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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，本項目得到了國家自然科學(xué)基金、國防預(yù)研基金等大力支持與資助，歷時6年完成。采用先進(jìn)的活化工藝對原材料粉末進(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)到或超過了進(jìn)口件的性能，已用于我國國防和電子和民用工業(yè)部門。 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。

由于W和Cu兩種材料的熔點相差較大，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，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)又會使W顆粒聚集長大，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，但活化劑的加入會顯著的降低W-Cu材料的電導(dǎo)率，同時活化燒結(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，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)計成分；即使通過提高混合粉體中硬質(zhì)相的相對含量也很難從根本上解決上述問題。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；而且還可以通過后續(xù)致密化處理使材料進(jìn)一步致密化。 已申請專利：“一種制備高鎢含量、均勻致密W-Cu復(fù)合材料的方法”，中國發(fā)明專利申請?zhí)枺?01110329570.1.，專利申請時間：2011.10.26，專利公開日：2012.02.29

        技術(shù)成熟度：技術(shù)突破         研發(fā)團(tuán)隊以設(shè)計制備寬光譜超材料吸收器和像元級集成紅外探測器為研究主線，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器像元級集成新思路，獲得了寬譜、NETD小、多色探測的非制冷紅外探測器，NETD降低3倍，研究成果已在中國兵器北方夜視廣微科技應(yīng)用轉(zhuǎn)化。         意向開展成果轉(zhuǎn)化的前提條件：中試放大及產(chǎn)業(yè)化工藝開發(fā)資金支持

可設(shè)計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)計可調(diào)渦輪增壓器，并在這方面獲得多項國家專利。可開發(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)動機(jī)提供咨詢。

汽車工業(yè)是我國的支柱工業(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。我國的汽車零部件工業(yè)相對于汽車整車工業(yè)在國際上更為落后，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)正是時候。 

團(tuán)隊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)、多物理場聯(lián)合仿真技術(shù)、場路耦合仿真技術(shù)，能夠定制開發(fā)有刷/無刷直流、感應(yīng)電機(jī)、電勵磁/永磁同步等各類電機(jī)，助力多家企業(yè)實現(xiàn)核心電機(jī)自主化、國產(chǎn)化。 團(tuán)隊研發(fā)了基于空間磁場的高性能電機(jī)健康狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)，能夠?qū)崟r監(jiān)測電機(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程中載荷接收精度不穩(wěn)定、信息傳輸不連續(xù)等問題。我校陳駿教授團(tuán)隊以原創(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)星在軌與返回過程中信號高精度傳輸與接收，助力衛(wèi)星成功返回。 圖1 實踐十九號衛(wèi)星成功返回（圖片來源國家航天局） 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)試驗衛(wèi)星（圖片來源央視新聞頻道）

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)模化制備技術(shù)，目前市場尚未實現(xiàn)規(guī)模化生產(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

直徑為幾個微米到幾十納米的微納光纖具有大的消逝場，高的非線性，低的損耗，易于操作，成本低廉等一系列特點。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，所需被檢測物的量也極小，十分適合用于檢測有毒有害氣體液體，另外該種傳感器也可以用于檢測振動等；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