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準一維納米發射材料的研制
一、系統深入研究了作為納米場發射冷陰極的發射材料——納米氧化鋅陣列和碳納米管的制備工藝。通過工藝優化，采用水熱合成法和化學氣相沉積法分別制備出形態可控、尺寸滿足合同要求且適合作為場發射冷陰極的納米氧化鋅陣列和碳納米管。 二、在場發射冷陰極材料可控制備條件下，采用水熱合成法制備出直徑為50mm的氧化鋅納米場發射冷陰極，采用化學氣相沉積法和絲網印刷/涂敷法分別制備出直徑為50mm的碳納米管場發射冷陰極。各類納米場發射冷陰極的形態指標均滿足合同要求。 三、在線性感應加速器的脈沖電場條件下，現場測試了納米氧化鋅陣列和碳納米管場發射冷陰極的發射性能，其中氧化鋅納米棒陣列陰極、碳納米管陣列陰極、涂覆法制備的碳納米管陰極的最高發射電流密度分別達到132.42A/cm2、176.73A/cm2、343.77A/cm2。各類納米場發射冷陰極的發射性能均優于合同指標。根據用戶報告，納米場發射冷陰極的壽命達到合同要求。 四、發現了氧化鋅和碳納米管場發射冷陰極的不同強流發射特性，建立了納米場發射冷陰極的高壓脈沖發射模型，提出了納米場致發射冷陰極在高壓脈沖電場條件下存在場致發射和場致等離子體發射兩種電子發射的強流發射機理。該理論模型和發射機理具有創新性。綜上所述，本項目全面完成了合同中研究工作的內容，各項性能指標達到了項目合同要求，滿足了線性感應加速器的使用。經查新檢索及該研究中基礎理論部分發表的論文表明，本項目首次將氧化鋅陰極作為強流電子束源使用在線性感應加速器上，且使碳納米管陰極應用在加速器上得到的發射電流密度超過目前國內外報道的最高值。專家組一致認為，研究水平達到國際領先水平。
北京科技大學
2021-04-11
一種新型竹塑復合材料
竹塑復合材料 (BPC) 是一種以竹纖維為填充材料作為增強相，以熱塑性樹脂為基體，選擇 不同的助劑對復合材料的界面進行改性處理，通過擠出、注塑、模壓等不同加工方法制備而 成的新型復合材料。竹塑復合材料既有纖維的高彈性和高強度，又具有樹脂的高韌性和耐疲勞 性，比單純的樹脂或者纖維具有更好地使用價值。BPC具有優良的透氣性、防腐性、防蟲蛀等 特點，容易釘鋸、便于二次加工，且竹子生長周期短、原料供應充足，故而價格低廉。目前， 竹塑產品在一定程度上可以取代傳統的木制產品，廣泛應用于園林建設、汽車行業、建筑裝飾 行業、包裝材料和日常生活用品等領域都有廣泛的應用。竹纖維或廢舊纖維的回收利用對于保 護環境，節約資源和降低生產等方面有著重要的意義。
華東理工大學
2021-04-11
一種改性的ABS抗靜電材料
高分子材料及其制品在動態應力和摩擦力的作用下常產生表面電荷積累，使得作用的雙 方帶上了異種電荷，這樣就使材料表面帶上了靜電。由于不能將產生的電荷傳遞出去，從而使 表面累計了靜電荷，靜電的存在會使材料容易吸附塵埃，不僅影響美觀、光澤和性能，靜電的 集聚還會產生靜電火花，造成造成人身損害和財產損失。親水性高分子聚合物作為抗靜電劑使 用是抗靜電劑領域開發研究的重大進展。所謂親水性高分子聚合物是指分子內含有聚環氧乙烷 （PEO）、聚季銨鹽結構等導電性單元的高分子聚合物。不同于傳統的表面活性劑抗靜電劑， 親水性高分子聚合物與基礎樹脂是不相容的，普通共混方法不可能得到滿意的結果。因此，利 用聚合物合金化技術是保證改性制品具有優異抗靜電性、耐熱性、抗沖擊性的技術關鍵。本項 目通過采用高分子型抗靜電劑聚醚酯酰胺制備了永久抗靜電抗靜電ABS材料。將不同比例的抗 靜電劑聚醚酯酰胺、相容劑、ABS樹脂及其它助劑進行共混制備ABS抗靜電共混材料，效果良 好。
華東理工大學
2021-04-11
高溫過濾用多孔材料及制備技術果
高溫 TiAl 金屬間化合物多孔材料，解決了普通金屬多孔材料高溫抗氧化、抗酸堿腐蝕性能差，陶瓷多孔材料難以焊接組件化和強度較差等難點，提高了多孔材料的使用性能、擴展了服役環境。本成果涉及反應燒結法制備高性能高溫TiAl 合金多孔材料的新技術和多孔材料孔隙形成機理。制備的 TiAl 多孔材料可應用于環保、化工、石油、冶金、礦山、食品、醫藥及生物等領域作為過濾、分離、隔熱、生物骨架及催化劑載體等，對于廢氣廢液凈化回收、節能環保等具有重大意義。
北京科技大學
2021-02-01
顆粒材料理論的工程化運用
顆粒材料廣泛存在于自然界和人類生活和生產活動中。對其力學性質的研究不僅是當前力學學科的重要基礎科學問題之一，也與諸多工程科學技術的發展密切相關，包括沙漠環境下的仿生機器人技術，沖擊防護工程，地質災害防護等。圍繞我國探月工程重大項目需求，研究課題組近年來系統開展了與月壤采樣密切相關的顆粒物質動態力學性質及其螺旋輸動力學行為等方面的研究。研究成果不僅為我國航天工程實現提供了可靠的技術保障，而且在顆粒材料力學理論研究方面取得了一些重要基礎性成果。
北京大學
2021-02-01
3D打印陶瓷基復合材料
陶瓷擁有很多有用特性，如高強度、高硬度以及耐腐蝕、耐磨損等優點，缺點是無法輕易制成復雜形狀。
3D打印技術能使陶瓷擁有復雜的形狀，但陶瓷極高的熔點又限制了這一方法的使用。
目前幾項陶瓷的3D打印技術不僅效率低下，且打印出來的產品往往內部缺陷大，無法保證性能，本項目采用選擇性激光熔融技術和后續處理工藝可以大幅度提高打印材料的致密性，既能實現材料的復雜結構也保障了材料的各方面的性能。
哈爾濱理工大學
2021-05-04
低成本耐高溫納米隔熱保溫材料
該項目是基于固廢為原料的高性能隔熱保溫材料，包括稻殼硅，赤泥，石膏等。以及污水處理回收后的COD有機物，花生殼等農業固廢基于特色低溫燒結技術制備的高性能隔熱保溫材料。
優勢是成本低，制造工藝簡單，可做成板材，涂料及異性件等。解決固廢的高附加值利用問題，具有很好的社會經濟效益。
產品優勢：
1） 成本低
采用特殊燒結技術，燒結溫度低于1000度，比普通的隔熱材料燒結溫度低400度以上，并采用廉價的造孔劑如COD污水回收有機物等作為造孔劑，制造過程簡單。
2）使用溫度范圍寬
使用溫度超過1300度，主要成分氧化硅，氧化鋁，氧化鋯，等高溫耐熱材料，也可石膏，赤泥，稻殼或復合成分，耐熱度高。
3）強度高，機械力學性能好，制造工藝簡單
可以作為氈，板，或各類異性件，成型工藝簡單，不需壓力成型燒結，材料的燒結強度高，不易破碎。可以作為建筑外墻隔熱，窯爐隔熱，鋼鐵冶煉，農業等。
圖1 低溫燒結的硅基致密陶瓷
4）隔熱性能好
以回收污水有機物作為造孔劑，原位礦化原理合成納米材料，閉孔氣孔率高，隔熱性能好。也可直接利用稻殼中的有機固廢成分造孔。
圖2 稻殼硅基隔熱保溫材料顯微結構
天津大學
2021-05-12
膠原纖維固載金屬離子吸附材料
成果描述：電子、汽車、化工、冶金等工業企業每年要排放大量的氟磷砷廢水。眾所周知，過量的氟將引起“氟骨癥”；磷是導致水體富營養化的主要原因之一；而砷是強致癌物質，被列為第一類重點監測的環境污染物。此外，我國許多地區作為飲用水的地下水中其氟磷砷也嚴重超標，如果直接飲用將嚴重危害人們的身體健康。 本技術以制革廠的邊角料制取膠原纖維，將具有強配位結合能力的無毒金屬離子固載在膠原纖維上制備新型吸附材料，該吸附材料將對氟磷砷等無機陰離子等具有較強的吸附能力(見下表)。該吸附材料不僅可用于氟磷砷等無機陰離子的吸附，而且可用于水體中染料、有機物及微生物的吸附。此外，由于該吸附材料為纖維狀，吸附是在材料的表面進行，因此該類吸附材料的吸附和解吸速度快。該吸附材料可生物降解，對環境無污染。 該技術已獲得兩項國家發明專利(A、膠原纖維固載金屬離子吸附材料及其制備方法和用途，專利號：ZL2004100401450；B、膠原纖維固載金屬離子吸附材料對蛋白質的吸附分離，專利號：ZL200610021271.0)。市場前景分析：主要用于廢水中氟磷砷等無機陰離子、染料、表面活性劑等的吸附去除。該類廢水約占整個廢水量的15-20%，市場需求很大。與同類成果相比的優勢分析：與傳統吸附劑相比，具有吸附容量大、吸附速度快的優點。噸水處理成本降低50%左右。國際先進。
四川大學
2021-04-10
大尺寸多頻段應用BiLuIG單晶薄膜材料
本項目提出了在釓鎵石榴石（GGG）襯底上直接外延大口徑磁光BiLuIG單晶體的思路，解決我國無大晶格常數摻雜釓鎵石榴石（SGGG）晶圓片技術、無鉛液相外延大尺寸BiLuIG晶體圓片的不足，突破純GGG基片上外延超厚（1-20μm）磁光晶體這一難點科學問題。
電子科技大學
2021-04-10
泡沫/蜂窩系列寬帶輕質高效吸波材料
隨著電子設備的日趨微型化、高頻化及高密度集成化，設備內部的傳導干擾和電磁輻射干擾等問題尤為突出，引發出的一系列電磁兼容和設備可靠性問題亟待解決。采用寬帶輕質高效吸波材料是解決電磁兼容的必由之路。
電子科技大學
2021-04-10