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原位自生TiC或(TiC+TiB)增強鈦基復(fù)合材料
鈦及鈦合金具有密度小、強度高、耐高溫、耐低溫、耐腐蝕、非磁性、線膨脹系數(shù)小等多種優(yōu)點，特別是其比強度，在已有的材料中幾乎是最高的，因此，鈦主要應(yīng)用在航空領(lǐng)域中以降低飛行器重量。隨著科技的發(fā)展，原來的鈦合金在某些方面已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代航空、航天的需求。鈦基復(fù)合材料既保持了鈦的優(yōu)良性質(zhì)又具有比鈦更高的比強度和比模量，可望成為航空航天與其它高技術(shù)領(lǐng)域中重要的結(jié)構(gòu)材料。其中，原位自生復(fù)合材料，增強相是通過外加的化學(xué)元素之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而生成的。與傳統(tǒng)的外加法制得的復(fù)合材料相比，原位自生鈦基復(fù)合材料表現(xiàn)出以下優(yōu)點：制備工藝簡單，可以用鈦合金傳統(tǒng)的冶煉和加工的設(shè)備制備大尺寸的鈦基復(fù)合材料，因此易于工業(yè)化生產(chǎn)；增強體和基體在熱力學(xué)上穩(wěn)定，因此在高溫工作時，性能不易退化；避免了外加法帶來的界面污染等問題；原位生成的增強相在基體中分布均勻，表現(xiàn)出優(yōu)良的機械性能。而TiC和TiB共同的特點是：熔點高，比強度、比剛度高和化學(xué)穩(wěn)定性好；物理和機械性能優(yōu)良；與鈦基體之間的熱膨脹系數(shù)差別小。因此TiC和TiB是鈦合金中較為理想的增強體，通過本研究開發(fā)的原位自生的TiC或(TiC+TiB)增強鈦基復(fù)合材料，具有優(yōu)良的機械性能。
上海理工大學(xué)
2021-04-13
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金屬基復(fù)合材料液固高壓成形工藝與控制技術(shù)
內(nèi)容介紹： 針對金屬基復(fù)合材料制備成本高、工藝過程復(fù)雜的難題，集真空壓 力浸滲、擠壓鑄造及液固擠壓三種工藝優(yōu)點于一體，開發(fā)出的真空吸滲 一液固擠壓一體化成形復(fù)合材料構(gòu)件的新技術(shù)，可一次成形出合金及其 復(fù)合材料管、棒材等高性能制件，解決了增強纖維與基體金屬潤濕性差 的問題，同時克服了傳統(tǒng)復(fù)合材料管、棒材成形方法均需二次變形的弊 端，可用于鋁、鎂基復(fù)合材料的成形，極大地降低了鋁、鎂合金及其復(fù) 合材料的制備成
西北工業(yè)大學(xué)
2021-04-14
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高效持久的新型納米銀基/石墨烯抗菌材料
Ag 納米顆粒具有優(yōu)異的抗菌及殺菌性能，且具有廣譜性及無抗藥性。石墨烯是近年來最熱門的材料之一，可以作為載體制備納米復(fù)合材料，廣泛應(yīng)用在光電，電池，生物，醫(yī)學(xué)等眾多領(lǐng)域。對比目前 Ag 抗菌材料的載體如沸石，二氧化硅等來說，石墨烯具有獨特的二維結(jié)構(gòu)，其高的比表面積，穩(wěn)定的物理及化學(xué)性質(zhì)，可以優(yōu)化 Ag 基納米顆粒的生長，控制其形貌尺寸，從而獲得性能優(yōu)異的復(fù)合材料。 其獨特的二維結(jié)構(gòu)以及界面性能使其可以組裝成不同應(yīng)用環(huán)境的器件，因此具有廣泛的適用范圍和廣闊的應(yīng)用前景。重要的是，石墨烯還具有良好的生物相
江蘇大學(xué)
2021-04-14
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氫能源車用納米結(jié)構(gòu)鎂基合金復(fù)合儲氫材料
針對車載氫能源的難題，開展納米結(jié)構(gòu)鎂基合金復(fù)合材料儲氫研究，特別開展了Mg納米線的儲氫性能研究。 MgH2（7.6wt% H2）是理想的輕質(zhì)儲氫材料之一，但其緩慢的吸放氫動力學(xué)和相對高的操作溫度，限制了它的發(fā)展。為了改善鎂基材料的儲氫性能，通過氣相傳輸?shù)姆椒ㄖ苽淞瞬煌蚊驳腗g納米線。結(jié)果表明，改變載氣流速、傳輸溫度和沉積基底，可以控制Mg納米線的長度和直徑。測試結(jié)果顯示，Mg納米線降低了脫附能壘，改善了熱力學(xué)和動力學(xué)性能。實驗結(jié)果顯示，直
南開大學(xué)
2021-04-14
高效持久的新型納米銀基/石墨烯抗菌材料
Ag納米顆粒具有優(yōu)異的抗菌及殺菌性能，且具有廣譜性及無抗藥性。石墨烯是近年來最熱門的材料之一，可以作為載體制備納米復(fù)合材料，廣泛應(yīng)用在光電，電池，生物，醫(yī)學(xué)等眾多領(lǐng)域。對比目前Ag抗菌材料的載體如沸石，二氧化硅等來說，石墨烯具有獨特的二維結(jié)構(gòu)，其高的比表面積，穩(wěn)定的物理及化學(xué)性質(zhì)，可以優(yōu)化Ag基納米顆粒的生長，控制其形貌尺寸，從而獲得性能優(yōu)異的復(fù)合材料。其獨特的二維結(jié)構(gòu)以及界面性能使其可以組裝成不同應(yīng)用環(huán)境的器件，因此具有廣泛的適用范圍和廣闊的應(yīng)用前景。重要的是，石墨烯還具有良好的生物相容性，是抗
江蘇大學(xué)
2021-04-14
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航空航天用新型高強高溫鈦基復(fù)合材料
網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)鈦基復(fù)合材料密度(4.5 g/cm3)與傳統(tǒng)鈦合金相當(dāng)，是在高溫鈦合金的基礎(chǔ)上，通過粉末冶金與增強相分布調(diào)控技術(shù)，在鈦合金晶粒周圍定向引入增強相，有效抑制晶界高溫弱化效果、并進一步提高了室溫強化效果、均勻等軸的網(wǎng)狀組織以及大尺寸基體區(qū)的存在有效提高了塑韌性，體現(xiàn)出超耐高溫與高強韌一體化的特性。
一、項目分類
顯著效益成果轉(zhuǎn)化
二、成果簡介
網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)鈦基復(fù)合材料密度(4.5 g/cm3)與傳統(tǒng)鈦合金相當(dāng)，是在高溫鈦合金的基礎(chǔ)上，通過粉末冶金與增強相分布調(diào)控技術(shù)，在鈦合金晶粒周圍定向引入增強相，有效抑制晶界高溫弱化效果、并進一步提高了室溫強化效果、均勻等軸的網(wǎng)狀組織以及大尺寸基體區(qū)的存在有效提高了塑韌性，體現(xiàn)出超耐高溫與高強韌一體化的特性。使用溫度較基體鈦合金提高200 ℃，達到600-800 ℃。某高溫條件下，較基體鈦合金穩(wěn)態(tài)蠕變速率降低2-3個數(shù)量級、相同持久時間下，持久應(yīng)力提高3倍多、相同應(yīng)力下，持久時間提高57倍，顯示非常優(yōu)異的高溫性能。且具有優(yōu)異的焊接性能、塑性與成形性能，成為高速飛行器耐熱部件的理想結(jié)構(gòu)材料，替代高溫合金可減重45%左右，如設(shè)計的鈦基復(fù)合材料氣動格柵單件可實現(xiàn)減重5800 g，具有重要經(jīng)濟與社會價值。可徹底解決高速飛行器輕質(zhì)耐熱結(jié)構(gòu)件無合適材料可選的瓶頸問題，填補了其它領(lǐng)域無可用的輕質(zhì)、耐熱、高強韌、可加工、可焊接材料空白，處于世界領(lǐng)先水平。
哈爾濱工業(yè)大學(xué)
2022-08-12
團簇高分辨成像
含有極少原子的金（Au）團簇具有非典型的化學(xué)和電子性質(zhì)，在光學(xué)和催化領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力。然而，在原子尺度上對小團簇基態(tài)性質(zhì)的表征仍然缺乏。我們利用掃描隧道顯微成像技術(shù)首次實現(xiàn)了在實空間中直接觀測單個Au20團簇的基態(tài)原子結(jié)構(gòu)。該工作的意義在于提供了從原子水平上研究團簇的新途徑，對理解其催化和光學(xué)等性質(zhì)有重要作用。
哈爾濱工業(yè)大學(xué)
2021-04-14
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銅基量子自旋液體的候選者和銅基高溫超導(dǎo)材料母體在摻雜后的電子結(jié)構(gòu)
劉奇航及其合作者以最近由中科院物理所領(lǐng)銜的研究團隊發(fā)現(xiàn)的ZnCu3(OH)6BrF為例，采用修正后的單體平均場密度泛函理論方法，對這一體系的本征和摻雜行為進行了詳盡的模擬。研究發(fā)現(xiàn)，ZnCu3(OH)6BrF摻雜后，摻入的電子并沒有成為期待的“自由載流子”，而是局域在一個銅原子周圍，引起了局域形變。這種電子與束縛它的晶格畸變的復(fù)合體稱為極化子（如圖一所示）。本征材料的帶隙中形成新的電子態(tài)。因此，電子摻雜后，ZnCu3(OH)6BrF并沒有實現(xiàn)半導(dǎo)體到導(dǎo)體的轉(zhuǎn)變。相比之下，具有類似CuO4局部環(huán)境的銅氧化物高溫超導(dǎo)體的母體材料Nd2CuO4顯現(xiàn)除了不同的隨摻雜濃度變化的導(dǎo)電性。研究發(fā)現(xiàn)，低摻雜濃度時，銅原子附近形成較為擴展的極化子，因此在高摻雜濃度時，這些極化子之間的躍遷可以使系統(tǒng)導(dǎo)電性大大增加，實現(xiàn)半導(dǎo)體到導(dǎo)體的轉(zhuǎn)變，與實驗觀測很好地吻合。? 該研究圓滿地解釋了最近實驗上觀測到的Kagome晶格的鋅銅羥基鹵化物在摻雜后并不導(dǎo)電的現(xiàn)象，指出要在量子自旋液體實現(xiàn)超導(dǎo)，僅僅找到量子自旋液體體系是遠遠不夠的，還必須實現(xiàn)有效摻雜，注入一定濃度的“自由載流子”，為耕耘在該領(lǐng)域的實驗工作者提出了新的挑戰(zhàn)和實驗方向。
南方科技大學(xué)
2021-04-13
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有機電荷轉(zhuǎn)移分子調(diào)控二維材料電學(xué)特性研究
已有樣品/n使用有機電荷轉(zhuǎn)移分子F4TCNQ與MoS2結(jié)合形成范德華界面，通過F4TCNQ與MoS2之間的電荷轉(zhuǎn)移來降低溝道內(nèi)無柵壓情況下的載流子濃度。MoS2晶體管的開啟電壓（Von）從負數(shù)十伏被調(diào)制至0伏附近，F(xiàn)4TCNQ并未導(dǎo)致MoS2晶體管包含遷移率在內(nèi)的任何電學(xué)性能的下降，其亞閾值擺幅（SS）反而明顯提升。團隊成員通過第一性原理計算以及掃描開爾文探針顯微鏡表征證實了范德華界面處電荷轉(zhuǎn)移的存在性，并研究了F4TCNQ對Mo
中國科學(xué)院大學(xué)
2021-01-12
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低溫鍵合制備銅-陶瓷基板方法
本發(fā)明提供了一種低溫鍵合制備銅-陶瓷基板的方法。首先將銅合金片選擇性腐蝕得到含多孔納米結(jié)構(gòu)的銅片，然后在一定的溫度、壓力和保護氣氛作用下，將銅片熱壓鍵合到沉積有金屬薄膜的陶瓷片上，得到單面或雙面含銅層的銅-陶瓷基板，最后通過圖形腐蝕工藝制備出含金屬線路的金屬化陶瓷基板。由于納米尺度效應(yīng)，可以在較低的溫度和壓力下實現(xiàn)銅-陶瓷間高強度鍵合，與現(xiàn)有 DBC(直接鍵合銅-陶瓷基板)和 DPC(直接鍍銅陶瓷基板)工藝相比，本方法生產(chǎn)成本低，基板性能高，特別適合于批量制備金屬化陶瓷基板。
華中科技大學(xué)
2021-01-12