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通過(guò)對(duì)建筑物窗體的研究，自主研發(fā)出一種能夠智能控制調(diào)節(jié)溫度的VO2智能控溫薄膜及其鍍膜玻璃，是一種可以響應(yīng)溫度改變自身結(jié)構(gòu)和光學(xué)性能的材料，可以使得窗體對(duì)太陽(yáng)光輻射的反射率和透射率隨外界溫度的改變而發(fā)生變化，在可見(jiàn)光保持一定透過(guò)率（>50%）的前提下，使得夏天進(jìn)入房間的太陽(yáng)輻射少，冬天進(jìn)入房間的太陽(yáng)輻射多，從而保證房間舒適度的同時(shí)降低室內(nèi)制冷采暖能耗。 一、項(xiàng)目進(jìn)展 創(chuàng)意計(jì)劃階段 二、負(fù)責(zé)人及成員 姓名 學(xué)院/所學(xué)專業(yè) 入學(xué)/畢業(yè)時(shí)間 宋炳坷 材料/微電子學(xué)與固體電子學(xué) 2016/2019 趙起 材料/微電子學(xué)與固體電子學(xué) 2016、2018 劉帥 管理/企業(yè)管理 2016/2019 徐志龍 材料/材料學(xué) 2017/2020 王子璇 材料/集成電路工程 2017/2020 肖智戈 管理/管理科學(xué)與工程 2017/2020 范煒 材料/材料學(xué) 2017/2020 三、指導(dǎo)教師 姓名 學(xué)院/所學(xué)專業(yè) 職務(wù)/職稱 研究方向 高彥峰 材料/材料學(xué) 研究員 材料學(xué) 四、項(xiàng)目簡(jiǎn)介 通過(guò)對(duì)建筑物窗體的研究，自主研發(fā)出一種能夠智能控制調(diào)節(jié)溫度的VO2智能控溫薄膜及其鍍膜玻璃，是一種可以響應(yīng)溫度改變自身結(jié)構(gòu)和光學(xué)性能的材料，可以使得窗體對(duì)太陽(yáng)光輻射的反射率和透射率隨外界溫度的改變而發(fā)生變化，在可見(jiàn)光保持一定透過(guò)率（>50%）的前提下，使得夏天進(jìn)入房間的太陽(yáng)輻射少，冬天進(jìn)入房間的太陽(yáng)輻射多，從而保證房間舒適度的同時(shí)降低室內(nèi)制冷采暖能耗。該產(chǎn)品設(shè)計(jì)著眼于當(dāng)前最先進(jìn)的技術(shù)，立足于建筑節(jié)能材料研究前沿，以本團(tuán)隊(duì)關(guān)鍵技術(shù)作為支撐，目前團(tuán)隊(duì)制備的VO2基智能窗相關(guān)技術(shù)指標(biāo)均處于世界領(lǐng)先地位。由于產(chǎn)品綠色友好，環(huán)保節(jié)能，適用于溫帶和熱帶絕大部分地區(qū)的建筑建造以及城市基礎(chǔ)建筑節(jié)能改造，因此具有可觀的應(yīng)用前景和積極的社會(huì)意義。

基本概念：航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫薄膜傳感器技術(shù)是將溫度、壓力等敏感材料以薄膜的形式沉積在航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫結(jié)構(gòu)件（如渦輪葉片、機(jī)匣等）表面，并進(jìn)行絕緣、防護(hù)、圖形化，制成與結(jié)構(gòu)件一體化集成的薄膜傳感器。 主要功能與應(yīng)用領(lǐng)域：集成在結(jié)構(gòu)件表面的薄膜傳感器使結(jié)構(gòu)件能夠感知溫度、應(yīng)力應(yīng)變、振動(dòng)、熱流、摩擦阻力等狀態(tài)參數(shù)，能在航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫、高速、強(qiáng)氧化氣流沖刷的惡劣環(huán)境下穩(wěn)定工作。 圖1 薄膜傳感器結(jié)構(gòu)示意圖 圖2 渦輪葉片上的薄膜傳感器 特色及先進(jìn)性：與埋入、粘貼、焊接的傳統(tǒng)傳感器相比，采用薄膜形式集成在結(jié)構(gòu)件表面的薄膜傳感器不破壞結(jié)構(gòu)件的力學(xué)強(qiáng)度，不影響結(jié)構(gòu)件的工作環(huán)境（如流場(chǎng)等），厚度僅約30μm，具有靈敏度高、響應(yīng)速度快、精度高、可靠性好的優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)前世界上航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫、高速、強(qiáng)氧化氣流沖刷惡劣環(huán)境下的先進(jìn)測(cè)試技術(shù)。 技術(shù)指標(biāo)：最高工作溫度1100℃，測(cè)試精度優(yōu)于5%，900℃下壽命>10hr。 能為產(chǎn)業(yè)解決的關(guān)鍵問(wèn)題和實(shí)施后可取得的效果：本成果目前主要應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片、燃燒室火焰筒、燃燒室冷卻試驗(yàn)件、燃燒室機(jī)匣、渦輪機(jī)匣、渦輪盤(pán)等高溫結(jié)構(gòu)部件表面的狀態(tài)參數(shù)測(cè)量，如溫度測(cè)量、應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測(cè)、強(qiáng)度疲勞評(píng)估等，解決當(dāng)前航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫結(jié)構(gòu)部件的健康監(jiān)測(cè)難題。此外，本成果能夠推廣用于核電、燃?xì)廨啓C(jī)、汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)、陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)等高溫零部件狀態(tài)參數(shù)的測(cè)量和健康監(jiān)測(cè)，推廣應(yīng)用前景廣闊。

該項(xiàng)目為制備碲化鉛薄膜與納米顆粒的新工藝。目前，PbTe薄膜通常采用真空蒸鍍、 激光閃蒸、磁控濺射等物理方法制備，這些方法采用昂貴的鍍膜設(shè)備，成本較高；電化 學(xué)方法沉積PbTe薄膜成本相對(duì)較低，但缺點(diǎn)在于必須使用導(dǎo)電基片，適用范圍較窄。PbTe 納米顆粒大多采用水熱法或溶劑熱法、電化學(xué)法、乳液法等方法合成，這些方法在合成 過(guò)程中或者涉及了高壓設(shè)備，或者采用了復(fù)雜的儀器和涉及冗長(zhǎng)的工藝，或者由于引入 大量有機(jī)物給后處理及環(huán)境保護(hù)帶來(lái)難題。 本項(xiàng)目提出以堿性水溶液作為溶劑，以成本低廉的含鉛無(wú)機(jī)鹽和碲化物或亞碲酸鹽 作為反應(yīng)物，在常壓、室溫至 50o C 同步合成 PbTe 薄膜和納米顆粒，制備的薄膜平整致 密且對(duì)基片無(wú)特殊要求，納米顆粒尺度均一且可隨溫度調(diào)節(jié)。與其他現(xiàn)有的 PbTe 薄膜 與納米粉體制備方法相比，該方法簡(jiǎn)單易行，性價(jià)比高，幾乎無(wú)能耗，反應(yīng)介質(zhì)為容易 凈化處理的水溶液，利于環(huán)保。 

本發(fā)明屬于碲化鉛（PbTe）薄膜和納米粉體的制備方法領(lǐng)域。本發(fā)明公開(kāi)了一種 PbTe 薄膜和納米粉體的低溫水溶液同步合成方法，該方法以含鉛的無(wú)機(jī)鹽與二氧化碲或亞碲 酸鈉為原料，以硼氫化鉀或硼氫化鈉為還原劑，在室溫至 50 o C 堿性水溶液下同時(shí)合成 PbTe 薄膜和納米粉末。本發(fā)明首次在低于 100 o C 且常壓下合成 PbTe 薄膜與納米粉體， 制備的薄膜平整、致密、均勻；粉末產(chǎn)物粒徑小，粒度分布均勻，并可通過(guò)控制反應(yīng)溫 度來(lái)控制粒徑大小。整個(gè)工藝使用的原料便宜易得，工藝簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)， 同時(shí)反應(yīng)過(guò)程中避免使用有機(jī)溶劑，有利于環(huán)保。合成的 PbTe 薄膜和納米粉體可廣泛 應(yīng)用于熱電器件、太陽(yáng)能電池、熒光器件、紅外光學(xué)元件、紅外薄膜器件和半導(dǎo)體探測(cè) 器等，應(yīng)用前景廣闊。

本發(fā)明公開(kāi)了一種超薄抗菌水凝膠薄膜的制備方法，首先將組分A與緩沖溶液混合，得到共聚物溶液Ⅰ，將組分B與緩沖溶液混合，得到共聚物溶液Ⅱ；然后將基底依次浸入濃硫酸/過(guò)氧化氫混合溶液、硅烷偶聯(lián)劑溶液中；取出后再依次浸入共聚物溶液Ⅰ和共聚物溶液Ⅱ中，重復(fù)該步若干次得到所述的超薄抗菌水凝膠薄膜；所述的組分A為主鏈含多雙鍵的聚合物，所述的組分B為主鏈含多巰基的聚合物。本制備方法無(wú)需催化劑，在生理?xiàng)l件下即可快速進(jìn)行，具有良好的生物相容性和可操作性；制備的水凝膠薄膜在鹽溶液中結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；厚度精確可控，膜厚可在納米和微米尺度進(jìn)行自由調(diào)控；對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌都具有良好的抗菌作用。

金剛石薄膜涂層硬質(zhì)合金工具由于性能優(yōu)異、成本相對(duì)較低(與PCD和金剛石厚膜釬焊工具相比、可以適應(yīng)于復(fù)雜形狀工具襯底沉積、以及可能大批量沉積等優(yōu)點(diǎn), 具有非常好的市場(chǎng)前景。 金剛石薄膜涂層硬質(zhì)合金工具開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵是解決金剛石薄膜在硬質(zhì)合金襯底上的生長(zhǎng)(沉積)和良好附著的技術(shù)。本項(xiàng)目成果采用獨(dú)特的襯底預(yù)處理和優(yōu)化的金剛石膜沉積工藝已經(jīng)解決了Co對(duì)金剛石膜生長(zhǎng)和附著的有害影響問(wèn)題。在YG類硬質(zhì)合金工具襯底所沉積的金剛石膜涂層厚度最大可達(dá)20～30?m。用洛氏硬度壓痕法評(píng)定的金剛石膜附著力時(shí)的無(wú)裂紋臨界載荷達(dá)1500N以上。在銑削Al-12wt%Si合金時(shí), 金剛石薄膜涂層的YG6銑刀比未涂層硬質(zhì)合金刀片使用壽命可提高20倍以上。 本成果基于我們已經(jīng)取得的兩項(xiàng)關(guān)于金剛石膜低溫沉積技術(shù)和硬質(zhì)合金襯底激光預(yù)處理技術(shù)的發(fā)明專利(ZL 91 1 02584.7, ZL 93 1 19434.2 ), 以及最近完成的另外二項(xiàng)關(guān)于使用特殊鈷化物過(guò)渡層提高金剛石薄膜附著力的技術(shù)(已申請(qǐng)發(fā)明專利, 申請(qǐng)?zhí)? 99107912.4, 01130903.2)。此外, 本項(xiàng)目組正在進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)的研究開(kāi)發(fā), 原型設(shè)備研制已接近完成, 其特點(diǎn)是摒棄通常CVD設(shè)備的平面沉積方式, 采用立體(空間)沉積方式, 因此可以一次沉積大量工件。最終工業(yè)化設(shè)備的目標(biāo)是一次涂覆可轉(zhuǎn)位刀片(或鉆頭)300只以上。 本項(xiàng)目成果可用于開(kāi)發(fā)各種金剛石薄膜涂層硬質(zhì)合金工具和模具, 以及其它需要解決極度耐磨或降低摩擦的應(yīng)用。

隨著光學(xué)器件在日常生活領(lǐng)域越發(fā)廣泛地應(yīng)用，對(duì)其新功能的需求也加大，其中高折射率材料的研究也越來(lái)越多,特別是高折射率聚合物（HRIP）。近來(lái)，由于其在高級(jí)光電制造中的潛在應(yīng)用，HRIPs已經(jīng)吸引了相當(dāng)多的關(guān)注，例如先進(jìn)顯示設(shè)備的高性能基底，用于有機(jī)發(fā)光二極管顯示器，光學(xué)黏合劑或密封膠材料，高級(jí)光學(xué)應(yīng)用中的減反射涂層，193-nm浸潤(rùn)蝕刻光阻劑，和微透鏡組件中的電荷耦合式裝置以及互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感器。然而，一般普通聚合物的折光指數(shù)的范圍在1.30～1.70之間，但是在實(shí)際應(yīng)用中要求更高的折光指數(shù)（大于1.70，甚至 1.80）。由高折射率無(wú)機(jī)納米粒子和有機(jī)高分子基體組成的納米復(fù)合材料可以輕易地獲得高的折光指數(shù)。本項(xiàng)目將高折射率的無(wú)機(jī)納米粒子炭黑、二氧化硅、二氧化鈦等添加到各種聚合物基體中，獲得高折射率光學(xué)薄膜，且通過(guò)對(duì)無(wú)機(jī)粒子和聚合物基體間的界面設(shè)計(jì)，使得無(wú)機(jī)粒子少量填充即可獲得高折射率光學(xué)薄膜。具有核心技術(shù)（自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)），發(fā)明專利1項(xiàng)，獲得上海市自然科學(xué)基金資助。

本發(fā)明提供了一種絲桿豎直驅(qū)動(dòng)平壓平薄膜模切機(jī)，包括主支撐板，主支撐板穿插有導(dǎo)向軸，導(dǎo)向軸的上端和下端分別連接上承載板和下承載板；下承載板連接絲桿驅(qū)動(dòng)組件；主支撐板的側(cè)面設(shè)有載料墊板，載料墊板的底部面設(shè)有調(diào)平組件，載料墊板的正上方設(shè)有刀模組件，刀模組件固定于上承載板；絲桿驅(qū)動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)下承載板、導(dǎo)向軸和上承載板一起上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)刀模組件上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，對(duì)放于載料墊板上的薄膜完成模切。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊、控制方法簡(jiǎn)單，各模塊均為獨(dú)立模塊，裝配、拆卸方便，便于系統(tǒng)集成應(yīng)用。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫薄膜傳感器技術(shù)是將溫度、壓力等敏感材料以薄膜的形式沉積在航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫結(jié)構(gòu)件（如渦輪葉片、機(jī)匣等）表面，并進(jìn)行絕緣、防護(hù)、圖形化，制成與結(jié)構(gòu)件一體化集成的薄膜傳感器。