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超輕鎂鋰合金及其復合材料
鎂鋰合金及其復合材料具有高的比強度和比剛度、優(yōu)良的減震性能和電磁屏蔽性能，在航空、航天、武器、單兵裝備、3C產(chǎn)品等領(lǐng)域有著廣闊的應用前景。 本項目研制了鎂鋰基合金及其復合材料的設(shè)計技術(shù)、熔煉技術(shù)、成型工藝和表面處理技術(shù)，設(shè)計開發(fā)了具有超輕（密度約為1.5g/cm3）、高強（抗拉強度200-300MPa）、高模量（70-100GPa）、高穩(wěn)定性的稀土金屬間化合物增強Mg-Li基復合材料，建立了鎂鋰合金及其復合材料全鏈條中試制備平臺，部分產(chǎn)品樣品已經(jīng)在航空航天、單兵裝備等領(lǐng)域獲得試用。 現(xiàn)已建成材料試制平臺包括超細粉體制備中試線→100kg級鎂鋰合金真空熔煉系統(tǒng)→638T擠壓中試線→微弧氧化+電泳中試線→機械加工→產(chǎn)品檢測等一套輕合金及其復合材料產(chǎn)品試制所需的專用裝備，在鎂鋰基復合材料制備方面形成了專門的制造技術(shù)、檢測技術(shù)和工藝規(guī)范，可以滿足小批量鎂鋰合金及其復合材料制備方面的需求。 鎂鋰合金及其復合材料是世界上最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，具有良好的導熱、導電、延展性，在航空航天、國防軍工等領(lǐng)域有著廣泛的應用。隨著當今世界對結(jié)構(gòu)材料輕量化、減重節(jié)能、環(huán)保以及可持續(xù)發(fā)展的要求日益提高，鎂鋰合金在需要輕量化結(jié)構(gòu)材料的交通、電子、醫(yī)療產(chǎn)品等領(lǐng)域也展現(xiàn)出廣闊的應用前景。
北京航空航天大學
2021-04-10
深度多級還原冶煉鈦基合金項目
項目涉及的產(chǎn)品是鈦基合金，具體包括鈦鐵合金、鈦鋁合金以及鈦鋁釩合金等，其廣泛用于冶金、國防、軍工、航空、航天以及生物醫(yī)學等領(lǐng)域。目前，現(xiàn)有的鈦及鈦合金等鈦材的利用流程仍全是高鈦渣/金紅石-高溫氯化-真空還原-精制-海綿鈦-破碎-真空熔煉-鈦材這一高能耗、高污染的高成本生產(chǎn)工藝。東北大學在國家973、國家自然科學基金以及企業(yè)重大科技攻關(guān)等項目的聯(lián)合資助下，針對現(xiàn)有金屬熱還原法直接制備鈦基合金存在的鈦氧化物還原不徹底等技術(shù)難題，發(fā)明了基于噴吹金屬蒸氣深度多級還原直接冶煉鈦基合金的新技術(shù)，并突破了其噴吹金屬蒸氣深度還原裝備的技術(shù)難題，建成了噸級規(guī)模的基于噴吹深度多級還原裝備。成功制備出氧含量低于0.6%的低氧高鈦鐵；氧含量低于0.1%，氮含量低于200ppm的鈦鋁合金及鈦鋁釩合金，目前已完成20kg規(guī)模的放大試驗，建成了噸級規(guī)模的基于噴吹深度多級還原核心裝備，進入產(chǎn)業(yè)化和推廣應用階段。核心成果已獲得國家發(fā)明專利６項，整體技術(shù)及裝備水平世界領(lǐng)先。 項目研究形成了從方法-產(chǎn)品-裝備的原始創(chuàng)新，突破直接熱還原法制備鈦基合金的技術(shù)難題，實現(xiàn)了鈦合金的短流程清潔制備，為國家安全建設(shè)和社會經(jīng)濟建設(shè)提供了戰(zhàn)略物質(zhì)保障社會經(jīng)濟效益顯著。未來5年，我國特種鋼精煉用高鈦鐵合金用量可達30萬噸，若投資建立一條深度多級還原直接冶煉低氧高鈦鐵的生產(chǎn)線，可實現(xiàn)年產(chǎn)量5000噸的規(guī)模，其總產(chǎn)值可達2.5億元以上，年均創(chuàng)造效益約5000萬元。建設(shè)一條1000噸規(guī)模的鈦鋁基鈦合金生產(chǎn)，其總產(chǎn)值可達2億元以上，年均創(chuàng)造效益約5000~8000萬元。因此項目建設(shè)將極大地拉動地方經(jīng)濟。
東北大學
2021-04-11
離心鑄造生產(chǎn)鎂合金大型環(huán)件
鎂合金是目前最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，它具有低密度、高比強度、良好的 導電、導熱和鑄造性能等優(yōu)點，因此在汽車、儀表以及航空航天等領(lǐng)域有著較 為廣闊的應用前景，被稱為21世紀的綠色環(huán)保結(jié)構(gòu)材料。然而，鎂及大部分鎂 合金都屬于密排六方結(jié)構(gòu)金屬，常溫下塑性變形能力較差。因此，近幾十年，板、 帶、棒等變形鎂合金產(chǎn)品主要是由普通半連續(xù)鑄造鎂合金方坯或板坯經(jīng)熱加工變 形得到。因此，采用塑性變形方法生產(chǎn)大型鎂合金環(huán)件在技術(shù)上受到一定的制約。 離心鑄造是將液態(tài)金屬澆入旋轉(zhuǎn)的鑄型里，在離心力作用下充型并凝固 成鑄件的鑄造方法。離心鑄造已經(jīng)在無縫鋼管、鋁合金輪毅的生產(chǎn)中有較為成 功的應用。本成果提供一種新型的離心鑄造生產(chǎn)鎂合金大型環(huán)件的方法，可制 備直徑范圍為1-5米、組織致密、性能優(yōu)良的大型鎂合金環(huán)件，解決了現(xiàn)有鎂 合金大型環(huán)件制備工藝的不足，制備出組織致密、抗拉強度好的鎂合金大型環(huán)件, 對鎂合金的應用和鎂合金離心鑄造工藝的發(fā)展具有重要意義，具有良好的開發(fā)前 景并具備較好的預期產(chǎn)業(yè)化效益。 本發(fā)明可根據(jù)目標產(chǎn)品，選用合適型號的離心機、熔煉爐、設(shè)計制備相應 模具以開展相應生產(chǎn)，無需高額投資。
重慶大學
2021-04-11
超輕鎂鋰合金及其復合材料
鎂鋰合金及其復合材料具有高的比強度和比剛度、優(yōu)良的減震性能和電磁屏蔽性能，在航空、航天、武器、單兵裝備、3C產(chǎn)品等領(lǐng)域有著廣闊的應用前景。
本項目研制了鎂鋰基合金及其復合材料的設(shè)計技術(shù)、熔煉技術(shù)、成型工藝和表面處理技術(shù)，設(shè)計開發(fā)了具有超輕（密度約為1.5g/cm3）、高強（抗拉強度200-300MPa）、高模量（70-100GPa）、高穩(wěn)定性的稀土金屬間化合物增強Mg-Li基復合材料，建立了鎂鋰合金及其復合材料全鏈條中試制備平臺，部分產(chǎn)品樣品已經(jīng)在航空航天、單兵裝備等領(lǐng)域獲得試用。
北京航空航天大學
2021-05-09
化學鍍鎳鉻磷稀土合金技術(shù)
北京科技大學腐蝕與防護中心電化學工程與材料研究室經(jīng)過多年潛心研究，開發(fā)出了新型的化學鍍鎳鉻磷稀土非晶態(tài)合金技術(shù)，并獲得了國家發(fā)明專利。此研究開發(fā)成果為國內(nèi)外領(lǐng)先水平。 化學鍍合金技術(shù)是一種表面強化、表面保護技術(shù)。化學鍍不用電能，只需將被鍍物放入化學鍍?nèi)芤褐薪?jīng)自催化反應即可在被鍍物表面形成非晶態(tài)的合金鍍層，而且鍍層厚度分布比電鍍更均勻。化學鍍獲得的是非晶態(tài)的合金鍍層，比一般的結(jié)晶組織的電鍍層具有更優(yōu)異的耐腐蝕性能和良好的耐磨蝕性能，也具有極好的裝飾性能。 新型的化學鍍鎳鉻磷稀土非晶態(tài)合金鍍層與以往常規(guī)的化學鍍鎳磷非晶態(tài)合金鍍層相比，由于加入了稀土、鉻元素，具有更優(yōu)異的耐腐蝕性能和更良好的耐磨蝕性能，特別是使鍍層硬度能達到電鍍硬鉻鍍層的硬度。 化學鍍鎳鉻磷稀土非晶態(tài)合金的工藝易于操作，與化學鍍鎳磷合金工藝基本一致。 由于化學鍍鎳鉻磷稀土非晶態(tài)合金鍍層具有優(yōu)異的耐腐蝕、耐磨蝕性能及較高的硬度，因此，其應用領(lǐng)域非常廣泛，例如： 計算機硬盤；打印機的轉(zhuǎn)動軸； 電子設(shè)備外殼的電磁屏蔽； 復印機內(nèi)的各種零部件； 石油、石化及化工企業(yè)的換熱器和反應器； 油田采油套管、井下工具； 食品機械； 各種機械零部件； 紡織機械； 印刷機械； 汽車工業(yè)中的零部件；
北京科技大學
2021-04-11
鈦鎳60合金及其超滑技術(shù)
隨著我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)（如高速鐵路、大飛機）和高端裝備制造業(yè)（如部分高速精密機床）的發(fā)展，高端軸承進口增長較快。目前高鐵軸承全部進口，部分高速精密機床軸承還需進口。從長遠看，對我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的成長將產(chǎn)生不利影響。鈦鎳合金是一種金屬間化合物，具有優(yōu)良的耐磨性、耐蝕性。鈦鎳合金TiNi60是一種Ti、Ni質(zhì)量原子比為40: 60的金屬間化合物，具有低密度、高硬度、優(yōu)異的耐蝕性以及良好的摩擦學性能且在熱處理前易于加工，可望在高速軸承中得到應用。TiNi60的密度為6.7 g/cc，比普通軸承鋼密度小30%左右，密度小這一特點，可實現(xiàn)軸承的輕量化和高速化。本項目主要是解決現(xiàn)用滾動軸承材料難以滿足高速滾動在高鐵、高速機床等高技術(shù)領(lǐng)域應用中高強度、低摩擦、高耐磨性要求的問題，采用高真空感應熔煉技術(shù)制備出優(yōu)異性能的高速滾動軸承材料-鈦鎳60合金，并采用可生物降解潤滑劑的超滑技術(shù)對高速球軸承會為耐磨、減摩起到事半功倍的作用，為高端軸承的國產(chǎn)化奠定基礎(chǔ)，為我國裝備制造業(yè)的發(fā)展貢獻力量。本項目的前期工作，針對球軸承材料TiNi60采用蓖麻油潤滑獲得了超低摩擦系數(shù)（最低達到0.004）。該項技術(shù)完全由本課題組研發(fā)，完全具有自主知識產(chǎn)權(quán)，此外該技術(shù)具有生產(chǎn)過程環(huán)保、能耗小、制造成本低、產(chǎn)品易系列化和原材料無危險性、毒性等突出特點。因此可以肯定該項技術(shù)、該類產(chǎn)品的出現(xiàn)為我國軸承市場注入了新鮮的“血液”。可以預見該技術(shù)的市場前景是非常廣闊的，其產(chǎn)品的市場競爭優(yōu)勢也是非常明顯的。
西安交通大學
2021-04-10
稀土金屬合金及其氫化物
鋁水解制氫是一種重要的產(chǎn)氫方式，但鋁水解產(chǎn)生的熱量甚至超過了生成的氫氣所含化學能，高達 55% 的化學能以熱量直接耗散。研究人員利用 Y-Pd 薄膜電極與 Al 片構(gòu)成電池，可將水解的熱能轉(zhuǎn)化為電能，水解熱能的利用率達到 8%-15% ，該過程中 Y 薄膜同步吸氫，首次實現(xiàn)了同步發(fā)電和吸氫。
北京大學
2021-04-11
鈦鎳 60 合金及其超滑技術(shù)
隨著我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)（如高速鐵路、大飛機）和高端裝備制造業(yè)（如部分高速精密機床）的發(fā)展，高端軸承進口增長較快。目前高鐵軸承全部進口，部分高速精密機床軸承還需進口。從長遠看，對我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的成長將產(chǎn)生不利影響。鈦鎳合金是一種金屬間化合物，具有優(yōu)良的耐磨性、耐蝕性。鈦鎳合金TiNi60是一種Ti、Ni質(zhì)量原子比為40: 60的金屬間化合物，具有低密度、高硬度、優(yōu)異的耐蝕性以及良好的摩擦學性能且在熱處理前易于加工，可望在高速軸承中得到應用。TiNi60的密度為6.7 g/cc，比普通軸承鋼密度小30%左右，密度小這一特點，可實現(xiàn)軸承的輕量化和高速化。本項目主要是解決現(xiàn)用滾動軸承材料難以滿足高速滾動在高鐵、高速機床等高技術(shù)領(lǐng)域應用中高強度、低摩擦、高耐磨性要求的問題，采用高真空感應熔煉技術(shù)制備出優(yōu)異性能的高速滾動軸承材料-鈦鎳60合金，并采用可生物降解潤滑劑的超滑技術(shù)對高速球軸承會為耐磨、減摩起到事半功倍的作用，為高端軸承的國產(chǎn)化奠定基礎(chǔ)，為我國裝備制造業(yè)的發(fā)展貢獻力量。本項目的前期工作，針對球軸承材料TiNi60采用蓖麻油潤滑獲得了超低摩擦系數(shù)（最低達到0.004）。該項技術(shù)完全由本課題組研發(fā)，完全具有自主知識產(chǎn)權(quán)，此外該技術(shù)具有生產(chǎn)過程環(huán)保、能耗小、制造成本低、產(chǎn)品易系列化和原材料無危險性、毒性等突出特點。因此可以肯定該項技術(shù)、該類產(chǎn)品的出現(xiàn)為我國軸承市場注入了新鮮的“血液”。可以預見該技術(shù)的市場前景是非常廣闊的，其產(chǎn)品的市場競爭優(yōu)勢也是非常明顯的。
西安交通大學
2021-04-11
形狀記憶合金連接與分離機構(gòu)
連接與分離機構(gòu)廣泛應用于航空航天等領(lǐng)域可分離構(gòu)件的連接與分離之中，爆炸螺栓、火工切割器等就是典型的連接與分離機構(gòu)。形狀記憶合金連接與分離機構(gòu)就是利用形狀記憶合金（Shape Memory Alloy, SMA）替代傳統(tǒng)分離機構(gòu)中的火藥，以實現(xiàn)可重復、低沖擊、無污染分離。 SMA之所以能作為驅(qū)動材料替代傳統(tǒng)的火藥，是因為其具有良好的驅(qū)動性能，并且驅(qū)動過程柔順平滑，無任何排放。為了獲得更穩(wěn)定、優(yōu)異的驅(qū)動性能，課題組發(fā)展了SMA材料熱處理、訓練工藝，在此基礎(chǔ)上，發(fā)明了大載荷分組滾棒結(jié)構(gòu)，解決了利用SMA材料較小驅(qū)動力釋放較大載荷的關(guān)鍵性技術(shù)問題，最終研制了系列化的SMA連接與分離機構(gòu)。目前，已形成SMA-12000、SMA-3600、SMA-100系列連接與分離機構(gòu)（分離載荷分別為12000N、3600N、100N）以及SMA-6750鎖緊機構(gòu)（鎖緊力為6750N）。 目前，SMA-12000連接與分離機構(gòu)已經(jīng)在某型衛(wèi)星上成功應用，而SMA-3600、SMA-6750、SMA-100等機構(gòu)已經(jīng)分別在某型可展開熱輻射板、某型磁懸浮飛輪姿態(tài)控制裝置以及某型二次展開太陽翼等預研型號上成功應用，通過了所有鑒定級力學、熱環(huán)境試驗。系列化的SMA連接與分離機構(gòu)還可應用到航空器及艦船武器投放系統(tǒng)，如轟炸機上炸彈的投放、戰(zhàn)斗機上導彈的投放、艦艇上水雷、小型潛水設(shè)備的投放等,也能應用到民用領(lǐng)域，如小區(qū)自動門鎖、汽車自動鎖等，具有廣闊的應用前景。
北京航空航天大學
2021-04-13
馬氏體-貝氏體低合金耐磨鋼
采用多元合金化，并通過調(diào)整合金中硅、錳含量，獲得一種馬氏體-貝氏體低合金耐磨鋼。該鋼種不僅具有較高的強度和硬度（HRC>52），并且具有較高的韌性（Ak>25J/cm2）。適用于具有一定沖擊力，又要求材料具有較高抗磨性的工況，如大型球磨機的襯板等。目前該材料已用于四川省電力局江油發(fā)電廠引進的法國機組φ5.000m×24.0m球磨機，已運轉(zhuǎn)4年，
西安交通大學
2021-01-12