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該項目屬于粉末冶金學科。高性能特種材料具有其他材料不具備的特殊性能，在高技術領域中具有不可取代的關鍵作用。然而，這類材料往往硬度高、脆性大，難以采用傳統技術加工制備，成為許多國防和民用高技術裝備發展的瓶頸。為此，項目基于粉體流變成形原理，研發了難加工材料的近終形制造新技術，廣泛應用于國防和民用高技術領域。

該項目屬于粉末冶金學科。高性能特種材料具有其他材料不具備的特殊性能，在高技術領域中具有不可取代的關鍵作用。然而，這類材料往往硬度高、脆性大，難以采用傳統技術加工制備，成為許多國防和民用高技術裝備發展的瓶頸。為此，項目基于粉體流變成形原理，研發了難加工材料的近終形制造新技術，廣泛應用于國防和民用高技術領域。主要發明點如下：1. 發明了高性能特種材料的粉末注射成形新工藝，實現了金屬鎢、氮化鋁、含氮不銹鋼等難加工材料制品的近終形制造；發明了專用注射成形機、側抽芯新結構模具等關鍵工藝裝備；創立了基于機器視覺的粉末注射成形產品尺寸和外觀質量在線自動檢測、工業機器人動態抓取和分揀軟硬件系統，首次實現了全自動化生產和高質量穩定性控制，生產效率提高 6 倍以上。2. 首創了適合注射成形的近球形微細特種粉體制備和改性新技術。提出基于酸根離子的化學推進劑理論，創立了可控溶液燃燒合成難熔金屬和氮化物反應體系和工藝，制備出粒徑小于 50nm 的高分散近球形氮化鋁和鎢基粉體。創立了“氣流分級分散-等離子球化”粉體改性技術，制備出滿足精密多孔陰極需要的細粒徑窄分布（5±2μm）球形鎢粉。3. 發明了適合不同材料的粘結劑體系及成形和高效脫脂工藝。提出基于聚合物功能基團的多組元粘結劑設計原理，創立了兩相流協調運動模型，闡明了兩相分離和缺陷產生的不確定性機制，發明了殘碳型、低殘留型和高粘性粘結劑體系，有效解決了坯體兩相分離、變形、增氧、缺陷等控制難題，產品尺寸精度達到±0.2%。4. 發明了多孔脫脂坯強化燒結致密化和組織性能精確調控技術。提出金屬鎢的低溫無壓活化燒結致密化理論和鈍化處理孔隙結構精確調控技術，突破了高致密度鎢的細晶化和多孔鎢的孔隙均勻化技術瓶頸，燒結金屬鎢電極的晶粒尺寸僅 570nm，抗電子轟擊性能提高 2 個數量級，多孔鎢的活性物質填充量提高 20%；綜合利用液相燒結和殘碳“脫氧”原理，解決了氮化鋁高致密化、晶界相控制和晶格凈化等難題，熱導率高達 248W·m-1·K-1。項目授權中國發明專利 60 項、實用新型專利 65 項，申請 PCT 專利 2 項，軟件著作權 6 項，合作出版著作 5 部，發表 SCI 論文 104 篇。項目引領了粉末注射成形行業發展，建成了世界規模最大的粉末注射成形生產線。科技成果評價專家組認為：“創新性強，屬于重要的軍民兩用技術”；“為我國國防先進武器和民用工業領域研制和生產了多種關鍵零件”；“應用成效明顯，整體技術達到國際領先水平”。獲教育部技術發明一等獎 2 項、中國有色金屬工業技術發明一等獎 1項。成果推廣應用于 20 余家企業，建成生產線 47 條。近三年，新增銷售 54.09億元，新增利潤 7.05 億元，多種產品解決了國防裝備建設和研發的“卡脖子”問題，社會經濟效益顯著。

阻尼材料是一類主要應用于控制振動、降低噪音的材料。在日本，阻尼減振材料的使用始于二十世紀五十年代初，此前此方面的研究開發已盛行于歐洲，主要用于設備如：防止航空飛機的振動、潛水艇螺旋槳聲音的泄露等。近年來，隨著我國經濟水平的發展，人們對生活環境舒適性的要求越來越高，用于減振降噪的阻尼材料的研究開發也越來越受到社會各界的關注，應用市場正逐漸被打開。技術成果轉讓4項：株式會社本田技術研究所：氫鍵利用的汽車用高阻尼材料的研究。住友橡膠工業株式會社：能控制特定范圍的阻尼特性的高分子/小分子組成的有機雜化系的研究。東海橡膠工業株式會社：高性能制振材料的研發。江陰海達橡塑制品有限公司：城市軌道交通用阻尼材料的開發。在軌道交通上的應用開發：1）四方時速160公里軟臥車輛的減振降噪：研制了阻尼涂料、瀝青型和丁基橡膠型高性能阻尼材料，分別安裝了3節軟臥車，已完成裝車和振動、噪聲的實測。2）鐵道的阻尼橡膠墊：保持現有產品各項指標的同時，大幅提高阻尼性能，已完成樣品試制、性能測試工作。3）城市軌道交通用阻尼材料：研制了約束型、非約束型、磁性阻尼材料。項目在株洲時代新材料科技股份有限公司進行了客車阻尼材料的生產，江西耐普實業集團進行了耐磨阻尼材料的開發，江蘇東旭科技有限公司進行了再生膠阻尼產品的開發，以上單位生產運轉平穩，工藝指標先進，運作情況良好。

納米氮化硼材料兼具氮化硼和納米材料的雙重優勢，廣泛應用于航空航天、高端電子散熱材料、吸附劑、水凈化、化妝品等領域。項目團隊開發出一種能夠實現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模化制備技術，目前市場尚未實現規模化生產。該技術合成工藝簡單可控、成本低、過程綠色環保，處于國際領先地位。 1 產品的應用領域 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

衛星在軌運行和返回過程中需經歷極端高低溫環境，構件尺寸的穩定是保證衛星在軌高精度、返回高安全、任務高可靠的關鍵。針對衛星搭載的某寬帶微波載荷與衛星本體材料之間熱膨脹系數不匹配極易導致的載荷在軌及返回過程中載荷接收精度不穩定、信息傳輸不連續等問題。我校陳駿教授團隊以原創的負熱膨脹技術研發了具有輕質、熱膨脹系數低、力學性能優異、尺寸穩定性好的高性能低膨脹鋁基復合材料，并研制了系列關鍵連接內置件、環件等高性能低膨脹構件，首次將負熱膨脹技術應用到我國的衛星上，填補了高性能低膨脹金屬構件在工程應用領域的空白。該技術使得某寬帶微波載荷與衛星本體之間熱膨脹匹配性增強、界面應力大幅度減小，保證了衛星在軌與返回過程中信號高精度傳輸與接收，助力衛星成功返回。 圖1 實踐十九號衛星成功返回（圖片來源國家航天局） 圖2 高性能低膨脹鋁基復合材料及構件應用于全球首顆可重復使用返回式技術試驗衛星（圖片來源央視新聞頻道）

特色及先進性： LTCC無源集成技術是當前倍受關注的國際研究熱點和技術制高點。而其中最為核心和關鍵的難題：研發出各種體系的高性能LTCC材料，則一直是我國在該領域科研和技術水平的短板所在。目前國內LTCC研發企業和研究所采用的高性能LTCC材料主要都依賴于進口，嚴重限制了我國LTCC產業的發展。本成果基于在LTCC材料和器件領域雄厚的研究基礎和平臺條件，研發出多款系列話的LTCC/LTCF材料，可廣泛應用于各種基于LTCC技術研發和生產的無源集成器件或組件中，有利于實現無源器件/組件的片式化、小型化和集成化。 本成果研究材料的特色是能實現900℃低溫燒結，材料性能可根據需要在很寬范圍內調節，與LTCC工藝兼容。 主要技術指標： ？ LTCC微波介質材料： ？ 燒結溫度:900℃ ？ 介電常數：6.5；10；20；25(可微調) ？ Qf：≥50000GHz ？ τf = ±30 ppm/°C ？ LTCF材料 ？ 燒結溫度: 900℃ ？ 磁導率:15~500(可調) ？ 其它性能可根據需要定制 為產業解決問題及取得效果： 以上研發材料可協助LTCC生產/研發企業解決核心材料的研發難題,實現LTCC核心材料的自主研發,降低LTCC產品生產成本,提高企業核心競爭力及研發LTCC產品的市場競爭力，具有十分廣闊的市場發展空間，經濟和社會效益顯著。

LTCC無源集成技術是當前倍受關注的國際研究熱點和技術制高點。而其中最為核心和關鍵的難題：研發出各種體系的高性能LTCC材料，則一直是我國在該領域科研和技術水平的短板所在。目前國內LTCC研發企業和研究所采用的高性能LTCC材料主要都依賴于進口，嚴重限制了我國LTCC產業的發展。本成果基于在LTCC材料和器件領域雄厚的研究基礎和平臺條件，研發出多款系列話的LTCC/LTCF材料，可廣泛應用于各種基于LTCC技術研發和生產的無源集成器件或組件中，有利于實現無源器件/組件的片式化、小型化和集成化。

環氧樹脂作為電子封裝技術的重要支撐材料，需要同時滿足電子元件高集成度、信號傳遞低衰減、底部封裝（underfill）工藝、材料耐疲勞和高可靠性等要求。利用高導熱填料與環氧樹脂復合，并通過多尺度微納米填充、分散優化、界面強化、構筑有序結構等方法賦予了環氧樹脂封裝材料優異的導熱性能、高流動和高阻燃性、低熱膨脹和低吸潮率、電絕緣性能，是大功率、高集成ICs快速發展的保障。

已有樣品/n中科院半導體所是國內最早開展 GaN 基電子材料研發的單位，并一直在該領域起著引領、 示范和帶動作用。經過盡二十年的自主創新，攻克了 2 英寸和3英寸藍寶石、碳化硅和硅襯底上GaN 基電子材料外延生長的關鍵科學技術問題，在高阻 GaN 外延材料、高遷移率 GaN 外延材料、高遷移率 AlGaN/GaN 異質結結構材料等方面形成了系統的自主知識產權，設計并研制出了多種具有特色的 AlGaN/GaN 異質結構電子材料，并實現了批量供片。市場預期：該技術是采用金屬有機化學氣相沉積（MOCVD）

熱電材料是能夠實現熱能與電能直接相互轉換的新能源材料，在熱電制冷和廢熱發電等方面有著廣泛的應用前景，對于提高現有能源利用率和緩解能源危機有重要作用。相比于傳統熱電材料PbTe，SnTe由于其廉價、環保等優勢而被廣為關注。然而由于其極低的賽貝克系數（seebeck coefficient）長久以來SnTe的最高以及平均熱電轉換效率都遠低于PbTe。 文章指出在銦元素摻雜引入共振能級的情況下，將SnTe與AgSbTe2復合，從而在優化材料功率因子的同時，降低了材料的晶格熱導率。此外，透射電鏡表明兩者是以完全固溶的形式而非兩相復合的形式存在。最終，在873K時的最高zT優值達到1.3，并在323K-873K溫度區間內的平均zT優值達到0.84，是本征SnTe的3.44倍，為目前該體系平均zT值的最高水平。這種將引入共振能級和多相固溶結合起來的方法，也為提升其他體系熱電材料的性能指出了一個值得嘗試的方向。