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高功率密度燃料電池薄型金屬雙極板及批量化精密制造技術
2019年上海市技術發明特等獎
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有石墨雙極板，是破解難題的有效途徑。上海交通大學來新民教授團隊歷經十余年研發，與上汽集團、新源動力、上海治臻等企業開展產學研合作，發明了薄型金屬雙極板設計與制造新方法、新工藝和新裝備。主要發明如下：
1、提出了“島群-流道”復合的大規模并聯流場均勻分流原理，解決了現有叉分流道分流的過約束問題，創建了錯層密封的沖壓單極板背對背焊合方法，發明了薄型金屬雙極板“兩板三場”新構型。
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律，建立了細密流場成形及焊接的殘余應力分析模型，發明了極板多步成形誤差補償與激光焊接變形抑制技術。
3、提出了“非晶碳耐蝕-石墨微晶導電”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，發明了非晶-微晶復合涂層及其磁控濺射制備技術。
4、發明了耐蝕導電復合涂層的多腔連續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裝備系統，創建了我國首條金屬雙極板批量化生產線。
本項目獲授權中國發明專利37項，申請PCT專利5項，牽頭和參與制訂國家標準13項，發表SCI論文91篇(全球雙極板主題論文數第一)。開發的金屬極板在國內率先通過5000小時車載工況壽命考核，在國內金屬極板市場上占主導地位；成果應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，為上汽、東風、長城等國內金屬極板燃料電池汽車開發提供了自主可控的核心技術。
金屬雙極板
金屬雙極板連續沖壓成形
金屬雙極板多工位連續激光焊接
金屬雙極板多腔連續磁控濺射工藝裝備
金屬雙極板生產
上海交通大學
2021-05-11
高功率密度燃料電池薄型金屬雙極板及批量化精密制造技術
項目成果/簡介:2019年上海市技術發明特等獎燃料電池“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有石墨雙極板，是破解難題的有效途徑。上海交通大學來新民教授團隊歷經十余年研發，與上汽集團、新源動力、上海治臻等企業開展產學研合作，發明了薄型金屬雙極板設計與制造新方法、新工藝和新裝備。主要發明如下：1、提出了“島群-流道”復合的大規模并聯流場均勻分流原理，解決了現有叉分流道分流的過約束問題，創建了錯層密封的沖壓單極板背對背焊合方法，發明了薄型金屬雙極板“兩板三場”新構型。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律，建立了細密流場成形及焊接的殘余應力分析模型，發明了極板多步成形誤差補償與激光焊接變形抑制技術。3、提出了“非晶碳耐蝕-石墨微晶導電”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，發明了非晶-微晶復合涂層及其磁控濺射制備技術。4、發明了耐蝕導電復合涂層的多腔連續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裝備系統，創建了我國首條金屬雙極板批量化生產線。本項目獲授權中國發明專利37項，申請PCT專利5項，牽頭和參與制訂國家標準13項，發表SCI論文91篇(全球雙極板主題論文數第一)。開發的金屬極板在國內率先通過5000小時車載工況壽命考核，在國內金屬極板市場上占主導地位；成果應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，為上汽、東風、長城等國內金屬極板燃料電池汽車開發提供了自主可控的核心技術。金屬雙極板金屬雙極板連續沖壓成形 金屬雙極板多工位連續激光焊接金屬雙極板多腔連續磁控濺射工藝裝備金屬雙極板生產知識產權類型:發明專利 、 其他技術先進程度:達到國內領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:國家高技術研究發展計劃、上海市科技創新行動重大項目等
上海交通大學
2021-04-10
一種生土建筑墻體表面高疏水性滲透型防水材料
本發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，本發明材料的組分和質量分數為硅酸鹽水泥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，得均勻穩定乳液；向均勻穩定乳液中加入硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥、石灰，充分攪拌至呈穩定漿狀產物，即得本發明材料；本發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。
天津城建大學
2021-04-11
高瓦斯礦井雙局扇故障診斷及自動切換一體化裝置
高瓦斯礦井雙局扇故障診斷及自動切換一體化裝置作為第一臺以DSP為主控制器的集瓦斯故障定位、雙局扇自動切換、閉鎖與控制、可通過監測系統井下分站傳送至地面實現遠程監控的一體化裝置，通過采集井下掘進工作面傳感器信號輸出控制相應的現場設備磁力啟動器從而監控主、副局扇及工作面工作狀態。實現集瓦斯故障定位顯示、雙局扇自動切換控制。電路符合本安MA要求，對未安裝監測監控系統的中小煤礦，解決雙局扇故障診斷及自動切換與監控、瓦斯故障定位、風電氣可靠閉鎖難題，可廣泛用于瓦斯礦井中。 項目先后獲得陜西省教育廳產業化培育基金等的資助，通過了陜西省科技廳組織的驗收和陜西省科技廳的鑒定，所取得成果達到了國內領先水平。已獲發明專利1項，獲各類科研成果獎勵2項，其中中國煤炭工業科學技術二等獎1項，并裝在容和公司的防爆殼已在礦山試應用。
西安科技大學
2021-04-11
一種高導熱低粘度環氧樹脂復合材料及其制備方法和應用
本發明公開了一種高導熱低粘度環氧樹脂復合材料及其制備方 法。所述環氧樹脂復合材料包括體積份數為 25～60 份的第一球形導熱 填料、體積份數為 5～30 份的第二球形導熱填料以及體積分數為 30～ 70 份的環氧樹脂，第一球形導熱填料的中位粒徑不小于 30μm，第二 球形導熱填料的中位粒徑不大于 20μm。其制備方法為：(1)將球形導 熱填料真空干燥，然后依次將環氧樹脂、固化劑和球形導熱填料加入 行星離心式攪拌機中混
華中科技大學
2021-01-12
一種充軟化劑高苯乙烯乳液共沉膠的制備方法
本發明公開了一種充軟化劑高苯乙烯乳液共沉膠的制備方法，步驟為：1)按配方準備原料，將軟化劑和防老劑分別進行乳化，得軟化劑乳液和防老劑乳液；2)將軟化劑乳液和防老劑乳液加入到高苯乙烯膠乳中，攪拌均勻得膠乳混合液；3)將上述膠乳混合物、絮凝劑、質子酸同時且緩慢加入到無機鹽和絮凝劑的混合水溶液中，攪拌均勻得到絮凝混合液；4)在絮凝混合液中加入無機堿調節pH=7，邊攪拌邊形成絮凝物；絮凝物經脫水、干燥制得充軟化劑高苯乙烯乳液共沉膠。本發明制備的共沉膠中軟化劑均勻分散在體系中，起到了有效的軟化作用，大幅度降低了共沉膠的門尼粘度，大幅度提高了高苯乙烯橡膠的加工性能和綜合力學性能。成本降低10%-20%，加工耗能降低10-20%。在輪胎，制鞋，膠輥等行業應用前景十分廣闊。
青島大學
2021-04-13
高含鹽廢水零排放(ZLD)與分質結晶資源化處理關鍵技術
小試階段/n隨著經濟的飛速發展，國內工業高含鹽廢水的減排壓力日益增大，不少廢水中所含無機鹽還具有回收利用的價值，直接排放不僅導致水環境污染，而且還造成鹽資源的浪費。針對目前工業高含鹽廢水零排放(ZLD)處理過程中存在的回收鹽產品純度低、重金屬和有機物雜質含量高、過程能耗高和穩定運轉周期短等問題，研究開發了高含鹽廢水分質結晶及資源化提取關鍵技術，通過石灰乳化學沉淀+改性生物炭吸附+膜分離(或多效蒸發或蒸汽再壓縮MVR)濃縮+分質結晶等耦合處理技術，實現工業高含鹽廢水“零排放(ZLD)”，回收得到的水可
武漢科技大學
2021-01-12
高耐熱高強度的聚乳酸無機纖維復合材料或制品及其制備方法
本發明公開的高耐熱高強度的聚乳酸/無機纖維復合材料或制品是先將右旋聚乳酸或左旋聚乳酸接枝到無機纖維表面，然后通過熔融混合使其與左旋聚乳酸或右旋聚乳酸基體分子鏈在界面區的立構復合來獲得了結晶度為45.5-48.7％，無機纖維的含量為0.2-5.0wt％，拉伸強度為49.3-55.8MPa，耐熱溫度為138.4-150.2℃的聚乳酸/無機纖維復合材料或制品。由于本發明方法利用了聚乳酸具有手性分子的特性，使接枝于無機纖維表面的右旋聚乳酸或左旋聚乳酸，與左旋聚乳酸或右旋聚乳酸基體在界面區形成的立構復合晶體來同步實現界面增強以及對基體的高效成核作用，因而該方法不僅構思巧妙，且也為開發高耐熱高強度的聚乳酸復合材料或制品尋求到了一種有效而簡單的途徑。
四川大學
2016-09-29
一種低密度高阻燃性復合多孔材料及其制備方法和應用
本發明公開的一種低密度高阻燃性復合多孔材料是由以下組分復合而成：無機粒子0.1～5份，聚乙烯醇0.5～10份，阻燃性可交聯聚合物0～5份，阻燃劑0.1～2份，該材料的密度為12～145Kg/m3，極限氧指數為34.5～47.5％，垂直燃燒均為V-0級，峰值熱釋放速率為50.5～135.8kW/m2，總熱釋放為5.6～13.3MJ/m2。本發明還公開了其制備方法。由于本發明提供的多孔材料采用了有一定阻燃效果的無機粒子和交聯聚合物和少量添加適用于基體聚合物聚乙烯醇的高效阻燃劑，因而使得這種多孔材料不僅密度低，導熱系數也低，隔音效果好，機械強度好，可用作隔熱、保溫和隔聲材料，有利于節能降耗，可以達到高的阻燃防火等級，整個制備過程無廢液、廢氣產生，安全環保。
四川大學
2016-09-12
一種具有高單模成品率的漸變脊波導分布反饋激光器
一種高單模成品率的分布反饋激光器，包括激光諧振腔、布拉 格光柵；布拉格光柵為啁啾光柵或者等效的啁啾光柵，并位于諧振腔 內，其等效折射率沿諧振腔腔長方向是變化的；該激光器的模式增益 沿諧振腔腔長方向變化；該激光器輸出單縱模。本發明由于采用啁啾 光柵或者等效的啁啾光柵，同時使激光器的模式增益沿腔長方向變化， 并通過在激光器兩端面分別鍍高反膜和增透膜配合，能夠提高激光器 在布拉格阻帶指定的一邊，即藍邊或者紅邊光激射的概率，
華中科技大學
2021-04-14