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一、 項目簡介鋁合金因重量輕、資源豐富、綜合性能好，所以在機械、交通運輸、航天與軍事工業(yè)等高新技術(shù)領(lǐng)域中的應用逐年增加。生產(chǎn)高質(zhì)量的鋁合金，控制鑄錠組織是十分必要的，而控制其組織和性能的關(guān)鍵之一是獲得細小均勻的等軸晶。晶粒細化是近期國際上對傳統(tǒng)材料升級和創(chuàng)造新型合金的三大工藝手段之一。因此，可以運用細化晶粒的方法來提高合金的性能，從而滿足不斷發(fā)展的技術(shù)對高性能材料的需要。晶粒細化方法可分為內(nèi)生形核質(zhì)點法和外來形核質(zhì)點法，內(nèi)生形核法主要包括電磁作用、超聲波振動、快速凝固等方法，而外來形核質(zhì)點法是通過向呂溶液中加入中間合金細化劑，產(chǎn)生異質(zhì)形核核心，提高晶體的形核率，從而細化晶粒。在實際生產(chǎn)中，內(nèi)生形核的幾種方法都有一定的局限性，如需要特殊的設備和工藝，成本較高等，因此，目前向鋁合金熔液中添加細化劑仍是細化晶粒最簡單有效的方法。目前，應用較為廣泛的鋁合金細化劑包括Al-Ti-B、Al-Ti-C等中間合金細化劑。Al-Ti-B的細化機理是Al-Ti-B加入到鋁合金熔液中，會與鋁熔體中的鋁反應生成Al3Ti、TiB2、AlB2等粒子，它們分散到整個合金熔液中并形核，從而起到晶粒細化作用。隨著鋁合金晶粒細化劑的多元化發(fā)展，人們通過向合金中加入稀土元素來提高細化效果和細化的長效性。稀土元素是表面活性物質(zhì)，易在鋁或鋁熔液的晶界和相面上吸附偏聚，稀土的加入不僅能夠改善Al3Ti形核相的形態(tài)和分布，還能細化熔液中微粒尺寸，同時稀土還具有除氫、凈化鋁液的作用。鈧是一種稀土元素，Sc元素是優(yōu)化鋁合金組織和性能的最有效的元素，Sc對Al有很強的彌散強化、晶粒細化作用，并可有效抑制Al的再結(jié)晶。Sc和Al相互作用的主要特征是共晶共格，Sc和Al生成的Al3Sc相與Al基體母相共格，對位錯及亞晶有極大的釘扎作用，阻止和抑制晶粒長大，促進晶粒細化，微量的鈧元素就能夠?qū)︿X合金起到很好的晶粒細化效果。近年來，快速凝固技術(shù)在工業(yè)中得到了廣泛的應用，經(jīng)過快速凝固處理后，金屬在液態(tài)中的溶解度得到擴大，材料各部位的組織更加緊密，凝固結(jié)晶會更加細小，晶粒的分布更加均勻，這些結(jié)構(gòu)上的改變使材料擁有了更高的綜合性能，對工業(yè)生產(chǎn)具有重要的意義。本項目中的新型細化劑是在已有應用成熟的細化劑的基礎(chǔ)上，向其中添加微量稀土鈧元素，并結(jié)合快速凝固技術(shù)制備而成。將該新型細化劑加入到A356.2鋁合金后，合金微觀組織由原來粗大的樹枝狀晶粒變?yōu)榧毿〉牡容S晶，與已有的細化劑相比，其細化效果更加明顯，對合金力學性能有更大的提高。二、 項目技術(shù)成熟程度已完成實驗工作。實驗中，對比了A356.2鋁合金分別加入傳統(tǒng)鑄態(tài)Al-Ti-B、快速凝固Al-Ti-B、鑄態(tài)Al-Ti-B-Sc和快速凝固Al-Ti-B-Sc，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，快速凝固Al-Ti-B-Sc中間合金對A356.2鋁合金具有最好的細化效果，微量稀土元素Sc的加入和快速凝固技術(shù)的使用使細化劑具有了更好的細化效果，經(jīng)過該細化劑細化后鋁合金的力學性能會得到更大的提高。三、 技術(shù)指標本項目中，未細化前，A356.2 鋁合金的平均晶粒尺寸為120μm左右；加入傳統(tǒng)Al-Ti-B細化劑后，A356.2鋁合金的平均晶粒尺寸會細化至80μm左右；而加入該新型細化劑后鋁合金的細化劑會細化至30μm左右，可見，該新型細化劑對A356.2鋁合金細化效果非常明顯。經(jīng)過該細化劑細化后，A356.2鋁合金的性能也有一系列的提高，硬度值由細化前的80HV增加到接近100HV。細化并熱處理后，抗拉強度由原來的300MPa增加到接近370MPa，延伸率由原來的4.5%可增加到5%以上。該項目中的相關(guān)內(nèi)容已申報發(fā)明專利，申請?zhí)枮?0130644087.1，專利正在受理過程中。四、 市場前景鋁合金資源豐富，且具有良好的綜合性能，所以應用非常廣泛，向熔融鋁合金中加入中間合金來細化鋁合金的晶粒可以進一步提高合金的性能。隨著鋁合金應用的進一步廣泛，對鋁合金性能的要求也越來越高，該項目所涉及的內(nèi)容在細化鋁合金內(nèi)部組織，獲得性能更優(yōu)異鋁合金具有非常突出的效果。該項目中的新型細化劑，在低壓鑄造鋁合金車輪的生產(chǎn)過程中將會有很好的市場前景，其對鋁合金車輪性能的提高能夠滿足更高的使用要求，隨著技術(shù)的不斷成熟，該新型細化劑很可能取代現(xiàn)在已有的應用成熟的鋁合金細化劑。五、 規(guī)模與投資需求六、 生產(chǎn)設備TECNO 90工業(yè)熔煉爐、快速凝固設備等生產(chǎn)設備及萬能拉伸試驗機、金屬分析儀、金相顯微鏡等檢測觀察設備。七、 效益分析由于該項技術(shù)屬本領(lǐng)域的新技術(shù)，較已有的技術(shù)相比有突出的優(yōu)勢，按每年生產(chǎn)1000噸計算，可獲利約2000萬。八、 合作方式面談。九、 項目具體聯(lián)系人及聯(lián)系方式項目負責人：趙維民，電話：13370316780，  郵箱：wmzhao@hebut.edu.cn 。十、 附件：成果圖片 A356.2鋁合金細化前后的金相組織

一、研究背景 熱浸鍍鋅是用于鋼鐵材料腐蝕防護最主要的方法之一。為了應對現(xiàn)代科技對鋼鐵耐腐蝕性日益增長的要求，歐美、日韓等一些發(fā)達國家先后研發(fā)出了一批具有高耐腐蝕性的熱浸鍍用Zn-Al系合金材料（見表1），尤其是Zn-Al-Mg合金具有優(yōu)異的耐腐蝕性，如日本新日鐵公司開發(fā)的SuperDyma合金鍍層，耐蝕性大約為普通純鋅鍍層的15倍以上，可與部分不銹鋼相媲美，但是成本遠低于不銹鋼產(chǎn)品，具有極大的市場價值。 我國是世界上最大的熱鍍鋅板生產(chǎn)國，而山東省的熱鍍鋅板產(chǎn)能位居全國第一，但絕大部分為普通鍍鋅板，以及少量的鍍鋁鋅硅板產(chǎn)品。因此，研究和開發(fā)高耐腐蝕性Zn-Al-Mg合金鍍層材料，對山東省鋼鐵材料產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級具有非常重要的經(jīng)濟和社會價值。 二、項目內(nèi)容 本項目系統(tǒng)研究了Ti, Sb元素對熱浸鍍Zn-11Al-3Mg合金組織與性能的影響。通過XRD對Zn-11Al-3Mg-Ti-Sb合金試樣進行了物相分析，通過SEM和EDS觀察和分析了合金試樣的組織結(jié)構(gòu)，通過洛氏硬度計測量分析了合金試樣的硬度性能，通過電化學阻抗分析和電化學極化分析，研究了不同含量Ti、Sb元素對合金耐腐蝕性能的影響，并在實驗室進行了鋼板熱浸鍍實驗。 三、項目產(chǎn)業(yè)化可行性分析 前已述及，本項目市場前景非常廣闊，目前日韓等國生產(chǎn)的熱浸鍍Zn-Al-Mg板材在國內(nèi)市場已有銷售，售價比國內(nèi)普通熱鍍鋅板貴一倍以上，產(chǎn)品增值極為顯著。本項目技術(shù)創(chuàng)新達到了國內(nèi)領(lǐng)先水平，已經(jīng)獲得國家發(fā)明專利授權(quán)（圖4），技術(shù)轉(zhuǎn)化條件趨近成熟，實驗室也進行了小批量的熱浸鍍實驗。我們希望與省內(nèi)具有較強實力的熱浸鍍板生產(chǎn)廠家進行合作，繼續(xù)完成相關(guān)性能的測試和中試試驗，早日實現(xiàn)該項目的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。 四、項目負責人及團隊簡介 項目負責人：周國榮，博士，副教授，目前主要從事金屬板材涂鍍材料的研究，承擔山東省重點研發(fā)計劃1項，完成山東省博士基金1項，同時參與了多項國家和省部級項目的研究，已發(fā)表SCI/EI收錄的研究論文20余篇，已獲國家發(fā)明專利授權(quán)3項，曾于2011年10月赴韓國國立慶尚大學訪學1年； 項目組成員包括教授1人、副教授2人、講師2人、碩士研究生2人，秉持嚴謹踏實、團結(jié)協(xié)作的精神，致力于實踐“學以致用、學有所用”的宗旨，期望發(fā)揮高校科研能力強之長，增補企業(yè)研發(fā)力量弱之短，努力實現(xiàn)產(chǎn)學研緊密結(jié)合，將實驗室的科研能力轉(zhuǎn)化為企業(yè)的產(chǎn)品競爭力，為祖國早日成為世界制造強國添磚加瓦！

Ti-3Al-5Mo-4.5V(俄羅斯牌號為 BT16，中國牌號為 TC16)鈦合金是俄羅斯航空材料研究院首先開發(fā)的一種新型鈦合金，該合金屬于高強度鈦合金，其塑性非常好，并且對缺口、偏斜等的應力集中敏感性較小，因此特別適應于冷鐓法制造緊固件，如螺栓、螺釘、螺母和鉚釘?shù)龋嵌砹_斯航空和航天部門應用的主要標準件材料。 Ti-3Al-5Mo-4.5V鈦合金特點是退火或淬火狀態(tài)下具有較高的塑性，主要的產(chǎn)品是棒絲材。Ti-3Al-5Mo-4.5V 鈦合金制造緊固件的最大優(yōu)點是可以在冷鐓后或再進行

Ti-3Al-5Mo-4.5V(俄羅斯牌號為BT16，中國牌號為TC16)鈦合金是俄羅斯航空材料研究院首先開發(fā)的一種新型鈦合金，該合金屬于高強度鈦合金，其塑性非常好，并且對缺口、偏斜等的應力集中敏感性較小，因此特別適應于冷鐓法制造緊固件，如螺栓、螺釘、螺母和鉚釘?shù)龋嵌砹_斯航空和航天部門應用的主要標準件材料。Ti-3Al-5Mo-4.5V 鈦合金特點是退火或淬火狀態(tài)下具有較高的塑性，主要的產(chǎn)品是棒絲材。 Ti-3Al-5Mo-4.5V 鈦合金制造緊固件的最大優(yōu)點是可以在冷鐓后或再進行

產(chǎn)品詳細介紹System 50/75 產(chǎn)品系列：萬向吸氣臂，吸氣筆，抽氣罩，安全操作箱典型應用：電氣工程，電子（如錫焊煙霧吸氣），激光技術(shù)（如激光煙霧吸氣），化學，醫(yī)學，制藥，食品工業(yè)，實驗室，醫(yī)院，學校（教學和研發(fā)）等。突出的優(yōu)點：極其輕便 - 吸氣臂自行支撐，無需內(nèi)部結(jié)構(gòu)。操作簡單 - 單手就可以萬向移動，無需工具。容易清潔 - 輕松拆卸，無需工具。不同顏色 - 有紅色，白色或黑色，與周圍工作環(huán)境可輕松協(xié)調(diào)一致。多樣的附件 - 吸氣罩不同形狀和透明的設計，便于操作的觀察。  

Al-Si 合金具有低膨脹系數(shù)，良好的耐磨性及鑄造性能，在內(nèi)燃機活塞、缸 體壓等發(fā)動機動力傳動件制造領(lǐng)域廣泛應用。過共晶 Al-Si 合金的微觀組織中 通常存在五瓣星狀、板片狀、八面體和其他復雜相貌的初晶 Si，這些分布在該 合金基體中的較粗大初晶 Si，嚴重割裂了合金基體，在外力作用下，合金中的 Si 相尖端和棱角部位易引起局部應力集中，從而明顯降低了合金的力學性能， 尤其是影響其塑性、強度、耐熱性和熱疲勞性能的提高。與此同時，在過共晶 Al-Si 合金中，初晶 Si 易出現(xiàn)集聚現(xiàn)象，嚴重降低了合金的各項性能。要改善 過共晶 Al-Si 合金的性能,必須同時對共晶 Si、初晶 Si 進行良好的細化處理，細 化、球化初晶 Si，才能使其得以廣泛應用。目前國內(nèi)外實際生產(chǎn)中通常采取加 磷（P）的方法，亦稱磷變質(zhì)（細化）處理。含磷變質(zhì)劑主要包括磷鹽或赤磷復 合變質(zhì)劑及含磷中間合金。其主要存在問題如下： (1)磷鹽或赤磷復合變質(zhì)劑：處理過程中產(chǎn)生大量有害氣體，環(huán)境污染嚴重， 效果不穩(wěn)定，廢品率高。 (2) Cu-P 中間合金：熔點高，加入后難熔化；密度大，易沉淀偏析。 基于上述行業(yè)背景，本課題組研制開發(fā)了一種應用于發(fā)動機活塞、壓鑄合 金熔體變質(zhì)處理的新型 Al-P 晶種合金

集成電路是微電子技術(shù)的核心，與國防和國民經(jīng)濟現(xiàn)代化, 乃至人們的文化生活都息息相關(guān)。集成電路由芯片和框架經(jīng)封裝而成, 其中框架既是骨架又是半導體芯片與外界的聯(lián)接電路, 是芯片的散熱通道, 又是連結(jié)電路板的橋梁, 因此框架在集成電路器件和各組裝程序中占有極其重要的地位，目前，由于集成電路向高密度, 高集成化方向發(fā)展, 芯片的散熱問題已成為突出矛盾。集成電路大規(guī)模和超大規(guī)模的迅速推進，對集成電路框架及材料提出了高、精、尖、短、小、輕、薄的要求，過去廣泛使用的鐵鎳42合金已不能滿足要求。而銅合金框架材料, 利用銅合金優(yōu)良的傳熱性能, 加入少量強化元素, 通過固溶強化和彌散強化提高其強度, 同時僅稍微損失導熱性能。目前，銅合金框架已成為主體，形成了中強中導、高強中導、高強高導合金系列。以前，由于在合金的熔煉工藝、軋制和熱處理工藝以及板型控制等關(guān)鍵技術(shù)與國外先進水平有較大差距，我國所使用的大規(guī)模集成電路引線框架材料長期以來都是依靠進口。目前，本課題組通過一系列研究，開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的Cu-Ni-Si系合金，并實現(xiàn)了Cu-Fe-P 系合金銅帶和異型帶的國產(chǎn)化大規(guī)模生產(chǎn)。 一、Cu-Ni-Si系銅合金主要性能指標 1.抗拉強度σb：650～750MPa； 2.延伸率>8%； 3.導電率：45～60%IACS。 二、Cu-Fe-P系銅合金主要性能指標 1.抗拉強度σb：450～600MPa； 2.延伸率>7%； 3.導電率：60～80%IACS。

集成電路是微電子技術(shù)的核心，與國防和國民經(jīng)濟現(xiàn)代化，乃至人們的文化生活都息息相關(guān)。集成電路由芯片和框架經(jīng)封裝而成，其中框架既是骨架又是半導體芯片與外界的聯(lián)接電路，是芯片的散熱通道，又是連結(jié)電路板的橋梁，因此框架在集成電路器件和各組裝程序中占有極其重要的地位，目前，由于集成電路向高密度，高集成化方向發(fā)展，芯片的散熱問題已成為突出矛盾。集成電路大規(guī)模和超大規(guī)模的迅速推進，對集成電路框架及材料提出了高、精、尖、短、小、輕、薄的要求，過去廣泛使用的鐵鎳42合金已不能滿足要求。而銅合金框架材料，利用銅合金優(yōu)良的傳熱性能，加入少量強化元素，通過固溶強化和彌散強化提高其強度，同時僅稍微損失導熱性能。目前，銅合金框架已成為主體，形成了中強中導、高強中導、高強高導合金系列。以前，由于在合金的熔煉工藝、軋制和熱處理工藝以及板型控制等關(guān)鍵技術(shù)與國外先進水平有較大差距，我國所使用的大規(guī)模集成電路引線框架材料長期以來都是依靠進口。目前，本課題組通過一系列研究，開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的Cu-Ni-Si系合金，并實現(xiàn)了Cu-Fe-P 系合金銅帶和異型帶的國產(chǎn)化大規(guī)模生產(chǎn)。

隨著便攜式電子設備的快速發(fā)展，將微型電子設備運用到可穿戴設備或者作為生物植入物的可行性越來越大。用柔性電子器件來替代傳統(tǒng)的硬質(zhì)電子器件的重要性也愈加凸顯，如何解決柔性電子設備的儲能問題，是實現(xiàn)這些可能性的重要因素之一。 本成果設計并制備了一種新型柔性微型超級電容器，其具有制備工藝簡單，成本較低，適用于各種粉末狀電極材料等特點。

電子科技大學功率集成技術(shù)實驗室（Power Integrated Technology Lab.-PITEL）自2008年就已經(jīng)開展Si基GaN(GaN-on-Si)功率器件的研究，是國內(nèi)最早開展GaN-on-Si功率半導體技術(shù)研究的團隊。近年來在分立功率器件如功率整流器、增強型功率晶體管及其集成技術(shù)方面取得了突出的研究成果。2008年在被譽為“器件奧林匹克”的國際頂級會議IEDM上報道了GaN-on-Si開關(guān)模式Boost轉(zhuǎn)換器，國際上首次實現(xiàn)了GaN-on-Si單片集成增強型功率晶體管和功率整流器