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高性能低膨脹鋁基復合材料及構件
衛星在軌運行和返回過程中需經歷極端高低溫環境，構件尺寸的穩定是保證衛星在軌高精度、返回高安全、任務高可靠的關鍵。針對衛星搭載的某寬帶微波載荷與衛星本體材料之間熱膨脹系數不匹配極易導致的載荷在軌及返回過程中載荷接收精度不穩定、信息傳輸不連續等問題。我校陳駿教授團隊以原創的負熱膨脹技術研發了具有輕質、熱膨脹系數低、力學性能優異、尺寸穩定性好的高性能低膨脹鋁基復合材料，并研制了系列關鍵連接內置件、環件等高性能低膨脹構件，首次將負熱膨脹技術應用到我國的衛星上，填補了高性能低膨脹金屬構件在工程應用領域的空白。該技術使得某寬帶微波載荷與衛星本體之間熱膨脹匹配性增強、界面應力大幅度減小，保證了衛星在軌與返回過程中信號高精度傳輸與接收，助力衛星成功返回。
圖1 實踐十九號衛星成功返回（圖片來源國家航天局）
圖2 高性能低膨脹鋁基復合材料及構件應用于全球首顆可重復使用返回式技術試驗衛星（圖片來源央視新聞頻道）
北京科技大學
2025-05-21
新型靜電飛行器
微型飛行器小體積、輕質量、高機動，能夠在狹小空間執行拍照、探測和運輸等特種任務，在國民經濟領域擁有廣泛應用前景。然而，此類飛行器普遍存在飛行時間短的痛點問題，尤其當重量小于10克時，其飛行時間一般不超過10分鐘。這是因為目前微型飛行器的發動機驅動部件一般采用傳統的電磁電機，而電磁電機在微型化后轉速高、發熱大，能量轉化效率急劇下降，甚至降到10%以下。微型電磁電機效率下降后，如果采用供電方便的自然太陽光作為能量來源，受限于太陽能電池的面積，很難滿足飛行需求。
為了解決上述難題，北航科研團隊從微型發動機的原理方面尋求突破，提出一種新的靜電驅動方案，研制出了在微小尺寸下轉速低、發熱小、效率高的微型靜電電機，并首次實現了微型飛行器在純自然光供能下的起飛和持續飛行，在微型飛行器的發展進程中具有里程碑意義。
該飛行器主要由靜電發動機和超輕質高壓電源組成，具備低功耗（0.568瓦）和高升力（30.7克每瓦）優勢，首次實現了微型飛行器在純自然光供能下的起飛和持續飛行。
靜電發動機的核心是靜電電機，它是一種依靠靜子和轉子間的庫侖力來產生連續旋轉運動的新型微型電機，具備結構簡單和無需繞組的優勢，其高電壓（千伏級）、低電流（微安級）的工作特性也使其在工作過程中發熱少且無明顯紅外特征。相比傳統電磁電機，靜電電機表現出了顛覆式的效率和功耗特性，在小質量（5克以內）情況下，其能量轉化效率可達傳統電磁電機的10倍以上，產生相同升力所需功耗僅為電磁電機的1/10以內，因此即便采用小尺寸太陽能電池，也可以為微型飛行器提供飛行所需功率。
電機雖然效率高、功耗低，但仍需要千伏級高壓電流來驅動，然而傳統高壓電源由于體積和重量過大，無法搭載在微型飛行器上。因此團隊還針對飛行應用場景，研制了千伏級超輕質高壓電源，主要包括太陽能電池和升壓電路兩部分，其中升壓電路可以在1.21克的重量下，將太陽能（或鋰電池）輸入的低壓直流電，轉換為4 - 9千伏的高壓直流電，相比美國斯坦福大學研發的同類技術升壓比提高了92%。
在微型靜電電機和超輕質高壓電源的助力下，本項目研發出的飛行器整機僅有巴掌大小（翼展20厘米），重量比一張A4紙還輕（4.21克），尺寸和重量分別是此前世界最小、最輕太陽能飛行器的1/10和1/600。更進一步，團隊還提出一款翼展8毫米，質量9毫克的超微型靜電飛行器，飛行功耗不到1毫瓦，展示了靜電電機在飛行器進一步微型化中的巨大潛力。
北京航空航天大學
2024-07-19
新型空氣凈化濾芯
中國發明專利ZL202110169888.1：采用蒸汽誘導相分離與分步噴涂技術相結合的方法制備三維網孔結構、超疏水的復合膜，壓降低于100Pa、水接觸角大于150°，因而高透氣且易于自清潔，所負載納米材料可實現同步殺菌滅毒，可應用于拔插式重復利用空氣凈化濾芯。
廈門大學
2025-02-07
錫納米晶為模板合成具有帶隙可調的錫鍺合金納米材料
通過精細調控Ge2+離子前驅體溶液與已制備的錫納米顆粒反應，合成帶隙可調的半導體錫鍺合金納米晶（0.51 eV至0.71 eV）。使用的錫納米晶模板可以大大降低反應的成核、結晶和生長的反應能壘。與以前報道的反應溫度（約300 ℃）相比，課題組的方法可以在較低的溫度下（60-180 ℃）得到錫鍺合金納米晶。課題組深入闡明了從錫到錫鍺合金納米晶的相變機理，清晰揭示了從不均勻核殼結構到均勻合金結構的演變過程。
南方科技大學
2021-04-13
一種利用壓力來調控貴金屬納米材料晶相含量的新策略
自然界中，貴金屬金（Au）的塊體只能以其熱力學穩定結構面心立方(fcc)相存在。只有在納米尺度，利用濕法化學合成方法，人們才能獲得具有獨特光學性質的，密排六方hcp-4H結構的Au納米材料。雖然通過配體交換或外延生長貴金屬的方式，可以在溶液中誘導4H相的Au變為fcc結構，獲得更多的結構信息。但是，具體的結構性質和相轉變過程仍然無法確定。本工作利用金剛石對頂砧（DAC）技術對4H相的Au納米材料進行研究，探索其結構和相變過程，達到高壓貴金屬相工程的目的。? 高壓X射線衍射表明，壓力在1.2 – 26.1 GPa之間，Au的4H結構逐漸轉變為fcc相。同時，該過程的不可逆性使得貴金屬高壓相工程成為了可能。即通過控制最高壓力，獲得不同4H/fcc相含量的Au納米材料。同時，相比純4H相的Au納米帶，具有4H與fcc相交替多相結構的4H/fcc Au納米棒更容易發生高壓相變。這主要是由于4H/fcc多相Au納米棒中大量相邊界提供的相變成核位點，可以促進4H-fcc的相變過程。此外，課題組通過高分辨透射電子顯微技術和密度泛函理論（DFT）計算的結合，首次觀測到了原子尺度的Au相變路徑。發現Au由4H-fcc的相變機理為（-112）4H晶面的整平，并伴隨著密堆積方向的改變。這與以往觀測到的金屬高壓hcp-fcc相的相變機制完全不同。該工作不僅對Au納米結構的穩定性和相變提出了新的見解，而且提供了一種利用壓力來調控貴金屬納米材料晶相含量的新策略，該策略可用于研究基于晶相的催化、表面增強拉曼散射、波導、光熱療法、傳感、清潔能源等領域中。
南方科技大學
2021-04-13
Au的傳統fcc晶相與4H晶相之間的轉變
采用了原位透射電鏡（in situ TEM）來表征相轉化過程，因其可在原子尺度下直接觀察樣品在外界作用下（力、熱、電、磁等）或化學反應過程中的微結構變化。動畫1展示了fcc晶相向4H晶相的動態轉變過程：首先fcc-Au納米粒子中的金原子被高能電子束激活，在CO氣體中擴散到界面區域，金原子擴散導致金顆粒燒結形成緊密接觸的界面，然后從兩相界面開始發生fcc-4H相變。此外，我們發現當fcc金納米顆粒位于納米棒的4H和fcc交界處時，位于4H區域的金轉變
南方科技大學
2021-04-14
一種鐵基非晶及納米晶合金的成型方法
本發明公開了一種鐵基非晶及納米晶合金的成型方法，屬于增 材制造領域。采用微噴射粘結成型方法將鐵基非晶混合粉末或納米晶 合金混合粉末制備成坯體，然后燒結坯體獲得制品。鐵基非晶混合粉 末或納米晶合金混合粉末中均勻混合有粘結劑。燒結采用的溫度高于 粘結劑的熔點 5℃～10℃，同時低于鐵基非晶粉末相變溫度或納米晶 合金粉末相變溫度。本發明方法能夠用來制備大尺寸復雜形狀塊體鐵 基非晶及納米晶合金制品。
華中科技大學
2021-04-14
一種用于晶硅片加工的新型水基減摩抗磨添加劑的研制與應用
懸賞金額：10萬元
發榜企業：德旭新材料（廣州）股份有限公司
產業集群：先進材料產業集群
需求領域：特種功能材料;精細化工;電子材料;半導體材料;表面改性材料
技術關鍵詞：抗磨;超滑;切割;拋光
德旭新材料（廣州）股份有限公司
2021-11-05
米拉貝隆及緩釋片研制
成果簡介： 米拉貝隆(Mirabegron，Betanis)是一種新型口服特異性腎上腺素受體激動劑，由AstellasPharma Inc.研發，用于治療“膀胱過度活動癥(Overactive Bladder，OAB)”的患者，于2012年在美國批準上市，我們已完成其原料藥制備工藝研究及質量研究、穩定性研究和緩釋片制備工藝研究及質量研究、初步穩定性研究等
南京工業大學
2021-01-12
一種新型的高速鐵路路基加固注漿材料
成果描述：本發明公開了一種新型的高速鐵路路基加固注漿材料，由以下質量份數的組分組成：硅酸鹽水泥40-44份、湖瀝青42-46份、木質素磺酸鈣38-42份、十二水硫酸鋁鉀42-46份、膨潤土38-42份、烷基酚聚氧乙烯醚42-46份、磷酸二氫鉀38-42份、硫鋁酸鈣膨脹劑44-48份、緩凝劑檸檬酸38-42份、羥丙基甲基纖維素醚42-46份、磷石膏38-42份、聚對苯二甲酰己二胺42-46份、氫氧化鈣38-42份、十六醇聚氧乙烯醚基二甲基辛烷基氯化銨42-46份、水1000-2000份。本發明材料中增加了漿體粘度和凝聚性能，并改善粘度和強度，并且根據所在條件調整彈性性能，所制備的漿液性能良好，結石體的強度提高，漿液的流動性能明顯改善。市場前景分析：軌道交通基礎設施建設領域。與同類成果相比的優勢分析：技術先進，性價比較高。
西南交通大學
2021-04-10