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稀土金屬的新應用：從氮氣直接合成含氮有機物
目前幾乎所有人工合成的含氮有機化合物都需要經過工業合成氨（NH3）。而傳統的工業合成氨過程 (Haber-Bosch Process)條件極其苛刻。據推算年耗能占全球能耗的2%左右，需消耗約25%的化石資源，并且產生大量溫室氣體。因此，將氮氣直接、高效、溫和地轉化為含氮有機化合物，而不經過NH3, 是解決以上問題的重要途徑之一。但迄今相關文獻報道很少, 催化反應體系還沒有實現（見中文綜述：從氮氣直接合成含氮有機化合物。該研究實現了由稀土金屬鈧（Sc）促進的，直接由氮氣、MeOTf和親電試劑等有機底物反應高效合成肼衍生物的過程。他們分離和表征了(N2)2?-, (N2)3?-和(N2Me2)2?-Sc中間體，并發現CO能有效插入(N2Me2)2?-Sc中間體的Sc?N鍵中，實現了N2與CO的高效偶聯（Scandium-Promoted Direct Conversion of Dinitrogen into Hydrazine Derivatives via N?C Bond Formation. Ze-Jie Lv, Zhe Huang, Wen-Xiong Zhang,* and Zhenfeng Xi,* J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 8773?8777）。
北京大學
2021-04-11
半導體照明稀土熒光粉關鍵共性技術研究及產業化
成果介紹代表國際領先技術的高新能半導體照明稀土熒光粉的研發與制備，可廣泛應用于半導體照明行業之中。技術創新點及參數半導體照明稀土熒光粉行業兩大核心技術：1、高顯色白光LED用熒光粉關鍵技術2、氮化物紅粉在發光效率和抗高溫高濕性能提升技術市場前景1、制備了高性能鋁酸鹽熒光粉，目前全國銷售第一。2、制備了氮化物熒光粉，銷售也達到全國第一。
東南大學
2021-04-13
由紫光LED芯片激發高效稀土三基色熒光粉合成暖白光技術
本項目經過14年（2007-2021）的艱苦不斷的探索，終于采用自主研發的由紫光LED芯片激發的高效稀土三基色熒光粉合成暖白光，成功解決了長期困擾于半導體照明領域的白光LED富藍光危害人體健康的全球性難題。
一、項目分類
關鍵核心技術突破
二、成果簡介
本項目經過14年（2007-2021）的艱苦不斷的探索，終于采用自主研發的由紫光LED芯片激發的高效稀土三基色熒光粉合成暖白光，成功解決了長期困擾于半導體照明領域的白光LED富藍光危害人體健康的全球性難題。新型暖白光LED具有以下特點：
（1）繼承傳統白光LED所有優點（如，節能、便捷、小型固體化、驅動方便等）；
（2）沒有藍、紫光泄漏及其危害，對人眼和身體安全；
（3）在材料生長、器件制備、封裝和性能檢測等多方面和傳統的冷白光LED兼容，所以投入經費低，批量生產后成本還將低于傳統的白光LED；
（4）性能比傳統白光LED優越許多：如，顯色指數Ra＞90，可達95、98；色溫在2500-5500K可調適應各種人的需求；色坐標接近標準白光（0.33,0.33）；燈珠光效，3年內從25 lm/W 迅速提高到135 lm/W；
（5）應用更廣泛：在半導體照明和顯示、植物栽培、光醫療、光檢測和光傳感等領域，尤其是可用于在無藍光危害的手機、電腦、電視機等液晶顯示的背光源。
廈門大學
2022-07-28
新型稀土鎳基儲氫合金(AB5)電極材料及其制備方法
小型鎳氫電池已產業化、商品化，大容量鎳氫電池是當前電動車輛主選動力電池之一。目前國內外生產鎳氫電池的負極材料，基本采用混合稀土鎳基儲氫合金(MmB5， Mm為混合稀土金屬，B為Ni、Co、Mn、Al等金屬)。 南開大學課題組首次制備了含堿金屬鋰（Li）新組分儲氫合金[MmB5（Li）]，提高了電池負極電催化活性和延長電池壽命，并獲得中、美、歐發明專利（ZL 92100029.4； US 5,242,656； EP 0554617B1）。同時
南開大學
2021-04-14
非晶合金，高熵合金，高性能鋼鐵材料和多孔金屬
在 Nature，Science，Physical Review Letters，Advanced Materials 等學術刊物上發表論文 200 余篇，申請中國發明專利 65 件，授權發明專利 22 件。2010 年相關塊體非晶復合材料韌化的工作被 Nature-Asia Materials 做專題評述，多項其它工作還被 Science，Materials Today，Nature 等學術雜志做專題評述以及其它世界各國媒體報道。在新一代超高強鋼和先進耐熱鋼研究上取得了國際水平的研究成果，其中關于超高強鋼的成果被國際權威給予很高的評價，同時被科技部評為“2017 年度中國科學十大進展”并在央視新聞聯播報道。 超高強鋼； 先進高熵合金； 塊體非晶合金； 非晶納米晶軟磁合金； 非晶態耐磨耐蝕合金； 非晶與高熵合金釬焊材料； 高熵合金生物材料； 高強耐蝕鎂合金。
北京科技大學
2021-02-01
新型納米晶種材料及其在輕合金中的應用
輕量化和綠色制造是實現航空航天和交通運輸等領域節能減排的重要手段，鋁合金是其輕量化首選，但傳統鋁合金服役性能不能滿足高端制造業發展的要求，制造過程也存在高污染、高能耗、質量不穩定等問題。以新思路、新原理、新材料、新工藝克服關鍵共性難題，突破鋁合金力學性能瓶頸、取代落后工藝是必然選擇。
本項目以多相熔體原子團簇演變調控為突破口，發明系列納米晶種材料，提出納米晶種技術，已成為大幅提升鋁合金的綜合性能和加工工藝性能的創新手段。
傳統鑄造鋁硅合金生產中通常添加磷鹽、赤磷或磷銅合金調控共晶及過共晶Al-Si合金中的初晶硅相的尺寸、形貌及分布，但存在磷量不可控、變質效果及產品質量不穩定、P2O5污染嚴重的問題。生產中通常采用傳統Al-Ti-B及Al-Ti-C細化劑鋁合金基體的α-Al枝晶，但是因Si“中毒”及Zr “中毒”，對含Si或含Zr鋁合金幾乎失去細晶強化作用。基于以上難題，山東大學發明了用于調控初晶硅相的Al-P系納米晶種材料及用于鋁合金晶粒細化的強效AlTiC-B系納米晶種材料。
Al-P系納米晶種：①節能減排：與傳統工藝相比，避免了P2O5有毒氣體排放，簡化工序，節能降耗。②產品質量提升：實現了初晶硅尺度及構型高效調控，鋁活塞鑄件抗拉強度提升0%，體積穩定性和可靠性顯著提高。③高純化：可將鋁熔體中Ca、Na、Sr含量分別由22 ppm、14ppm、14 ppm降低至1 ppm以下。
AlTiC-B系納米晶種：①解決了Si、Zr細化“中毒”等難題，有效調控基體相。②提升了Al-Cu系鋁熔體的流動性，解決了熱裂、澆不足等行業難題。③提升了鑄件性能：與傳統Al-Ti-B相比，使A356合金屈服強度提高15%，延伸率提高37%；使2024合金抗拉強度由398MPa提升至550MPa，延伸率由9.8%提升至15.5%。
獲獎情況:2016年度山東省技術發明一等獎，納米晶種合金系列產品與耐熱高強輕金屬材料的創制及應用2009年度山東省技術發明二等獎，硅-磷和鋁-磷合金研制與發動機活塞材料強化新技術2005年度山東省科技進步二等獎，富磷富碳中間合金的研究與應用2004年度教育部技術發明二等獎，高效Al-P中間合金及其變質處理
山東大學
2021-05-11
納米晶氮碳化鈦陶瓷超細粉的高溫碳氮化制備法
一種納米晶氮碳化鈦陶瓷超細粉的高溫碳氮化反應制備法,以納米氧化鈦和納米碳黑為原料,工藝步驟依次為配料、混料、干燥、裝料、高溫碳氮化、球磨、過篩。此法工藝簡單,成本較低,較一般碳熱還原法節約能源,容易實現規模化工業生產。通過控制反應溫度、保溫時間、氮氣壓力(或流量)、碳鈦配比等工藝因素可以合成各種氮含量的氮碳化鈦納米晶超細粉。用此法制備的氮碳化鈦粉末為球形,分散性較好,平均粒度為100～200NM,平均晶粒度為20～50NM,純度達99%以上。
四川大學
2021-04-11
全自動晶圓級LED熒光粉智能涂覆機
項目成果/簡介: 本產品圍繞晶圓級、芯片級和倒裝等先進封裝形式的大功率白光LED產業發展重大需求，突破了高速高均勻度熒光粉膠霧化涂覆控制、生產過程品質控制與優化管理等核心技術，自主研發了面向晶圓級級封裝的全自動晶圓級LED熒光粉高均勻涂覆機。本產品采用自動上下料傳送機構、自動加熱、自動視覺定位、涂覆厚度自動檢測、自動按照設定路徑和涂覆參數進行涂覆，是以復雜的光機電一體化精密封裝設備，主要技術性能指標達到國內領先水平。 應用于LED生產行業，滿足了各種新型LED封裝自動化生產需求，有效提升了封裝質量、熱阻分散性、色品一致性、出光效率等性能指標和產業競爭力。推動我國半導體照明等新興戰略產業的持續性發展。 全自動晶圓級LED熒光粉智能涂覆機知識產權類型:發明專利技術先進程度:達到國內領先水平成果獲得方式:獨立研究獲得政府支持情況:無
華南理工大學
2021-04-10
全自動晶圓級LED熒光粉智能涂覆機
本產品圍繞晶圓級、芯片級和倒裝等先進封裝形式的大功率白光LED產業發展重大需求，突破了高速高均勻度熒光粉膠霧化涂覆控制、生產過程品質控制與優化管理等核心技術，自主研發了面向晶圓級級封裝的全自動晶圓級LED熒光粉高均勻涂覆機。本產品采用自動上下料傳送機構、自動加熱、自動視覺定位、涂覆厚度自動檢測、自動按照設定路徑和涂覆參數進行涂覆，是以復雜的光機電一體化精密封裝設備，主要技術性能指標達到國內領先水平。
應用于LED生產行業，滿足了各種新型LED封裝自動化生產需求，有效提升了封裝質量、熱阻分散性、色品一致性、出光效率等性能指標和產業競爭力。推動我國半導體照明等新興戰略產業的持續性發展。
全自動晶圓級LED熒光粉智能涂覆機
華南理工大學
2021-05-11
集成電路板（PCB）微型納米晶硬質合金鉆頭
成果描述：針對微鉆在使用過程中失效的主要形式和原因，納米粉在燒結成微鉆硬質合金的過程中，出現WC晶粒異常長大，帶來性能的明顯降低這個問題，研究了添加特種晶粒長大抑制劑的作用和燒結過程優化研究。現已能批量生產Ф3.75標準微鉆生產用納米晶硬質合金棒材，該棒材強度高、硬度高、壽命長、加工性能好、實物質量水平已達同類產品（三菱、東芝、SANDVICK）的先進水平。市場前景分析：硬質合金生產廠家生產納米硬質合金制品，特別是為國內需求量巨大的高密度印制電路板鉆孔用微鉆的硬質合金棒材的生產。 2005年消耗量超過1000萬只的PCB企業有16家，超過500萬只的企業近40家。國內PCB行業2005年消耗微鉆總量在4億只以上，采購資金超過40億元，微鉆使用壽命短和鉆機換刀頻繁已成為制約整個PCB業提升利潤空間和產出效率的瓶頸。市場迫切需要鉆孔質量好、使用壽命高、價格適中的PCB微鉆產品。目前國內PCB微鉆生產用硬質合金棒材每年需求量約200萬公斤，一半以上需要進口，需求量巨大。與同類成果相比的優勢分析：橫斷面彎曲強度 /MPa≥3500 硬度/HRA≥92.5 WC晶粒度/μｍ﹤400nm 金相組織為A02B00C00 密度 /g/cm3≥14.4 國內領先。
四川大學
2021-04-11