè)電氣領(lǐng)域可以用于真空觸頭，在航空航天領(lǐng)域可用于尾部噴管喉襯、燃?xì)舛妫诘刭|(zhì)勘探與石油領(lǐng)域可用于巖石破碎彈的藥型罩等。

        技術(shù)成熟度：技術(shù)突破         研發(fā)團(tuán)隊(duì)以設(shè)計(jì)制備寬光譜超材料吸收器和像元級(jí)集成紅外探測(cè)器為研究主線，在超薄寬帶高吸收原理與策略、材料/器件設(shè)計(jì)與制備方面取得了突破性進(jìn)展。圍繞器件吸收率低、噪聲等效溫差（NETD）大、集成兼容性差的難題，提出了無(wú)損與損耗型介質(zhì)結(jié)合、多模諧振耦合光吸收的思路，獲得超薄寬帶高吸收率材料；提出將超薄寬帶高吸收率材料與非制冷紅外探測(cè)器像元級(jí)集成新思路，獲得了寬譜、NETD小、多色探測(cè)的非制冷紅外探測(cè)器，NETD降低3倍，研究成果已在中國(guó)兵器北方夜視廣微科技應(yīng)用轉(zhuǎn)化。         意向開(kāi)展成果轉(zhuǎn)化的前提條件：中試放大及產(chǎn)業(yè)化工藝開(kāi)發(fā)資金支持

由于W和Cu兩種材料的熔點(diǎn)相差較大，采用熔鑄方法很難使兩組元之間均勻熔化和熔合，傳統(tǒng)的W-Cu復(fù)合材料制備方法主要采用粉末冶金制備技術(shù)：包括熔滲法、活化燒結(jié)法等。熔滲燒結(jié)時(shí)，液相Cu僅靠W骨架孔隙的毛細(xì)管作用滲入，銅凝固相不容易細(xì)小均勻；而高溫?zé)Y(jié)又會(huì)使W顆粒聚集長(zhǎng)大，最終形成粗大不均勻的組織。活化燒結(jié)法通常是在W粉中加入少量Fe、Ni、Co等活化劑，但活化劑的加入會(huì)顯著的降低W-Cu材料的電導(dǎo)率，同時(shí)活化燒結(jié)后鎢坯的收縮變形較大，并且其燒結(jié)率隨燒結(jié)溫度的不同而變化，鎢坯的密度不好控制，最終導(dǎo)致滲銅后W-Cu材料的化學(xué)成分偏差較大。這些組織的不致密與不均勻最終影響材料的關(guān)鍵性能如硬度、斷裂強(qiáng)度、電導(dǎo)率、熱導(dǎo)率等。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)高比重W-Cu合金的成分、結(jié)構(gòu)形態(tài)，強(qiáng)度、致密性以及尺寸穩(wěn)定性及變形能力等性能要求越來(lái)越高，急需制備技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展。冷噴涂是近年發(fā)展起來(lái)的一種新型噴涂技術(shù)，由于噴涂溫度較低，噴涂材料不易氧化，涂層能夠保持原始設(shè)計(jì)成分；另外熱影響小、熱殘余應(yīng)力低，能夠制備厚涂層及塊體材料。 然而研究發(fā)現(xiàn)，采用兩組元或多組元機(jī)械混合粉體喂料制備冷噴涂復(fù)合涂層時(shí)，如果不同組元之間顆粒材料的特性相差較大，則它們的沉積行為及沉積難易程度就會(huì)各不相同，最終導(dǎo)致涂層中軟質(zhì)相含量較高、硬質(zhì)相含量偏低，使涂層偏離設(shè)計(jì)成分；即使通過(guò)提高混合粉體中硬質(zhì)相的相對(duì)含量也很難從根本上解決上述問(wèn)題。本發(fā)明提供了一種以銅包鎢粉末為原料用冷噴涂技術(shù)制備鎢、銅復(fù)合材料的新方法。制備的復(fù)合材料沉積體無(wú)氧化，保持了與粉體喂料相同的組織結(jié)構(gòu)；W和Cu兩相分布均勻，無(wú)偏聚，孔隙率低；硬質(zhì)相鎢含量比采用混合粉制備的涂層大幅度提高；而且還可以通過(guò)后續(xù)致密化處理使材料進(jìn)一步致密化。 已申請(qǐng)專利：“一種制備高鎢含量、均勻致密W-Cu復(fù)合材料的方法”，中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)枺?01110329570.1.，專利申請(qǐng)時(shí)間：2011.10.26，專利公開(kāi)日：2012.02.29

可設(shè)計(jì)各類高性能車用渦輪增壓器，匹配柴油機(jī)功率范圍從50kW至1000kW。可設(shè)計(jì)可調(diào)渦輪增壓器，并在這方面獲得多項(xiàng)國(guó)家專利。可開(kāi)發(fā)汽油機(jī)增壓器。可提供整套增壓器圖紙和葉輪型線，為生產(chǎn)增壓器和匹配發(fā)動(dòng)機(jī)提供咨詢。

汽車工業(yè)是我國(guó)的支柱工業(yè)，汽車零部件工業(yè)是汽車工業(yè)中的關(guān)鍵，最為活躍，發(fā)展迅速。我國(guó)的汽車零部件工業(yè)相對(duì)于汽車整車工業(yè)在國(guó)際上更為落后，這就意味著更大的發(fā)展空間，意味著機(jī)遇，現(xiàn)在發(fā)展汽車零部件工業(yè)正是時(shí)候。 

團(tuán)隊(duì)具備成熟的高性能電機(jī)研發(fā)能力，具備瞬態(tài)有限元仿真技術(shù)、多物理場(chǎng)聯(lián)合仿真技術(shù)、場(chǎng)路耦合仿真技術(shù)，能夠定制開(kāi)發(fā)有刷/無(wú)刷直流、感應(yīng)電機(jī)、電勵(lì)磁/永磁同步等各類電機(jī)，助力多家企業(yè)實(shí)現(xiàn)核心電機(jī)自主化、國(guó)產(chǎn)化。 團(tuán)隊(duì)研發(fā)了基于空間磁場(chǎng)的高性能電機(jī)健康狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)健康狀態(tài)，即使發(fā)現(xiàn)電機(jī)微小故障，有效提高電機(jī)可靠性。

衛(wèi)星在軌運(yùn)行和返回過(guò)程中需經(jīng)歷極端高低溫環(huán)境，構(gòu)件尺寸的穩(wěn)定是保證衛(wèi)星在軌高精度、返回高安全、任務(wù)高可靠的關(guān)鍵。針對(duì)衛(wèi)星搭載的某寬帶微波載荷與衛(wèi)星本體材料之間熱膨脹系數(shù)不匹配極易導(dǎo)致的載荷在軌及返回過(guò)程中載荷接收精度不穩(wěn)定、信息傳輸不連續(xù)等問(wèn)題。我校陳駿教授團(tuán)隊(duì)以原創(chuàng)的負(fù)熱膨脹技術(shù)研發(fā)了具有輕質(zhì)、熱膨脹系數(shù)低、力學(xué)性能優(yōu)異、尺寸穩(wěn)定性好的高性能低膨脹鋁基復(fù)合材料，并研制了系列關(guān)鍵連接內(nèi)置件、環(huán)件等高性能低膨脹構(gòu)件，首次將負(fù)熱膨脹技術(shù)應(yīng)用到我國(guó)的衛(wèi)星上，填補(bǔ)了高性能低膨脹金屬構(gòu)件在工程應(yīng)用領(lǐng)域的空白。該技術(shù)使得某寬帶微波載荷與衛(wèi)星本體之間熱膨脹匹配性增強(qiáng)、界面應(yīng)力大幅度減小，保證了衛(wèi)星在軌與返回過(guò)程中信號(hào)高精度傳輸與接收，助力衛(wèi)星成功返回。 圖1 實(shí)踐十九號(hào)衛(wèi)星成功返回（圖片來(lái)源國(guó)家航天局） 圖2 高性能低膨脹鋁基復(fù)合材料及構(gòu)件應(yīng)用于全球首顆可重復(fù)使用返回式技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星（圖片來(lái)源央視新聞?lì)l道）

納米氮化硼材料兼具氮化硼和納米材料的雙重優(yōu)勢(shì)，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(xiàng)目團(tuán)隊(duì)開(kāi)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)模化制備技術(shù)，目前市場(chǎng)尚未實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。該技術(shù)合成工藝簡(jiǎn)單可控、成本低、過(guò)程綠色環(huán)保，處于國(guó)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

直徑為幾個(gè)微米到幾十納米的微納光纖具有大的消逝場(chǎng)，高的非線性，低的損耗，易于操作，成本低廉等一系列特點(diǎn)。利用微納光纖可以制備成具有多種功能的尺寸在1mm以內(nèi)的微小器件，并且具有與普通光纖一樣的輸入輸出端，插入損耗極低。本項(xiàng)目有兩種代表性的器件：1.微型流/氣體傳感器，體積小，所需被檢測(cè)物的量也極小，十分適合用于檢測(cè)有毒有害氣體液體，另外該種傳感器也可以用于檢測(cè)振動(dòng)等；2.全光纖的微型分布反饋式激光器，器件成本極其低，效率高，體積小于100umX1mm