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聚合物熱電材料
給體片段以氟原子修飾的n型給受體聚合物熱電材料，利用聚合物鏈間的給受體相互作用維持聚合物的電子遷移率，通過引入氟原子增加聚合物的電子親和性以提高n摻雜效率，兩者的協同作用大幅度提高了聚合物的n型電導率。通過進一步提高聚合物的塞貝克系數，成功地將n型給受體聚合物的熱電性能提高了三個數量級。引入氟原子的聚合物的n型電導率提升至1.3 S/cm，功率因子提升至4.6 μW/mK2，是目前n型給受體聚合物熱電材料的最佳性能。?通過對聚合物在摻雜狀態下的電子順磁共振譜、紫外光電子能譜和X射線光電子能譜的表征證明了氟原子的引入提高了聚合物的n摻雜能力。場效應晶體管器件結果則表明氟原子的引入提高了聚合物在n摻雜狀態下的電子遷移率。這兩者的協同作用使得該聚合物的電導率相比沒有引入氟原子的聚合物提高了1000倍。此外，掠入射X射線衍射、原子力顯微鏡以及導電原子力顯微鏡實驗證明了氟原子的引入改變了聚合物的分子排列，提高了聚合物與摻雜劑的混溶性，使聚合物從“局部摻雜”的狀態轉變為“均勻摻雜”狀態，從而維持了摻雜聚合物較高的n型塞貝克系數。
北京大學
2021-04-11
無機量子點發光材料
準備了高效紅、綠、藍量子點和納米材料，無機量子點材料在發光、顯示、太陽能電池、生物醫學領域都有廣泛的應用前景。如下圖為藍光量子點材料的圖譜。 納米材料的透射電子顯微鏡圖譜，其中右下角的插圖分別為各自在紫外燈照射下的數碼照片 利用制備的ZnO納米陣列首次得到了色純度較高的有機復合/無機紫外LED，實現了室溫下ZnO納米棒在380nm附近的電致發光。并利用所制備的ZnO、TiO量子點和納米材料，實現在太陽能電池領域的應用，提高了有機太陽能電池的效率。
北京交通大學
2021-04-13
隔熱用氣凝膠材料
課題組在國防973項目、教育部“創新團隊發展計劃”項目、總裝預研基金項目、國家自然科學基金等項目支持下，深入開展SiO2氣凝膠、碳化物氣凝膠等方面研究工作。纖維增強SiO2氣凝膠的耐溫性達650℃、密度在0.1~0.3g/cm3、熱導率：0.02W/(m?K)(25℃)、抗壓強度在0.4~1MPa；纖維增強SiC氣凝膠在有氧環境耐溫1400℃、無氧環境下耐溫1600℃、密度在0.28~0.6g/cm3、抗壓強度大于2Mpa、孔隙率在85~94%、室溫下熱導率為0.07W/(m?K)。產品可用于外墻保溫專用氣凝膠板材、氣凝膠玻璃、鋼結構防火，替代傳統的保溫材料對管道、爐窯及其他熱工設備、熱水器、冷藏設備，大型海洋艦艇、船舶、客車、航天導彈等保溫。其中纖維增強SiO2氣凝膠材料方面研究成果已經部分轉讓兩家企業進行產業化生產，產生了顯著的經濟和社會效益。
南京工業大學
2021-04-13
鋁基復合材料
金屬基復合材料問世不足三年，但由于其制備工藝簡單，價格便宜，具有高比強、高比剛及高耐磨性等優良性能，在國外已廣泛用于航空、航天、汽車、軍工等領域。我校于80年代開始進行鋁基復合材料的制備、性能及應用研究，已獲得許多重要成果，現已可用穩定工藝制備管材、棒材及形狀較為復雜的零部件，如汽車連桿、汽缸套、油田抽油機缸套、汽車摩擦片、皮帶輪等機器構件，還可用于開發各
西安交通大學
2021-01-12
超強空氣水捕獲材料
成果介紹開發了一種基于超薄二維MOFs納米片的空氣水捕獲材料，其顯示了超強空氣水捕獲能力以及超低吸附水解吸溫度，在空氣水捕獲裝置及濕度控制玻璃窗發明具有重大應用潛力。技術創新點及參數通過范德華異質結組裝，實現了材料的強空氣水捕獲能力以及超低吸附水解吸溫度。1. 材料的空氣水捕獲量達到自身質量的500[%]以上；2. 吸附水解吸溫度在45oC以下，解吸時間在15分鐘以內；3. 時間短于1h的空氣水吸附-解吸過程。
東南大學
2021-04-13
超細材料的制備
本項目主要包括超細高純氧化鋁粉體及生物醫用氧化鋯納米粉體，以納米 級、亞微米級的無機鹽、過渡金屬離子為中間原料制備，具有耐候性好、耐酸 堿腐蝕、投資規模小、附加值高等優點，應用廣泛，能夠替代國外進口產品。 本項目是通過溶膠凝膠與水熱法相結合的技術手段，使易水解的金屬無機鹽或 金屬醇鹽化合物在某種溶劑中與水發生反應，經過水解與縮聚過程逐漸凝膠化， 再經干燥、燒結等后處理得到超細粉末，避免了微粒的過度生長以及在液相中 的團聚，可獲得粒徑分布很窄納米級。
山東大學
2021-04-13
先進薄膜材料研發項目
1、制備設備技術先進： 多弧離子鍍設備加裝脈沖磁控后實現了對等離子體的約束與控制，從而制 備的涂層物理性能更好，并實現了 Ti/TiNX/TiC1-xNx/TiC、 Cr/ CrNX/ CrC1-xNx/ CrC 薄膜顏色可調，實驗證明此工藝制備的涂層表面更加光潔、硬度更大，效 率更高。脈沖電源、磁系統和 PLC 控制系統均為課題組自行開發，具有設備技 術創新，此項工作在國內領先。 2. 涂層設計理念合理 用脈沖磁控多弧離子鍍制備 Ti/TiNX/TiN、Ti/TiNX/TiC1-xNx/TiC、Cr/Cr NX/ CrC1-xNx/ CrC、Cr/CrN/CrAlSiN 梯度復合薄膜。本方案通過優化膜系和制備工 藝參數，可以有效緩解應力，提高涂層在基底上的附著力，此項研究具有薄膜 材料設計創新，具有國內先進水平。由于梯度復合薄膜制備參數變化多，工藝 參數實現了 PLC 控制，生產效率和重復性大大提高。 3. 綠色環保無污染 由于真空鍍膜工藝無污染，且制備的薄膜質量好，此工藝代替高污染的電 鍍工藝，是綠色環保產業，符合國家提倡主導的產業發展方向 4. 制備開發 DLC 薄膜 利用線性離子源發電技術制備了 DLC（Diamond like carbon）薄膜，此薄 膜制備工藝國內領先，具有沉積溫度低、薄膜質量好特點，可用于醫療器械和 各種機械配件鍍膜等，其制備方法重復性好、襯底溫度低等特點。
山東大學
2021-04-13
鋰離子電池材料
本發明涉及一種鋰離子電池正極材料原位碳包覆硼酸錳鋰碳復合材料,是 將鋰源、錳源、硼源和碳源按比例在分散溶劑中研磨混合均勻,烘干得粉體,再 于管式爐中將煅燒得到六方或單斜相的硼酸錳鋰與碳的復合材料。將所得產品 制備成鋰離子電池極片組裝成電池,有較高的放電容量和良好的循環穩定性。 本發明采用固相方法,耗能少,可批量工業化生產,已申報國家發明專利。
山東大學
2021-04-13
熱電材料研究成果
衡量熱電材料能量轉化效率的最重要的指標是其品質因子ZT(=S2σT/κ)， 而降低材料的熱導率κ是一種確實有效的提高功率因子的手段。雖然材料所經歷的退火過程可以通過影響材料的微觀結構從而決定材料的熱導率，但是這些唯象的分析并未得到熱動力學的理論支撐因而僅僅浮于表象。 在這篇論文中，作者首先觀測到一個非常有意思的現象：隨著PbTe中CdTe成分的增加，其晶格熱導率在快冷和慢冷的退火條件下表現出截然相反的趨勢。為此，經過細致的透射電鏡觀測發現，在不同的退火條件下，其CdTe相析出物隨著CdTe成分的增加呈現出迥異的微觀形貌。為探究其原理，作者先是利用熱動力學理論計算模擬析出相的成核和生長過程，得出CdTe作為第二相從母體PbTe中析出的分布函數，然后考察析出相的尺寸和數密度對聲子散射的不同作用，最終結合Callaway模型做出了和實驗數值符合非常好的模擬結果，從而為實驗觀測的晶格熱導率提供了熱動力學依據。該研究對熱電材料中利用優化退火條件實現晶格熱導率的調控提供了很好的理論指導和啟發。
南方科技大學
2021-04-13
水泥基自修復材料
北京工業大學
2021-04-14