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北京大學(xué)物理學(xué)院凝聚態(tài)物理與材料物理研究所、人工微結(jié)構(gòu)和介觀物理國家重點實驗室劉開輝教授課題組與合作者提出模塊化局域元素供應(yīng)生長技術(shù)，成功實現(xiàn)了半導(dǎo)體性二維過渡金屬硫族化合物晶圓批量化高效制備，晶圓尺寸可從2英寸擴展至與當(dāng)代主流半導(dǎo)體工藝兼容的12英寸，有望推動二維半導(dǎo)體材料由實驗研究向產(chǎn)業(yè)應(yīng)用過渡，為新一代高性能半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展奠定了材料基礎(chǔ)。2023年7月4日，相關(guān)研究以“模塊化局域元素供應(yīng)技術(shù)批量制備12英寸過渡金屬硫族化合物晶圓”（Modularized Batch Production of 12-inch Transition Metal Dichalcogenides by Local Element Supply）為題，在線發(fā)表于《科學(xué)通報》（Science Bulletin）。

本發(fā)明公開了一種金剛石-立方氮化硼萬能型超硬刀具材料和刀具及其制備方法，其特點是以金剛石和立方氮化硼為原料，經(jīng)預(yù)處理與成型后，將坯件裝配燒結(jié)單元放入高溫高壓裝置中，在壓強為7-25GPa溫度為1000-2700℃，燒結(jié)固溶強化10s～30min，獲得晶粒大小均勻，晶界嚴密閉合，金剛石與立方氮化硼晶界之間硼、碳、氮原子形成高原子密度、三維網(wǎng)狀、強共價鍵的致密結(jié)構(gòu)金剛石-立方氮化硼萬能型超硬刀具材料；再將萬能型超硬刀具材料加工成等高的圓柱體，兩端拋光平整之后加工成邊長和厚度均為2～3mm的三角柱體，在真空度1x10-3Pa,溫度800℃與鋼質(zhì)合金基底焊接，然后用激光加工成半徑為0.4～0.8mm的刀尖圓弧的超硬合金刀具。

高氮不銹鋼是近年來隨著冶金科技進步出現(xiàn)的一種新型工程材料，具備高強度，良好的韌性、優(yōu)異的耐磨性、耐腐蝕性能等優(yōu)異的性能，大幅提高武器裝備在海洋、空中、地下及其它惡劣環(huán)境下的抗腐蝕及“三防”能力，可廣泛用于高抗打擊能力、高隱蔽性能、高壓與深潛、高抗腐蝕性、耐磨耐高溫及減少維護的軍工重要產(chǎn)品及基礎(chǔ)設(shè)施等國防軍工領(lǐng)域。超高強度高品質(zhì)高氮不銹鋼，具有超高強度、硬度和優(yōu)異的耐蝕性能，在航空航天材料和軍用裝備中具有廣闊的應(yīng)用前景。

（專利號：ZL 201510240031.9） 簡介：本發(fā)明公開了一種升降的高拉速下抑制結(jié)晶器液面波動的系統(tǒng)，屬于結(jié)晶器工藝優(yōu)化技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括主體單元和升降單元，聚流器側(cè)面設(shè)有與其相連通的聚流口，聚流器內(nèi)部設(shè)有擋流板；分流器為一長方體，分流器上部設(shè)有從分流器的中心向分流器兩側(cè)，大小依次增大的若干通孔；出流口通過吊柱與分流器相連，分流器通過大吊柱與升降單元相連；升降車兩端設(shè)有車輪，車輪與豎直設(shè)置的鐵軌相配合；鐵軌頂部設(shè)有滑輪，鋼纜一端繞過滑輪與升降車相連，鋼纜另一端與升降電機的轉(zhuǎn)軸相連。本發(fā)明能夠抑制高拉速下結(jié)晶器液面波動，且能夠使聚流口最大限度聚集由浸入式水口側(cè)孔噴射出來的射流、有效抑制分流器水口上釋放鋼液量不均勻的現(xiàn)象。

2019年上海市技術(shù)發(fā)明特等獎 燃料電池“高功率密度、大功率輸出、長壽命運行、低成本制造”是長期制約燃料電池汽車規(guī)模化推廣的國際難題，變革燃料電池核心部件，采用金屬雙極板替代現(xiàn)有石墨雙極板，是破解難題的有效途徑。上海交通大學(xué)來新民教授團隊歷經(jīng)十余年研發(fā)，與上汽集團、新源動力、上海治臻等企業(yè)開展產(chǎn)學(xué)研合作，發(fā)明了薄型金屬雙極板設(shè)計與制造新方法、新工藝和新裝備。主要發(fā)明如下： 1、提出了“島群-流道”復(fù)合的大規(guī)模并聯(lián)流場均勻分流原理，解決了現(xiàn)有叉分流道分流的過約束問題，創(chuàng)建了錯層密封的沖壓單極板背對背焊合方法，發(fā)明了薄型金屬雙極板“兩板三場”新構(gòu)型。 2、揭示了大面積超薄板細密流道的成形回彈及焊接變形規(guī)律，建立了細密流場成形及焊接的殘余應(yīng)力分析模型，發(fā)明了極板多步成形誤差補償與激光焊接變形抑制技術(shù)。 3、提出了“非晶碳耐蝕-石墨微晶導(dǎo)電”的涂層性能綜合原理，探明了石墨微晶縱向生長機制；提出了非晶碳沉積過程伴生石墨微晶生長的控制方法，發(fā)明了非晶-微晶復(fù)合涂層及其磁控濺射制備技術(shù)。 4、發(fā)明了耐蝕導(dǎo)電復(fù)合涂層的多腔連續(xù)磁控濺射等工藝裝備，研制了融合多步成形-多工位焊接-多腔濺射的金屬雙極板生產(chǎn)裝備系統(tǒng)，創(chuàng)建了我國首條金屬雙極板批量化生產(chǎn)線。 本項目獲授權(quán)中國發(fā)明專利37項，申請PCT專利5項，牽頭和參與制訂國家標(biāo)準(zhǔn)13項，發(fā)表SCI論文91篇(全球雙極板主題論文數(shù)第一)。開發(fā)的金屬極板在國內(nèi)率先通過5000小時車載工況壽命考核，在國內(nèi)金屬極板市場上占主導(dǎo)地位；成果應(yīng)用于我國首輛金屬極板燃料電池轎車與客車、首個上汽P390型115kW車用全功率電堆開發(fā)，為上汽、東風(fēng)、長城等國內(nèi)金屬極板燃料電池汽車開發(fā)提供了自主可控的核心技術(shù)。 金屬雙極板 金屬雙極板連續(xù)沖壓成形   金屬雙極板多工位連續(xù)激光焊接 金屬雙極板多腔連續(xù)磁控濺射工藝裝備 金屬雙極板生產(chǎn)

成果描述：聚乙烯醇縮丁醛樹脂（Polyvinyl Butyral，簡稱PVB），是由聚乙烯醇樹脂（PVA）在催化劑存在下和正丁醛進行縮聚反應(yīng)得到功能性樹脂。 聚乙烯醇縮丁醛樹脂分為低粘和高粘兩類，低粘度PVB主要用于制備一般的薄膜、粘結(jié)劑、涂料、紙張?zhí)幚怼⑻沾傻阮I(lǐng)域；高粘聚乙烯醇縮丁醛樹脂PVB主要用于汽車、飛機、高層建筑玻璃幕墻、潛艇等用安全玻璃的夾層材料，可以在保持良好透光性的前提下提高安全玻璃的抗沖擊性性能。 本成果在高品質(zhì)PVB樹脂的合成技術(shù)的研究開發(fā)上進行了卓有成效的工作，應(yīng)用新型高效混合剪切反應(yīng)技術(shù)、洗液/濾液循環(huán)利用技術(shù)、無乳縮醛化反應(yīng)技術(shù)和新型高效強制外循環(huán)縮醛化反應(yīng)器成功地解決了現(xiàn)階段國內(nèi)PVB樹脂普遍存在的問題，改善了高分子鏈條微觀結(jié)構(gòu)，避免高分子鏈條間的交聯(lián)，使縮醛度更高更均勻，由此樹脂制得的膜片具有高透光率和低霧度等光學(xué)性能，完全可以滿足安全玻璃中間膜的需要。 同時，該技術(shù)成果避免了傳統(tǒng)工藝上的低溫反應(yīng)，可以使初始反應(yīng)溫度從20℃開始，避免了使用冷凍帶來的高能耗。且工藝過程大大提高了丁醛利用率，降低了生產(chǎn)成本，適合工業(yè)化轉(zhuǎn)化。市場前景分析：聚乙烯醇縮丁醛樹脂分為低粘和高粘兩類，低粘度PVB主要用于制備一般的薄膜、粘結(jié)劑、涂料、紙張?zhí)幚怼⑻沾傻阮I(lǐng)域；高粘聚乙烯醇縮丁醛樹脂PVB主要用于汽車、飛機、高層建筑玻璃幕墻、潛艇等用安全玻璃的夾層材料，可以在保持良好透光性的前提下提高安全玻璃的抗沖擊性性能。 目前，世界上生產(chǎn)高品質(zhì)聚乙烯醇縮丁醛樹脂的公司主要集中在美國、日本和西歐等經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)， 主要是美國首諾公司( SOLUTION) 、杜邦公司(DUPONT) 、日本積水化學(xué)工業(yè)公司( SEKESUI) 和德國佳氏福公司( TROSIFOL) 。 我國聚乙烯醇縮丁醛樹脂及膜片的生產(chǎn)企業(yè)大概有十余家，樹脂總生產(chǎn)能力達到40000噸/年，膜片總生產(chǎn)能力達到35000噸/年。但其中低粘度聚乙烯醇縮丁醛樹脂占80%以上，安全玻璃用高粘度產(chǎn)品（包括回收國外廢PVB料）不到10%，且品質(zhì)和國外相比還存在較大差距，主要表現(xiàn)在：顏色發(fā)黃、酸值偏高、縮醛度較低（國內(nèi)一般70%以下，國外可以達到80%以上），透明度、霧度和柔軟性較差等等，每年需要直接從國外進口高粘度高品質(zhì)的PVB樹脂和膜片，以滿足國內(nèi)汽車工業(yè)和建筑工業(yè)的發(fā)展所需。 對于國內(nèi)需求量來說，現(xiàn)在低端產(chǎn)品市場已趨于飽和，但中高端產(chǎn)品市場仍供不應(yīng)求，許多高端產(chǎn)品仍需從國外大量進口。目前國內(nèi)僅汽車工業(yè)對安全玻璃用的高粘度聚乙烯醇縮丁醛樹脂需求在1.5萬噸/年，且年增長率大約在15%-20%左右，市場發(fā)展前景廣闊。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：以500噸/年的規(guī)模計算，該項目的投資額大致在1300萬元左右（其中100萬元為流動資金）。據(jù)可行性分析計算，聚乙烯醇縮丁醛樹脂的直接生產(chǎn)成本為1.43萬元/噸，車間成本為2.046萬元/噸，工廠成本為2.68萬元/噸，銷售成本為2.71萬元/噸。現(xiàn)目前該產(chǎn)品的市場售價為3.3萬元/噸。企業(yè)的年純利潤為220.76萬元，凈投資收益率為16.98%。 國際先進。

項目成果/簡介:2019年上海市技術(shù)發(fā)明特等獎燃料電池“高功率密度、大功率輸出、長壽命運行、低成本制造”是長期制約燃料電池汽車規(guī)模化推廣的國際難題，變革燃料電池核心部件，采用金屬雙極板替代現(xiàn)有石墨雙極板，是破解難題的有效途徑。上海交通大學(xué)來新民教授團隊歷經(jīng)十余年研發(fā)，與上汽集團、新源動力、上海治臻等企業(yè)開展產(chǎn)學(xué)研合作，發(fā)明了薄型金屬雙極板設(shè)計與制造新方法、新工藝和新裝備。主要發(fā)明如下：1、提出了“島群-流道”復(fù)合的大規(guī)模并聯(lián)流場均勻分流原理，解決了現(xiàn)有叉分流道分流的過約束問題，創(chuàng)建了錯層密封的沖壓單極板背對背焊合方法，發(fā)明了薄型金屬雙極板“兩板三場”新構(gòu)型。2、揭示了大面積超薄板細密流道的成形回彈及焊接變形規(guī)律，建立了細密流場成形及焊接的殘余應(yīng)力分析模型，發(fā)明了極板多步成形誤差補償與激光焊接變形抑制技術(shù)。3、提出了“非晶碳耐蝕-石墨微晶導(dǎo)電”的涂層性能綜合原理，探明了石墨微晶縱向生長機制；提出了非晶碳沉積過程伴生石墨微晶生長的控制方法，發(fā)明了非晶-微晶復(fù)合涂層及其磁控濺射制備技術(shù)。4、發(fā)明了耐蝕導(dǎo)電復(fù)合涂層的多腔連續(xù)磁控濺射等工藝裝備，研制了融合多步成形-多工位焊接-多腔濺射的金屬雙極板生產(chǎn)裝備系統(tǒng)，創(chuàng)建了我國首條金屬雙極板批量化生產(chǎn)線。本項目獲授權(quán)中國發(fā)明專利37項，申請PCT專利5項，牽頭和參與制訂國家標(biāo)準(zhǔn)13項，發(fā)表SCI論文91篇(全球雙極板主題論文數(shù)第一)。開發(fā)的金屬極板在國內(nèi)率先通過5000小時車載工況壽命考核，在國內(nèi)金屬極板市場上占主導(dǎo)地位；成果應(yīng)用于我國首輛金屬極板燃料電池轎車與客車、首個上汽P390型115kW車用全功率電堆開發(fā)，為上汽、東風(fēng)、長城等國內(nèi)金屬極板燃料電池汽車開發(fā)提供了自主可控的核心技術(shù)。金屬雙極板金屬雙極板連續(xù)沖壓成形 金屬雙極板多工位連續(xù)激光焊接金屬雙極板多腔連續(xù)磁控濺射工藝裝備金屬雙極板生產(chǎn)知識產(chǎn)權(quán)類型:發(fā)明專利 、 其他技術(shù)先進程度:達到國內(nèi)領(lǐng)先水平成果獲得方式:獨立研究獲得政府支持情況:國家級計劃/專項類別:國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃、上海市科技創(chuàng)新行動重大項目等

本發(fā)明公開了一種生土建筑墻體表面高疏水性滲透型防水材料及其制備方法，本發(fā)明材料的組分和質(zhì)量分數(shù)為硅酸鹽水泥2-8％，鋁酸鹽水泥2-8%，石灰2-15%，丙烯酸2-9％，聚丙烯酰胺5-20％，硅氧烷滲透劑3-15%，乳化劑0.5-3%，余量為水；以水將丙烯酸配制成濃度為為2～9%的丙烯酸水溶液后，向丙烯酸水溶液中依次加入聚丙烯酰胺、乳化劑，在添加的同時混合攪拌均勻；之后加入硅氧烷滲透劑，充分攪拌，得均勻穩(wěn)定乳液；向均勻穩(wěn)定乳液中加入硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥、石灰，充分攪拌至呈穩(wěn)定漿狀產(chǎn)物，即得本發(fā)明材料；本發(fā)明防水材料對生土基體具有高滲透性，且具有突出的防水、抗裂性能；提高了生土墻體的抗水性和耐候性；本材料無毒無污染，制備及施工方法簡單，值得推廣使用。