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高性能W-Cu復合材料制備新技術
由于W和Cu兩種材料的熔點相差較大，采用熔鑄方法很難使兩組元之間均勻熔化和熔合，傳統的W-Cu復合材料制備方法主要采用粉末冶金制備技術：包括熔滲法、活化燒結法等。熔滲燒結時，液相Cu僅靠W骨架孔隙的毛細管作用滲入，銅凝固相不容易細小均勻；而高溫燒結又會使W顆粒聚集長大，最終形成粗大不均勻的組織。活化燒結法通常是在W粉中加入少量Fe、Ni、Co等活化劑，但活化劑的加入會顯著的降低W-Cu材料的電導率，同時活化燒結后鎢坯的收縮變形較大，并且其燒結率隨燒結溫度的不同而變化，鎢坯的密度不好控制，最終導致滲銅后W-Cu材料的化學成分偏差較大。這些組織的不致密與不均勻最終影響材料的關鍵性能如硬度、斷裂強度、電導率、熱導率等。 隨著科學技術的發展，對高比重W-Cu合金的成分、結構形態，強度、致密性以及尺寸穩定性及變形能力等性能要求越來越高，急需制備技術的創新和發展。冷噴涂是近年發展起來的一種新型噴涂技術，由于噴涂溫度較低，噴涂材料不易氧化，涂層能夠保持原始設計成分；另外熱影響小、熱殘余應力低，能夠制備厚涂層及塊體材料。 然而研究發現，采用兩組元或多組元機械混合粉體喂料制備冷噴涂復合涂層時，如果不同組元之間顆粒材料的特性相差較大，則它們的沉積行為及沉積難易程度就會各不相同，最終導致涂層中軟質相含量較高、硬質相含量偏低，使涂層偏離設計成分；即使通過提高混合粉體中硬質相的相對含量也很難從根本上解決上述問題。本發明提供了一種以銅包鎢粉末為原料用冷噴涂技術制備鎢、銅復合材料的新方法。制備的復合材料沉積體無氧化，保持了與粉體喂料相同的組織結構；W和Cu兩相分布均勻，無偏聚，孔隙率低；硬質相鎢含量比采用混合粉制備的涂層大幅度提高；而且還可以通過后續致密化處理使材料進一步致密化。 已申請專利：“一種制備高鎢含量、均勻致密W-Cu復合材料的方法”，中國發明專利申請號：201110329570.1.，專利申請時間：2011.10.26，專利公開日：2012.02.29
北京科技大學
2021-04-11
高性能CMOS成像芯片關鍵技術研發與應用
CMOS成像芯片廣泛應用于手機、相機、安保、工業、醫療、科學等眾多應用領域。該領域的絕大部分市場和技術被國外廠商壟斷。成像芯片大量依賴進口存在重大技術風險和政治風險。該項目通過產學研合作，從器件、電路及工藝等多層次突破了高性能CMOS成像芯片的關鍵技術，形成了一批國際、國內發明專利以及集成電路布圖設計等知識產權，開發了國際首款128級TDI型CMOS圖像傳感器芯片，打破了國外在高端成像技術上的壟斷。本項目技術成果達到國際領先水平，且相關成像技術已在產業界得到應用。
天津大學
2021-04-10
高性能聚乙烯專用樹脂的先進制造技術
成果描述：針對目前中國大型石化公司從國外引進的聚乙烯聚合裝置的工藝包落后、只能生產低檔通用料的難題，自主開發一系列具有獨立知識產權的高檔聚乙烯專用樹脂的先進制造工藝技術，取得了巨大的經濟效益。 根據產品使用性能和加工性能要求，設計并定制聚烯烴專用樹脂的關鍵結構，提供結構內控方案，指導聚烯烴聚合大裝置制定催化劑體系和聚合工藝調整方案。 研究的聚合工藝包括：Basell公司Hostalen淤漿法工藝、Spherilene氣相工藝；BP-Solvay公司Innovenes低壓淤漿工藝；Univation公司的Unipol工藝；三井化學的CX工藝等。 開發產品包括：PE100、PE125、PERT等高檔管材料、LDPE涂覆料、LLDPE電子膜保護膜專用料等。市場前景分析：PE100管材料主要用于制造燃氣管、各種給水管材等壓力管道系統，而絕緣電纜聚乙烯專用樹脂主要應用于高壓電纜絕緣、電纜護套，用量大、附加值高、近年來市場需求量持續保持高速增長。然而由于技術附加值高，目前我國的高檔PE100管材料、絕緣電纜料基本全部依賴進口，被國外大公司所壟斷。 擁有其他高性能專用料制造技術，制得的產品如LDPE涂覆料、耐熱PERT管材料、LLDPE電子膜保護膜專用料等，均具有高附加值，市場需求巨大。與同類成果相比的優勢分析：完成高檔聚乙烯專用料產品的結構－性能剖析,提供關鍵結構性能控制指標，建立聚乙烯專用樹脂的結構特性數據庫；提供各種聚合工藝方案，指導裝置進行生產調整，建立快速表征方法，實現生產工藝的快速調整和質量控制。制備的產品滿足其加工及使用性能要求，獲得市場認可。 如PE100管材專用樹脂：耐快速、慢速應力開裂、抗蠕變、剛性和抗沖性等性能，以及焊接性和加工性加工要求；聚乙烯電纜絕緣專用樹脂：力學性能、加工流動性能、潔凈度。 國際先進。
四川大學
2021-04-11
高性能聚酯PET專用樹脂的先進制造技術
成果描述：針對目前國內的聚酯生產裝置的工藝落后、只能生產低檔通用料的難題，自主開發系列具有獨立知識產權的高檔PET專用樹脂的先進制造工藝技術。 開發熱收縮膜共聚酯專用料或光學材料用專用料等。可提供共聚酯熱收縮膜專用樹脂的全套聚合技術及工藝，在PET裝置上實現共聚酯的聚合制造，關鍵技術工藝包括： 1）PET熱收縮膜專用料關鍵結構表征及聚合實現，建立共聚單體含量、分布與收縮性能、結晶性能、加工性能之間的關系； 2）針對國內現有的PET裝置，提供PET熱收縮膜專用料生產內控指標及催化聚合工藝，指導裝置開發共聚酯產品。 3）建立共聚酯專用料結構性能快速評價方法，指導裝置快速調整聚合工藝及條件，可控聚合制備合格產品。市場前景分析：目前國內PET行業產能過剩狀況嚴重，低端產品需求早已飽和，高端產品（如特種聚酯薄膜）專用料又需大量進口。聚酯熱收縮薄膜是一種新型熱收縮包裝材料， 由于它具有易于回收、無毒、無味、機械性能好、特別是符合環境保護等特點，在發達國家聚酯（PET）已成為取代聚氯乙烯（PVC）熱收縮薄膜的理想替代品。目前國內至今尚無完全符合熱收縮薄膜產品要求的國產專用聚酯及與之相配套的成膜工藝問世。具有高附加值，市場需求巨大。與同類成果相比的優勢分析：制備的產品滿足加工及使用性能要求，獲得市場認可。如熱收縮型聚酯薄膜在常溫下穩定，加熱時（玻璃化溫度以上）收縮，在一個方向上發生70%以上的熱收縮。國內領先。
四川大學
2021-04-11
高性能質子交換膜燃料電池及其關鍵材料
"燃料電池是一種能量轉換裝置，它將外界供給的反應物質的化學能用電化學的方式直接轉換成電能。 氫燃料電池是以氫氣為燃料、固體導電膜為電解質的燃料電池，有時直接稱為質子交換膜燃料電池。燃料電池是一個發電系統，由電堆和輔助系統組成，其中電堆由膜電極和雙極板組成，膜電極由催化劑、質子交換膜、氣體擴散層組成。 本項目不僅具有燃料電池系統集成技術，還具備包括催化劑、膜電極等的核心材料技術。產品可以應用于燃料電池汽車、固定式與便攜式電源等。 燃料電池汽車因其具有零排放、效率高、燃料來源多元化、能源可再生等優勢被認為是未來汽車工業可持續發展重要方向，是解決全球能源問題、環境污染問題、氣候變化理想方案。 本項目符合國務院于2015年5月8日發布的《中國制造2025》中對燃料電池發展目標的要求；滿足財政部、科技部、工業和信息化部、發展改革委于2016年12月29日聯合發布的《關于調整新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知》中對燃料電池汽車所享受的國家補貼的要求。"
南京大學
2021-04-10
高性能銀系復合抗菌材料開發及應用
微生物對室內環境的污染已成為我國亟待解決的重大民生問題。經過近十年持續攻關和反復驗證,發明了基于納米復合結構構筑與多元協同的納米銀抗菌性能增強方法,促進可見光催化氧化、疏水抑菌等技術手段與納米銀殺菌的高效協同,實現高性能銀系復合抗菌材料的可控制備,并進行應用示范。
浙江大學
2021-04-10
智能化高性能穩頻法拉第激光
法拉第激光是一種新型的利用鉀、銣、銫原子譜線等作為量子頻率參考的半導體激光器，它采用法拉第原子濾光技術，實現輸出波長與原子多普勒譜直接相對應，擺脫外界振動、溫度變化和電流波動對輸出激光波長頻率的干擾，摒棄了復雜的鎖頻系統。
北京大學
2021-02-01
一種高性能低頻隔振車輛座椅系統
近年來，由于低頻振動造成的坐骨神經痛、腰痛、頸椎病、消化系統疾病及心血管系統疾病等，已成為車輛和工程機械駕駛人員常患的駕駛疾病；同時，振動導致的駕駛疲勞所引發的疾病和交通事故，正在慢慢地侵蝕著人們的健康和生命。
山東理工大學汽車懸架研究所突破了低頻隔振座椅系統的理論和技術瓶頸，基于系統工程理論發明了一種低頻隔振座椅，并根據低頻隔振理論及非線性動力學理論推導了座椅系統的運動學和動力學方程，運用系統穩定性理論并結合懸架設計理論推導了座椅懸置系統穩定所需要的最佳剛度和最佳阻尼的解析式。前期研究利用Adams軟件建立了座椅的虛擬樣機，仿真試驗證明了該低頻隔振座椅系統具有更優良的綜合隔振性能：在保證振動位移行程的前提下，與智能可控懸架相比，隔振效果相當，但無需控制且成本低廉；與傳統機械式座椅相比，隔振率可提高50%以上，成本僅需增加50元；與空氣懸置座椅系統相比，隔振率可提高20%以上，其固有頻率更低（低頻座椅0.5Hz以下，空氣懸置座椅1Hz以上）。
山東理工大學
2021-04-22
生態型超高性能水泥基復合材料
科研團隊一直致力于生態型超高性能水泥基復合材料的研究，并先后得到國家自然科學基金重點項目及國防項目及地方重大工程項目的資助。經過十余年的科研積累，研制出多種生態型超高性能水泥基復合材料。這些研究成果大多應用在對使用性能要求苛刻的重大工程項目當中。其性能特點主要包括：環保：大摻量復合工業廢渣，取代60％水泥，降低環境負荷；性能優良：抗壓強度100ＭPa～200ＭPa，抗彎強度：25ＭPa～60ＭPa，斷裂能：>30000J/ｍ2 ，高動態力學性能（高抗沖擊、高抗疲勞、高抗爆炸、高抗侵徹能力），高抗裂低收縮低徐變性能（在力學因素、環境因素和氣候因素作用下具有高抵抗變形和抑制開裂的能力），超高耐久性（高耐水性、高抗凍性、高抗腐蝕性、高抗滲性、高抗碳化能力）；養護和成型工藝簡單：標準養護或自然養護，可免振自流平成型，大量節省能耗。
東南大學
2021-04-10
高性能大電流(50kA)銅箔電解電源裝備
超薄銅箱是電子、通信、航天等產業的關鍵材料，而大電流電解電源是超薄銅箔高效高質生產的關鍵裝備，對電流紋波、穩定性、功耗等技術指標要求極高，實現難度大。羅安院士發明的多高頻變壓器PWM全控變換電解電源技術，解決了大電流、低紋波、低功耗銅箔電解的難題。他發明的銅箔電解電源結構及控制方法，實現了IGBT的零電壓開通與關斷， 工作頻率達20kHz，電源模塊電流突破50kA，研制出了高性能大電流(50kA)銅箔電解電源裝備。他發明的多電源模塊阻抗匹配自動均流控制方法，突破了多電源模塊并聯靜動態均流的國際難題，均流誤差≤0.5%。 高性能大電流(50kA)銅箔電解電源裝備與國際知名DYNAPOWER 公司產品相比，電流紋波由2%下降到0.5%，電耗降低12% ，獨占了銅箔生產用大電流整流電源市場，廣泛應用于電鍍、電解、表面處理等領域，市場占有率在50%以上。
湖南大學
2021-04-11