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差別化纖維研究室近年來關(guān)注高性能纖維的發(fā)展趨勢并對聚酰亞胺纖維的制備、改性及其應(yīng)用進行研究，針對聚酰亞胺的隔熱保暖、防輻射、高強高模、天然抑菌、電絕緣等特性進行產(chǎn)品開發(fā)，現(xiàn)已開發(fā)出保暖被子、防護手套、電絕緣紙等產(chǎn)品。針對聚酰亞胺難以染色的缺點進行專項突破，聯(lián)合企業(yè)研發(fā)人員進行研究，通過化學(xué)改性和纖維原材料功能接枝改性等方法成功解決了染色難的問題，拓展了聚酰亞胺纖維及面料在民用和產(chǎn)業(yè)用紡織品中的應(yīng)用范圍。 關(guān)鍵技術(shù) （1）通過化學(xué)改性和纖維原材料功能接枝改性等方法成功解決了聚酰亞胺染色難的問題； （2）對聚酰亞胺面料的染色色牢度最高能達到 4； 知識產(chǎn)權(quán)及項目獲獎情況 發(fā)表學(xué)術(shù)論文 1 篇；申請發(fā)明專利 1 項 項目成熟度 實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，并已成功應(yīng)用制備民用產(chǎn)品。 投資期望及應(yīng)用情況 項目研究成果已經(jīng)申請發(fā)明專利一項，并在企業(yè)建立了防護手套和保暖系列產(chǎn)品的生產(chǎn)線。

本技術(shù)適用于芳綸纖維、高強高模聚乙烯纖維、碳纖維、聚醚醚酮纖維、聚酰亞胺纖維等高性能化學(xué)纖維，采用濕法造紙技術(shù)，制備絕緣紙、摩擦材料等紙基功能材料和蜂窩紙等高強度結(jié)構(gòu)材料等。解決了高性能纖維紙基功能材料生產(chǎn)中的纖維改性、分散、濕法成形和高溫?zé)釅旱汝P(guān)鍵技術(shù)。可提供高性能纖維紙基材料濕法連續(xù)生產(chǎn)線成套技術(shù)，為相關(guān)行業(yè)提供高性能纖維紙基功能材料和結(jié)構(gòu)材料及其復(fù)合材料等高新技術(shù)材料產(chǎn)品。 關(guān)鍵技術(shù) 對于濕法抄造工藝來說，纖維能否均勻分散、濕法成型工藝和熱壓工藝是否合理是決定產(chǎn)品質(zhì)量是否合格的重要因素。本項目成果解決了高性能纖維紙基材料生產(chǎn)中的纖維改性、分散、濕法成形和高溫?zé)釅旱汝P(guān)鍵技術(shù)。超高效碳纖維電磁屏蔽紙的制備創(chuàng)新地利用碳纖維、金屬導(dǎo)電纖維這兩種纖維的優(yōu)勢互補，保證成紙在擁有良好屏蔽效能的同時具有很好的機械性能和柔韌性。性能良好的超高分子量聚乙烯纖維紙主要是采用纖維洗滌-超聲預(yù)處理-疏解分散-分散劑分散工藝，通過預(yù)處理、添加助劑、成型和增強而制得。采用聚酰亞胺纖維通過自有技術(shù)制備得到高性能的聚酰亞胺纖維絕緣紙等紙基功能材料。采用碳纖維配用聚醚醚酮纖維制備紙基摩擦材料。 知識產(chǎn)權(quán)及項目獲獎情況 一種聚酰亞胺導(dǎo)電紙的制備方法 201610487328.X 一種超高分子量聚乙烯纖維紙的制備方法 201610921059.3 一種超高分子量聚乙烯纖維的預(yù)處理分散方法 201610920332.0 一種超高效碳纖維電磁屏蔽紙 201710204473.7 一種聚醚醚酮纖維紙及其制備方法 201710544478.4 一種碳纖維增強聚醚醚酮紙基摩擦材料及其制備方法 201710559878.2 項目成熟度 實驗室試驗和中試已完成，部分成果已經(jīng)用于試生產(chǎn)。 投資期望及應(yīng)用情況 期望在碳纖維、高強高模聚乙烯纖維、聚醚醚酮纖維技等高性能纖維共同進行技術(shù)開發(fā)或技術(shù)轉(zhuǎn)讓。 采用高性能纖維制備紙基功能材料和結(jié)構(gòu)材料是航空航天、國防、高鐵和電力電機等重要領(lǐng)域開發(fā)的一類產(chǎn)品，目前主要是日本、奧地利和美國等國家生產(chǎn)。 國內(nèi)近年開始關(guān)注，并有少數(shù)幾家開始進行，但尚只能生產(chǎn)少數(shù)幾類低檔次產(chǎn)品。目前已經(jīng)利用本項目成果建成年產(chǎn) 150 噸聚酰亞胺纖維絕緣紙生產(chǎn)線，生產(chǎn)聚酰亞胺纖維絕緣紙。

本項目開發(fā)的織物折皺回復(fù)性測試系統(tǒng)通過氣動加壓方式實現(xiàn)對織物試樣的水平加壓，采集了織物折皺回復(fù)全過程角度變化的視頻序列，利用智能圖像處理方法測量折皺回復(fù)角，獲得回復(fù)階段回復(fù)角隨時間變化情況，并從動態(tài)測試結(jié)果中提取試樣的初始回復(fù)速率、急彈時間、急彈回復(fù)角、緩彈時間、緩彈回復(fù)角等指標，全面表征織物的折皺回復(fù)性能。 關(guān)鍵技術(shù) （1）突破技術(shù)： ①織物折痕的自動形成：項目成果能實現(xiàn)對織物試樣的自動加壓和釋壓，加壓壓力可在 5-30N 之間無極調(diào)節(jié)； ②回復(fù)角度的自動測量：項目成果突破了傳統(tǒng)織物折皺回復(fù)性能測試需要大量人工操作的缺陷，利用機器視覺技術(shù)，獲取織物圖像中代表回復(fù)角的自由翼與固定翼的夾角，實現(xiàn)了織物折皺回復(fù)角度的自動測量，測量精度可精確到 0.1°； ③折皺回復(fù)性能的全面評價：項目成果可動態(tài)刻畫織物折皺回復(fù)的過程，實現(xiàn)初始回復(fù)速率、急彈時間、急彈回復(fù)角、緩彈時間、緩彈回復(fù)角等指標的獲取，達到全面表征織物折皺回復(fù)性能的目的。 （2）形成產(chǎn)品： 織物折皺回復(fù)性能動態(tài)測試系統(tǒng) 1 套。 知識產(chǎn)權(quán)及項目獲獎情況； 已授權(quán)香港短期專利 1 件。 項目成熟度 項目成果可應(yīng)直接應(yīng)用于企業(yè)生產(chǎn)過程中對織物折皺回復(fù)性能的評價測試，與現(xiàn)有織物折皺回復(fù)性能標準測試設(shè)備 Shirley 測試儀的結(jié)果偏差在±2°之間，且相同織物不同試樣的經(jīng)向回復(fù)角標準偏差在 3.5°之內(nèi)，緯向回復(fù)角標準偏差在 2.6°之內(nèi)，滿足國際國內(nèi)相關(guān)標準要求。 投資期望及應(yīng)用情況 期望成果推廣到各紡織企業(yè)和高校中應(yīng)用，提高評價織物折皺回復(fù)性能、保形性測試的準確性和自動化程度，為面料開發(fā)和服裝設(shè)計提供可靠參考。 

產(chǎn)品詳細介紹BKTEM-Dx全自動熱電性能分析系統(tǒng)關(guān)鍵詞：熱電材料，Seebeck系數(shù)，電導(dǎo)率， 電阻率，V-1裝置產(chǎn)品介紹：     BKTEM-Dx熱電性能分析系統(tǒng)是一款全新的自動化熱電賽貝克系數(shù)測試儀，該儀器實現(xiàn)了一體化設(shè)計，無需手動，電腦軟件上可以直接抽真空，設(shè)置溫度，只要將樣品裝上之后，實現(xiàn)一鍵式的測量，電阻率及各個表格能夠直觀出現(xiàn)，其測試性能遠超越國內(nèi)外熱電材料測試儀，不僅可以用于塊體材料同時也可以用于薄材料的測試，是目前國內(nèi)高等院校和材料研究所的重要設(shè)備。對于熱電材料的研究，熱電性能測試是不可或缺的試驗數(shù)據(jù)。BKTEM-Dx(x=1,2,3)系列可以精確地測定半導(dǎo)體材料、金屬材料及其他熱電材料(Bi2Te3, PbTe, Skutterudites等)及薄膜材料的Seebeck系數(shù)及電導(dǎo)率。主要原理和特點如下: 該裝置由高精度，高靈敏度溫度可控的電阻爐和控制溫度用的微型加熱源構(gòu)成。通過PID程序控溫，采用四點法的方式精確測定半導(dǎo)體材料及熱電材料的Seebeck系數(shù)及電導(dǎo)率、電阻率。試樣與引線的接觸是否正常V-1裝置可以自動檢出，自動出來測試數(shù)據(jù)和測試報告。一、適用范圍：1、精確地測定半導(dǎo)體材料、金屬材料及其他熱電(Bi2Te3,PbTe,Skutterudites康銅、鎳、鎢等金屬，Te、Bi2Te3、ZrNiSn、ZnAgSb、NiMoSb、SnTe、FeNbSb、CuGaTe2、GeTe、Ag1-xCuS、Cu2ZnSnSe4等)的Seebeck系數(shù)及電導(dǎo)率、電阻率。3、塊體和薄膜材料測均可以測試。4、試樣與引線的接觸是否正常V-1裝置可以自動檢出。5、擁有自身專利分析軟件，獨立分析，過程自動控制，界面友好。6、國內(nèi)高等院校材料系研究或是熱電材料生產(chǎn)單位。7、汽車和燃油、能源利用效率、替代能源領(lǐng)域、熱電制冷.8、很多其他工業(yè)和研究領(lǐng)域-每年都會誕生新的應(yīng)用領(lǐng)域。二、技術(shù)特點：      一體化設(shè)計，所有參數(shù)直接在電腦上操作，無須人工干預(yù)·解決高溫下溫控精度不準的問題，靜態(tài)法測量更加直觀的了解產(chǎn)品熱電材料的真正表征物理屬性。?溫度檢測可采用J、K型熱電偶，降低測試成本。·試樣采用獨特的焊偶機構(gòu)，保證接觸電阻最小以及測量結(jié)果的高重現(xiàn)性。?每次可測試1-3個樣品.?采用高級數(shù)據(jù)采集技術(shù)，避免電路板數(shù)據(jù)采集技術(shù)帶來的干擾誤差，可控溫場下同步測量賽貝克系數(shù)和電阻率。 ?采用原裝進口的采集儀，測試報告自動生成。三：主要技術(shù)：測量溫度：室溫-600℃,800℃,1200℃ 可選同時測試樣品數(shù)量：1個，2個，3個 可選控溫精度：0.5K（溫度波動:≤±0.1℃）升溫速率：0.01 –100K/min，極大得提高測試時間測量原理：塞貝克系數(shù)：靜態(tài)直流電；電阻系數(shù)：四端法測量范圍：塞貝克系數(shù)：0.5μV/K_25V/K；電阻系數(shù)：0.2Ohm-2.5KOhm分辨率：塞貝克系數(shù)：10nV/K;電阻系數(shù)： 10nOhm測量精度：塞貝克系數(shù)：＜±6％；電阻系數(shù)：＜±5％樣品尺寸：塊體方條形：2-3×2-3 mm×10-23mm長，薄膜材料：≥50 nm熱電偶導(dǎo)距: ≥6 mm電   流: 0 to 160 Ma氣   氛：0 to 160 mA加熱電極相數(shù)/電壓：單相，220V，夾具接觸熱阻：≤0.05 m2K/W圖1 單一樣品測試系統(tǒng)原理示意圖

產(chǎn)品詳細介紹EN388防護手套性能測試儀包括馬丁代爾耐磨測試儀、手套耐切割指數(shù)測試儀、手套耐撕裂性能測試儀、手套耐穿刺性能測試儀等。馬丁代爾耐磨測試儀的原理是在規(guī)定壓強下，圓形試樣以李薩茹圖形（LISSAJOUS）的運動軌跡進行循環(huán)平面運動摩擦，該圖形是2個振動方向相互垂直、頻率成簡單整數(shù)比的簡諧振動的運動軌跡。耐摩擦性能用試樣出現(xiàn)破損時的循環(huán)周期來表征。破損指的是測試樣品出現(xiàn)穿透的洞。馬丁代爾耐磨測試儀采用EN ISO 12947-1中所述的馬丁代爾耐磨測試儀。加載塊和試樣夾具組件的總質(zhì)量應(yīng)為（595±7） g 從而保證試樣在測試過程中承受（9±0.2） kPa壓強。手套耐切割指數(shù)測試儀是通過試樣被固定負荷下往復(fù)運動的圓形刀片來回切割，直到切透的；此測試不適用于由非常堅硬的材料制成的手套，例如金屬鏈環(huán)手套。手套耐切割指數(shù)測試儀刀片上應(yīng)施加（5±0.05）N壓力的物體；刀片正弦最大切割速度為10 cm/s；耐撕裂性能測試儀為測試沿著長度方向一半開口的矩形試樣方向?qū)⑵渌毫阉枰牧Γ辉搩x器必須為低慣性力測量系統(tǒng)。耐撕裂性能測試儀在（100±10） mm/min的拉伸速度下，記錄撕裂時的力。每個試樣的耐撕裂性能是記錄其所能達到的最高值，而手套的耐撕裂性能等級則由四個測試結(jié)果的最低值決定。試樣應(yīng)被完全撕開。如果試樣在超過75 N力的作用下還沒有被完全撕開，則可以停止測試并記錄下所達到的最大力。手套耐穿刺性能測試儀是用一定尺寸的鋼針刺穿被固定的測試試樣所需要的力。這和用細小的針或者其他尖銳的物體進行穿刺是不同的。手套耐穿刺性能測試儀要能測量0 ~500N力；必須為低慣性壓縮；測試用鋼針必須滿足標準要求。手套耐穿刺性能測試儀將鋼針以100 mm/min的速度向下對著測試試樣移動，直到相對于試樣的位移達到50 mm。記錄下此間力的最大值，即使此時試樣還沒有被穿透。

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進步，軋鋼生產(chǎn)過程中質(zhì)量控制已經(jīng)不僅僅局限于產(chǎn)品外型和尺寸精度的控制，而是追求對產(chǎn)品內(nèi)部微觀組織和最終性能的更為精確的把握，并應(yīng)用于實際生產(chǎn)中。特別是在最近，急切需要在加工過程中提高產(chǎn)品的使用性能、降低成本、實現(xiàn)組織性能在線預(yù)測及控制。計算機技術(shù)與塑性加工理論的結(jié)合使塑性加工從以經(jīng)驗和知識為基礎(chǔ)，以“試錯”為基本方法技藝階段向以模型化、最優(yōu)化和柔性化為特征的科學(xué)階段過渡。 目前，棒線材在我國的熱軋產(chǎn)品中占50%以上。國內(nèi)對棒線材生產(chǎn)工藝的研究以實際生產(chǎn)摸索為主, 這不僅浪費大量的資源，而且結(jié)果很難得到推廣。北京科技大學(xué)與重慶鋼鐵公司的科研項目《品種鋼組織相變索氏體化》[2005-2007]在吸收了國內(nèi)外研究成果的基礎(chǔ)上，已開發(fā)成功在線性能預(yù)報模型，在重鋼高線廠得到實際應(yīng)用，該廠的一些鋼種通過模型的優(yōu)化，產(chǎn)品質(zhì)量得到了顯著的提高。北京科技大學(xué)與江蘇沙鋼集團的科研項目《高速線材性能預(yù)報系統(tǒng)研發(fā)》[2006-2008]也引進了該模型，針對沙鋼的沙景和潤忠兩條高線生產(chǎn)線進行開發(fā)，目前控冷段在線模型已進入生產(chǎn)調(diào)試階段，正在進一步優(yōu)化及完善。我國高線生產(chǎn)的一個問題是產(chǎn)品性能不穩(wěn)定，在線模型投入到實際生產(chǎn)將會大大提高產(chǎn)品質(zhì)量及成材率，提高新產(chǎn)品的開發(fā)進度。開發(fā)的高線控冷段在線性能預(yù)報系統(tǒng)是國內(nèi)外首創(chuàng)，將對鋼鐵生產(chǎn)行業(yè)產(chǎn)生極大的影響。

1）在國內(nèi)外首次研究開發(fā)了對鎂合金具有陰極保護作用的富鎂涂層，通過優(yōu)化的微弧氧化技術(shù)獲得高度孔隙率表面，并通過硅烷處理使涂層與鎂合金的結(jié)合力從6MPa提高到12MPa。利用純鎂顆粒的犧牲陽極作用及氧化鈰顆粒的控制活化作用，得到對AZ91D鎂合金具有高度屏蔽作用、陰極保護作用和高結(jié)合力的耐蝕富鎂涂層，耐蝕顯著提高，耐鹽霧2200小時以上。 2）在富鎂涂料的基礎(chǔ)上，通過以部分鋁粉代替鎂粉，研制開發(fā)了適用于鋁合金基體的新型高性能鎂鋁復(fù)合涂料，該復(fù)合涂層對鋁合金具有高結(jié)合力、兼?zhèn)淦帘巍㈥帢O保護和緩蝕等多種功能，極大提高了鋁合金的耐蝕性，其耐鹽霧性能達到4000小時以上。 主要技術(shù)指標：涂層具有優(yōu)異的物理機械性能、耐蝕性。特別適合于苛刻的腐蝕環(huán)境中。鎂合金是最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，在軍機、衛(wèi)星、導(dǎo)彈等航空航天器中具有極重要的應(yīng)用價值，在汽車、民航機、電器產(chǎn)品等有很廣泛應(yīng)用。但由于鎂合金在自然環(huán)境和各種腐蝕性介質(zhì)中腐蝕速率皆很高，腐蝕已成為制約其應(yīng)用的主要問題之一。我們開發(fā)的適用于鎂合金的富鎂涂層，大大提高了鎂合金的耐蝕性，其成本與目前使用的高分子類涂層相當(dāng)，但耐蝕性顯著提高。在各種軍、民用鎂合金的應(yīng)用場合都具有明顯的推廣應(yīng)用前景。鋁合金是應(yīng)用最廣泛的有色金屬材料之一，但在苛刻的腐蝕性環(huán)境中（如海水及海洋氣候等），鋁合金皆需要采用涂層保護技術(shù)，我們開發(fā)的適用于鋁合金的鎂鋁復(fù)合涂層，其成本與目前使用的高分子類涂層相當(dāng)。

該項目屬于粉末冶金學(xué)科。高性能特種材料具有其他材料不具備的特殊性能，在高技術(shù)領(lǐng)域中具有不可取代的關(guān)鍵作用。然而，這類材料往往硬度高、脆性大，難以采用傳統(tǒng)技術(shù)加工制備，成為許多國防和民用高技術(shù)裝備發(fā)展的瓶頸。為此，項目基于粉體流變成形原理，研發(fā)了難加工材料的近終形制造新技術(shù)，廣泛應(yīng)用于國防和民用高技術(shù)領(lǐng)域。

“高性能稀土鎂合金薄板帶生產(chǎn)技術(shù)”項目是以北京市科委經(jīng)費支持為起源、以國家“十二• 五”科技支撐計劃為發(fā)展，以北京科技大學(xué)與美國波音公司國際合作開發(fā)高性能稀土鎂合金等為基礎(chǔ)，逐步形成的一項特色科技成果。通過系統(tǒng)地研究鑄軋、擠壓板坯熱軋、鑄錠熱軋和熱處理過程中鎂合金組織演變機理與性能控制技術(shù)等，研發(fā)出具有高成形性能的稀土鎂合金；實現(xiàn)了高精度鎂合金板成卷軋制過程自動化控制及精整、表面處理技術(shù)的開發(fā)，并完成了高精度鎂合金專用軋機機組及控制裝置的研發(fā)設(shè)計及應(yīng)用，在此基礎(chǔ)上研發(fā)出高性能稀土鎂合金薄板帶生產(chǎn)工藝技術(shù)。

開發(fā)了一系列高效聚丙烯成核劑以及相關(guān)的生產(chǎn)工藝，并應(yīng)用所開發(fā)的高效成核劑開發(fā)了高性能聚丙烯專用料。具體成果如下： （1）開發(fā)了具有非對稱結(jié)構(gòu)的山梨醇類聚丙烯透明成核劑，應(yīng)用此類成核劑可以開發(fā)高透明聚丙烯專用料，可以應(yīng)用在食品包裝、日用品以及醫(yī)用注射器等領(lǐng)域。目前此類成核劑已經(jīng)小批量生產(chǎn)。 （2）開發(fā)了制備有機磷酸鹽類成核劑NA-40的一步法新工藝，將傳統(tǒng)工藝中的三步反應(yīng)集于一釜完成，工藝簡單，產(chǎn)品的總收率達到86%，達到國際先進水平。制備了納米有機磷酸鹽類成核劑，對聚丙烯的力學(xué)性能和光學(xué)性能都有比較明顯的改善，具有良好的應(yīng)用前景和經(jīng)濟價值。納米成核劑與市場未納米化的同類產(chǎn)品相比，在達到相同改性效果時，成核劑的應(yīng)用量可減少一半，具有較好的推廣價值。應(yīng)用這類成核劑可以開發(fā)高透明、高剛性、高耐熱的聚丙烯材料。目前，此類成核劑已經(jīng)批量生產(chǎn)（上海科塑高分子材料有限公司）。 （3）開發(fā)了一種新型高效羧酸金屬鹽類聚丙烯β晶型成核劑，結(jié)構(gòu)屬國內(nèi)外首創(chuàng)，已經(jīng)申請國家專利。這種成核劑具有較高的成核效率和選擇性，能夠誘導(dǎo)聚丙烯產(chǎn)生高含量的β晶型，聚丙烯的抗沖擊強度提高3-4倍，熱變形溫度提高10-15℃，解決了聚丙烯一直存在的抗沖擊強度和熱變形溫度不能同時提高的矛盾，應(yīng)用這種成核劑能夠開發(fā)高抗沖高耐熱的聚丙烯材料。目前，此類成核劑目前處于中試階段。