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高性能低膨脹鋁基復合材料及構件
衛星在軌運行和返回過程中需經歷極端高低溫環境，構件尺寸的穩定是保證衛星在軌高精度、返回高安全、任務高可靠的關鍵。針對衛星搭載的某寬帶微波載荷與衛星本體材料之間熱膨脹系數不匹配極易導致的載荷在軌及返回過程中載荷接收精度不穩定、信息傳輸不連續等問題。我校陳駿教授團隊以原創的負熱膨脹技術研發了具有輕質、熱膨脹系數低、力學性能優異、尺寸穩定性好的高性能低膨脹鋁基復合材料，并研制了系列關鍵連接內置件、環件等高性能低膨脹構件，首次將負熱膨脹技術應用到我國的衛星上，填補了高性能低膨脹金屬構件在工程應用領域的空白。該技術使得某寬帶微波載荷與衛星本體之間熱膨脹匹配性增強、界面應力大幅度減小，保證了衛星在軌與返回過程中信號高精度傳輸與接收，助力衛星成功返回。
圖1 實踐十九號衛星成功返回（圖片來源國家航天局）
圖2 高性能低膨脹鋁基復合材料及構件應用于全球首顆可重復使用返回式技術試驗衛星（圖片來源央視新聞頻道）
北京科技大學
2025-05-21
高性能氮化鎵基電子材料
已有樣品/n中科院半導體所是國內最早開展 GaN 基電子材料研發的單位，并一直在該領域起著引領、 示范和帶動作用。經過盡二十年的自主創新，攻克了 2 英寸和3英寸藍寶石、碳化硅和硅襯底上GaN 基電子材料外延生長的關鍵科學技術問題，在高阻 GaN 外延材料、高遷移率 GaN 外延材料、高遷移率 AlGaN/GaN 異質結結構材料等方面形成了系統的自主知識產權，設計并研制出了多種具有特色的 AlGaN/GaN 異質結構電子材料，并實現了批量供片。市場預期：該技術是采用金屬有機化學氣相沉積（MOCVD）
中國科學院大學
2021-01-12
發現高性能SnTe基熱電材料
熱電材料是能夠實現熱能與電能直接相互轉換的新能源材料，在熱電制冷和廢熱發電等方面有著廣泛的應用前景，對于提高現有能源利用率和緩解能源危機有重要作用。相比于傳統熱電材料PbTe，SnTe由于其廉價、環保等優勢而被廣為關注。然而由于其極低的賽貝克系數（seebeck coefficient）長久以來SnTe的最高以及平均熱電轉換效率都遠低于PbTe。 文章指出在銦元素摻雜引入共振能級的情況下，將SnTe與AgSbTe2復合，從而在優化材料功率因子的同時，降低了材料的晶格熱導率。此外，透射電鏡表明兩者是以完全固溶的形式而非兩相復合的形式存在。最終，在873K時的最高zT優值達到1.3，并在323K-873K溫度區間內的平均zT優值達到0.84，是本征SnTe的3.44倍，為目前該體系平均zT值的最高水平。這種將引入共振能級和多相固溶結合起來的方法，也為提升其他體系熱電材料的性能指出了一個值得嘗試的方向。
南方科技大學
2021-04-13
高性能水泥基系列快速修補材料
混凝土結構因其脆性大的弱點，在工程應用中往往不可避免產生開裂。混凝土結構 因開裂導致混凝土結構水密性下降、滲漏，影響工程的使用壽命，甚至無法正常使用。 這是建筑界普遍存在的問題。水工、道路、橋梁等工程中混凝土結構受損后，需要進行 快速修補。從混凝土結構產生開裂的原因與環境條件分析，開發新型高性能修補材料具 有重要意義。 本發明技術根據不同現代混凝土工程的修補需求，開發出系列高性能快速修補材料， 包括超快硬修補材料、快硬早強修補材料、高性能快速修補材料。 高性能水泥基系列快速修補材料的主要特點是早期強度高、無收縮、與基面粘接強 度高、長期穩定性好、耐久性優越等特點。還具有耐磨性好、抗沖擊性能優越、高抗凍 性等特殊功能。更重要的是通車時間可從 3 小時到 24 小時內調節。 高性能水泥基系列快速修補材料可廣泛適用于道路、機場跑道、鋼筋混凝土、輕集 料混凝土、橋梁、建筑、水工和路面等混凝土結構物（構筑物）等裂縫或缺陷的修補， 也適合于路面的大面積修補，尤其適合于北方嚴寒、鹽凍地區的工程應用。
同濟大學
2021-04-11
高性能瀝青基連續長絲炭纖維
依托“湖南大學碳材料研究所”，建成國內瀝青基碳纖維生產基地，逐步用碳纖維復合材料取代鋁合金、鋼筋等，促進建筑行業、汽車行業的“產業革命”，打造百億、千億的產業集群，把湖南長沙打造成全球第四家擁有整套高性能瀝青基碳纖維制備技術的生產基地，確立長沙中國“碳谷”地位。目前已研發出高性能瀝青基連續長絲炭纖維。 相關研究成果已應用于航天、航天、承載一體化、沖擊載荷下微結構、兵器材料等，為我國武器裝備發展和國防科技工業進步提供了基礎支撐。合作單位包括國防科工局、中科院近代物理所、中國兵器工業第二0一研究所、中國工程物理研究院、航天科工集團、航天科技集團、中國兵器集團等國防軍工單位。
湖南大學
2021-04-11
高性能鋼（鐵）基復合材料
金屬耐磨材料導熱性好、耐沖擊，在電力、礦山、冶金、建材等行業得到廣泛應用。目前常用的高鉻鑄鐵、高錳鋼等金屬耐磨材料，存在磨損速度快、更換周期短等不足，開發高耐磨鐵基復合材料是彌補上述不足的重要途徑。 本創新成果采用表面鑄滲技術，通過設計開發金屬基體組成、增強體結構和性能，在保持鑄件整體成份和組織不變的條件下，在高鉻鑄鐵、普通碳鋼、球墨鑄鐵等鑄件表面形成厚度可控的復合材料耐磨層，可方便地生產襯板、磨輥等耐磨件。該技術突破了以往復合層厚度只能達3~10mm的限制，實現了復合層厚度的可調可
江蘇大學
2021-04-14
高性能鋼（鐵）基復合材料
項目簡介金屬耐磨材料導熱性好、耐沖擊，在電力、礦山、冶金、建材等行業得到廣泛應用。目前常用的高鉻鑄鐵、高錳鋼等金屬耐磨材料，存在磨損速度快、更換周期短等不足，開發高耐磨鐵基復合材料是彌補上述不足的重要途徑。本創新成果采用表面鑄滲技術，通過設計開發金屬基體組成、增強體結構和性能，在保持鑄件整體成份和組織不變的條件下，在高鉻鑄鐵、普通碳鋼、球墨鑄鐵等鑄件表面形成厚度可控的復合材料耐磨層，可方便地生產襯板、磨輥等耐磨件。該技術突破了以往復合層厚度只能達 3~10mm 的限制，
江蘇大學
2021-04-14
高性能鋁基合金制備及其應用
本成果為一系列鋁基合金材料，包括鋁硅合金、鋁碳化硅梯度復合材料以及高硅鋁合金殼體的成形方法和模具。將鋁硅合金粉末和鋁基復合材料的板坯直接鋪設進行熱壓燒結，不需要經過冷壓成型，減小熱膨脹系數，易于控制鋁基復合材料層的厚度和形狀，確保工藝的可重復。
將鋁硅合金與鋁碳化硅有機結合，構成具有多層梯度結構的鋁硅/鋁碳化硅梯度復合材料，一方面利用鋁碳化硅復合材料的高強度和高模量，為電子器件提供良好的機械性能，另一方面充分發揮鋁硅合金的易加工、可鍍覆、可激光焊接等優點，有利于加工成具有復雜形狀的封裝殼體，為高功率密度電子器件提供封裝保護。本成果還提供一種加工模具，可以對高硅鋁合金殼體的尺寸進行約束，使得成型后尺寸偏差小，且通過模具設計可以獲得不同形狀大小的封裝殼體，成形后尺寸偏差小，合格率高。
中南大學
2023-08-03
高性能銅基合金及其制備方法
本成果制備的高抗變色金色銅合金金色度高，不含貴金屬元素，成本較低，同時加入微量鈷，大大提高合金抗脫鋅腐蝕性能。通過首創的Cu-Fe合金短流程制備裝備及工藝制備出的Cu-Fe合金，經過形變強化、細晶強化以及微米級/亞微米級/納米級Fe相多尺度協同析出強化等共同作用，使Cu-Fe合金具有高強度、高導電性能。本成果提出一種合金化無氧銅的制備方法，有效解決了現有技術中無氧銅條在進行生產功率模塊的熱處理工藝時，隨著熱的輸入，晶粒會急劇增大，從而在下一道接合工藝或是與其他零部件接合時發生各種故障問題，進而實現了即使850℃高溫時，也可以抑制晶體顆粒增大。
中南大學
2023-08-03
高性能纖維紙基功能材料制備技術
本技術適用于芳綸纖維、高強高模聚乙烯纖維、碳纖維、聚醚醚酮纖維、聚酰亞胺纖維等高性能化學纖維，采用濕法造紙技術，制備絕緣紙、摩擦材料等紙基功能材料和蜂窩紙等高強度結構材料等。解決了高性能纖維紙基功能材料生產中的纖維改性、分散、濕法成形和高溫熱壓等關鍵技術。可提供高性能纖維紙基材料濕法連續生產線成套技術，為相關行業提供高性能纖維紙基功能材料和結構材料及其復合材料等高新技術材料產品。
江南大學
2021-05-11