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新型納米晶種材料及其在輕合金中的應用
輕量化和綠色制造是實現航空航天和交通運輸等領域節能減排的重要手段，鋁合金是其輕量化首選，但傳統鋁合金服役性能不能滿足高端制造業發展的要求，制造過程也存在高污染、高能耗、質量不穩定等問題。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控為突破口，發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新手段。
傳統鑄造鋁硅合金生產中通常添加磷鹽、赤磷或磷銅合金調控共晶及過共晶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、變質效果及產品質量不穩定、P2O5污染嚴重的問題。生產中通常采用傳統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。基于以上難題，山東大學發明了用于調控初晶硅相的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節能減排：與傳統工藝相比，避免了P2O5有毒氣體排放，簡化工序，節能降耗。②產品質量提升：實現了初晶硅尺度及構型高效調控，鋁活塞鑄件抗拉強度提升0%，體積穩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、澆不足等行業難題。③提升了鑄件性能：與傳統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年度山東省技術發明一等獎，納米晶種合金系列產品與耐熱高強輕金屬材料的創制及應用2009年度山東省技術發明二等獎，硅-磷和鋁-磷合金研制與發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年度教育部技術發明二等獎，高效Al-P中間合金及其變質處理
山東大學
2021-05-11
納米晶氮碳化鈦陶瓷超細粉的高溫碳氮化制備法
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約能源,容易實現規?；I生產。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。
四川大學
2021-04-11
全自動晶圓級LED熒光粉智能涂覆機
項目成果/簡介: 本產品圍繞晶圓級、芯片級和倒裝等先進封裝形式的大功率白光LED產業發展重大需求，突破了高速高均勻度熒光粉膠霧化涂覆控制、生產過程品質控制與優化管理等核心技術，自主研發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領先水平。 應用于LED生產行業，滿足了各種新型LED封裝自動化生產需求，有效提升了封裝質量、熱阻分散性、色品一致性、出光效率等性能指標和產業競爭力。推動我國半導體照明等新興戰略產業的持續性發展。 全自動晶圓級LED熒光粉智能涂覆機知識產權類型:發明專利技術先進程度:達到國內領先水平成果獲得方式:獨立研究獲得政府支持情況:無
華南理工大學
2021-04-10
全自動晶圓級LED熒光粉智能涂覆機
本產品圍繞晶圓級、芯片級和倒裝等先進封裝形式的大功率白光LED產業發展重大需求，突破了高速高均勻度熒光粉膠霧化涂覆控制、生產過程品質控制與優化管理等核心技術，自主研發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領先水平。
應用于LED生產行業，滿足了各種新型LED封裝自動化生產需求，有效提升了封裝質量、熱阻分散性、色品一致性、出光效率等性能指標和產業競爭力。推動我國半導體照明等新興戰略產業的持續性發展。
全自動晶圓級LED熒光粉智能涂覆機
華南理工大學
2021-05-11
集成電路板（PCB）微型納米晶硬質合金鉆頭
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合金的過程中，出現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化研究。現已能批量生產Ф3.75標準微鉆生產用納米晶硬質合金棒材，該棒材強度高、硬度高、壽命長、加工性能好、實物質量水平已達同類產品（三菱、東芝、SANDVICK）的先進水平。市場前景分析：硬質合金生產廠家生產納米硬質合金制品，特別是為國內需求量巨大的高密度印制電路板鉆孔用微鉆的硬質合金棒材的生產。 2005年消耗量超過1000萬只的PCB企業有16家，超過500萬只的企業近40家。國內PCB行業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業提升利潤空間和產出效率的瓶頸。市場迫切需要鉆孔質量好、使用壽命高、價格適中的PCB微鉆產品。目前國內PCB微鉆生產用硬質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 國內領先。
四川大學
2021-04-11
一種非晶軟磁復合材料的制備方法
本發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，直流偏置特性優異。
浙江大學
2021-04-11
一種各向異性納米晶釹鐵硼磁體的制備方法
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。
四川大學
2021-04-11
一種納米晶Cu2O薄膜的制備方法
“一種化學浴沉積擇優取向生長的納米晶Cu2O薄膜的制備方法”屬于半導體領域?，F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；調節溶液pH值至7.0～10.0；置于50°C～95°C水浴溫度中反應1.0h～3.
安徽建筑大學
2021-01-12
鐵磁性非晶合金結構與功能材料制備及應用
研制出了多個具有自主知識產權的鐵磁性非晶、納米晶軟磁合金材料，具有優異的力學性能、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，技術性能遠優于日本主要生產和大力推廣的FINEMET納米晶合金系列產品，在高效節能電機、無線充電系統、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，發現合金表面的“自更新”行為可有效提高合金的重復利用性，同時良好的熱磁調諧性使合金便于降解后的自動回收，對于實現高效、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。
東南大學
2021-04-13
非晶合金，高熵合金， 高性能鋼鐵材料和多孔金屬
在 Nature，Science，Physical Review Letters，Advanced Materials 等學術刊物上發表論文 200 余篇，申請中國發明專利 65 件，授權發明專利 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。
北京科技大學
2021-04-13