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剪切變稀是流體的一種流變學(xué)行為，某些流體在施加剪切力后，流體的粘度降低。現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)不少天然產(chǎn)物及聚合物的溶液具有剪切變稀的特性，同時，剪切變稀性質(zhì)也得到廣泛應(yīng)用，如：大多數(shù)涂料被賦予剪切變稀特性，涂刷時，對涂料施加剪切力，涂料變稀，易于均勻地分散在被涂覆物表面，一旦停止涂刷，剪切力消失后，涂料粘度恢復(fù)到施加剪切力前的粘度，限制涂料自發(fā)流動，避免產(chǎn)生涂層不均一、流掛等現(xiàn)象。隨著剪切變稀性質(zhì)研究的深入，以及應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，對剪切變稀性能要求也在不斷提高，不時有具備剪切變稀性質(zhì)的聚合物設(shè)計合成出來。其中，聚丙烯酸因其易于合成、性能可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)逐步在市場上占據(jù)主導(dǎo)地位。疏水改性聚丙烯酸聚合物是聚丙烯酸剪切稀化劑的第二代產(chǎn)品。較第一代堿溶脹型聚丙烯酸剪切稀化性更容易控制，可調(diào)范圍更寬。盡管疏水改性聚丙烯酸聚合物剪切稀化性能可調(diào)范圍寬，但是市售產(chǎn)品并不能做到面面俱到，覆蓋整個需求范圍。本項目即根據(jù)需求方的提出的特殊性能要求開發(fā)特定疏水改性聚丙烯酸聚合物。 需求方性能要求如下： 1）與丙二醇有很好的相容性；2）剪切稀化指數(shù)（0.3rpm與30rpm的粘度比值）要求20℃≥15，-20℃≥10，且30rpm粘度值小于1000；3）粘度對鹽的敏感性高；4）耐剪切：2000rpm剪切5min，要求粘度損失小于10%；5）高溫穩(wěn)定性：要求80℃還能保持增稠效果。 目前市售疏水改性丙烯酸聚合物的均是針對水體系開發(fā)的，本項目要求與丙二醇有相容性，針對的不完全水體系，必須有特定結(jié)構(gòu)的聚合物才能滿足要求。 疏水改性丙烯酸聚合物在國外已經(jīng)有相關(guān)產(chǎn)品上市，但是作為產(chǎn)品，市場定位是應(yīng)用，這類產(chǎn)品是以功能化的角度進(jìn)入市場，比如：水性涂料增稠劑等。根據(jù)需求方提供的信息，市場上沒有專用除冰液增稠劑產(chǎn)品。由于生產(chǎn)企業(yè)對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)保密，無法從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面全面了解國外狀況，因此無法從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)判定市場上是否滿足需方要求的產(chǎn)品。 國內(nèi)還沒有見到疏水改性丙烯酸有影響力的產(chǎn)品，市售產(chǎn)品還僅為第一代的堿溶脹型聚丙烯酸。需求方試用了國內(nèi)所有產(chǎn)品，均不能達(dá)到性能要求。 從30年前提出部分疏水改性丙烯酸的理念后，國內(nèi)外學(xué)術(shù)界有過大量研究，不過學(xué)術(shù)研究與產(chǎn)品技術(shù)開發(fā)著眼點(diǎn)不同，現(xiàn)有的報道都是對結(jié)構(gòu)性能的一般規(guī)律性研究，體統(tǒng)合成制備方面研究報道很少。更重要的是尚未看到水-丙二醇體系的相關(guān)研究。 根據(jù)現(xiàn)有資料，疏水改性聚丙烯酸聚合物制備可以分為兩大類：合成法和改性法。合成法采用疏水性單體與丙烯酸共聚使聚合物結(jié)構(gòu)中帶有疏水性基團(tuán)；改性法用市售聚丙烯酸通過酯化方法在丙烯酸鏈上帶上疏水性基團(tuán)。合成法的優(yōu)點(diǎn)是可進(jìn)行分子設(shè)計，疏水性可調(diào)范圍寬、改性法的優(yōu)點(diǎn)是較合成法簡單，但是疏水可調(diào)性受限。疏水改性聚丙烯酸制備的工藝路線分為：1、沉淀法，聚合物結(jié)構(gòu)容易控制，高校科研單位以發(fā)文章為目的均采用此法。但是，該方法后處理極為繁瑣，通過環(huán)評難度較大；2、界面聚合法，工藝簡單，但是，產(chǎn)品質(zhì)量差，而且不穩(wěn)定；3、膠束共聚法，工藝也較為簡單，產(chǎn)品質(zhì)量雖然不如沉淀法好，但是，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定；以上3條工藝路線為合成法。4、聚合物改性法，產(chǎn)品質(zhì)量較易控制，也較為穩(wěn)定，但是成本較高，后處理也較為復(fù)雜。 本研究組已有30多年的聚合物合成研究經(jīng)歷，承擔(dān)過多個聚合物制備類項目，涉及的單體基本為丙烯酸類，苯乙烯類。曾經(jīng)承擔(dān)過疏水改性丙烯酸的合成項目，用于油田高溫、高鹽地層的采油。對疏水改性丙烯酸聚合物合成有一定的經(jīng)驗。 本項目開發(fā)50L“較高剪切稀化指數(shù)的堿溶脹疏水改性聚丙烯酸聚合物”制備技術(shù)，制備的“較高剪切稀化指數(shù)的堿溶脹疏水改性聚丙烯酸聚合物”達(dá)到需求方提出的技術(shù)指標(biāo)。本項目采用疏水性單體與丙烯酸共聚的方法制備“較高剪切稀化指數(shù)的堿溶脹疏水改性聚丙烯酸聚合物”。該路線疏水性可調(diào)范圍寬，變化不同結(jié)構(gòu)的疏水性單體及含量即可加以調(diào)節(jié)。同時，剪切稀化指數(shù)也可以用此方法調(diào)節(jié)。采用膠束共聚工藝路線，生產(chǎn)過程易于控制，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。

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國家“863”支持項目。采用一種新的制造技術(shù)，制造<110>軸向取向多晶棒材，在5MPa預(yù)應(yīng)力和500 Oe磁場下的磁致伸縮系數(shù)達(dá)l//=950-1150ppm，重復(fù)性好，一致性高，工藝易于控制，成品率高。已獲國家發(fā)明專利，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)。 材料的應(yīng)用領(lǐng)域及市場前景預(yù)測 (1) 國防、航空航天和高技術(shù)領(lǐng)域：主要用于制造聲納用水聲換能器與水聲對抗換能器、線性馬達(dá)、燃油噴射器、傳感器、噪聲與振動控制系統(tǒng)等，可用于航空飛行器、地面運(yùn)載工具和武器等。據(jù)預(yù)測2015年此領(lǐng)域的世界市場額將達(dá)到3.3億美元。 (2) 運(yùn)輸領(lǐng)域：主要用于反噪聲、減振和消振、剎車系統(tǒng)、燃油噴射系統(tǒng)、閥門、泵和線性馬達(dá)等。預(yù)測2015年世界需求量將達(dá)到10.5億美元，是本世紀(jì)初用量最大的領(lǐng)域。 (3) 現(xiàn)代高技術(shù)領(lǐng)域：主要用于超聲波技術(shù)、波動采油技術(shù)、海洋通訊、海洋開發(fā)與勘察、海洋捕撈等。預(yù)計2015年此領(lǐng)域的世界市場額將達(dá)到3.3-4.0億美元。

幾年，隨著消費(fèi)電子（手機(jī)、智能手表等）、生物醫(yī)療需求的快速發(fā)展，尤其是代表下一代柔性移動顯示屏OLED的巨大應(yīng)用市場驅(qū)動下，超快激光精密微加工產(chǎn)業(yè)在世界范圍內(nèi)迅速增長。與傳統(tǒng)的納秒長脈沖相比，脈寬小于15皮秒的超快激光器用于材料加工時，由于脈沖的持續(xù)時間短于材料的熱弛豫時間，在加工過程中避免熱效應(yīng)，基本不帶來附加損傷和毛刺，適合于微米乃至納米精度的超精細(xì)冷加工。超快激光的瞬間功率極大，幾乎可以和任何材料相互作用，因此適用于超快激光加工的材料范圍幾乎不受限制，尤其有優(yōu)勢的加工對象包括玻璃、藍(lán)寶石、陶瓷、太陽能薄膜、半導(dǎo)體晶圓、特種合金、精密醫(yī)療器件等。

通過實驗技術(shù)和理論方法的雙重突破，在國際上率先實現(xiàn)了對原子核量子態(tài)的精確描述，揭示了水的核量子效應(yīng)，該成果發(fā)表于《科學(xué)》期刊；通過開發(fā)新型掃描探針技術(shù)，在國際上首次獲得了單個鈉離子水合物的原子級分辨圖像。掃描隧道顯微鏡（Scanning Tunneling Microscope，STM）是一種空間分辨率可以達(dá)到原子量級的微觀探測工具。 然而，受電流放大器帶寬的局限，其時間分辨一般只能達(dá)到微秒量級（10-6 s），而很多微觀動力學(xué)過程往往發(fā)生在皮秒（10-12 s）和飛秒（10-15 s）量級。  為了提高STM的時間分辨率，其中一種比較可行的辦法是將超快激光的泵浦-探測（pump-probe）技術(shù)和STM相結(jié)合，利用超快光與電子隧穿過程的耦合來實現(xiàn)“飛秒-埃”尺度的極限探測。

研制出國內(nèi)首臺超快掃描隧道顯微鏡，實現(xiàn)飛秒級時間分辨和原子級空間分辨，并捕捉到金屬氧化物表面單個極化子的非平衡動力學(xué)行為。該工作于5月19日發(fā)表在物理領(lǐng)域頂級期刊《物理評論快報》上，并被選為編輯推薦文章。

成果描述：通過優(yōu)化配方和有效的表面改性處理，成功地制得了超細(xì)磷酸銨鹽干粉滅火劑，在國內(nèi)尚屬首家。其產(chǎn)品具有以下特點(diǎn)： 1、超細(xì)化：粒徑小，粒度分布窄，粒度主要分布在10μm以內(nèi)，平均粒徑為7.28μm；而普通的磷酸銨鹽干粉滅火劑粒徑大，粒度分布相對寬廣，粒度分布在40～250μm之間的占55%；小于40μm的占45%。 2、斥水性、流動性好：經(jīng)過特殊表面改性，具有良好的斥水性、流動性，其吸濕率，抗結(jié)塊性等指標(biāo)明顯優(yōu)于國標(biāo)，保質(zhì)期更長；其噴射性能為99%（國標(biāo)中要求噴射性能大于90%即可），噴射后干粉質(zhì)量剩余率低，僅為0.64%。 3、滅火效能高：經(jīng)超微細(xì)化和特殊表面改性后，流動性、噴射性能大大改善；其粒徑小，比表面積大，表面活性高，滅火時用量少，滅火快，滅火效能高。同一罐超細(xì)磷酸銨鹽干粉滅火劑的滅火次數(shù)可達(dá)6次，其滅火效能約為普通型磷酸銨鹽干粉滅火劑的4倍。有效滅火時間由原來的4s縮短到1s。市場前景分析：超細(xì)磷酸銨鹽干粉滅火劑,所得的滅火劑為球形,流動性好,易于噴射。空心結(jié)構(gòu),密度小,漂浮時間長;表面積大,與火焰充分接觸,滅火效率高。滅火效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于國內(nèi)同類產(chǎn)品。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：國內(nèi)領(lǐng)先

"表面涂層技術(shù)是改善材料性能的有效技術(shù)之一，在現(xiàn)代工業(yè)中發(fā)揮著越來越重要的作用。將涂層與基體材料的優(yōu)良性能相結(jié)合可以有效降低材料的磨損，提高材料的強(qiáng)度，提高材料的高溫抗氧化性等性能。隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)TiN、CrN等單一涂層材料難易滿足其需要，通過復(fù)合單層材料而成的納米多層膜涂層擁有單層材料無法比擬的綜合性能而越來越被重視，成為了一種具有廣闊應(yīng)用前景的材料，具有重大的應(yīng)用和經(jīng)濟(jì)價值。 技術(shù)特點(diǎn)：該項目制備出了異結(jié)構(gòu)TiAlSiN/Si3N4、CrAlSiN/Si3N4納米多層膜及同結(jié)構(gòu)TiCrAlN/TiAlN納米多層膜，其硬度可超過36 Gpa，抗氧化溫度超過了800℃；可以根據(jù)實際性能需求選擇單層材料制備具有特殊性能的納米多層膜涂層材料。 "