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聚合物熱電材料
給體片段以氟原子修飾的n型給受體聚合物熱電材料，利用聚合物鏈間的給受體相互作用維持聚合物的電子遷移率，通過引入氟原子增加聚合物的電子親和性以提高n摻雜效率，兩者的協(xié)同作用大幅度提高了聚合物的n型電導(dǎo)率。通過進(jìn)一步提高聚合物的塞貝克系數(shù)，成功地將n型給受體聚合物的熱電性能提高了三個(gè)數(shù)量級(jí)。引入氟原子的聚合物的n型電導(dǎo)率提升至1.3 S/cm，功率因子提升至4.6 μW/mK2，是目前n型給受體聚合物熱電材料的最佳性能。?通過對(duì)聚合物在摻雜狀態(tài)下的電子順磁共振譜、紫外光電子能譜和X射線光電子能譜的表征證明了氟原子的引入提高了聚合物的n摻雜能力。場(chǎng)效應(yīng)晶體管器件結(jié)果則表明氟原子的引入提高了聚合物在n摻雜狀態(tài)下的電子遷移率。這兩者的協(xié)同作用使得該聚合物的電導(dǎo)率相比沒有引入氟原子的聚合物提高了1000倍。此外，掠入射X射線衍射、原子力顯微鏡以及導(dǎo)電原子力顯微鏡實(shí)驗(yàn)證明了氟原子的引入改變了聚合物的分子排列，提高了聚合物與摻雜劑的混溶性，使聚合物從“局部摻雜”的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椤熬鶆驌诫s”狀態(tài)，從而維持了摻雜聚合物較高的n型塞貝克系數(shù)。
北京大學(xué)
2021-04-11
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納米晶雜化材料
1．成果介紹有機(jī)無(wú)機(jī)雜化發(fā)光材料是一類重要功能性雜化材料，因無(wú)機(jī)物與有機(jī)物在分子水平或納米尺寸復(fù)合和雜化，使其制得的雜化材料同時(shí)兼具無(wú)機(jī)和有機(jī)組分的優(yōu)良特性、便于分
南京工業(yè)大學(xué)
2021-01-12
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無(wú)機(jī)量子點(diǎn)發(fā)光材料
準(zhǔn)備了高效紅、綠、藍(lán)量子點(diǎn)和納米材料，無(wú)機(jī)量子點(diǎn)材料在發(fā)光、顯示、太陽(yáng)能電池、生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用前景。如下圖為藍(lán)光量子點(diǎn)材料的圖譜。 納米材料的透射電子顯微鏡圖譜，其中右下角的插圖分別為各自在紫外燈照射下的數(shù)碼照片 利用制備的ZnO納米陣列首次得到了色純度較高的有機(jī)復(fù)合/無(wú)機(jī)紫外LED，實(shí)現(xiàn)了室溫下ZnO納米棒在380nm附近的電致發(fā)光。并利用所制備的ZnO、TiO量子點(diǎn)和納米材料，實(shí)現(xiàn)在太陽(yáng)能電池領(lǐng)域的應(yīng)用，提高了有機(jī)太陽(yáng)能電池的效率。
北京交通大學(xué)
2021-04-13
隔熱用氣凝膠材料
課題組在國(guó)防973項(xiàng)目、教育部“創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)發(fā)展計(jì)劃”項(xiàng)目、總裝預(yù)研基金項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目支持下，深入開展SiO2氣凝膠、碳化物氣凝膠等方面研究工作。纖維增強(qiáng)SiO2氣凝膠的耐溫性達(dá)650℃、密度在0.1~0.3g/cm3、熱導(dǎo)率：0.02W/(m?K)(25℃)、抗壓強(qiáng)度在0.4~1MPa；纖維增強(qiáng)SiC氣凝膠在有氧環(huán)境耐溫1400℃、無(wú)氧環(huán)境下耐溫1600℃、密度在0.28~0.6g/cm3、抗壓強(qiáng)度大于2Mpa、孔隙率在85~94%、室溫下熱導(dǎo)率為0.07W/(m?K)。產(chǎn)品可用于外墻保溫專用氣凝膠板材、氣凝膠玻璃、鋼結(jié)構(gòu)防火，替代傳統(tǒng)的保溫材料對(duì)管道、爐窯及其他熱工設(shè)備、熱水器、冷藏設(shè)備，大型海洋艦艇、船舶、客車、航天導(dǎo)彈等保溫。其中纖維增強(qiáng)SiO2氣凝膠材料方面研究成果已經(jīng)部分轉(zhuǎn)讓兩家企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
南京工業(yè)大學(xué)
2021-04-13
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鋁基復(fù)合材料
金屬基復(fù)合材料問世不足三年，但由于其制備工藝簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，具有高比強(qiáng)、高比剛及高耐磨性等優(yōu)良性能，在國(guó)外已廣泛用于航空、航天、汽車、軍工等領(lǐng)域。我校于80年代開始進(jìn)行鋁基復(fù)合材料的制備、性能及應(yīng)用研究，已獲得許多重要成果，現(xiàn)已可用穩(wěn)定工藝制備管材、棒材及形狀較為復(fù)雜的零部件，如汽車連桿、汽缸套、油田抽油機(jī)缸套、汽車摩擦片、皮帶輪等機(jī)器構(gòu)件，還可用于開發(fā)各
西安交通大學(xué)
2021-01-12
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超強(qiáng)空氣水捕獲材料
成果介紹開發(fā)了一種基于超薄二維MOFs納米片的空氣水捕獲材料，其顯示了超強(qiáng)空氣水捕獲能力以及超低吸附水解吸溫度，在空氣水捕獲裝置及濕度控制玻璃窗發(fā)明具有重大應(yīng)用潛力。技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)及參數(shù)通過范德華異質(zhì)結(jié)組裝，實(shí)現(xiàn)了材料的強(qiáng)空氣水捕獲能力以及超低吸附水解吸溫度。1. 材料的空氣水捕獲量達(dá)到自身質(zhì)量的500[%]以上；2. 吸附水解吸溫度在45oC以下，解吸時(shí)間在15分鐘以內(nèi)；3. 時(shí)間短于1h的空氣水吸附-解吸過程。
東南大學(xué)
2021-04-13
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超細(xì)材料的制備
本項(xiàng)目主要包括超細(xì)高純氧化鋁粉體及生物醫(yī)用氧化鋯納米粉體，以納米 級(jí)、亞微米級(jí)的無(wú)機(jī)鹽、過渡金屬離子為中間原料制備，具有耐候性好、耐酸 堿腐蝕、投資規(guī)模小、附加值高等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用廣泛，能夠替代國(guó)外進(jìn)口產(chǎn)品。 本項(xiàng)目是通過溶膠凝膠與水熱法相結(jié)合的技術(shù)手段，使易水解的金屬無(wú)機(jī)鹽或 金屬醇鹽化合物在某種溶劑中與水發(fā)生反應(yīng)，經(jīng)過水解與縮聚過程逐漸凝膠化， 再經(jīng)干燥、燒結(jié)等后處理得到超細(xì)粉末，避免了微粒的過度生長(zhǎng)以及在液相中 的團(tuán)聚，可獲得粒徑分布很窄納米級(jí)。
山東大學(xué)
2021-04-13
先進(jìn)薄膜材料研發(fā)項(xiàng)目
1、制備設(shè)備技術(shù)先進(jìn)： 多弧離子鍍?cè)O(shè)備加裝脈沖磁控后實(shí)現(xiàn)了對(duì)等離子體的約束與控制，從而制 備的涂層物理性能更好，并實(shí)現(xiàn)了 Ti/TiNX/TiC1-xNx/TiC、 Cr/ CrNX/ CrC1-xNx/ CrC 薄膜顏色可調(diào)，實(shí)驗(yàn)證明此工藝制備的涂層表面更加光潔、硬度更大，效 率更高。脈沖電源、磁系統(tǒng)和 PLC 控制系統(tǒng)均為課題組自行開發(fā)，具有設(shè)備技 術(shù)創(chuàng)新，此項(xiàng)工作在國(guó)內(nèi)領(lǐng)先。 2. 涂層設(shè)計(jì)理念合理 用脈沖磁控多弧離子鍍制備 Ti/TiNX/TiN、Ti/TiNX/TiC1-xNx/TiC、Cr/Cr NX/ CrC1-xNx/ CrC、Cr/CrN/CrAlSiN 梯度復(fù)合薄膜。本方案通過優(yōu)化膜系和制備工 藝參數(shù)，可以有效緩解應(yīng)力，提高涂層在基底上的附著力，此項(xiàng)研究具有薄膜 材料設(shè)計(jì)創(chuàng)新，具有國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。由于梯度復(fù)合薄膜制備參數(shù)變化多，工藝 參數(shù)實(shí)現(xiàn)了 PLC 控制，生產(chǎn)效率和重復(fù)性大大提高。 3. 綠色環(huán)保無(wú)污染 由于真空鍍膜工藝無(wú)污染，且制備的薄膜質(zhì)量好，此工藝代替高污染的電 鍍工藝，是綠色環(huán)保產(chǎn)業(yè)，符合國(guó)家提倡主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向 4. 制備開發(fā) DLC 薄膜 利用線性離子源發(fā)電技術(shù)制備了 DLC（Diamond like carbon）薄膜，此薄 膜制備工藝國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，具有沉積溫度低、薄膜質(zhì)量好特點(diǎn)，可用于醫(yī)療器械和 各種機(jī)械配件鍍膜等，其制備方法重復(fù)性好、襯底溫度低等特點(diǎn)。
山東大學(xué)
2021-04-13
鋰離子電池材料
本發(fā)明涉及一種鋰離子電池正極材料原位碳包覆硼酸錳鋰碳復(fù)合材料,是 將鋰源、錳源、硼源和碳源按比例在分散溶劑中研磨混合均勻,烘干得粉體,再 于管式爐中將煅燒得到六方或單斜相的硼酸錳鋰與碳的復(fù)合材料。將所得產(chǎn)品 制備成鋰離子電池極片組裝成電池,有較高的放電容量和良好的循環(huán)穩(wěn)定性。 本發(fā)明采用固相方法,耗能少,可批量工業(yè)化生產(chǎn),已申報(bào)國(guó)家發(fā)明專利。
山東大學(xué)
2021-04-13
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熱電材料研究成果
衡量熱電材料能量轉(zhuǎn)化效率的最重要的指標(biāo)是其品質(zhì)因子ZT(=S2σT/κ)， 而降低材料的熱導(dǎo)率κ是一種確實(shí)有效的提高功率因子的手段。雖然材料所經(jīng)歷的退火過程可以通過影響材料的微觀結(jié)構(gòu)從而決定材料的熱導(dǎo)率，但是這些唯象的分析并未得到熱動(dòng)力學(xué)的理論支撐因而僅僅浮于表象。 在這篇論文中，作者首先觀測(cè)到一個(gè)非常有意思的現(xiàn)象：隨著PbTe中CdTe成分的增加，其晶格熱導(dǎo)率在快冷和慢冷的退火條件下表現(xiàn)出截然相反的趨勢(shì)。為此，經(jīng)過細(xì)致的透射電鏡觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，在不同的退火條件下，其CdTe相析出物隨著CdTe成分的增加呈現(xiàn)出迥異的微觀形貌。為探究其原理，作者先是利用熱動(dòng)力學(xué)理論計(jì)算模擬析出相的成核和生長(zhǎng)過程，得出CdTe作為第二相從母體PbTe中析出的分布函數(shù)，然后考察析出相的尺寸和數(shù)密度對(duì)聲子散射的不同作用，最終結(jié)合Callaway模型做出了和實(shí)驗(yàn)數(shù)值符合非常好的模擬結(jié)果，從而為實(shí)驗(yàn)觀測(cè)的晶格熱導(dǎo)率提供了熱動(dòng)力學(xué)依據(jù)。該研究對(duì)熱電材料中利用優(yōu)化退火條件實(shí)現(xiàn)晶格熱導(dǎo)率的調(diào)控提供了很好的理論指導(dǎo)和啟發(fā)。
南方科技大學(xué)
2021-04-13