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（專利號：ZL 201410557601.2） 簡介：本發明公開了一種帶有硫化鋁(Al2S3)外殼的硫化銅(CuS)納米粉末材料及其制備方法，屬于納米材料制備技術領域。該納米粉末材料為核殼結構，內核為CuS納米顆粒，外殼為Al2S3層；所述CuS納米顆粒內核的粒徑為10～100nm，所述Al2S3外殼層為非晶Al2S3層，其厚度為1～10nm。本發明采用等離子電弧放電法，將銅粉和鋁粉按一定原子百分比壓制成塊體作為陽極材料，采用石墨作為陰極

（專利號：ZL 201410557604.6） 簡介：本發明公開了一種帶有硫化鋁(Al2S3)外殼的二硫化鎢(WS2)納米粉末材料及其制備方法，屬于納米材料制備技術領域。該納米粉末材料為核殼結構，內核為WS2納米顆粒，外殼為Al2S3層；所述WS2內核的粒徑為10～100nm，所述Al2S3外殼層為非晶Al2S3層，其厚度為1～10nm。本發明采用等離子電弧放電法，將鎢粉和鋁粉按一定原子百分比壓制成塊體作為陽極材料，采用石墨作為陰極材料，

概述：活性粉末混凝土是由超細活性粉末（復合摻合料）、水泥、優質石英砂、高強鋼纖維、外加劑等組成。通過最優化級配設計，經高溫熱合（蒸汽養護）等特定工藝制備而成的高技術復合材料。與普通和高性能混凝土相比具有超高強度、高韌性、高耐久性、高體積穩定性和環保性等特點。在工程中應用可顯著減輕結構自重（可減輕自重1/3），可顯著提高結構的整體性能。有以下創新點： ①材料創新：采用國產原材料與工業廢渣制備出200MPa級活性粉末混凝土，性能達到國際同類材料的指標，造價僅為其50%左右。 ②工藝創新：解決低水膠比高粘度物料的均勻攪拌問題；解決大型構件與小型薄壁構件的澆注、成型與養護問題，形成了成套工藝技術。 ③形成了較為完善的活性粉末混凝土基礎理論，提出了結構設計方法。 ④國內第一家在大型橋梁結構與薄型耐久構件得到應用，采用本成果新材料與設計方法設計的超低高度梁，有效降低了截面高度與自重，并提高了耐久性。 同類技術或成果比較：本項目組研發的200MPa級活性粉末混凝土，國內第一家在實際工程中得到應用；國際上美國、加拿大、韓國等國家也相繼在實際工程中應用，目前處于試研制階段；本項目組的相關研究成果達到國內領先、國際先進水平。 該項目現處于產業化階段。 應用范圍： 本項目可應用于道橋主體及附屬結構、建筑結構、市政結構、核工業等，具有廣闊的應用前景。

（專利號：ZL 201410557617.3） 簡介：本發明公開了一種帶有硫化鋁(Al2S3)外殼的二硫化鉬(MoS2)納米粉末材料及其制備方法，屬于納米材料制備技術領域。該納米粉末材料為核殼結構，內核為MoS2納米顆粒，外殼為Al2S3層；所述MoS2內核的粒徑為10～100nm，所述Al2S3外殼層為非晶Al2S3層，其厚度為1～10nm。本發明采用等離子電弧放電法，將鉬粉和鋁粉按一定原子百分比壓制成塊體作為陽極材料，采用石墨作為陰極

山東魯寶冶金股份有限公司于1992年06月25日成立。法定代表人王勉山，公司經營范圍包括：高頻異型焊管、冷彎型鋼、不銹鋼冷軋鋼帶、冷拉鋼材、熱軋鋼材、冷軋鋼帶、鋼板彈簧、精密鋼管、油缸、泵站、液壓機、鋁塑復合管的生產、銷售；鉚焊加工；成品油零售（僅限分支機構經營）；許可范圍內的進出口業務（不含國家?？氐臒掍撹F項目）等。

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）

采用注射成形工藝實現復雜形狀增壓渦輪的近終成形，并滿足高性能和低成本的要求。根據注射成形渦輪對零件壁厚的要求，選擇 ø52mm 渦輪作為研制對象，并完成了中空蝸輪的結構設計及可靠性校驗，中空孔徑確定為 ø5mm，孔深 25mm，如圖 1 所示。對比分析實芯渦輪和中空渦輪的離心應力分布可知，采用中空結構的渦輪，其應力分布較原始渦輪應力分布一致，但渦輪離心應力有所增大，中空結構渦輪的最大離心應力為 626MPa，較原始渦輪增加了 20.4%。渦輪采用中空設計后，自振頻率變化很小，頻率平均變小 0.167%，可近似認為沒有變化。中空結構增壓渦輪不僅達到了減輕重量的目的，而且大幅度減小了燒結變形。設計了側向抽芯模具結構（如圖 2 所示），實現了復雜形狀增壓渦輪的近終成形。采用數值模擬方法對注射成形充模過程進行了模擬，得出了喂料的充模過程（如圖 3 所示），并闡明了渦輪在注射成形過程中產生的缺陷與機理。優化了注射成形工藝參數，得出最佳的注射成形工藝參數為：注射溫度為 160℃，注射壓力為 60MPa，模溫為 80℃，最終制備出了無缺陷的注射成形坯。以平均粒度 15μm 的惰性氣體霧化的 K418 鎳基高溫合金為原料，選用 67%裝載量，將粉末與粘結劑（60%石蠟+15%高密度聚乙烯+15%聚丙烯+10%硬脂酸）于 140℃在 開放式混煉機中混煉 30min，制備出適合鎳基高溫合金粉末注射成形的高效粘結劑，制備出了流變性能良好的注射喂料。分析了脫脂方法、脫脂制度和脫脂溫度對致密度和最終高溫合金性能的影響，掌握了碳、氧含量的精確控制技術。通過燒結+熱等靜壓工藝獲得高致密度的粉末高溫合金，具有晶粒細小、顯微組織均勻、綜合力學性能優異等優點。MIM418 合金 1230℃真空燒結相對密度為 97%，熱等靜壓后的樣品接近全致密。

粉末產品作為食品、藥品、檢驗試劑的一種重要載體，其定量封裝的準確 度和包裝效率直接關系到企業產品生產效率及經濟效益。傳統的手工封裝方式 不僅嚴重影響粉末產品的生產效率，而且在生產過程中不可避免地產生浪費現 象以及大量的人工費用，使企業利潤嚴重縮水。我國現有的粉末產品定量填充 技術存在著技術水平低、產品可靠性差、精度不高等缺點。 本項目開發的粉末試劑產品高精度定量封裝機，采用高精度的稱重技術以 及伺服控制系統等技術，有效地解決了針對粉狀物料的填充精度高、速度快、 穩定性好和靈活性高等技術難題，基本滿足食品藥品加工等領域企業對產品高 精度的要求，同時能有效地降低工人的勞動強度和勞動成本。

采用注射成形工藝實現復雜形狀增壓渦輪的近終成形，并滿足高性能和低成本的要求。根據注射成形渦輪對零件壁厚的要求，選擇 ?52mm 渦輪作為研制對象，并完成了中空蝸輪的結構設計及可靠性校驗，中空孔徑確定為 ?5mm，孔深 25mm，如圖 1 所示。對比分析實芯渦輪和中空渦輪的離心應力分布可知，采用中空結構的渦輪，其應力分布較原始渦輪應力分布一致，但渦輪離心應力有所增大，中空結構渦輪的最大離心應力為 626MPa，較原始渦輪增加了 20.4%。渦輪采用中空設計后，自振頻率變化很小，頻率平均變小 0.167%，可近似認為沒有變化。中空結構增壓渦輪不僅達到了減輕重量的目的，而且大幅度減小了燒結變形。設計了側向抽芯模具結構（如圖 2 所示），實現了復雜形狀增壓渦輪的近終成形。采用數值模擬方法對注射成形充模過程進行了模擬，得出了喂料的充模過程（如圖 3 所示），并闡明了渦輪在注射成形過程中產生的缺陷與機理。優化了注射成形工藝參數，得出最佳的注射成形工藝參數為：注射溫度為 160℃，注射壓力為 60MPa，模溫為 80℃，最終制備出了無缺陷的注射成形坯。以平均粒度 15μm 的惰性氣體霧化的 K418 鎳基高溫合金為原料，選用 67%裝載量，將粉末與粘結劑（60%石蠟+15%高密度聚乙烯+15%聚丙烯+10%硬脂酸）于 140℃在開放式混煉機中混煉 30min，制備出適合鎳基高溫合金粉末注射成形的高效粘結劑，制備出了流變性能良好的注射喂料。分析了脫脂方法、脫脂制度和脫脂溫度對致密度和最終高溫合金性能的影響，掌握了碳、氧含量的精確控制技術。通過燒結+熱等靜壓工藝獲得高致密度的粉末高溫合金，具有晶粒細小、顯微組織均勻、綜合力學性能優異等優點。MIM418 合金 1230℃真空燒結相對密度為 97%，熱等靜壓后的樣品接近全致密。圖 1 實芯渦輪和中空結構渦輪圖 2 側向抽芯模具結構圖 3 渦輪注射填充過程模擬經過 1200℃固溶/空冷、750℃時效，MIM418 抗拉強度達到 1425MPa，屈服強度為1004MPa，延伸率達到19.4%，與鑄造合金性能相比分別提高了70%，30%，120%。圖 4 為燒結態的注射成形渦輪。渦輪表面光潔，尺寸精度高，如圖 4 所示。圖 4 注射成形渦輪制備出滿足渦輪使用性能測試要求的渦輪，渦輪尺寸與內部質量良好，達到裝機測試要求。渦輪樣品在無錫威孚英特邁渦輪增壓器公司進行了臺架實驗，圖5 所示為渦輪樣品焊接及部分工裝的照片。鋼軸焊接后接頭抗拉破斷力達到 18噸，遠高于鑄造渦輪與鋼軸的焊接強度。轉速相同時，粉末注射成形渦輪部件測頻一致性和氣動性能渦端一致性均優于鑄造性能，超速飛裂試驗停止在 225000轉/分與 225000 轉/分，增壓器拆檢的結果可知，超速飛裂試驗渦輪表現良好，兩套增壓器的失效皆由渦輪軸斷裂造成。粉末注射成形渦輪樣件測頻一致性優于鑄造渦輪，粉末注射成形渦輪與鋼軸聯結強度也明顯高于鑄造渦輪。粉末注射成形MIM418 渦輪在超速飛裂試驗中表現不俗，在鋼軸斷裂 21.5/22.5 萬轉的狀態下，渦輪仍保持完好。粉末注射成形渦輪的渦端試驗表明，渦輪部件渦端性能一致性較好，3 組樣品渦端的效率曲線基本重合，均在±0.5%的偏差內。

成果簡介基于對冶金過程氣、 液、 固的流動在理論上的深刻認識， 采用物理模擬的方法， 多年來一直為各鋼鐵企業提供工藝優化的技術服務， 包括鋼包吹氣流場優化，中間包流場優化， 結晶器流場優化， 高爐冷卻壁內流動模擬， 復吹轉爐爐型優化，頂槍槍位、 底槍布置位置、 流量等。 所做項目涉及到各種大小的鋼包， 不同容量不同流數的中間包， 小方坯、 板坯、 異形坯、 圓坯結晶器等。成熟程度和所需建設條件先后成功為馬鋼、 南鋼、 寶鋼梅山、 萊鋼、 中天、 濟鋼等大中小型鋼鐵企業的方、 圓、 板坯連鑄機， 精煉爐等提供過工藝優化服務， 顯著提高了鑄坯的質量。部分項目： 馬鋼異型坯結晶器流場的優化研究； 馬鋼 CSP 薄板坯中間包、 結晶器流場的數模、 水模研究； 梅山板坯中間包流場的數模、 水模研究； 上海亞新連鑄8 流方坯中間包流場的數模、 水模研究； 萊鋼 4 流方坯中間包的數模、 水模研究；馬鋼鋼包吹氣對流場的影響研究； 中天鋼鐵 10 流方坯中間包流場優化研究； 南鋼板坯中間包、 結晶器的流場優化研究； 濟鋼板坯中間包、 結晶器的流場優化研究； 分別對不同噸位的鋼包（250 噸、 150 噸、 120、 100 噸、 80 噸、 60 噸） 低吹氬模式、 透氣磚類型等進行過深入的研究。技術指標優化了鋼包、 中間包和結晶器的流場， 有效去除了夾雜， 凈化了鋼水。市場分析和應用前景工藝優化始終伴隨著鋼鐵企業的生產， 通過不斷的優化， 產品質量得到不斷的提升， 具有廣泛的應用前景。社會經濟效益分析工藝優化有助于加強產品競爭力， 具有顯著的經濟效益。知識產權及成果獲獎情況編著： 《中間包冶金學》《冶金傳輸原理》合作方式合作開發、 受托開發聯系方式冶金學院 周俐 13955561593 [email protected] 傳真： 0555-2311571