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以自粘結(jié)富碳物質(zhì)（生焦、炭微球）為原料，添加高純石墨粉、短切炭纖維或石墨烯，通過(guò)預(yù)處理、混合、等靜壓成型、焙燒、后處理等工藝制成高密高強(qiáng)高純各向同性石墨材料，其各項(xiàng)性能參數(shù)如下：抗壓強(qiáng)度（MPa）  ＞130    抗折強(qiáng)度（MPa）   ＞50肖氏硬度（HS）     70±5    導(dǎo)熱系數(shù)（KJ/m）  ＞60體積密度(g/cm3)     ≥1.90    開(kāi)口氣孔率（%）   ≤1.80摩擦系數(shù)    ≤0.2高密高強(qiáng)高純各向同性石墨材料的應(yīng)用領(lǐng)域包括精密機(jī)械密封、苛刻服役環(huán)境下的機(jī)械（發(fā)動(dòng)機(jī)）密封、超高溫結(jié)構(gòu)件、電火花加工、火箭噴口等。目前已應(yīng)用于某型發(fā)動(dòng)機(jī)二級(jí)游動(dòng)渦輪泵雙端面密封裝置、某型發(fā)動(dòng)機(jī)液氧渦輪泵氦氣接觸式端面密封、無(wú)控火箭彈噴管專(zhuān)用石墨等。

聚丙烯(PP)具有良好的力學(xué)性能、電性能、耐熱性和優(yōu)良的加工性能，能滿(mǎn)足電子電器產(chǎn)品和汽車(chē)、摩托車(chē)零部件的要求，使 PP在電子電器和汽車(chē)行業(yè)中占有很大的市場(chǎng)分額。本產(chǎn)品是在PP中加入熱塑性彈性體和加工助劑等,經(jīng)混合擠出造粒而成。其特點(diǎn)是具有高韌性和高流動(dòng)性以及良好的表面光澤。可用于制造汽車(chē)裝飾件、摩托車(chē)零部件和電子電器元件等等。本產(chǎn)品具有優(yōu)良的力學(xué)性能和加工性能，尤其是突出的高韌性和高流動(dòng)性，是針對(duì)有高抗沖要求的汽車(chē)、摩托車(chē)等等零部件而開(kāi)

本成果涉及一種石墨烯在全氟烷氧基樹(shù)脂（PFA）聚合物基材中定向排布的導(dǎo)熱新材料。其復(fù)合材料熱導(dǎo)率在平行于石墨烯排布方向，可達(dá) 25 W/(m·K) 以上，是原聚合物基材全氟烷氧基樹(shù)脂（PFA）熱導(dǎo)率的約 100 倍

基于過(guò)去發(fā)展的基于第一性原理電子結(jié)構(gòu)計(jì)算的有限溫度下鐵電-順電相變模擬手段，指出Fisher等人提出的有限尺寸標(biāo)度理論存在缺陷，并針對(duì)鐵電-順電相比提出修正方法。此理論缺陷存在的本質(zhì)原因是理論推導(dǎo)過(guò)程中對(duì)體材到薄膜演變過(guò)程中哈密頓量變化的忽視，是由當(dāng)時(shí)實(shí)驗(yàn)技術(shù)與針對(duì)具體材料物性理論模擬手段的局限造成的。新發(fā)展出來(lái)的修正方法可廣泛適用于類(lèi)似鐵電材料的物性模擬。 研究中，以SnTe作為一個(gè)例子，來(lái)研究標(biāo)度律不成立的體系；以BaTiO3為一個(gè)例子，來(lái)描述標(biāo)度律成立的體系。通過(guò)對(duì)比兩類(lèi)材料在從體材到薄膜變化過(guò)程中電子結(jié)構(gòu)與相變溫度變化的規(guī)律，作者發(fā)現(xiàn)相變序參量的變化可以作為一個(gè)描述子，來(lái)區(qū)分此兩類(lèi)系統(tǒng)。在標(biāo)度律成立的體系，體材與薄膜的相變序參量并不發(fā)生變化，這個(gè)也是70年代Fisher等人提出標(biāo)度律的一個(gè)基本假設(shè)。而對(duì)SnTe這類(lèi)材料，在從體材到薄膜的演化過(guò)程中，相變序參量已經(jīng)發(fā)生了變化。這一機(jī)制也為尋找、預(yù)測(cè)和設(shè)計(jì)低維高Tc鐵電材料提供了新思路。不同于之前研究常采用的施加應(yīng)變等外部調(diào)制手段，新機(jī)制預(yù)測(cè)的低維鐵電材料具備本征高Tc，更易于脫離實(shí)驗(yàn)室條件走向工業(yè)生產(chǎn)。課題組期待這一工作能激發(fā)更多高Tc鐵電材料的發(fā)現(xiàn)。圖1. 材料的相變序列(a) 滿(mǎn)足標(biāo)度律的傳統(tǒng)鐵電材料；(b) 不滿(mǎn)足標(biāo)度律的二維鐵電材料；(c) 不滿(mǎn)足標(biāo)度律的一維鐵電材料。當(dāng)且僅當(dāng)材料的低維相變序列發(fā)生改變時(shí)，標(biāo)度律不成立，該材料有可能發(fā)現(xiàn)高Tc，即(b)(c)，有待于進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)。

針對(duì)大功率led散熱難題，研制了高導(dǎo)熱的陶瓷金屬?gòu)?fù)合基板、金屬鋁基板、 導(dǎo)熱硅脂，其中，覆銅A1N基板熱導(dǎo)率五200W/m.K；熱膨脹系數(shù)W7. 42X10-6/K； 金屬基板熱阻W2K/W；并對(duì)水下等密閉環(huán)境下LED的散熱結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化。研制 的導(dǎo)熱材料和提出的散熱技術(shù)方案為3家企業(yè)采用，應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)，解決了生 產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)題。近3年來(lái)，研制的鋁基板、導(dǎo)熱硅脂和導(dǎo)熱墊片等高導(dǎo)熱材料 應(yīng)用于企業(yè)生產(chǎn)的100W、120W、150W、180W等大功率LED工礦燈、路燈、隧道 燈等大功率LED燈1萬(wàn)余件，產(chǎn)值約2000萬(wàn)元，節(jié)約成本約200萬(wàn)元，同時(shí)， 在節(jié)能方面產(chǎn)生了巨大的社會(huì)效益。實(shí)施條件：生產(chǎn)陶瓷金屬?gòu)?fù)合基板，有兩條技術(shù)途徑：熱壓敷接工藝；化學(xué)鍍, 前者設(shè)備投入較大，工業(yè)控制復(fù)雜，但產(chǎn)品質(zhì)量更易控制；后者設(shè)備投入少，但 產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性不如前者。因此，低端產(chǎn)品可以采用化學(xué)鍍，高端的，產(chǎn)品質(zhì) 量要求嚴(yán)格的檢測(cè)采用控制熱壓敷接方法。預(yù)算:化學(xué)鍍技術(shù)，投入30-50萬(wàn)；熱壓敷接：設(shè)備投入100萬(wàn)左右，隨處理的 量和基板的尺寸而變。

本成果涉及一種石墨烯在全氟烷氧基樹(shù)脂（PFA）聚合物基材中定向排布的導(dǎo)熱新材料。其復(fù)合材料熱導(dǎo)率在平行于石墨烯排布方向，可達(dá) 25 W/(m·K) 以上，是原聚合物基材全氟烷氧基樹(shù)脂（PFA）熱導(dǎo)率的約 100 倍。

本項(xiàng)目提出采用常壓流動(dòng)氣氛燒結(jié)制備Ce3+:YAG基熒光陶瓷的技術(shù)路線，大幅降低熒光陶瓷的制備成本，打通熒光陶瓷大規(guī)模商業(yè)化進(jìn)程的一個(gè)最重要環(huán)節(jié)。 通過(guò)復(fù)相結(jié)構(gòu)、氣孔控制等手段提高出光效率。同時(shí)，為獲得更高光色品質(zhì)的透明晶態(tài)熒光體，正在積極研發(fā)Ce3+、Eu2+離子激活分子篩衍生物透明晶態(tài)熒光體，獲得紫外激發(fā)下具有高效、高猝滅溫度的綠、紅發(fā)光新型熒光體。提升高流明密度固態(tài)光源的光品質(zhì)。相比熒光單晶及熒光玻璃，熒光陶瓷在光品質(zhì)調(diào)控上更具優(yōu)勢(shì)；制備成本低、易于實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)；離子價(jià)態(tài)穩(wěn)定，基質(zhì)結(jié)構(gòu)調(diào)控自由度大；顯色指數(shù)、色溫調(diào)制能力強(qiáng)；易于復(fù)雜形狀制備，以提高出光效率或?qū)崿F(xiàn)光場(chǎng)分布設(shè)計(jì)。

中心通過(guò)“裝備與工藝的協(xié)同創(chuàng)新”，創(chuàng)新發(fā)展了具有自主產(chǎn)權(quán)的大科學(xué)裝置—MOCVD高端裝備，并在硅襯底上生長(zhǎng)第三代半導(dǎo)體InGaN黃光LED材料，取得了歷史性突破，將黃光LED的光效由國(guó)際上報(bào)道的不足10%，提升到了27.9%，結(jié)束了國(guó)際市場(chǎng)上長(zhǎng)期缺乏高光效黃光LED的局面。國(guó)際同行、諾貝爾獎(jiǎng)獲得者中村修二教授高度稱(chēng)贊這項(xiàng)成果：“硅基黃光LED的技術(shù)水平國(guó)際領(lǐng)先，這是屬于中國(guó)人首次發(fā)明的照明技術(shù)，它有非常大的價(jià)值。”陳良惠院士領(lǐng)銜的12位業(yè)內(nèi)專(zhuān)家，對(duì)

最近以來(lái)，LED照明以其節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，獲得了大規(guī)模的應(yīng)用。以氮化物結(jié)構(gòu)陶瓷相關(guān)材料（如AlN，Si3N4）為寄出的氧氮化物熒光粉在保持了高溫、化學(xué)和力學(xué)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，還具有較為優(yōu)異的光轉(zhuǎn)換性能，贏得了越來(lái)越廣泛的關(guān)注。其中， 有潛力應(yīng)用在紫外激發(fā)的白光LED上的Eu2+摻雜AlN藍(lán)色熒光粉不僅具有較高的光量子效率，而且與常用的熱淬滅嚴(yán)重的BaMgAl10O17:Eu2+ (BAM)相比，具有很高的熱穩(wěn)定性。但是，目前報(bào)道的Eu2+摻雜AlN藍(lán)色熒光粉的制備方法（如Dierre B, Yuan X L, Inoue K等， J. Am. Ceram Soc, 2009, 92 (6):1272-1275；Hirosaki N, Xie R J, Inoue K等，Appl. Phys. Lett. , 2007, 91(6): 061101）都是采用高純度氮化物粉體在高溫下通過(guò)固相反應(yīng)合成，要求2050℃的高溫下，10個(gè)大氣壓的氮?dú)鈮毫Γ?個(gè)小時(shí)以上獲得，粉體還要在保護(hù)環(huán)境中球磨粉碎由于高溫產(chǎn)生的團(tuán)聚，成本及其高昂，且顆粒尺寸控制困難。探索能夠得到高純度、粒徑均勻可控、發(fā)光性能好的熒光粉且成本低的合成方法，對(duì)于這類(lèi)新型材料的研究、應(yīng)用都具有重要意義。 目前， AlN的合成方法主要有以下幾種: 鋁粉直接氮化法、碳熱還原法、氣相還原氮化法、裂解法、等離子體法、電弧熔煉法、自蔓延高溫合成法、微波合成法，其中前兩種方法已經(jīng)應(yīng)用于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。比較而言，鋁粉直接氮化法為強(qiáng)放熱反應(yīng),反應(yīng)不易控制，反應(yīng)過(guò)程中放出的大量熱易使鋁形成融塊，造成反應(yīng)不完全，難以制備高純度、細(xì)粒度的產(chǎn)品；碳熱還原法制備的氮化鋁粉末純度高、性能穩(wěn)定、粉末粒度細(xì)小均勻、成形和燒結(jié)性能良好，但是因?yàn)榉磻?yīng)物中必須加入稍過(guò)量的碳以保證反應(yīng)完全，這種方法難以避免碳的殘留；而氣相還原氮化法制得的AlN純度高、粉末粒度細(xì)小均勻并且大大減少了碳的殘留。而在制備氮化鋁前驅(qū)體時(shí)溶膠-凝膠法又以成分易分布均勻、顆粒細(xì)小勝過(guò)固相混合法。我們首次利用檸檬酸做絡(luò)合劑，通過(guò)溶膠凝膠法制備Eu2O3和Al2O3均勻混合的反應(yīng)前驅(qū)體，結(jié)合氣相還原氮化法的方法來(lái)合成AlN：Eu2+熒光粉，如下圖。這種制備方法成本低，且具有很強(qiáng)的普適性，可應(yīng)用于合成其他高純氮化物應(yīng)該材料。 該方法解決了生產(chǎn)氮化物熒光材料中需要高純氮化物作為起始粉料成本高等劣勢(shì)，利用價(jià)格低廉，原料易得的氧化物作為原料，合成出所需的氮化物熒光材料。而且此方法反應(yīng)活性高，低溫下得到顆粒大小均勻，發(fā)光穩(wěn)定可控的發(fā)光材料，節(jié)約后處理成本。

高比能電池面向國(guó)家重大需求，僅鋰電池 2017 年市場(chǎng)規(guī)模已超過(guò) 1 億 kWh，并且隨著電動(dòng)汽車(chē)、規(guī)模儲(chǔ)能市場(chǎng)的迅速發(fā)展，電池需求快速增加，市場(chǎng)規(guī)模很快將超過(guò) 3000 億元。 本項(xiàng)目為陳軍教授團(tuán)隊(duì)十余年的研發(fā)成果，主要包含新型鋰電池、鈉電池、鋅電池等新能源電池，可用于電動(dòng)汽車(chē)、可再生能源風(fēng)光發(fā)電儲(chǔ)能等領(lǐng)域。 1. 開(kāi)發(fā)了兩類(lèi)新型鋰電池正極材料：取代型錳系尖晶石正極材料和摻雜型超高鎳含量三元層狀材料。這兩種材料原料便宜、制備工藝（連續(xù)共沉淀與梯度加熱）簡(jiǎn)單，成本優(yōu)勢(shì)明顯，并且性能優(yōu)異，產(chǎn)品晶相純度高、形貌規(guī)整、振實(shí)密度大、長(zhǎng)周期循環(huán)穩(wěn)定性好。 2. 針對(duì)傳統(tǒng)無(wú)機(jī)電極材料的不足，研發(fā)有機(jī)電極材料，它們由高豐度的 C、H、O、N 等元素組成，具有易合成、低成本、綠色環(huán)保等突出優(yōu)點(diǎn)，并且由于可實(shí)現(xiàn)多電子反應(yīng)，容量大、能量密度高，此外有機(jī)電極材料柔韌性強(qiáng)，在柔性可折疊等新穎結(jié)構(gòu)電池體系中應(yīng)用前景巨大。 部分有機(jī)電極材料在實(shí)驗(yàn)室中已實(shí)現(xiàn)公斤級(jí)制備，并組裝 Ah 級(jí)軟包全電池，經(jīng) 18 所等權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測(cè)鑒定，能量密度超過(guò) 300Wh/kg，通過(guò)安全性測(cè)試。計(jì)劃 5 年內(nèi)完成 1-2 種有機(jī)電極材料的中試，并實(shí)現(xiàn)部分電池產(chǎn)品的應(yīng)用示范，具有清潔環(huán)保優(yōu)勢(shì)。 可合作宏量制備及大容量電池裝配，推進(jìn)中試和產(chǎn)業(yè)化，將產(chǎn)生顯著經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益。