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本項(xiàng)目是針對(duì)目前存在的顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料進(jìn)行的改進(jìn)研究的成果。當(dāng)前對(duì)于顆粒增強(qiáng)尤其是SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的研究較多，制備方法多種多樣，但都存在孔隙率和含鐵量高及強(qiáng)度低的缺點(diǎn)。北京交通大學(xué)機(jī)械電子與控制工程學(xué)院材料成型研究室采用自行研發(fā)的真空雙攪拌技術(shù)有效的改進(jìn)了材料的上述性能，制備出高質(zhì)量的SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料，并在國(guó)家“863計(jì)劃”（高速客車用金屬基復(fù)合材料制動(dòng)件的研究及應(yīng)用）中得到應(yīng)用。本課題組制備的顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的斷口照片和金相照片如下圖。   功能及用途: 本項(xiàng)目具有高的比強(qiáng)度、比剛度、低密度、優(yōu)異的抗蠕變性與耐磨損性，具有良好的熱穩(wěn)定性及可控制的熱膨脹系數(shù)等。本項(xiàng)目在航空、航天、軍工、鐵路、汽車、光學(xué)、電子、體育器械等領(lǐng)域中有著廣闊的應(yīng)用前景。 主要技術(shù)指標(biāo): 鋁基復(fù)合材料的性能見下表。 鋁基復(fù)合材料力學(xué)性能 材料 sb/MPa s0.2/MPa d/% E/GPa 20vol.%SiC/A356 330 305 1.0 106 15vol.%SiC/A356 303 286 1.3 96 孔隙率：≤0.9％含鐵量：≤0.2％ 投入產(chǎn)出分析: 本項(xiàng)目生產(chǎn)所需的設(shè)備簡(jiǎn)單，材料的制備工藝便于控制，制備費(fèi)用低。以20vol.%SiC/A356材料為例加以說(shuō)明。 主要材料的市場(chǎng)價(jià)格：A356 的市場(chǎng)價(jià)格按3萬(wàn)元/噸，SiC顆粒的價(jià)格按2.5萬(wàn)元/噸計(jì)算。 生產(chǎn)1噸20vol.%SiC/A356復(fù)合材料的成本約為（3×0.8+2.5×0.2）/0.7=4.2萬(wàn)/噸，而1噸20vol.%SiC/A356復(fù)合材料的市場(chǎng)價(jià)格大約是15萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)效益明顯。 市場(chǎng)應(yīng)用前景： 環(huán)保和節(jié)能已經(jīng)成為當(dāng)今各行業(yè)發(fā)展的主流。本項(xiàng)目的SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料是以工業(yè)上用的ZL101A為基體，以工業(yè)磨料SiC顆粒為增強(qiáng)體而制備的，制備成本較低，材料的價(jià)格大幅低于購(gòu)買國(guó)外同類產(chǎn)品的價(jià)格；本項(xiàng)目較好的制備質(zhì)量和力學(xué)性能使其能夠在航空、航天、軍工、鐵路、汽車、光學(xué)、電子、體育器械等領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。因此，使用本項(xiàng)目能夠取得良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

在工業(yè)生產(chǎn)中，有大量固體廢物產(chǎn)生，如污泥、赤泥、鋼渣、化工廢渣等， 固體廢物的減量化、無(wú)害化和資源化是目前的潮流和發(fā)展的趨勢(shì)。 針對(duì)以上各種問題，本項(xiàng)目以工業(yè)固體廢物為主要原料，開發(fā)出了輕質(zhì)、 超輕污泥陶粒制備工藝；發(fā)明了用于處理高濃度難降解有機(jī)廢水的輕質(zhì)陰、陽(yáng) 極水處理濾料、抗板結(jié)系列粒狀鐵碳微電解填料；發(fā)明了用于工業(yè)廢水深度處 理的基于固廢陶粒的水處理技術(shù)；發(fā)明了基于污泥陶粒的綠色建材混凝土砌塊 和適用于民用建筑的室溫調(diào)節(jié)，具有顯著節(jié)能效果的污泥陶粒—多元脂肪酸相 變材料，取得了系列創(chuàng)新性的研究成果。環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。 本項(xiàng)目包括一套完整的固體廢物基環(huán)境友好材料成套技術(shù)，包括輕質(zhì)/超輕 污泥陶粒、污泥與工業(yè)固體廢物基微電解粒狀材料的研發(fā)、工業(yè)化生產(chǎn)及實(shí)際 應(yīng)用。

原創(chuàng)性開發(fā)出 WC 基復(fù)合粉末的制備技術(shù)，粒徑分布為 60-500nm，成分為 WC-Co，WC-Co- Cr，WC-η 等含量可調(diào)。技術(shù)特色和優(yōu)勢(shì)為： （1）使用常規(guī)設(shè)備，顯著簡(jiǎn)化了工藝路線和縮短了生產(chǎn)周期，且具有能耗低、排放少、節(jié)能環(huán)保的  突出特點(diǎn)，低成本、短流程。（2）復(fù)合粉的粒度及分布可控，物相純凈，易于控制缺碳相和游離碳。（3）粘接相在WC 基體中分布均勻，解決了納米相極易團(tuán)聚的問題。（4）復(fù)合粉熱力學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在加熱中不易突發(fā)晶粒粗化。（5）技術(shù)路線的特點(diǎn)和要求易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)業(yè)化。超細(xì)/ 納米WC 基復(fù)合粉是耐磨損耐腐蝕硬質(zhì)合金防護(hù)涂層、高性能硬質(zhì)合金塊材生產(chǎn)的關(guān)鍵原料。

水泥基地面和結(jié)構(gòu)件因?yàn)楦鞣N原因會(huì)出現(xiàn)起灰、起砂現(xiàn)象，嚴(yán)重影響水泥基材料的使用壽命。本材料通過水性物質(zhì)滲透到地面混凝土內(nèi)部，與混凝土的水化產(chǎn)物，如氫氧化鈣等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生產(chǎn)新的  物質(zhì)。該化學(xué)反應(yīng)的速度快，一般能夠在  7 天時(shí)間內(nèi)迅速提高混凝土的強(qiáng)度，消除或者減輕地面起灰、起砂現(xiàn)象。該反應(yīng)是不可逆的，因此不會(huì)出現(xiàn)再次起灰起砂。產(chǎn)品的施工方法簡(jiǎn)單，通過噴灑在混凝土 表面即可。視原有混凝土的狀況差別，增強(qiáng)后的地面顯著性能改變是耐磨性增加 3-5 倍，消除或者減輕起灰起砂。地面粘接強(qiáng)度增加 2-7 倍，在此基礎(chǔ)上施工其他面層，如水泥自流平、環(huán)氧樹脂地面不會(huì)再有起皮現(xiàn)象。同時(shí)抗油滲、水滲性得到極大提高。

北京科技大學(xué)鎂基鐵水爐外脫硫(MDS)研究組是由長(zhǎng)期從事鋼鐵冶金、傳輸傳熱、機(jī)械設(shè)計(jì)等涉及多學(xué)科的專門人才組成，具有深厚的理論基礎(chǔ)、設(shè)計(jì)能力和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。自1996 年開始以來(lái)，先后進(jìn)行了基礎(chǔ)理論研究、冷態(tài)和熱態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)、半工業(yè)試驗(yàn)和在天津鋼廠 30t 鐵水包內(nèi)進(jìn)行了工業(yè)試驗(yàn)。工業(yè)試驗(yàn)共處理鐵水 5l0t，耗鎂 250kg，將化鐵爐鐵水的硫含量穩(wěn)定地從 0.075％左右降至 0.025％以下；同時(shí)獲得鎂基鐵水爐外脫硫工藝成本 24元／t—iron 的結(jié)果，開創(chuàng)了小噸位(容量小于 30t)、淺熔池(深度小于 1.4m)使用鎂基脫硫劑對(duì)鐵水進(jìn)行爐外脫硫的先河。工業(yè)試驗(yàn)的工藝設(shè)計(jì)、關(guān)鍵設(shè)備(包括自控系統(tǒng))的設(shè)計(jì)與制造及熱試車均由課題組自主完成，同時(shí)工業(yè)試驗(yàn)所用脫硫劑生產(chǎn)技術(shù)也由課題組提供。該技術(shù)可以進(jìn)行工程化運(yùn)作。國(guó)家專利局已于 1999 年 11 月 2 日受理了該技術(shù)的專利申請(qǐng)，專利號(hào)為 99122342x。該技術(shù)可應(yīng)用于煉鋼鐵水的脫硫和化鐵爐鑄造用鐵水的脫硫等領(lǐng)域。

凝膠電解質(zhì)具有電導(dǎo)率高，界面電阻小，安全性高，穩(wěn)定性好等優(yōu)勢(shì)，有望替代傳統(tǒng)鋰金屬電池液體電解液，解決鋰金屬電池的電解液泄露、高溫脹氣、鋰枝晶等安全問題。納米纖維具有纖維直徑小、比表面積大、孔隙率高、柔軟、耐高低溫及有機(jī)溶劑腐蝕等特點(diǎn)，保證納米纖維鋰離子電池凝膠電解質(zhì)具有很強(qiáng)的吸液和保液能力。納米纖維作為凝膠電解質(zhì)支撐層不僅保證具有足夠的吸收聚合物液體的能力，而且保證電解質(zhì)的柔性，為可穿戴電子設(shè)備提供柔性電源。納米纖維凝膠電解質(zhì)具有以下優(yōu)勢(shì):1）具有足夠的化學(xué)和電化學(xué)穩(wěn)定性，有一定的耐濕性和耐腐蝕性；納米纖維凝膠電解質(zhì)膨脹收縮現(xiàn)象不明顯，小于 5%，電化學(xué)穩(wěn)定窗口在 0-5 183 / 298V，滿足鋰離子電池使用要求，甚至為高壓正極材料提供保證。2）對(duì)電解液潤(rùn)濕性好，有足夠的吸液保濕能力；納米纖維高的孔隙率，且大部分孔都是連通孔，保證了凝膠電解質(zhì)與電極之間良好的浸潤(rùn)性，增加了離子導(dǎo)電性，提高電池的容量，改善電池的充放電效率和循環(huán)性能。3）高低溫性能優(yōu)異，電導(dǎo)率高；電池的使用溫度范圍通常在-20-60 oC，商用 PP 膜在 100 oC 保持 10 min 收縮率達(dá) 10%，但納米纖維隔膜在 140 oC 下橫向和縱向收縮率<2%，在 50 oC 高溫條件下，相比于商用隔膜循環(huán)小于 100 次，納米纖維隔膜在循環(huán) 300 次后容量保持在 83.5%。4）具有一定的抗張強(qiáng)度和抗刺穿強(qiáng)度；納米纖維膜的垂直拉伸強(qiáng)度>3.035 N，避免了凝膠電解質(zhì)被鋰枝晶刺穿，發(fā)生短路，提高安全性。5）成本低，適用于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)；我們從設(shè)備到工藝已實(shí)現(xiàn)自主研制和開發(fā)，靜電紡納米纖維膜已實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。

已有樣品/n中科院半導(dǎo)體所是國(guó)內(nèi)最早開展 GaN 基電子材料研發(fā)的單位，并一直在該領(lǐng)域起著引領(lǐng)、 示范和帶動(dòng)作用。經(jīng)過盡二十年的自主創(chuàng)新，攻克了 2 英寸和3英寸藍(lán)寶石、碳化硅和硅襯底上GaN 基電子材料外延生長(zhǎng)的關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)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(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)材料等方面形成了系統(tǒng)的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，設(shè)計(jì)并研制出了多種具有特色的 AlGaN/GaN 異質(zhì)結(jié)構(gòu)電子材料，并實(shí)現(xiàn)了批量供片。市場(chǎng)預(yù)期：該技術(shù)是采用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積（MOCVD）

本項(xiàng)目己列入江蘇省2017年科技廳重點(diǎn)研發(fā)資助項(xiàng)目，項(xiàng)目瞄準(zhǔn) 國(guó)際領(lǐng)先的美國(guó)SMC國(guó)際鐐合金集團(tuán)公司及Techalloy公司、瑞典伊薩 (ESAB)公司鐐基特種焊條產(chǎn)品，立足本土資源研發(fā)出可替代進(jìn)口產(chǎn)品 的國(guó)產(chǎn)化鐐基焊條。在研發(fā)過程中，通過對(duì)NiCrMo、NiCrFe兩大系列 鐐基焊條采用獨(dú)創(chuàng)熔渣設(shè)計(jì)思路,攻克了高鐐液態(tài)金屬熔點(diǎn)高、粘度大、 流動(dòng)性差、與熔渣相互粘合從而難于焊接成型及脫渣困難的技術(shù)難題。 研發(fā)出的產(chǎn)品焊縫成型良好、脫渣性好

熱電材料是能夠?qū)崿F(xiàn)熱能與電能直接相互轉(zhuǎn)換的新能源材料，在熱電制冷和廢熱發(fā)電等方面有著廣泛的應(yīng)用前景，對(duì)于提高現(xiàn)有能源利用率和緩解能源危機(jī)有重要作用。相比于傳統(tǒng)熱電材料PbTe，SnTe由于其廉價(jià)、環(huán)保等優(yōu)勢(shì)而被廣為關(guān)注。然而由于其極低的賽貝克系數(shù)（seebeck coefficient）長(zhǎng)久以來(lái)SnTe的最高以及平均熱電轉(zhuǎn)換效率都遠(yuǎn)低于PbTe。 文章指出在銦元素?fù)诫s引入共振能級(jí)的情況下，將SnTe與AgSbTe2復(fù)合，從而在優(yōu)化材料功率因子的同時(shí)，降低了材料的晶格熱導(dǎo)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(fù)合的形式存在。最終，在873K時(shí)的最高zT優(yōu)值達(dá)到1.3，并在323K-873K溫度區(qū)間內(nèi)的平均zT優(yōu)值達(dá)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(jí)和多相固溶結(jié)合起來(lái)的方法，也為提升其他體系熱電材料的性能指出了一個(gè)值得嘗試的方向。