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高性能大直徑稀土超磁致伸縮材料產業化技術
稀土超磁致伸縮材料的磁致伸縮應變比壓電陶瓷大4倍以上，而且能量密度比壓電陶瓷大10倍以上，但其楊氏僅為壓電陶瓷的1/3左右。美國將其列為戰略性功能材料，并對我國實行禁運。傳統制備技術主要有布里吉曼法(Bridgman法，即下拉法)、丘克拉爾斯基法(Czochralski法，即直拉法)和浮區區熔法(Float Zone法)。上述三種制備GMM工藝都存在共同缺陷：1.生產效率很低，生長一件?18′150mm定向凝固GMM需要48-168h；2.生產GMM工序很長，需要合金熔煉、晶體生長、熱處理等工序，生產成本高，設備投資大，3.生產GMM成品率只有15-30%。 本項目采用具有自主知識產權的一步法工藝和設備生產稀土超磁致伸縮材料，與傳統工藝相比較主要有如下優點：1.質量好、高性能。因一步法工藝是將合金熔煉、晶體生長、熱處理三道工序集中于一臺設備完成，故減少了過程污染，雜質和氧含量低，合金成分控制準確，提高了材料的性能和產品的一致性；2.效率高、成本低。一步法易于實現自動化控制，操作簡單，人為因素少，故產品的合格率高(達80%)；單爐產能達5-10公斤，每天可以生產2-3爐，生產效率比傳統工藝提高了100-150倍，成本大大降低；3.易于制備大直徑（?70mm以上）棒材。一旦形成規模生產，大幅度降低生產成本和產品價格。稀土超磁致伸縮材料在低頻、大功率換能器中得到了越來越廣泛的應用。此外，可廣泛應用到機械、電子、石油、紡織、航天、農業等其他領域，是一種重要的新型功能材料，是許多高技術的物質基礎，被譽為是21世紀的戰略材料。
北京科技大學
2021-04-11
一種頻率可調的太赫茲波超材料調制器
本發明公開了一種頻率可調的太赫茲波超材料調制器，包括周 期排列的單元器件，每一個單元器件包括襯底、位于襯底上的功能材 料層以及位于功能材料層上的金屬諧振單元；當功能材料層從絕緣相 變成金屬相，功能材料層的電導率呈指數倍增加使得金屬諧振單元的 中間開口電容的面積增加，金屬諧振單元的諧振頻率隨著電容的增大 而變小實現了對單元器件的頻率調諧。本發明采用在太赫茲波段低傳 輸損耗襯底上制作周期排列的金屬開口諧振單元、利用金屬絕
華中科技大學
2021-04-14
再次突破 | 國防科大在智能超材料領域取得重大進展
該團隊首次提出一種全新的基于齒輪構型的智能可編程力學超材料，其結構單元為剛度可連續變化的齒輪或齒輪組。研究還突破宏觀與微觀、金屬基和復合材料基超材料的集成一體化制造和集成驅動技術，實現了材料性能的大范圍、連續、快速調節，對減隔振、沖擊防護、無人系統/機器人等智能結構設計具有重要應用價值。
國防科技大學
2022-06-15
一種電化學電容器用中孔炭材料的制備方法
簡介：本發明提供一種電化學電容器用中孔炭材料的制備方法，屬于炭材料與微波化學技術領域。該方法以花生殼為碳源，氯化鋅或磷酸為活化劑，通過微波輔助加熱活化花生殼一步制備中孔炭材料，所制得的中孔炭材料比表面積介于1307－1552m2/g之間，總孔容介于0.67－1.83cm3/g之間，平均孔徑介于2.06-5.02nm之間，非微孔孔容占總孔容的比例介于62.7-99.2%之間，產率介于32.3－44.9%之間。本發明中碳源是可再生的農業廢棄物，具有廉價、易得的特點，微波加熱具有均勻、快速、節能的優點，所制得的中孔炭作為電化學電容器電極材料，具有良好的穩定性和優異的綜合性能。
安徽工業大學
2021-04-13
天津大學領銜研制出新型有序大孔石墨烯碳質框架材料
有序納米多孔功能材料，例如微孔的沸石和介孔的二氧化硅分子篩、金屬-有機框架材料（MOFs）和共價有機框架材料（COFs），由于其發達的孔道結構、較大的比表面積、較小的材料密度等優異的物理化學特性，在吸附、分離、傳感器、離子交換、負載催化、藥物輸送、電磁防護、環境治理、電化學能量存儲和轉化等諸多領域都有著廣泛應用。
天津大學
2023-02-21
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
耐高溫腈基聚合物的分子構建與先進功能材料
該成果通過分子設計構建了一系列芳腈基聚合物，發明了熒光性、磁性、導電/介電性的芳腈基聚合物與先進功能材料，獲得了中國發明專利25項。突破了合成控制、產品純化、環保處理與規模裝備等關鍵技術，形成了1000噸級聚芳醚腈產業化合成成果及其系列先進復合材料、薄膜、纖維應用技術；獲得了500噸級的鄰苯二甲腈樹脂合成裝備及耐高溫先進復合材料應用技術。取得的大部分發明成果近三年共產生經濟效益超過10億元，取代了部分相關產品的進口。 左圖：芳腈基聚合物，復合材料及加工型材的實物照片 右圖：芳腈基聚合物材料的工業化生產裝置圖
電子科技大學
2021-04-10
填料的表面改性及其在高分子材料中的應用
隨著我國四個現代的高速發展，對高分子材料制品提出了各種新的要求。為了滿足不同用途的需要，除了積極發展新的合成橡膠和合成樹脂之外，還應該在現有樹脂或橡膠加工成制品的過程中，利用化學方法或物理方法改變制品的一些性能，以達到預期的目的，這就是高分子材料改性。高分子材料改性一般可分為化學改性和物理改性。物理改性分為填充改性和共混改性等。填充改性是指在高分子材料成型加工過程中加入無機或有機填充劑，不僅能使高分子材料制品價格大大降低，而且更重要的是能顯著改善高分子材料的機械性能或增加其他功能性，如導熱性能、導電性能、光學性能等等。然而，無機填料和高分子材料間密度的差異妨礙了填料在基體中的均勻分散，因而給混煉成型加工帶來了困難。又因為兩者表面能不同，在遇到外力時，高分子材料與填料界面上應力集中易產生空隙，加速材料的老化。為了提高填料與高分子材料的親和能力，需要對填料進行活化處理。本項目即涉及用于塑料和橡膠中大部分填料的表面處理技術，包括多種填料，如炭黑、碳納米管、硅灰石、滑石粉、云母、碳酸鈣、鐵粉等等。該處理技術簡單，易產業化，并具有成功產業化案例：某企業要求向再生丁基橡膠中加入鐵粉和鈣粉，需大量填充使膠料密度達到2.7，但直接添加，根本加不進去如此大量的填料，經本技術改性后，成功添加到膠料中，且密度達到要求。
華東理工大學
2021-04-11
耐高溫腈基聚合物的分子構建與先進功能材料
該成果通過分子設計構建了一系列芳腈基聚合物，發明了熒光性、磁性、導電/介電性的芳腈基聚合物與先進功能材料
電子科技大學
2021-04-10
彩色鐳雕激光打標高分子材料的制備技術
在塑膠包裝行業，鐳雕標記技術日益興起，近年來，利用激光在聚丙烯等塑膠制品表面進行雕刻標記得到了廣泛應用，但鐳雕高分子材料僅能夠進行黑色、白色和灰色的激光標記，色彩單一且缺乏視覺吸引力。江南大學開發出新型彩色鐳雕激光打標母粒，與聚合物材料熔融共混，幾乎不影響任何聚合物自身性能， 制備出色彩豐富的鐳雕激光打標聚丙烯材料。本技術拓寬了激光打標應用，提高激光打標色彩豐富度與外觀效果，增強了激光標記產品的市場競爭力，已在國內外企業推廣使用。
江南大學
2021-04-13