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納米碳材料高效生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用
成果描述：納米碳材料在人類的生產(chǎn)生活中正顯示出越來越多的重要作用，具有廣闊的市場空間。碳納米材料生產(chǎn)由于成本高及部分技術(shù)上的瓶頸制約了大規(guī)模生產(chǎn)，市場拓展減緩。我們團(tuán)隊(duì)經(jīng)過十余年的研究和開發(fā)，采取研發(fā)創(chuàng)新的高新技術(shù)，可廉價(jià)高效地生產(chǎn)高附加值碳納米材料（納米碳管，納米碳纖維）。目前技術(shù)路線可行，實(shí)驗(yàn)室小試階段已完成；團(tuán)隊(duì)急需通過有實(shí)力企業(yè)的誠意投入，共同完成納米碳材料新產(chǎn)品的放大生產(chǎn)；快速擴(kuò)大工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)和市場銷售，形成品牌。市場前景分析：可用于多個(gè)高技術(shù)產(chǎn)品市場，附加值高；例如：可強(qiáng)化鋰電池電極材料性能和鋰電池的整體性能；可用于超級電容器儲存電能；可用于隱身吸波材料；以及飛機(jī)、汽車等輕質(zhì)配件材料，輕質(zhì)合金鋼，強(qiáng)化鋼化高分子材料等。其中納米碳纖維年用量4萬噸，納米碳管年產(chǎn)能數(shù)千噸；而且每年都在明顯增長。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：目前本團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新研發(fā)的新技術(shù)的指標(biāo)主要有催化劑性能指標(biāo)和碳納米管純度指標(biāo)。碳納米管 CVD 制備過程中催化劑的性能將直接影響所生產(chǎn)的碳納米管的性能。碳納米管的技術(shù)指標(biāo)主要有反應(yīng)溫度、制備 CNTs 單位質(zhì)量產(chǎn)量、及原料固碳率等。本技術(shù)中催化劑反應(yīng)溫度低于800 ℃, 催化劑的產(chǎn)碳能力可達(dá)CNTs 60 - 120 kg/kg cat, 原料單程固碳率為 15%-50%；納米碳材料純度高，在85%-98%。碳納米管的純度高，制備的碳納米管純度超過85%；有的達(dá)到 98%。國際先進(jìn),國內(nèi)先進(jìn)。
四川大學(xué)
2021-04-10
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高性能水泥基系列快速修補(bǔ)材料
混凝土結(jié)構(gòu)因其脆性大的弱點(diǎn)，在工程應(yīng)用中往往不可避免產(chǎn)生開裂。混凝土結(jié)構(gòu) 因開裂導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)水密性下降、滲漏，影響工程的使用壽命，甚至無法正常使用。 這是建筑界普遍存在的問題。水工、道路、橋梁等工程中混凝土結(jié)構(gòu)受損后，需要進(jìn)行 快速修補(bǔ)。從混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生開裂的原因與環(huán)境條件分析，開發(fā)新型高性能修補(bǔ)材料具 有重要意義。 本發(fā)明技術(shù)根據(jù)不同現(xiàn)代混凝土工程的修補(bǔ)需求，開發(fā)出系列高性能快速修補(bǔ)材料， 包括超快硬修補(bǔ)材料、快硬早強(qiáng)修補(bǔ)材料、高性能快速修補(bǔ)材料。 高性能水泥基系列快速修補(bǔ)材料的主要特點(diǎn)是早期強(qiáng)度高、無收縮、與基面粘接強(qiáng) 度高、長期穩(wěn)定性好、耐久性優(yōu)越等特點(diǎn)。還具有耐磨性好、抗沖擊性能優(yōu)越、高抗凍 性等特殊功能。更重要的是通車時(shí)間可從 3 小時(shí)到 24 小時(shí)內(nèi)調(diào)節(jié)。 高性能水泥基系列快速修補(bǔ)材料可廣泛適用于道路、機(jī)場跑道、鋼筋混凝土、輕集 料混凝土、橋梁、建筑、水工和路面等混凝土結(jié)構(gòu)物（構(gòu)筑物）等裂縫或缺陷的修補(bǔ)， 也適合于路面的大面積修補(bǔ)，尤其適合于北方嚴(yán)寒、鹽凍地區(qū)的工程應(yīng)用。
同濟(jì)大學(xué)
2021-04-11
太陽能電池增效薄膜材料
太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率是評判太陽能電池性能的重要參數(shù)之一，在國外實(shí)驗(yàn)室 最高轉(zhuǎn)換效率已達(dá) 24.8%，而國內(nèi)最高為 19.79%。為了改善太陽能電池的性能，必須提 高太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率。而太陽能電池轉(zhuǎn)換效率損失的主要原因是由于表面上的光反 射作用，太陽光不能全部都入射到太陽電池中去，導(dǎo)致電子一空穴對的產(chǎn)生率不高。減 少反射就成為增加太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率的重要途徑。 同濟(jì)大學(xué)研究了在太陽能電池光電板外制備減反射涂層來增加太陽能轉(zhuǎn)化效率的方 法。減反射薄膜的鍍制是相關(guān)課題組納米多孔材料應(yīng)用的主要方向之一，具有近十年的 技術(shù)積累，相關(guān)的成果已被用于國家的激光武器。基于以上基礎(chǔ)及優(yōu)勢，通過涂布二氧 化硅減反射膜，可使電池總體光電轉(zhuǎn)換效率明顯提高。
同濟(jì)大學(xué)
2021-04-11
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原位合成AlN/Al電子封裝材料技術(shù)
西安科技大學(xué)自2007年開始就對電子封裝材料制備技術(shù)開始研究，目前已經(jīng)開發(fā)出AlN/Al、SiC/Al系列電子封裝材料制備技術(shù)。涉及原位合成、無壓浸滲、熱壓燒結(jié)等多種制備方法。本項(xiàng)成果為一種原位合成AlN/Al電子封裝材料技術(shù)，目前此項(xiàng)技術(shù)已獲批國家發(fā)明專利1項(xiàng)。
西安科技大學(xué)
2021-04-11
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一種聚丙烯復(fù)合材料
聚丙烯/木質(zhì)素復(fù)合材料的制備，通過添加相容劑，使官能團(tuán)之間進(jìn)行反應(yīng)，可以有效地 降低木質(zhì)素中的親水基團(tuán)，增加其與聚丙烯的界面粘結(jié)性。通過選擇適當(dāng)種類和比例的增韌 劑，添加鈦酸鉀晶須以及其他助劑，來提高聚丙烯/木質(zhì)素復(fù)合材料的綜合力學(xué)性能。其中改 性木質(zhì)素接枝聚合物是通過用含雙鍵酯化劑與木質(zhì)素中羥基發(fā)生酯化反應(yīng)并進(jìn)一步將改性木質(zhì) 素與取代烯烴單體接枝所得，通過改性木質(zhì)素接枝聚合物以及增韌劑的加入可以降低復(fù)合材料 脆性和提高復(fù)合材料的綜合力學(xué)性能。通過以上方法制備的復(fù)合材料合理利用了紙漿和造紙工 業(yè)中的廢棄副產(chǎn)物木質(zhì)素，可以有效減少聚丙烯的用量并降低石油資源的消耗。因此，本發(fā)明 將具有較強(qiáng)的推廣前景。
華東理工大學(xué)
2021-04-11
聚烯烴發(fā)泡材料制備關(guān)鍵技術(shù)
目前常用的泡沫材料有聚氨酯、聚苯乙烯和聚乙烯三大類，但發(fā)泡聚苯乙烯制品難回收，對周圍環(huán)境造成“白色污染”，聚氨酯泡沫在發(fā)泡過程中存在對人體有害的異氰酸酯殘留物且發(fā)泡材料無法回收利用。發(fā)泡聚丙烯以其優(yōu)良的耐熱性、較高的韌性和抗沖擊強(qiáng)度以及可回收利用等優(yōu)點(diǎn)而倍受人們青睞。但由于聚丙烯熔體強(qiáng)度低，發(fā)泡過程難以控制，因此很難制備泡孔均勻、形態(tài)可控的發(fā)泡聚丙烯產(chǎn)品。目前只有少數(shù)國家掌握聚丙烯發(fā)泡技術(shù)，我國還未實(shí)現(xiàn)其產(chǎn)業(yè)化。本項(xiàng)目首次把脈動(dòng)剪切力場引入到聚丙烯擠出發(fā)泡過程中，建立了聚丙烯擠出發(fā)泡成型新方法，制備出了泡孔均勻細(xì)膩、高閉孔率的發(fā)泡聚丙烯。項(xiàng)目技術(shù)路線如下：首先利用普通聚丙烯通過交聯(lián)接枝制備出適合發(fā)泡的高熔體強(qiáng)度聚丙烯，其次在脈動(dòng)剪切力場作用下高熔體強(qiáng)度聚丙烯擠出發(fā)泡制備發(fā)泡聚丙烯。本項(xiàng)目的技術(shù)特點(diǎn)是在普通聚丙烯發(fā)泡成型工藝基礎(chǔ)上，創(chuàng)新性的附加脈動(dòng)剪切力場，使發(fā)泡過程更易控制，所制備出的發(fā)泡聚丙烯產(chǎn)品泡孔更加均勻細(xì)密。發(fā)泡聚丙烯可用于包裝、汽車、建筑保溫、體育防護(hù)器材等行業(yè)。
華東理工大學(xué)
2021-04-11
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木塑復(fù)合材料注塑成型技術(shù)
木塑復(fù)合材料(WPC)兼有木材成本低和塑料性能佳的優(yōu)點(diǎn)，目前大多采用擠出或模壓法進(jìn)行加工。而采用注塑成型，其優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)速度快、效率高、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，且能成型形狀復(fù)雜的制品。 本項(xiàng)目針對聚烯烴（聚乙烯、聚丙烯）基木塑復(fù)合材料的流變特性，通過設(shè)備改進(jìn)和合理的配方工藝設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了PP/木粉、PE/木粉的注塑成型，可得到具有良好外觀和優(yōu)良物理機(jī)械性能的木塑復(fù)合制品。將PP(或PE)樹脂與干燥后的木粉、添加劑混合均勻后擠出造粒，然后通過經(jīng)改進(jìn)的注塑機(jī)進(jìn)行注塑成型，可生產(chǎn)包裝盒、花盆、像框、筆筒、汽車郵箱蓋等各種形狀制品（可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)仿紅木等仿木效果），在某些場合可替代純塑料或純木制品，降低產(chǎn)品成本。技術(shù)指標(biāo)是PP基木塑復(fù)合材料注塑，木粉凈含量可達(dá)30-50%。應(yīng)用范圍為可生產(chǎn)木塑復(fù)合材料注塑制品，如：包裝盒、花盆、像框、筆筒、衣架、眼鏡盒、花盆、鞋楦、工具手柄、果盤、雨傘手柄、汽車郵箱蓋等。通過添加木粉，可降低產(chǎn)品成本，增加產(chǎn)品木質(zhì)感。提供專用注塑機(jī)（或設(shè)備改進(jìn)）及配方工藝技術(shù)，其他設(shè)備包括高速混合機(jī)、雙螺桿造粒擠出機(jī)、模具為用戶自購。通過添加木粉，可使產(chǎn)品在純塑料的基礎(chǔ)上降低15-30%。
北京化工大學(xué)
2021-02-01
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高通量材料計(jì)算與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)
自美國 2011 年實(shí)施材料基因組計(jì)劃（Materials Genome Initiative，MGI），現(xiàn)已成為全球材料創(chuàng)新研發(fā)的強(qiáng)大助推劑，將高通量實(shí)驗(yàn)、材料數(shù)據(jù)和高通量計(jì)算三要素有機(jī)結(jié)合，加速材料創(chuàng)新性研發(fā)并降低成本。MGI 將成分-工藝-組織-性能的關(guān)聯(lián)集成化、跨尺度分析，將材料的研發(fā)由傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)式提升到科學(xué)設(shè)計(jì)。高通量材料計(jì)算和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)是材料基因工程的重要組成部分，通過材料的高通量熱力學(xué)/動(dòng)力學(xué)計(jì)算、高通量相場模擬、數(shù)據(jù)挖掘和性能預(yù)測，實(shí)現(xiàn)材料合金成分、制備工藝、微觀組織結(jié)構(gòu)和宏觀力學(xué)性能的調(diào)控及優(yōu)化，為新材料的開發(fā)設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全制備周期的數(shù)字化、智能化管理，提高產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性、降低產(chǎn)品研發(fā)周期和成本、提升企業(yè)的核心競爭力。
北京科技大學(xué)
2021-02-01
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無機(jī)納米材料改性的抗靜電腈綸
選用多種修飾劑對無機(jī)納米抗靜電材料ATO進(jìn)行修飾、分散處理，系統(tǒng)地研究了無機(jī)納米抗靜電材料ATO懸浮液的穩(wěn)定性、分散性和流變性，探索了多種紡絲工藝，表征了納米ATO在纖維中的擴(kuò)散、分布情況和纖維的結(jié)構(gòu)與性能，解決了納米ATO改性聚丙烯腈纖維的關(guān)鍵技術(shù)。并在腈綸紡絲過程中采用ATO懸浮液為添加劑，使得ATO納米微粒能夠通過擴(kuò)散、遷移進(jìn)入纖維表面，從而賦予PAN纖維良好的抗靜電性能。 該課題開發(fā)的在紡絲過程中添加抗靜電劑的工藝路線，避免了腈綸傳統(tǒng)紡絲中的聚合物中加入添加劑所造成的納米微粒凝聚、堵塞噴絲頭的缺陷，具有設(shè)備投資少、效率高、操作簡單、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。該研究成果已在1000噸/年腈綸中試裝置上得到應(yīng)用，生產(chǎn)出質(zhì)量優(yōu)異的抗靜電纖維。該抗靜電腈綸在保持腈綸原有的力學(xué)性的基礎(chǔ)上，纖維的體積比電阻率下降到108μcm水平，上染率達(dá)到90%。該課題所開發(fā)的紡絲添加改性劑的生產(chǎn)抗靜電腈綸工藝技術(shù)，已申請二項(xiàng)發(fā)明專利。
東華大學(xué)
2021-02-01
聚烯烴發(fā)泡材料制備關(guān)鍵技術(shù)
目前常用的泡沫材料有聚氨酯、聚苯乙烯和聚乙烯三大類，但發(fā)泡聚苯乙烯制品難回收，對周圍環(huán)境造成“白色污染”，聚氨酯泡沫在發(fā)泡過程中存在對人體有害的異氰酸酯殘留物且發(fā)泡材料無法回收利用。發(fā)泡聚丙烯以其優(yōu)良的耐熱性、較高的韌性和抗沖擊強(qiáng)度以及可回收利用等優(yōu)點(diǎn)而倍受人們青睞。但由于聚丙烯熔體強(qiáng)度低，發(fā)泡過程難以控制，因此很難制備泡孔均勻、形態(tài)可控的發(fā)泡聚丙烯產(chǎn)品。目前只有少數(shù)國家掌握聚丙烯發(fā)泡技術(shù)，我國還未實(shí)現(xiàn)其產(chǎn)業(yè)化。 本項(xiàng)目首次把脈動(dòng)剪切力場引入到聚丙烯擠出發(fā)泡過程中，建立了聚丙烯擠出發(fā)泡成型新方法，制備出了泡孔均勻細(xì)膩、高閉孔率的發(fā)泡聚丙烯。項(xiàng)目技術(shù)路線如下：首先利用普通聚丙烯通過交聯(lián)接枝制備出適合發(fā)泡的高熔體強(qiáng)度聚丙烯，其次在脈動(dòng)剪切力場作用下高熔體強(qiáng)度聚丙烯擠出發(fā)泡制備發(fā)泡聚丙烯。本項(xiàng)目的技術(shù)特點(diǎn)是在普通聚丙烯發(fā)泡成型工藝基礎(chǔ)上，創(chuàng)新性的附加脈動(dòng)剪切力場，使發(fā)泡過程更易控制，所制備出的發(fā)泡聚丙烯產(chǎn)品泡孔更加均勻細(xì)密。發(fā)泡聚丙烯可用于包裝、汽車、建筑保溫、體育防護(hù)器材等行業(yè)。
華東理工大學(xué)
2021-02-01