成果查询 - 技联在线

2024年01月08日

轻合金表面高性能微弧氧化膜制备工艺与技术

成果编号：40779

新材料

微弧氧化 (Microarc oxidation MAO) 是通过电解液与相应电参数的组合，在铝、镁、钛及其合金表面依靠弧光放电产生的瞬时高温高压作用，生长出以基体金属氧化物和电解液化合物为主要成分的陶瓷质膜层。此外，通过控制合适的电解液和电参数等工艺条件，在钢、铜、钕铁硼等金属表面也可实现微弧氧化反应制备得到氧化物陶瓷膜。我们主要致力于针对航空航天和国防装备等高技术领域极端苛刻服役工况下应用时微弧氧化膜面临的关键问题，开展微弧氧化膜的设计制备、性能评价以及损伤/失效机理研究，开发满足表面防护及功能需求的高性能微弧氧化膜制备工艺与技术，显著提高基材表面性能，实现工程应用。主要研究成果有： a）耐磨自润滑微弧氧化膜：系统掌握了微弧氧化膜的生长机制规律，通过电解液配方设计、电参数调控及复合处理等手段，可对氧化膜结构、成分等特性进行大范围的调控，在铝合金、钛合金表面制备具有高硬度及与基材强结合特性的微弧氧化陶瓷膜，赋予其优异的耐磨及自润滑性能。b）抗热冲击微弧氧化膜：掌握了与高温热冲击应用场合密切相关的氧化膜成分、孔隙率、膜层/基材结合强度等特性的可控制备工艺，在铝合金、钛合金及碳钢表面制备了具有热导率低、耐热性能高、抗热冲击好等优异热性能的微弧氧化膜，有效提高铝、镁、钛合金以及钢制部件的工作温度。

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2024年01月08日

低摩擦碳薄膜工程化应用

成果编号：40778

新材料

针对含氢碳薄膜中由于单电子氢的链终结作用难以形成类富勒烯笼状结构的难题，提出了构筑笼状结构的离子注入弛豫模型，通过沉积脉冲能量周期变化对薄膜结构剪裁，突破了超低摩擦碳薄膜的类富勒烯笼状结构可控制备技术。率先制备了超弹性（（> 85%）、超低摩擦（摩擦系数 180 的难题，发明了定向沉积的箍缩磁场溅射等技术，提高了低温下的离化率和沉积速率；创制了栅极辅助柱状电弧离子镀膜装置，构建了双金属纳米多层梯度结构，在轴承钢表面实现高结合力（ 60N HF1 级），在国际上率先突破了轴承钢表面低温沉积（（<150 ℃℃）高结合力低摩擦碳薄膜制备技术。

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2024年01月08日

超低/低摩擦类金刚石碳基纳米复合薄膜沉积装备与工艺

成果编号：40775

新材料

突破了类金刚石薄膜制备中的高硬度韧性匹配优化关键技术、低摩擦长寿命界面设计技术、超厚膜和膜层高承载等关键技术。改善发动机、压缩机等关键零部件摩擦状态，大幅降低其摩擦功耗，并最终提高其可靠性和服役寿命。技术指标：硬度 :15 25GPa ，具有类金刚石和类石墨的功能特点。摩擦系数：在各种工况下如干摩擦、发动机油润滑、压缩机油润滑、水润滑等环境下显示出低摩擦系数， 0.01 0.1 范围之内。磨损寿命：同等摩擦条件下，较未镀膜部件磨损率降低 5 倍 3 个数量级。

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2024年01月08日

用于发动机节能减排的表面处理技术

成果编号：40774

新材料

本项目开发的高性能发动机系统表面复合涂层可以替代传统的表面镀铬技术，使发动机具有更高的功率和更低的燃油消耗，并进一步减少汽车交通对环境的污染，满足汽车产业高速发展对高性能材料的迫切需求。

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2024年01月08日

超亲电解液锂电池隔膜技术

成果编号：40773

新材料

锂电池发生事故的主要原因是由于电池隔膜的缺陷。电池在受到金属穿刺、高温等情况下会导致电池隔膜破损和热失控，导致电池短路。电池隔膜的机械性能和热稳定性对电池的安全性能至关重要。隔膜对电池性能也具有重要意义。具有良好电解液润湿性的隔膜可提高离子传递，降低电池内阻，便于电池组装。针对目前锂电池隔膜存在的问题，本研发团队开发了超亲电解液锂电池隔膜，具有如下技术和性能优势：（1）能够快速的对电解液进行完全浸润；（2）良好的热稳定性；（3）涂层仅有3.5微米；（4）制备过程类似于电极的制备过程，具有简单易得等优势，可通过涂覆技术进行批量生产；（5）根据需求可进行单面或双面涂覆；（6）针对改性隔膜不同用途，可以对涂层成分及比例根据具体应用条件而调节。

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2024年01月08日

超双疏涂层技术

成果编号：40772

新材料

采用天然纳米材料制备了一系列超双疏材料，可用于纺织品、玻璃、石材、金属、高分子材料等各种基材表面。拥有多项发明专利授权，且可根据需要定制超双疏涂层材料和技术。技术指标：各种液滴接触角>155度，滚动角<10度。稳定性优异：耐老化、耐腐蚀、耐冲刷、耐水洗、耐热液体

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2024年01月08日

超疏水涂层技术

成果编号：40771

新材料

采用无氟工艺制备了一系列超疏水材料，可用于纺织品、玻璃、石材、金属、高分子材料等各种基材表面。拥有多项发明专利授权，且可根据需要定制超疏水涂层材料和技术。

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2024年01月08日

稳定超疏水织物拨水剂

成果编号：40770

新材料

本成果是通过浸涂法在织物纤维表面生成一层纳米涂层，具有操作简单、成本低和性能优异等特点，极易进行工业化推广应用。工艺简单是指：可将产品配成水溶液，直接浸涂到棉、涤纶和羊毛等多种常见织物上，工艺周期短。性能优异是指：该超疏水涂层接触角可达 160°160°，滚动角低于 10°10°，只有 100 纳米厚度，镀层无色透明，不影响基体材料本身机械性能、手感、色泽，不受基体材料外观尺寸限制。成本低是指：本工艺只需廉价的化学试剂，通过巧妙的方法实现超疏水纳米层的构建，无需特殊生产设备，且无需对材料进行后处理。实际上，该技术可用于在各种材料表面构建超疏水涂层，有望广泛应用于生物医药器械、纺织品等领域。

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2024年01月08日

黏土矿物/钴蓝纳米杂化颜料

成果编号：40769

新材料

随着无机颜料需求日益增长，我国已经成为世界上无机颜料生产的重要基地，但是我国的无机颜料生产表现为生产技术水平低、产品以低档产品为主，致使我国颜料产品在全球市场上竞争力不强，市场份额低、附加值也不高。因此，提高颜料制造工艺，制备具有高的着色性能、低吸油量、超微细、无毒又容易分散的环保型无机颜料已势在必行。钴蓝是很古老的色料，古代的希腊人和罗马人最早将氧化钴用于玻璃的着色，呈天蓝色调；我们的祖先最早用天然的钴土矿作为袖中的色素和陶瓷坯，呈不同色调的蓝色和蓝绿色。钴蓝是一种高性能的环保无毒无机颜料，可用于玻璃、陶瓷、搪瓷、军事防伪涂料、耐高温涂料和耐高温的工程塑料的着色。但是，由于钴矿在自然界中分布很少，制备钴化合物价格昂贵，长期以来钴蓝颜料仅限于用作绘画颜料。随着超耐久性涂料、中性墨水和 CRT 荧光粉涂敷颜料制品的发展，市场对钴蓝类颜料的需求日益增长。本产品利用凹凸棒石优异的表面活性和纳米载体功能，在其表面负载钴蓝纳米粒子，得到具有优良色泽、遮盖力、着色力和酸、碱、热、光稳定性的杂化颜料。凹凸棒石杂化颜料色泽可与市售钴蓝产品媲美，而悬浮性能和稳定性明显优于市场同类产品，但制备成本却能降低 40%40%，为开拓低品位凹凸棒石在油漆、涂料领域的应用开辟了新途径。目前已经完成中试试验。

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2024年01月08日

凹凸棒石类玛雅蓝颜料

成果编号：40768

新材料

颜料广泛应用于涂料、油画、陶瓷等领域。随着社会发展进步及现代精细化工的快速发展，颜料市场取得快速发展。无机颜料稳定性好，但存在色谱不全、着色力低、鲜艳度差和部分毒性大等问题；有机颜料颜色鲜艳、着色力强，但稳定性差、不耐高温、抗紫外线性差、易褪色。开发具有优异稳定性（如耐酸碱和有机溶剂、抗紫外辐射和防生物降解）的颜料至关重要。研究表明，有机染料与无机矿物杂化可提高颜料的稳定性，极具代表性的是玛雅蓝。古代玛雅人将其广泛应用于壁画、陶器和雕刻中。玛雅蓝在酸、碱、有机试剂以及生物降解中表现出非常优异的稳定性，且长年累月的气候变化和也无法使它褪色。然而，玛雅蓝的制备工艺已无史料记载，因此研制新型稳定类玛雅蓝颜料，对推动新型颜料工业的发展，提升油画、陶瓷等工艺品的品质，具有重要经济、社会意义。将凹凸棒石与有机染料通过湿法杂化工艺可得到色彩丰富的稳定类玛雅蓝颜料。该产品具有工艺简单和市场前景广阔等特点。目前已经完成多个色系产品 50L 中试，生产工艺和产品性能稳定，具有很好工业化生产前景。凹凸棒石吸附有机染料后进行研磨处理，经加热杂化后进行包覆处理，即可得到性能优异的类玛雅蓝颜料。通过简洁的生产工艺即可实现类玛雅蓝颜料的高效生产，且无污染、能耗低。新型类玛雅蓝颜料可显著减小颜料中有机染料比例，减小环境负担，并降低成本。

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2024年01月08日

高性能铁红/黏土矿物杂化颜料

成果编号：40767

新材料

目前，在水体污染治理方面使用最为广泛的吸附材料是活性炭、腐殖酸、黏土和树脂类吸附剂，其中活性炭吸附剂占市场总额的一半以上。与这些传统的吸附剂相比，多孔聚合物吸附剂作为一种新型吸附剂与传统吸附剂（活性炭、黏土等）相比，有着不可比拟的优势：（ 1 ）制备过程绿色环保，无三废产生；（ 2 吸附剂制备简单、高效，成本低。每吨吸附剂成本不高于 5000 元；（ 3 ）机械强度好，在水体中不崩解，不分散，易于回收再利用；（ 4 ）吸附剂形状和颗粒大小可以根据施用水体和处理方法制备成粉体、颗粒状、块状、管状、蜂窝状等多种形状；（ 5 ）吸附效果优良。本产品在实验室条件下对阳离子染料亚甲基蓝和甲基紫的吸附量分别达到 850 mg/g 和 300 mg/g ，对 100 ppm 的亚甲基蓝和甲基紫，去除率高达 95% 以上，吸附后溶液透明清澈。对重金属 Cu 2+ 、 Pb 2+ 等亦有优异的吸附效果，吸附量可以达到 100 mg/g 和 120 mg/g ，对 50 ppm 的重金属溶液可以高效去除。（ 6 ）吸附速率快。对阳离子染料和重金属吸附均可以在 1 h 内完成。

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2024年01月08日

凹土棕榈油脱色剂

成果编号：40766

生物技术与医药新材料

棕榈油是全球第二大食用植物油，在烹饪、食品制造业等领域发挥着极为重要的作用。但棕榈毛油中含有许多胶质物杂质及色素和有臭物质，这些物质中有的危害人们的身体健康，有的严重影响棕榈油质量，在食用前必须进行精炼处理。棕榈油的典型精炼工艺是物理精炼，主要工艺流程为：毛油脱胶中和脱色脱臭分提。其中，脱色是最为重要的精炼工序，也是决定棕榈油精炼成本和产品品质的关键因素。目前，吸附脱色法是棕榈油脱色最有效的方法，常用的吸附剂是酸活化蒙脱石（俗称活性白土）或活性炭。然而，活性白土在脱色过程中易发生副反应，且吸油率较高，而活性碳由于价格昂贵，限制了其在棕榈油脱色过程中的广泛应用。凹凸棒石黏土是一种具有独特纳米棒状结构的层链状含水富镁、铝硅酸盐黏土矿物，具有较大的比表面积和类似分子筛的微孔结构，具备非常好的色素吸附能力和吸附选择性，是一种性能优异的天然纳米矿物吸附材料。通过湿法工艺形成的脱色剂具有如下优点：（ 1 ）制备工艺简单，产品安全、高效、无毒，过滤速度快，带油率低（ 2 ）在脱色的同时，可以进一步螯合油脂内金属离子，减少金属离子对油脂氧化作用的催化活性，起到抗氧化作用，降低过氧化值，延长保质期。

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