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高校科技成果盡在科轉云

最近以來，LED照明以其節能環保等優點，獲得了大規模的應用。以氮化物結構陶瓷相關材料（如AlN，Si3N4）為寄出的氧氮化物熒光粉在保持了高溫、化學和力學穩定性的基礎上，還具有較為優異的光轉換性能，贏得了越來越廣泛的關注。其中， 有潛力應用在紫外激發的白光LED上的Eu2+摻雜AlN藍色熒光粉不僅具有較高的光量子效率，而且與常用的熱淬滅嚴重的BaMgAl10O17:Eu2+ (BAM)相比，具有很高的熱穩定性。但是，目前報道的Eu2+摻雜AlN藍色熒光粉的制備方法（如Dierre B, Yuan X L, Inoue K等， J. Am. Ceram Soc, 2009, 92 (6):1272-1275；Hirosaki N, Xie R J, Inoue K等，Appl. Phys. Lett. , 2007, 91(6): 061101）都是采用高純度氮化物粉體在高溫下通過固相反應合成，要求2050℃的高溫下，10個大氣壓的氮氣壓力，保溫4個小時以上獲得，粉體還要在保護環境中球磨粉碎由于高溫產生的團聚，成本及其高昂，且顆粒尺寸控制困難。探索能夠得到高純度、粒徑均勻可控、發光性能

成果簡介： 最近以來，LED照明以其節能環保等優點，獲得了大規模的應用。以氮化物結構陶瓷相關材料（如AlN，Si3N4）為寄出的氧氮化物熒光粉在保持了高溫、化學和力學穩定性的基礎上，還具有較為優異的光轉換性能，贏得了越來越廣泛的關注。其中， 有潛力應用在紫外激發的白光LED上的Eu2+摻雜AlN藍色熒光粉不僅具有較高的光量子效率，而且與常用的熱淬滅嚴重的BaMgAl10O17:Eu2+ (BAM)相比，具有很高的熱穩定性。但是，目前報道的Eu2+摻雜AlN藍色熒光粉的制備方法（如Dierre B, Yuan X L, Inoue K等， J. Am. Ceram Soc, 2009, 92 (6):1272-1275；Hirosaki N, Xie R J, Inoue K等，Appl. Phys. Lett. , 2007, 91(6): 061101）都是采用高純度氮化物粉體在高溫下通過固相反應合成，要求2050℃的高溫下，10個大氣壓的氮氣壓力，保溫4個小時以上獲得，粉體還要在保護環境中球磨粉碎由于高溫產生的團聚，成本及其高昂，且顆粒尺寸控制困難。探索能夠得到高純度、粒徑均勻可控、發光性能好的熒光粉且成本低的合成方法，對于這類新型材料的研究、應用都具有重要意義。 目前， AlN的合成方法主要有以下幾種: 鋁粉直接氮化法、碳熱還原法、氣相還原氮化法、裂解法、等離子體法、電弧熔煉法、自蔓延高溫合成法、微波合成法，其中前兩種方法已經應用于工業化大規模生產。比較而言，鋁粉直接氮化法為強放熱反應,反應不易控制，反應過程中放出的大量熱易使鋁形成融塊，造成反應不完全，難以制備高純度、細粒度的產品；碳熱還原法制備的氮化鋁粉末純度高、性能穩定、粉末粒度細小均勻、成形和燒結性能良好，但是因為反應物中必須加入稍過量的碳以保證反應完全，這種方法難以避免碳的殘留；而氣相還原氮化法制得的AlN純度高、粉末粒度細小均勻并且大大減少了碳的殘留。而在制備氮化鋁前驅體時溶膠-凝膠法又以成分易分布均勻、顆粒細小勝過固相混合法。我們首次利用檸檬酸做絡合劑，通過溶膠凝膠法制備Eu2O3和Al2O3均勻混合的反應前驅體，結合氣相還原氮化法的方法來合成AlN：Eu2+熒光粉，如下圖。這種制備方法成本低，且具有很強的普適性，可應用于合成其他高純氮化物應該材料。 該方法解決了生產氮化物熒光材料中需要高純氮化物作為起始粉料成本高等劣勢，利用價格低廉，原料易得的氧化物作為原料，合成出所需的氮化物熒光材料。而且此方法反應活性高，低溫下得到顆粒大小均勻，發光穩定可控的發光材料，節約后處理成本。

鈣鈦礦太陽能電池由敏化太陽能電池改進發展而來，因為更加清潔、便于應用、制造成本低和效率高等顯著優點被譽為商業化最有前景的研發熱點。

最近以來，LED照明以其節能環保等優點，獲得了大規模的應用。以氮化物結構陶瓷相關材料（如AlN，Si3N4）為寄出的氧氮化物熒光粉在保持了高溫、化學和力學穩定性的基礎上，還具有較為優異的光轉換性能，贏得了越來越廣泛的關注。其中， 有潛力應用在紫外激發的白光LED上的Eu2+摻雜AlN藍色熒光粉不僅具有較高的光量子效率，而且與常用的熱淬滅嚴重的BaMgAl10O17:Eu2+ (BAM)相比，具有很高的熱穩定性。但是，目前報道的Eu2+摻雜AlN藍色熒光粉的制備方法（如Dierre B, Yuan X L, Inoue K等， J. Am. Ceram Soc, 2009, 92 (6):1272-1275；Hirosaki N, Xie R J, Inoue K等，Appl. Phys. Lett. , 2007, 91(6): 061101）都是采用高純度氮化物粉體在高溫下通過固相反應合成，要求2050℃的高溫下，10個大氣壓的氮氣壓力，保溫4個小時以上獲得，粉體還要在保護環境中球磨粉碎由于高溫產生的團聚，成本及其高昂，且顆粒尺寸控制困難。探索能夠得到高純度、粒徑均勻可控、發光性能好的熒光粉且成本低的合成方法，對于這類新型材料的研究、應用都具有重要意義。 目前， AlN的合成方法主要有以下幾種: 鋁粉直接氮化法、碳熱還原法、氣相還原氮化法、裂解法、等離子體法、電弧熔煉法、自蔓延高溫合成法、微波合成法，其中前兩種方法已經應用于工業化大規模生產。比較而言，鋁粉直接氮化法為強放熱反應,反應不易控制，反應過程中放出的大量熱易使鋁形成融塊，造成反應不完全，難以制備高純度、細粒度的產品；碳熱還原法制備的氮化鋁粉末純度高、性能穩定、粉末粒度細小均勻、成形和燒結性能良好，但是因為反應物中必須加入稍過量的碳以保證反應完全，這種方法難以避免碳的殘留；而氣相還原氮化法制得的AlN純度高、粉末粒度細小均勻并且大大減少了碳的殘留。而在制備氮化鋁前驅體時溶膠-凝膠法又以成分易分布均勻、顆粒細小勝過固相混合法。我們首次利用檸檬酸做絡合劑，通過溶膠凝膠法制備Eu2O3和Al2O3均勻混合的反應前驅體，結合氣相還原氮化法的方法來合成AlN：Eu2+熒光粉，如下圖。這種制備方法成本低，且具有很強的普適性，可應用于合成其他高純氮化物應該材料。 該方法解決了生產氮化物熒光材料中需要高純氮化物作為起始粉料成本高等劣勢，利用價格低廉，原料易得的氧化物作為原料，合成出所需的氮化物熒光材料。而且此方法反應活性高，低溫下得到顆粒大小均勻，發光穩定可控的發光材料，節約后處理成本。

通過對材料的能帶結構、電子分布與輸運的微觀性能和各種宏觀材料與器件性能的研究，獲得高效率、低成本發光材料和相關匹配材料的設計理念。結合化學、材料、物理和電子等多種學科的優勢，合成結構新穎的系列輔助配體、主配體和銥配合物、鉑配合物及TADF材料，研究發光材料的結構變化與其光電性能之間的關系，并通過有機電致發光器件的制備和性能研究為材料的設計合成提供理論和實踐的依據。最終發現材料的結構與其光電性質、電致發光器件性能之間的規律，獲得高性能的電致發光器件。

1. 產品特點① 燈絲呈扁平形結構，用自動繃絲機裝配，不會產生燈絲碰圈。而且，燈管在封口時，燈絲不會碰到燈管的管壁劃傷熒光粉層。這種結構的燈絲，特別適用于細燈管。 ② 燈管工作時，陰極熱點位置移動到燈絲的頂端，導入陰電流經過的路程增長，陰極的工作面積增大，陰極發射的電流密度變小，陰極的熱點溫度降低。氧化物陰極的蒸發速度減緩，陰極壽命增長。 ③ 燈絲的長度設計得適當，燈管的導入陰極電流設計得合理。在電子鎮流器上不加預熱電路，燈管在啟動時，燈絲會自動產生預熱過程，不竟延長了燈管的壽命，還延緩燈管在陰極部位的早期黃黑。此外，所設計的燈絲結構，在螺旋內軸形成可裝電子粉的自由通道，有合適的熱容量，并有利電子粉充分轉化和去氣，能克服通常熒光燈一段時間工作后出現的黑化和燈絲功率下降現象。2. 關鍵技術規格：220V，5～11W  條重：3.5±0.2 mg  冷阻：3Ω±0.1   啟跳次數：15000次以上。壽命可達12000小時以上。

成果與項目的背景及主要用途： 近二十年來,機器人技術發展非常迅速,各種用途的機器人在各個領域廣泛獲 得應用。但我國在機器人的研究和應用方面與工業化國家相比還有一定的差距, 因此研究和設計各種用途的機器人特別是工業機器人、推廣機器人的應用是很有 現實意義的。在工業機器人的實際應用中,串聯機器人應用最為普遍,已經廣泛的 應用于生產中的機械加工、焊接、熱處理、表面涂覆、上下料、裝配等作業。 技術原理與工藝流程簡介： 一種完全重力平衡的 6 自由度串聯式主手機器人：分別固定在基座上的第一 關節驅動電機和第一關節軸；第一關節絲盤，通過回轉副可旋轉的連接在第一關 節軸的下端，所述的第一關節驅動電機的輸出軸通過傳動絲連接第一關節絲盤；天津大學科技成果選編 兩個吊架，分別固定連接在第一關節絲盤底部端面上的兩側；大臂關節軸，該大 臂關節軸的兩端部分別對稱的固定在所述的兩個吊架下端部；第二、三關節絲盤， 該第二、三關節絲盤的回轉中心固定連接在大臂關節軸上；平行四邊形驅動機構， 該平行四邊形驅動機構可旋轉的連接在大臂關節軸上，且底部連接腕部機構。本 項目能夠實現 6 自由度力感機器人的完全重力平衡，滿足力雅克比方程成立條件， 使主手機器人具有良好的靜態透明性，提高力感精度。 應用前景分析及效益預測： 全球工業機器人需求量保持在一個很高的水平，主要應用在汽車整車、汽車 零部件、電子電氣和化工、橡膠和塑料等領域，占比高達 60%。根據國際機器人 聯合會（IFR）統計，國際機器人市場于 2010 年開始恢復性增長，其中工業機器 人在 2011 年的全球市場銷量為 16.6 萬臺，銷售額 255 億美元。2011 年中國工業 機器人銷量達 22600 萬臺，位居世界工業機器人銷量排名第三位，僅次于日本、 韓國。據 IFR 估計，中國未來的工業機器人市場年需求量約為 100 萬臺，將成為 世界最大的工業機器人市場。該六自由度串聯機器人，可應用在焊接、搬運與裝 卸、涂漆、表面處理、切割等多個領域，應用前景巨大。 應用領域：焊接、搬運與裝卸、涂漆、表面處理、切割等行業 技術轉化條件（包括：原料、設備、廠房面積的要求及投資規模）： 按需要可購置國產設備或國外設備、廠房面積 1500~5000m2、具體廠房面積 和投資規模可視企業的情況和產品的批量規模而定。 合作方式及條件：合作方式可采取技術轉讓或協商。