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輕量化和綠色制造是實現(xiàn)航空航天和交通運輸?shù)阮I域節(jié)能減排的重要手段，鋁合金是其輕量化首選，但傳統(tǒng)鋁合金服役性能不能滿足高端制造業(yè)發(fā)展的要求，制造過程也存在高污染、高能耗、質(zhì)量不穩(wěn)定等問題。以新思路、新原理、新材料、新工藝克服關鍵共性難題，突破鋁合金力學性能瓶頸、取代落后工藝是必然選擇。 本項目以多相熔體原子團簇演變調(diào)控為突破口，發(fā)明系列納米晶種材料，提出納米晶種技術，已成為大幅提升鋁合金的綜合性能和加工工藝性能的創(chuàng)新手段。 傳統(tǒng)鑄造鋁硅合金生產(chǎn)中通常添加磷鹽、赤磷或磷銅合金調(diào)控共晶及過共晶Al-Si合金中的初晶硅相的尺寸、形貌及分布，但存在磷量不可控、變質(zhì)效果及產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、P2O5污染嚴重的問題。生產(chǎn)中通常采用傳統(tǒng)Al-Ti-B及Al-Ti-C細化劑鋁合金基體的α-Al枝晶，但是因Si“中毒”及Zr “中毒”，對含Si或含Zr鋁合金幾乎失去細晶強化作用?；谝陨想y題，山東大學發(fā)明了用于調(diào)控初晶硅相的Al-P系納米晶種材料及用于鋁合金晶粒細化的強效AlTiC-B系納米晶種材料。 Al-P系納米晶種：①節(jié)能減排：與傳統(tǒng)工藝相比，避免了P2O5有毒氣體排放，簡化工序，節(jié)能降耗。②產(chǎn)品質(zhì)量提升：實現(xiàn)了初晶硅尺度及構型高效調(diào)控，鋁活塞鑄件抗拉強度提升0%，體積穩(wěn)定性和可靠性顯著提高。③高純化：可將鋁熔體中Ca、Na、Sr含量分別由22 ppm、14ppm、14 ppm降低至1 ppm以下。 AlTiC-B系納米晶種：①解決了Si、Zr細化“中毒”等難題，有效調(diào)控基體相。②提升了Al-Cu系鋁熔體的流動性，解決了熱裂、澆不足等行業(yè)難題。③提升了鑄件性能：與傳統(tǒng)Al-Ti-B相比，使A356合金屈服強度提高15%，延伸率提高37%；使2024合金抗拉強度由398MPa提升至550MPa，延伸率由9.8%提升至15.5%。 獲獎情況:2016年度山東省技術發(fā)明一等獎，納米晶種合金系列產(chǎn)品與耐熱高強輕金屬材料的創(chuàng)制及應用2009年度山東省技術發(fā)明二等獎，硅-磷和鋁-磷合金研制與發(fā)動機活塞材料強化新技術2005年度山東省科技進步二等獎，富磷富碳中間合金的研究與應用2004年度教育部技術發(fā)明二等獎，高效Al-P中間合金及其變質(zhì)處理

一種納米晶氮碳化鈦陶瓷超細粉的高溫碳氮化反應制備法,以納米氧化鈦和納米碳黑為原料,工藝步驟依次為配料、混料、干燥、裝料、高溫碳氮化、球磨、過篩。此法工藝簡單,成本較低,較一般碳熱還原法節(jié)約能源,容易實現(xiàn)規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)。通過控制反應溫度、保溫時間、氮氣壓力(或流量)、碳鈦配比等工藝因素可以合成各種氮含量的氮碳化鈦納米晶超細粉。用此法制備的氮碳化鈦粉末為球形,分散性較好,平均粒度為100～200NM,平均晶粒度為20～50NM,純度達99%以上。

項目成果/簡介: 本產(chǎn)品圍繞晶圓級、芯片級和倒裝等先進封裝形式的大功率白光LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展重大需求，突破了高速高均勻度熒光粉膠霧化涂覆控制、生產(chǎn)過程品質(zhì)控制與優(yōu)化管理等核心技術，自主研發(fā)了面向晶圓級級封裝的全自動晶圓級LED熒光粉高均勻涂覆機。本產(chǎn)品采用自動上下料傳送機構、自動加熱、自動視覺定位、涂覆厚度自動檢測、自動按照設定路徑和涂覆參數(shù)進行涂覆，是以復雜的光機電一體化精密封裝設備，主要技術性能指標達到國內(nèi)領先水平。  應用于LED生產(chǎn)行業(yè)，滿足了各種新型LED封裝自動化生產(chǎn)需求，有效提升了封裝質(zhì)量、熱阻分散性、色品一致性、出光效率等性能指標和產(chǎn)業(yè)競爭力。推動我國半導體照明等新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)的持續(xù)性發(fā)展。 全自動晶圓級LED熒光粉智能涂覆機知識產(chǎn)權類型:發(fā)明專利技術先進程度:達到國內(nèi)領先水平成果獲得方式:獨立研究獲得政府支持情況:無

本產(chǎn)品圍繞晶圓級、芯片級和倒裝等先進封裝形式的大功率白光LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展重大需求，突破了高速高均勻度熒光粉膠霧化涂覆控制、生產(chǎn)過程品質(zhì)控制與優(yōu)化管理等核心技術，自主研發(fā)了面向晶圓級級封裝的全自動晶圓級LED熒光粉高均勻涂覆機。本產(chǎn)品采用自動上下料傳送機構、自動加熱、自動視覺定位、涂覆厚度自動檢測、自動按照設定路徑和涂覆參數(shù)進行涂覆，是以復雜的光機電一體化精密封裝設備，主要技術性能指標達到國內(nèi)領先水平。  應用于LED生產(chǎn)行業(yè)，滿足了各種新型LED封裝自動化生產(chǎn)需求，有效提升了封裝質(zhì)量、熱阻分散性、色品一致性、出光效率等性能指標和產(chǎn)業(yè)競爭力。推動我國半導體照明等新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)的持續(xù)性發(fā)展。   全自動晶圓級LED熒光粉智能涂覆機

成果描述：針對微鉆在使用過程中失效的主要形式和原因，納米粉在燒結成微鉆硬質(zhì)合金的過程中，出現(xiàn)WC晶粒異常長大，帶來性能的明顯降低這個問題，研究了添加特種晶粒長大抑制劑的作用和燒結過程優(yōu)化研究。現(xiàn)已能批量生產(chǎn)Ф3.75標準微鉆生產(chǎn)用納米晶硬質(zhì)合金棒材，該棒材強度高、硬度高、壽命長、加工性能好、實物質(zhì)量水平已達同類產(chǎn)品（三菱、東芝、SANDVICK）的先進水平。市場前景分析：硬質(zhì)合金生產(chǎn)廠家生產(chǎn)納米硬質(zhì)合金制品，特別是為國內(nèi)需求量巨大的高密度印制電路板鉆孔用微鉆的硬質(zhì)合金棒材的生產(chǎn)。 2005年消耗量超過1000萬只的PCB企業(yè)有16家，超過500萬只的企業(yè)近40家。國內(nèi)PCB行業(yè)2005年消耗微鉆總量在4億只以上，采購資金超過40億元，微鉆使用壽命短和鉆機換刀頻繁已成為制約整個PCB業(yè)提升利潤空間和產(chǎn)出效率的瓶頸。市場迫切需要鉆孔質(zhì)量好、使用壽命高、價格適中的PCB微鉆產(chǎn)品。目前國內(nèi)PCB微鉆生產(chǎn)用硬質(zhì)合金棒材每年需求量約200萬公斤，一半以上需要進口，需求量巨大。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：橫斷面彎曲強度 /MPa≥3500 硬度/HRA≥92.5 WC晶粒度/μｍ﹤400nm 金相組織為A02B00C00 密度 /g/cm3≥14.4 國內(nèi)領先。

本發(fā)明公開了一種非晶軟磁復合材料的制備方法。該制備方法包含制備非晶薄帶、脆化退火、球磨制粉、鈍化處理、壓制成型、熱處理和固化步驟，所述的非晶軟磁復合材料的合金成分為鐵基非晶合金，該合金的組成以原子比表示滿足下式：Fe100-a-b-cTaMbDc，其中，15≤a≤30，0< b≤5，0< c≤3，T為選自Si、B或C中的一種或幾種，M為選自Mo、Zr、Y、Ni、Ti或Cr中的一種或幾種，D為選自稀土類元素中的一種或幾種。本發(fā)明公開的非晶軟磁復合材料的制備方法，工藝簡單、成本低，采用磷酸稀釋液進行鈍化，無需添加其他絕緣劑就可以形成均勻的絕緣層，所得軟磁復合材料磁導率高、損耗低，直流偏置特性優(yōu)異。

各向異性納米晶釹鐵硼磁體的制備方法：（1）完全氫歧化或部分氫歧化Nd-Fe-B磁粉的制備；(２)壓坯的制備，將步驟（１）制備的完全氫歧化Nd-Fe-B磁粉或部分氫歧化Nd-Fe-B磁粉裝入模具中，在惰性氣體保護下于室溫對磁粉施壓，當磁粉所受的壓強從0?MPa增加至100MPa?～600MPa后停止施壓；?(３)??熱壓變形-脫氫重組，將壓坯在真空條件下升溫至680℃～850℃，然后在該溫度和氫分壓PH2為0Pa?＜PH2?≤?1kPa的條件下，對所述Nd-Fe-B壓坯施加恒定壓力進行熱壓變形-脫氫重組，所施壓力值以Nd-Fe-B氫歧化物壓坯在熱變形-脫氫重組過程中承受的壓強在30MPa?~1.5MPa之間變化為限，保溫保壓時間為5～120分鐘。本發(fā)明所述各向異性納米晶釹鐵硼磁體的制備方法，可提高各向異性釹鐵硼磁體的性能，并降低能耗。

“一種化學浴沉積擇優(yōu)取向生長的納米晶Cu2O薄膜的制備方法”屬于半導體領域?，F(xiàn)有方法一般對設備要求較高，需要比較復雜的程序，而最終難以控制成本，這會嚴重影響Cu2O薄膜的應用范圍。本發(fā)明提供的納米晶Cu2O薄膜的制備方法，其特征在于包括以下步驟：分別按照硫酸銅與檸檬酸三鈉的摩爾濃度比范圍為12∶8～12∶36，硫酸銅與抗壞血酸鈉的摩爾范圍為1∶3～5∶6，將抗壞血酸鈉、檸檬酸三鈉溶液依次加入硫酸銅溶液中，使充分絡合；調(diào)節(jié)溶液pH值至7.0～10.0；置于50°C～95°C水浴溫度中反應1.0h～3.

研制出了多個具有自主知識產(chǎn)權的鐵磁性非晶、納米晶軟磁合金材料，具有優(yōu)異的力學性能、軟磁性能、耐蝕性能及對染料廢水高效降解性能，具體研究成果包括：（1）高飽和磁感低損耗納米晶軟磁合金：研制了FeSiBPCu系列納米晶軟磁合金，飽和磁感應強度達1.8T以上，1.5T/50Hz條件下的鐵損僅為0.29W/kg，是高級取向硅鋼鐵損的1/2，技術性能遠優(yōu)于日本主要生產(chǎn)和大力推廣的FINEMET納米晶合金系列產(chǎn)品，在高效節(jié)能電機、無線充電系統(tǒng)、新能源汽車等技術領域具有廣闊市場前景；（2）鐵磁性非晶合金構件涂層：制備了厚度達9mm的非晶合金構件涂層，非晶度90%以上，孔隙率低于1%，平均硬度達976HV，內(nèi)聚強度為237MPa；利用激光熔覆技術進一步改善其力學性能，斷裂強度達1800Mpa，具有優(yōu)異的耐蝕性能和耐摩擦磨損性能，適用于各種功能構件的在線修復；（3）鐵基非晶合金化學性能研究：研究了FePC(Cu)、FeSiBPCu、FeBC、FeCrNbYB等非晶/納米晶合金在對染料廢水的高效降解，發(fā)現(xiàn)合金表面的“自更新”行為可有效提高合金的重復利用性，同時良好的熱磁調(diào)諧性使合金便于降解后的自動回收，對于實現(xiàn)高效、低成本處理印染廢水，解決水污染問題具有重要的應用價值。

在 Nature，Science，Physical Review Letters，Advanced Materials 等學術刊物上發(fā)表論文 200 余篇，申請中國發(fā)明專利 65 件，授權發(fā)明專利 22 件。2010 年相關塊體非晶復合材料韌化的工作被 Nature-Asia Materials 做專題評述，多項其它工作還被 Science，Materials Today，Nature 等學術雜志做專題評述以及其它世界各國媒體報道。在新一代超高強鋼和先進耐熱鋼研究上取得了國際水平的研究成果，其中關于超高強鋼的成果被國際權威給予很高的評價，同時被科技部評為“2017 年度中國科學十大進展”并在央視新聞聯(lián)播報道。超高強鋼；先進高熵合金；塊體非晶合金；非晶納米晶軟磁合金；非晶態(tài)耐磨耐蝕合金；非晶與高熵合金釬焊材料；高熵合金生物材料；高強耐蝕鎂合金。