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稀土金屬合金及其氫化物
鋁水解制氫是一種重要的產氫方式，但鋁水解產生的熱量甚至超過了生成的氫氣所含化學能，高達 55% 的化學能以熱量直接耗散。研究人員利用 Y-Pd 薄膜電極與 Al 片構成電池，可將水解的熱能轉化為電能，水解熱能的利用率達到 8%-15% ，該過程中 Y 薄膜同步吸氫，首次實現了同步發電和吸氫。
北京大學
2021-04-11
鈦鎳 60 合金及其超滑技術
隨著我國戰略性新興產業（如高速鐵路、大飛機）和高端裝備制造業（如部分高速精密機床）的發展，高端軸承進口增長較快。目前高鐵軸承全部進口，部分高速精密機床軸承還需進口。從長遠看，對我國戰略性新興產業的成長將產生不利影響。鈦鎳合金是一種金屬間化合物，具有優良的耐磨性、耐蝕性。鈦鎳合金TiNi60是一種Ti、Ni質量原子比為40: 60的金屬間化合物，具有低密度、高硬度、優異的耐蝕性以及良好的摩擦學性能且在熱處理前易于加工，可望在高速軸承中得到應用。TiNi60的密度為6.7 g/cc，比普通軸承鋼密度小30%左右，密度小這一特點，可實現軸承的輕量化和高速化。本項目主要是解決現用滾動軸承材料難以滿足高速滾動在高鐵、高速機床等高技術領域應用中高強度、低摩擦、高耐磨性要求的問題，采用高真空感應熔煉技術制備出優異性能的高速滾動軸承材料-鈦鎳60合金，并采用可生物降解潤滑劑的超滑技術對高速球軸承會為耐磨、減摩起到事半功倍的作用，為高端軸承的國產化奠定基礎，為我國裝備制造業的發展貢獻力量。本項目的前期工作，針對球軸承材料TiNi60采用蓖麻油潤滑獲得了超低摩擦系數（最低達到0.004）。該項技術完全由本課題組研發，完全具有自主知識產權，此外該技術具有生產過程環保、能耗小、制造成本低、產品易系列化和原材料無危險性、毒性等突出特點。因此可以肯定該項技術、該類產品的出現為我國軸承市場注入了新鮮的“血液”。可以預見該技術的市場前景是非常廣闊的，其產品的市場競爭優勢也是非常明顯的。
西安交通大學
2021-04-11
形狀記憶合金連接與分離機構
連接與分離機構廣泛應用于航空航天等領域可分離構件的連接與分離之中，爆炸螺栓、火工切割器等就是典型的連接與分離機構。形狀記憶合金連接與分離機構就是利用形狀記憶合金（Shape Memory Alloy, SMA）替代傳統分離機構中的火藥，以實現可重復、低沖擊、無污染分離。 SMA之所以能作為驅動材料替代傳統的火藥，是因為其具有良好的驅動性能，并且驅動過程柔順平滑，無任何排放。為了獲得更穩定、優異的驅動性能，課題組發展了SMA材料熱處理、訓練工藝，在此基礎上，發明了大載荷分組滾棒結構，解決了利用SMA材料較小驅動力釋放較大載荷的關鍵性技術問題，最終研制了系列化的SMA連接與分離機構。目前，已形成SMA-12000、SMA-3600、SMA-100系列連接與分離機構（分離載荷分別為12000N、3600N、100N）以及SMA-6750鎖緊機構（鎖緊力為6750N）。 目前，SMA-12000連接與分離機構已經在某型衛星上成功應用，而SMA-3600、SMA-6750、SMA-100等機構已經分別在某型可展開熱輻射板、某型磁懸浮飛輪姿態控制裝置以及某型二次展開太陽翼等預研型號上成功應用，通過了所有鑒定級力學、熱環境試驗。系列化的SMA連接與分離機構還可應用到航空器及艦船武器投放系統，如轟炸機上炸彈的投放、戰斗機上導彈的投放、艦艇上水雷、小型潛水設備的投放等,也能應用到民用領域，如小區自動門鎖、汽車自動鎖等，具有廣闊的應用前景。
北京航空航天大學
2021-04-13
馬氏體-貝氏體低合金耐磨鋼
采用多元合金化，并通過調整合金中硅、錳含量，獲得一種馬氏體-貝氏體低合金耐磨鋼。該鋼種不僅具有較高的強度和硬度（HRC>52），并且具有較高的韌性（Ak>25J/cm2）。適用于具有一定沖擊力，又要求材料具有較高抗磨性的工況，如大型球磨機的襯板等。目前該材料已用于四川省電力局江油發電廠引進的法國機組φ5.000m×24.0m球磨機，已運轉4年，
西安交通大學
2021-01-12
高性能耐熱鎂合金材料
通過在 Mg-Zn 合金中添加 Er 等元素，調控獲得了耐熱性能優于 AE42 的高性能鎂合金；新型含稀土耐熱鎂合金在 175℃ /70 MPa 條件下，合金 100 小時總蠕變量小于 0.12％，穩態蠕變速率不高于3×10-9 s-1 。同時，Mg-Zn-Er 合金還具有優良的鑄造性能和阻燃性能。
北京工業大學
2021-04-13
高強度鋁合金構件成型技術
本項目在鋁合金熔煉鑄造工藝過程中自主研制了新型的變質、細化熔劑，常規鑄件晶粒尺度達到ASTM 3-5級。運用自制的氣體精練設備可使合金含氫量控制在30ppm以下。合金常規力學性能在不進行化學成分調整的前提下，一般超國標或航標10-20%。 主要性能指標1. 鑄件晶粒尺度達到ASTM 3-5級；2. 合金含氫量在30ppm以下；3. 常規力學性能一般超國標或航標10-20%。 運用本成果制造的高強度鋁合金復軌器，已獲得國家專利（91 2 01241.2）。該部件具有強度高重量輕及結構合理的優點，用以取代現在使用的鋼制復軌器。主要用于鐵路機車礦山機車等有軌運輸機械，設備在運行過程中發生出軌道事故后，利用機車動力進行自救復軌的機械。由于采用了新型高強度鋁合金及設備結構的計算機強度輔助設計思想，使該產品的重量較原來鋼制設備的重量減輕一半以上，使機車駕駛人員完全可以實現自救，項目成果已為鐵道部提供近1000套該種設備，同時正在積極開發小型礦用復軌產品。
北京航空航天大學
2021-04-13
輕合金高致密度壓力鑄造技術
上海交通大學
2021-04-13
新型超高耐磨性能合金
提出通過晶粒結構納米化、晶界原子偏聚和引入高密度共格納米析出相的策略實現了合金在室溫及高溫環境下的超高耐磨性能。課題組研究人員在對合金相圖大量篩選和熱力學計算基礎上，選取等原子比TiMoNb合金為模型體系，從經典的強化機制出發設計成分和制備工藝，主要的強化思路包括以下幾個方面：一是固溶強化：Ti、Mo、Nb三種元素相互之間有著極大的固溶度，其中Mo
南方科技大學
2021-04-14
難加工銅合金深冷軋制技術
Cu-Ni-Sn系合金性能雖好，但由于Sn元素熔點低，其極易發生偏析而影響合金的最終性能。特別是由于Sn元素的偏析行為，Cu-Ni-Sn系合金在熱軋和冷軋過程中容易產生裂紋，這嚴重制約了該合金的開發與應用。目前，國內僅有個別公司可以對Cu-Ni-Sn系合金進行小批量生產。
中南大學深冷成形及高性能有色金屬材料加工研究團隊開發了深冷軋制技術，通過深冷溫度抑制Sn元素的偏析行為以及深冷環境下變形提高材料的變形均勻性，有效解決Cu-Ni-Sn合金等難加工金屬材料的變形裂紋問題。與此同時，通過深冷軋制處理，可以實現銅合金力學性能提升20~30%。
中南大學
2023-05-15
鋁合金短流程流變壓鑄技術
壓鑄是一種近終成形方法，可生產形狀復雜的薄壁件，但存在較難消除的氣孔和縮松等缺陷，半固態壓鑄技術被認為是消除這些缺陷最有效的方法之一。具有短流程特征的流變半固態壓鑄技術被國內外壓鑄業界公認為是今后壓鑄業發展的主流方向，但由于存在某些技術難點，產業化進程一直滯后。本技術將冷卻斜槽制漿法與傳統壓鑄技術結合起來，通過在斜槽上以特定方式涂刷新型混合涂料，成功解決了冷卻斜槽法的凝殼難題，實現了低成本、短流程流變壓鑄。與傳統全液態壓鑄技術相比，該技術在節能增效、改善壓鑄件內外質量、提高壓鑄件性能、
大連理工大學
2021-04-14