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通過對建筑物窗體的研究，自主研發(fā)出一種能夠智能控制調(diào)節(jié)溫度的VO2智能控溫薄膜及其鍍膜玻璃，是一種可以響應(yīng)溫度改變自身結(jié)構(gòu)和光學(xué)性能的材料，可以使得窗體對太陽光輻射的反射率和透射率隨外界溫度的改變而發(fā)生變化，在可見光保持一定透過率（>50%）的前提下，使得夏天進(jìn)入房間的太陽輻射少，冬天進(jìn)入房間的太陽輻射多，從而保證房間舒適度的同時降低室內(nèi)制冷采暖能耗。 一、項目進(jìn)展 創(chuàng)意計劃階段 二、負(fù)責(zé)人及成員 姓名 學(xué)院/所學(xué)專業(yè) 入學(xué)/畢業(yè)時間 宋炳坷 材料/微電子學(xué)與固體電子學(xué) 2016/2019 趙起 材料/微電子學(xué)與固體電子學(xué) 2016、2018 劉帥 管理/企業(yè)管理 2016/2019 徐志龍 材料/材料學(xué) 2017/2020 王子璇 材料/集成電路工程 2017/2020 肖智戈 管理/管理科學(xué)與工程 2017/2020 范煒 材料/材料學(xué) 2017/2020 三、指導(dǎo)教師 姓名 學(xué)院/所學(xué)專業(yè) 職務(wù)/職稱 研究方向 高彥峰 材料/材料學(xué) 研究員 材料學(xué) 四、項目簡介 通過對建筑物窗體的研究，自主研發(fā)出一種能夠智能控制調(diào)節(jié)溫度的VO2智能控溫薄膜及其鍍膜玻璃，是一種可以響應(yīng)溫度改變自身結(jié)構(gòu)和光學(xué)性能的材料，可以使得窗體對太陽光輻射的反射率和透射率隨外界溫度的改變而發(fā)生變化，在可見光保持一定透過率（>50%）的前提下，使得夏天進(jìn)入房間的太陽輻射少，冬天進(jìn)入房間的太陽輻射多，從而保證房間舒適度的同時降低室內(nèi)制冷采暖能耗。該產(chǎn)品設(shè)計著眼于當(dāng)前最先進(jìn)的技術(shù)，立足于建筑節(jié)能材料研究前沿，以本團(tuán)隊關(guān)鍵技術(shù)作為支撐，目前團(tuán)隊制備的VO2基智能窗相關(guān)技術(shù)指標(biāo)均處于世界領(lǐng)先地位。由于產(chǎn)品綠色友好，環(huán)保節(jié)能，適用于溫帶和熱帶絕大部分地區(qū)的建筑建造以及城市基礎(chǔ)建筑節(jié)能改造，因此具有可觀的應(yīng)用前景和積極的社會意義。

基本概念：航空發(fā)動機高溫薄膜傳感器技術(shù)是將溫度、壓力等敏感材料以薄膜的形式沉積在航空發(fā)動機高溫結(jié)構(gòu)件（如渦輪葉片、機匣等）表面，并進(jìn)行絕緣、防護(hù)、圖形化，制成與結(jié)構(gòu)件一體化集成的薄膜傳感器。 主要功能與應(yīng)用領(lǐng)域：集成在結(jié)構(gòu)件表面的薄膜傳感器使結(jié)構(gòu)件能夠感知溫度、應(yīng)力應(yīng)變、振動、熱流、摩擦阻力等狀態(tài)參數(shù)，能在航空發(fā)動機高溫、高速、強氧化氣流沖刷的惡劣環(huán)境下穩(wěn)定工作。 圖1 薄膜傳感器結(jié)構(gòu)示意圖 圖2 渦輪葉片上的薄膜傳感器 特色及先進(jìn)性：與埋入、粘貼、焊接的傳統(tǒng)傳感器相比，采用薄膜形式集成在結(jié)構(gòu)件表面的薄膜傳感器不破壞結(jié)構(gòu)件的力學(xué)強度，不影響結(jié)構(gòu)件的工作環(huán)境（如流場等），厚度僅約30μm，具有靈敏度高、響應(yīng)速度快、精度高、可靠性好的優(yōu)點，是當(dāng)前世界上航空發(fā)動機高溫、高速、強氧化氣流沖刷惡劣環(huán)境下的先進(jìn)測試技術(shù)。 技術(shù)指標(biāo)：最高工作溫度1100℃，測試精度優(yōu)于5%，900℃下壽命>10hr。 能為產(chǎn)業(yè)解決的關(guān)鍵問題和實施后可取得的效果：本成果目前主要應(yīng)用于航空發(fā)動機渦輪葉片、燃燒室火焰筒、燃燒室冷卻試驗件、燃燒室機匣、渦輪機匣、渦輪盤等高溫結(jié)構(gòu)部件表面的狀態(tài)參數(shù)測量，如溫度測量、應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測、強度疲勞評估等，解決當(dāng)前航空發(fā)動機高溫結(jié)構(gòu)部件的健康監(jiān)測難題。此外，本成果能夠推廣用于核電、燃?xì)廨啓C、汽車發(fā)動機、陶瓷發(fā)動機等高溫零部件狀態(tài)參數(shù)的測量和健康監(jiān)測，推廣應(yīng)用前景廣闊。

該項目為制備碲化鉛薄膜與納米顆粒的新工藝。目前，PbTe薄膜通常采用真空蒸鍍、 激光閃蒸、磁控濺射等物理方法制備，這些方法采用昂貴的鍍膜設(shè)備，成本較高；電化 學(xué)方法沉積PbTe薄膜成本相對較低，但缺點在于必須使用導(dǎo)電基片，適用范圍較窄。PbTe 納米顆粒大多采用水熱法或溶劑熱法、電化學(xué)法、乳液法等方法合成，這些方法在合成 過程中或者涉及了高壓設(shè)備，或者采用了復(fù)雜的儀器和涉及冗長的工藝，或者由于引入 大量有機物給后處理及環(huán)境保護(hù)帶來難題。 本項目提出以堿性水溶液作為溶劑，以成本低廉的含鉛無機鹽和碲化物或亞碲酸鹽 作為反應(yīng)物，在常壓、室溫至 50o C 同步合成 PbTe 薄膜和納米顆粒，制備的薄膜平整致 密且對基片無特殊要求，納米顆粒尺度均一且可隨溫度調(diào)節(jié)。與其他現(xiàn)有的 PbTe 薄膜 與納米粉體制備方法相比，該方法簡單易行，性價比高，幾乎無能耗，反應(yīng)介質(zhì)為容易 凈化處理的水溶液，利于環(huán)保。 

本發(fā)明屬于碲化鉛（PbTe）薄膜和納米粉體的制備方法領(lǐng)域。本發(fā)明公開了一種 PbTe 薄膜和納米粉體的低溫水溶液同步合成方法，該方法以含鉛的無機鹽與二氧化碲或亞碲 酸鈉為原料，以硼氫化鉀或硼氫化鈉為還原劑，在室溫至 50 o C 堿性水溶液下同時合成 PbTe 薄膜和納米粉末。本發(fā)明首次在低于 100 o C 且常壓下合成 PbTe 薄膜與納米粉體， 制備的薄膜平整、致密、均勻；粉末產(chǎn)物粒徑小，粒度分布均勻，并可通過控制反應(yīng)溫 度來控制粒徑大小。整個工藝使用的原料便宜易得，工藝簡單，容易實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)， 同時反應(yīng)過程中避免使用有機溶劑，有利于環(huán)保。合成的 PbTe 薄膜和納米粉體可廣泛 應(yīng)用于熱電器件、太陽能電池、熒光器件、紅外光學(xué)元件、紅外薄膜器件和半導(dǎo)體探測 器等，應(yīng)用前景廣闊。

本發(fā)明公開了一種超薄抗菌水凝膠薄膜的制備方法，首先將組分A與緩沖溶液混合，得到共聚物溶液Ⅰ，將組分B與緩沖溶液混合，得到共聚物溶液Ⅱ；然后將基底依次浸入濃硫酸/過氧化氫混合溶液、硅烷偶聯(lián)劑溶液中；取出后再依次浸入共聚物溶液Ⅰ和共聚物溶液Ⅱ中，重復(fù)該步若干次得到所述的超薄抗菌水凝膠薄膜；所述的組分A為主鏈含多雙鍵的聚合物，所述的組分B為主鏈含多巰基的聚合物。本制備方法無需催化劑，在生理條件下即可快速進(jìn)行，具有良好的生物相容性和可操作性；制備的水凝膠薄膜在鹽溶液中結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；厚度精確可控，膜厚可在納米和微米尺度進(jìn)行自由調(diào)控；對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌都具有良好的抗菌作用。

金剛石薄膜涂層硬質(zhì)合金工具由于性能優(yōu)異、成本相對較低(與PCD和金剛石厚膜釬焊工具相比、可以適應(yīng)于復(fù)雜形狀工具襯底沉積、以及可能大批量沉積等優(yōu)點, 具有非常好的市場前景。 金剛石薄膜涂層硬質(zhì)合金工具開發(fā)的關(guān)鍵是解決金剛石薄膜在硬質(zhì)合金襯底上的生長(沉積)和良好附著的技術(shù)。本項目成果采用獨特的襯底預(yù)處理和優(yōu)化的金剛石膜沉積工藝已經(jīng)解決了Co對金剛石膜生長和附著的有害影響問題。在YG類硬質(zhì)合金工具襯底所沉積的金剛石膜涂層厚度最大可達(dá)20～30?m。用洛氏硬度壓痕法評定的金剛石膜附著力時的無裂紋臨界載荷達(dá)1500N以上。在銑削Al-12wt%Si合金時, 金剛石薄膜涂層的YG6銑刀比未涂層硬質(zhì)合金刀片使用壽命可提高20倍以上。 本成果基于我們已經(jīng)取得的兩項關(guān)于金剛石膜低溫沉積技術(shù)和硬質(zhì)合金襯底激光預(yù)處理技術(shù)的發(fā)明專利(ZL 91 1 02584.7, ZL 93 1 19434.2 ), 以及最近完成的另外二項關(guān)于使用特殊鈷化物過渡層提高金剛石薄膜附著力的技術(shù)(已申請發(fā)明專利, 申請?zhí)? 99107912.4, 01130903.2)。此外, 本項目組正在進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)的研究開發(fā), 原型設(shè)備研制已接近完成, 其特點是摒棄通常CVD設(shè)備的平面沉積方式, 采用立體(空間)沉積方式, 因此可以一次沉積大量工件。最終工業(yè)化設(shè)備的目標(biāo)是一次涂覆可轉(zhuǎn)位刀片(或鉆頭)300只以上。 本項目成果可用于開發(fā)各種金剛石薄膜涂層硬質(zhì)合金工具和模具, 以及其它需要解決極度耐磨或降低摩擦的應(yīng)用。

隨著光學(xué)器件在日常生活領(lǐng)域越發(fā)廣泛地應(yīng)用，對其新功能的需求也加大，其中高折射率材料的研究也越來越多,特別是高折射率聚合物（HRIP）。近來，由于其在高級光電制造中的潛在應(yīng)用，HRIPs已經(jīng)吸引了相當(dāng)多的關(guān)注，例如先進(jìn)顯示設(shè)備的高性能基底，用于有機發(fā)光二極管顯示器，光學(xué)黏合劑或密封膠材料，高級光學(xué)應(yīng)用中的減反射涂層，193-nm浸潤蝕刻光阻劑，和微透鏡組件中的電荷耦合式裝置以及互補金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感器。然而，一般普通聚合物的折光指數(shù)的范圍在1.30～1.70之間，但是在實際應(yīng)用中要求更高的折光指數(shù)（大于1.70，甚至 1.80）。由高折射率無機納米粒子和有機高分子基體組成的納米復(fù)合材料可以輕易地獲得高的折光指數(shù)。本項目將高折射率的無機納米粒子炭黑、二氧化硅、二氧化鈦等添加到各種聚合物基體中，獲得高折射率光學(xué)薄膜，且通過對無機粒子和聚合物基體間的界面設(shè)計，使得無機粒子少量填充即可獲得高折射率光學(xué)薄膜。具有核心技術(shù)（自主知識產(chǎn)權(quán)），發(fā)明專利1項，獲得上海市自然科學(xué)基金資助。

本發(fā)明提供了一種絲桿豎直驅(qū)動平壓平薄膜模切機，包括主支撐板，主支撐板穿插有導(dǎo)向軸，導(dǎo)向軸的上端和下端分別連接上承載板和下承載板；下承載板連接絲桿驅(qū)動組件；主支撐板的側(cè)面設(shè)有載料墊板，載料墊板的底部面設(shè)有調(diào)平組件，載料墊板的正上方設(shè)有刀模組件，刀模組件固定于上承載板；絲桿驅(qū)動組件驅(qū)動下承載板、導(dǎo)向軸和上承載板一起上下往復(fù)運動，從而帶動刀模組件上下往復(fù)運動，對放于載料墊板上的薄膜完成模切。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊、控制方法簡單，各模塊均為獨立模塊，裝配、拆卸方便，便于系統(tǒng)集成應(yīng)用。

航空發(fā)動機高溫薄膜傳感器技術(shù)是將溫度、壓力等敏感材料以薄膜的形式沉積在航空發(fā)動機高溫結(jié)構(gòu)件（如渦輪葉片、機匣等）表面，并進(jìn)行絕緣、防護(hù)、圖形化，制成與結(jié)構(gòu)件一體化集成的薄膜傳感器。