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高性能低膨脹鋁基復(fù)合材料及構(gòu)件
衛(wèi)星在軌運(yùn)行和返回過(guò)程中需經(jīng)歷極端高低溫環(huán)境，構(gòu)件尺寸的穩(wěn)定是保證衛(wèi)星在軌高精度、返回高安全、任務(wù)高可靠的關(guān)鍵。針對(duì)衛(wèi)星搭載的某寬帶微波載荷與衛(wèi)星本體材料之間熱膨脹系數(shù)不匹配極易導(dǎo)致的載荷在軌及返回過(guò)程中載荷接收精度不穩(wěn)定、信息傳輸不連續(xù)等問(wèn)題。我校陳駿教授團(tuán)隊(duì)以原創(chuàng)的負(fù)熱膨脹技術(shù)研發(fā)了具有輕質(zhì)、熱膨脹系數(shù)低、力學(xué)性能優(yōu)異、尺寸穩(wěn)定性好的高性能低膨脹鋁基復(fù)合材料，并研制了系列關(guān)鍵連接內(nèi)置件、環(huán)件等高性能低膨脹構(gòu)件，首次將負(fù)熱膨脹技術(shù)應(yīng)用到我國(guó)的衛(wèi)星上，填補(bǔ)了高性能低膨脹金屬構(gòu)件在工程應(yīng)用領(lǐng)域的空白。該技術(shù)使得某寬帶微波載荷與衛(wèi)星本體之間熱膨脹匹配性增強(qiáng)、界面應(yīng)力大幅度減小，保證了衛(wèi)星在軌與返回過(guò)程中信號(hào)高精度傳輸與接收，助力衛(wèi)星成功返回。
圖1 實(shí)踐十九號(hào)衛(wèi)星成功返回（圖片來(lái)源國(guó)家航天局）
圖2 高性能低膨脹鋁基復(fù)合材料及構(gòu)件應(yīng)用于全球首顆可重復(fù)使用返回式技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星（圖片來(lái)源央視新聞?lì)l道）
北京科技大學(xué)
2025-05-21
科學(xué)院大學(xué).jpg){kind=logo}
高性能氮化鎵基電子材料
已有樣品/n中科院半導(dǎo)體所是國(guó)內(nèi)最早開(kāi)展 GaN 基電子材料研發(fā)的單位，并一直在該領(lǐng)域起著引領(lǐng)、 示范和帶動(dòng)作用。經(jīng)過(guò)盡二十年的自主創(chuàng)新，攻克了 2 英寸和3英寸藍(lán)寶石、碳化硅和硅襯底上GaN 基電子材料外延生長(zhǎng)的關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問(wèn)題，在高阻 GaN 外延材料、高遷移率 GaN 外延材料、高遷移率 AlGaN/GaN 異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)材料等方面形成了系統(tǒng)的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，設(shè)計(jì)并研制出了多種具有特色的 AlGaN/GaN 異質(zhì)結(jié)構(gòu)電子材料，并實(shí)現(xiàn)了批量供片。市場(chǎng)預(yù)期：該技術(shù)是采用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積（MOCVD）
中國(guó)科學(xué)院大學(xué)
2021-01-12
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發(fā)現(xiàn)高性能SnTe基熱電材料
熱電材料是能夠?qū)崿F(xiàn)熱能與電能直接相互轉(zhuǎn)換的新能源材料，在熱電制冷和廢熱發(fā)電等方面有著廣泛的應(yīng)用前景，對(duì)于提高現(xiàn)有能源利用率和緩解能源危機(jī)有重要作用。相比于傳統(tǒng)熱電材料PbTe，SnTe由于其廉價(jià)、環(huán)保等優(yōu)勢(shì)而被廣為關(guān)注。然而由于其極低的賽貝克系數(shù)（seebeck coefficient）長(zhǎng)久以來(lái)SnTe的最高以及平均熱電轉(zhuǎn)換效率都遠(yuǎn)低于PbTe。 文章指出在銦元素?fù)诫s引入共振能級(jí)的情況下，將SnTe與AgSbTe2復(fù)合，從而在優(yōu)化材料功率因子的同時(shí)，降低了材料的晶格熱導(dǎo)率。此外，透射電鏡表明兩者是以完全固溶的形式而非兩相復(fù)合的形式存在。最終，在873K時(shí)的最高zT優(yōu)值達(dá)到1.3，并在323K-873K溫度區(qū)間內(nèi)的平均zT優(yōu)值達(dá)到0.84，是本征SnTe的3.44倍，為目前該體系平均zT值的最高水平。這種將引入共振能級(jí)和多相固溶結(jié)合起來(lái)的方法，也為提升其他體系熱電材料的性能指出了一個(gè)值得嘗試的方向。
南方科技大學(xué)
2021-04-13
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高性能水泥基系列快速修補(bǔ)材料
混凝土結(jié)構(gòu)因其脆性大的弱點(diǎn)，在工程應(yīng)用中往往不可避免產(chǎn)生開(kāi)裂。混凝土結(jié)構(gòu) 因開(kāi)裂導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)水密性下降、滲漏，影響工程的使用壽命，甚至無(wú)法正常使用。 這是建筑界普遍存在的問(wèn)題。水工、道路、橋梁等工程中混凝土結(jié)構(gòu)受損后，需要進(jìn)行 快速修補(bǔ)。從混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生開(kāi)裂的原因與環(huán)境條件分析，開(kāi)發(fā)新型高性能修補(bǔ)材料具 有重要意義。 本發(fā)明技術(shù)根據(jù)不同現(xiàn)代混凝土工程的修補(bǔ)需求，開(kāi)發(fā)出系列高性能快速修補(bǔ)材料， 包括超快硬修補(bǔ)材料、快硬早強(qiáng)修補(bǔ)材料、高性能快速修補(bǔ)材料。 高性能水泥基系列快速修補(bǔ)材料的主要特點(diǎn)是早期強(qiáng)度高、無(wú)收縮、與基面粘接強(qiáng) 度高、長(zhǎng)期穩(wěn)定性好、耐久性?xún)?yōu)越等特點(diǎn)。還具有耐磨性好、抗沖擊性能優(yōu)越、高抗凍 性等特殊功能。更重要的是通車(chē)時(shí)間可從 3 小時(shí)到 24 小時(shí)內(nèi)調(diào)節(jié)。 高性能水泥基系列快速修補(bǔ)材料可廣泛適用于道路、機(jī)場(chǎng)跑道、鋼筋混凝土、輕集 料混凝土、橋梁、建筑、水工和路面等混凝土結(jié)構(gòu)物（構(gòu)筑物）等裂縫或缺陷的修補(bǔ)， 也適合于路面的大面積修補(bǔ)，尤其適合于北方嚴(yán)寒、鹽凍地區(qū)的工程應(yīng)用。
同濟(jì)大學(xué)
2021-04-11
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高性能瀝青基連續(xù)長(zhǎng)絲炭纖維
依托“湖南大學(xué)碳材料研究所”，建成國(guó)內(nèi)瀝青基碳纖維生產(chǎn)基地，逐步用碳纖維復(fù)合材料取代鋁合金、鋼筋等，促進(jìn)建筑行業(yè)、汽車(chē)行業(yè)的“產(chǎn)業(yè)革命”，打造百億、千億的產(chǎn)業(yè)集群，把湖南長(zhǎng)沙打造成全球第四家擁有整套高性能瀝青基碳纖維制備技術(shù)的生產(chǎn)基地，確立長(zhǎng)沙中國(guó)“碳谷”地位。目前已研發(fā)出高性能瀝青基連續(xù)長(zhǎng)絲炭纖維。 相關(guān)研究成果已應(yīng)用于航天、航天、承載一體化、沖擊載荷下微結(jié)構(gòu)、兵器材料等，為我國(guó)武器裝備發(fā)展和國(guó)防科技工業(yè)進(jìn)步提供了基礎(chǔ)支撐。合作單位包括國(guó)防科工局、中科院近代物理所、中國(guó)兵器工業(yè)第二0一研究所、中國(guó)工程物理研究院、航天科工集團(tuán)、航天科技集團(tuán)、中國(guó)兵器集團(tuán)等國(guó)防軍工單位。
湖南大學(xué)
2021-04-11
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高性能鋼（鐵）基復(fù)合材料
金屬耐磨材料導(dǎo)熱性好、耐沖擊，在電力、礦山、冶金、建材等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。目前常用的高鉻鑄鐵、高錳鋼等金屬耐磨材料，存在磨損速度快、更換周期短等不足，開(kāi)發(fā)高耐磨鐵基復(fù)合材料是彌補(bǔ)上述不足的重要途徑。 本創(chuàng)新成果采用表面鑄滲技術(shù)，通過(guò)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)金屬基體組成、增強(qiáng)體結(jié)構(gòu)和性能，在保持鑄件整體成份和組織不變的條件下，在高鉻鑄鐵、普通碳鋼、球墨鑄鐵等鑄件表面形成厚度可控的復(fù)合材料耐磨層，可方便地生產(chǎn)襯板、磨輥等耐磨件。該技術(shù)突破了以往復(fù)合層厚度只能達(dá)3~10mm的限制，實(shí)現(xiàn)了復(fù)合層厚度的可調(diào)可
江蘇大學(xué)
2021-04-14
高性能鋼（鐵）基復(fù)合材料
項(xiàng)目簡(jiǎn)介金屬耐磨材料導(dǎo)熱性好、耐沖擊，在電力、礦山、冶金、建材等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。目前常用的高鉻鑄鐵、高錳鋼等金屬耐磨材料，存在磨損速度快、更換周期短等不足，開(kāi)發(fā)高耐磨鐵基復(fù)合材料是彌補(bǔ)上述不足的重要途徑。本創(chuàng)新成果采用表面鑄滲技術(shù)，通過(guò)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)金屬基體組成、增強(qiáng)體結(jié)構(gòu)和性能，在保持鑄件整體成份和組織不變的條件下，在高鉻鑄鐵、普通碳鋼、球墨鑄鐵等鑄件表面形成厚度可控的復(fù)合材料耐磨層，可方便地生產(chǎn)襯板、磨輥等耐磨件。該技術(shù)突破了以往復(fù)合層厚度只能達(dá) 3~10mm 的限制，
江蘇大學(xué)
2021-04-14
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高性能鋁基合金制備及其應(yīng)用
本成果為一系列鋁基合金材料，包括鋁硅合金、鋁碳化硅梯度復(fù)合材料以及高硅鋁合金殼體的成形方法和模具。將鋁硅合金粉末和鋁基復(fù)合材料的板坯直接鋪設(shè)進(jìn)行熱壓燒結(jié)，不需要經(jīng)過(guò)冷壓成型，減小熱膨脹系數(shù)，易于控制鋁基復(fù)合材料層的厚度和形狀，確保工藝的可重復(fù)。
將鋁硅合金與鋁碳化硅有機(jī)結(jié)合，構(gòu)成具有多層梯度結(jié)構(gòu)的鋁硅/鋁碳化硅梯度復(fù)合材料，一方面利用鋁碳化硅復(fù)合材料的高強(qiáng)度和高模量，為電子器件提供良好的機(jī)械性能，另一方面充分發(fā)揮鋁硅合金的易加工、可鍍覆、可激光焊接等優(yōu)點(diǎn)，有利于加工成具有復(fù)雜形狀的封裝殼體，為高功率密度電子器件提供封裝保護(hù)。本成果還提供一種加工模具，可以對(duì)高硅鋁合金殼體的尺寸進(jìn)行約束，使得成型后尺寸偏差小，且通過(guò)模具設(shè)計(jì)可以獲得不同形狀大小的封裝殼體，成形后尺寸偏差小，合格率高。
中南大學(xué)
2023-08-03
高性能銅基合金及其制備方法
本成果制備的高抗變色金色銅合金金色度高，不含貴金屬元素，成本較低，同時(shí)加入微量鈷，大大提高合金抗脫鋅腐蝕性能。通過(guò)首創(chuàng)的Cu-Fe合金短流程制備裝備及工藝制備出的Cu-Fe合金，經(jīng)過(guò)形變強(qiáng)化、細(xì)晶強(qiáng)化以及微米級(jí)/亞微米級(jí)/納米級(jí)Fe相多尺度協(xié)同析出強(qiáng)化等共同作用，使Cu-Fe合金具有高強(qiáng)度、高導(dǎo)電性能。本成果提出一種合金化無(wú)氧銅的制備方法，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)氧銅條在進(jìn)行生產(chǎn)功率模塊的熱處理工藝時(shí)，隨著熱的輸入，晶粒會(huì)急劇增大，從而在下一道接合工藝或是與其他零部件接合時(shí)發(fā)生各種故障問(wèn)題，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了即使850℃高溫時(shí)，也可以抑制晶體顆粒增大。
中南大學(xué)
2023-08-03
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高性能纖維紙基功能材料制備技術(shù)
本技術(shù)適用于芳綸纖維、高強(qiáng)高模聚乙烯纖維、碳纖維、聚醚醚酮纖維、聚酰亞胺纖維等高性能化學(xué)纖維，采用濕法造紙技術(shù)，制備絕緣紙、摩擦材料等紙基功能材料和蜂窩紙等高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)材料等。解決了高性能纖維紙基功能材料生產(chǎn)中的纖維改性、分散、濕法成形和高溫?zé)釅旱汝P(guān)鍵技術(shù)。可提供高性能纖維紙基材料濕法連續(xù)生產(chǎn)線成套技術(shù)，為相關(guān)行業(yè)提供高性能纖維紙基功能材料和結(jié)構(gòu)材料及其復(fù)合材料等高新技術(shù)材料產(chǎn)品。
江南大學(xué)
2021-05-11