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成果描述：本課題瞄準無鉻鞣革的世界難題，抓住無鉻多金屬配合物的穩(wěn)定性、反應(yīng)活性以及分子結(jié)構(gòu)調(diào)控等關(guān)鍵基礎(chǔ)科學(xué)問題，綜合運用原子力顯微鏡、激光光散射、核磁共振等一系列現(xiàn)代檢測手段和方法，研究無鉻多金屬配合物組成、結(jié)構(gòu)及其鞣革性能。通過計算機分子模擬，獲得I型膠原、無鉻多金屬配合物的分子結(jié)構(gòu)模型以及二者之間的反應(yīng)模型，進而確定若干無鉻多金屬配合物的目標分子結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上，闡明無鉻多金屬配合物的組成、結(jié)構(gòu)與其穩(wěn)定性、反應(yīng)活性之間的關(guān)系，合成制備出符合生態(tài)鞣劑要求的系列無鉻多金屬配合物，優(yōu)化得到最佳合成制備方法；建立無鉻多金屬配合物的分子調(diào)控的基本方法，提出并驗證無鉻多金屬配合物分子調(diào)控的“雙模式假說”；優(yōu)化得到無鉻多金屬配合物鞣革的最佳工藝方法，揭示出無鉻多金屬配合物鞣革的一般規(guī)律。本課題研究對于進一步完善和豐富無鉻多金屬配合物鞣制化學(xué)理論具有重大意義，對于推動無鉻鞣革具有廣闊的應(yīng)用前景。市場前景分析：鋯-鋁-鈦配合鞣劑主要用于制革生產(chǎn)的主鞣、復(fù)鞣工段，通過使用該無鉻鞣劑，解決目前制革行業(yè)的鉻污染問題。現(xiàn)今由于環(huán)保力度的日益加大，對制革企業(yè)的鉻排放作出了嚴格限定，這使制革行業(yè)發(fā)展面臨困境。為此，只有發(fā)展清潔化的無鉻/少鉻鞣制技術(shù)才是解決目前制革行業(yè)發(fā)展困境的關(guān)鍵。 單一無鉻金屬鞣劑用于制革生產(chǎn)，其所鞣革無法人們需求。目前研究較為廣泛的為多金屬配合物鞣劑，通過多種金屬所形成的多核異核配合物進行鞣制，利用金屬間的協(xié)同作用，發(fā)揮各自的鞣革優(yōu)勢，使所鞣革性能滿足人們需要。 首先，無鉻鞣技術(shù)的發(fā)展解決了制革行業(yè)鉻污染問題，有利于制革生產(chǎn)實現(xiàn)清潔化，符合國家發(fā)展需要；其次，利用鋯-鋁-鈦配合鞣劑進行制革生產(chǎn)，所產(chǎn)生的廢水、廢物不含鉻，易于處理，同時一些邊角廢料也可再次利用，提高了資源利用率；最后，鋯-鋁-鈦配合鞣劑經(jīng)濟效益突出，不僅可降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，同時也可提升成革的價值，使企業(yè)獲利。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：鋯-鋁-鈦配合鞣劑目前售價為2萬元/噸，雖然要高于目前市售的鉻鞣劑，但使用該鞣劑進行制革生產(chǎn)所產(chǎn)生的廢水、廢物不含鉻、利于處理，其治污成本僅為常規(guī)鉻鞣體系的15%，生產(chǎn)單位面積成革的綜合成本降低23%，可為企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟效益。 國內(nèi)領(lǐng)先。

人造革生產(chǎn)線的節(jié)能減排技術(shù)是通過降低人造革產(chǎn)品的發(fā)泡溫度而達到減少能耗和降低有害氣體及熱能的排放。該項技術(shù)主要運用在人造革產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝上通過配方調(diào)整、生產(chǎn)工藝和設(shè)備改造，使所有人造革產(chǎn)品在不改變當前的發(fā)泡速度下，由原來215℃-220℃發(fā)泡溫度下降控制在185℃-195℃，實現(xiàn)節(jié)能降耗，同時由于發(fā)泡溫度降低，增塑劑揮發(fā)損失減少，可減少人造革配方中的增塑劑含量，節(jié)約原料成本，同時還提高人造革的彈性和柔韌性。

在高技術(shù)陶瓷領(lǐng)域，先進陶瓷占有極其重要的地位，在諸多的先進陶瓷中，氮化硅基先進陶瓷以其高強度、高韌性、高的抗熱震性、高的化學(xué)穩(wěn)定性在先進陶瓷中占有獨特的地位，是公認的未來陶瓷發(fā)動機中最重要的侯選材料。并且在國際上氮化硅陶瓷刀具和氮化硅基陶瓷軸承已經(jīng)形成相當規(guī)模的產(chǎn)業(yè)。任何一個跨國刀具公司都有氮化硅基陶瓷刀具的系列產(chǎn)品，足見其在機加工行業(yè)中具有不可替代的地位。 但是，影響氮化硅陶瓷推廣的一個主要因素，是氮化硅粉末價格昂貴，這是由于傳統(tǒng)的制取氮化硅粉末的方法耗能高，生產(chǎn)周期長，生產(chǎn)成本高。本項目采用具有自主知識產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新的燃燒合成技術(shù)，制取氮化硅陶瓷粉末和氮化硅復(fù)合粉末，具有耗能低，生產(chǎn)周期短，雜質(zhì)含量低，生產(chǎn)成本低等特點，具有廣泛的應(yīng)用前景。 燃燒合成（Combustion Synthesis，CS）又名自蔓延高溫合成（Self- Propagating High-Temperature Synthesis，SHS），是利用化學(xué)反應(yīng)自身放熱合成材料的新技術(shù)，基本上（或部分）不需要外部熱源，通過設(shè)計和控制燃燒波自維持反應(yīng)的諸多因素獲得所需成分和結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物。 自1990年以來，本項目負責人等針對燃燒合成氮化硅陶瓷產(chǎn)業(yè)化的一系列關(guān)鍵問題，在氣-固體系氮化硅基陶瓷的燃燒合成熱力學(xué)、動力學(xué)和形成機制等方面進行了深入研究后得到的創(chuàng)新成果。 采用本項目的技術(shù)，可以生產(chǎn)符合制作先進陶瓷要求的從全α-Si3N4相到高β- Si3N4相，及不同配比的氮化硅粉末，還可根據(jù)用戶要求，用此技術(shù)生產(chǎn)α-Sialon，β-Sialon和其它各種氮化硅基的復(fù)合粉末。粉末的質(zhì)量優(yōu)良而穩(wěn)定。 應(yīng)用于航天、航空及機械行業(yè)等，用于制作氮化硅陶瓷刀具、氮化硅基陶瓷軸承、耐磨耐腐陶瓷涂料等。

氮化鋁（AlN）陶瓷具備優(yōu)異的綜合性能，是近年來受到廣泛關(guān)注的新一代先進陶瓷，在多方面都有廣泛的應(yīng)用前景。例如高溫結(jié)構(gòu)材料、金屬溶液槽和電解槽襯里，熔融鹽容器、磁光材料、聚合物添加劑、金屬基復(fù)合材料增強體、裝甲材料等。尤其因其導(dǎo)熱性能良好，并且具備低的電導(dǎo)率和介電損耗，使之成為高密度集成電路基板和封裝的理想候選材料，同時氮化鋁—聚合物復(fù)合材料也可用作電子器材的封裝材料、粘結(jié)劑、散熱片等。氮化鋁在微電子領(lǐng)域應(yīng)用的市場潛力極其巨大。氮化鋁還是導(dǎo)電燒舟的主要成分之一，導(dǎo)電燒舟大量地用于噴涂電視機的顯象管等器件、超級市場許多商品包裝用的涂鋁薄膜，有著廣泛的市場。但是，影響氮化鋁基陶瓷的推廣的主要因素之一，是采用傳統(tǒng)方法合成氮化鋁粉末，耗能高，生產(chǎn)周期長，生產(chǎn)成本高。本項目采用具有自主知識產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新技術(shù)，采用燃燒合成技術(shù)制取優(yōu)質(zhì)的氮化鋁陶瓷粉末，具有耗能低，生產(chǎn)周期短，雜質(zhì)含量低，生產(chǎn)成本低等特點，具有廣泛的推廣價值。 燃燒合成（Combustion Synthesis，CS）又名自蔓延高溫合成（Self- Propagating High-Temperature Synthesis，SHS），是利用化學(xué)反應(yīng)自身放熱合成材料的新技術(shù)，基本上（或部分）不需要外部熱源，通過設(shè)計和控制燃燒波自維持反應(yīng)的諸多因素獲得所需成分和結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物。 自1994年以來，本項目負責人等針對燃燒合成氮化鋁陶瓷產(chǎn)業(yè)化的一系列關(guān)鍵問題，在氣-固體系氮化鋁基陶瓷的燃燒合成熱力學(xué)、動力學(xué)和形成機制等方面進行了深入研究后得到的創(chuàng)新成果。 本項目來源于國家教委高校博士點專項科研基金項目（1994.3-1997.3）。 本項目以應(yīng)用基礎(chǔ)研究成果“燃燒合成氮化鋁基陶瓷的應(yīng)用基礎(chǔ)研究”已于1999年通過專家函審。 采用本項目的技術(shù)，可以生產(chǎn)符合制作先進陶瓷要求的氮化鋁粉末，還可根據(jù)用戶要求，用此技術(shù)生產(chǎn)氮化鋁基陶瓷粉末。粉末的質(zhì)量優(yōu)良而穩(wěn)定。 氮化鋁廣泛應(yīng)用于高溫結(jié)構(gòu)材料、金屬溶液槽和電解槽襯里、熔融鹽容器、磁光材料、聚合物添加劑、金屬基復(fù)合材料增強體、裝甲材料、高密度集成電路基板、電子器材的封裝材料、粘結(jié)劑、散熱片、導(dǎo)電燒舟等。

聚氨酯（Polyurethane, PU）是一種新興的有機高分子材料，被譽為 “第五大塑料”，與橡膠材料相比，聚氨酯特殊的微相分離結(jié)構(gòu)賦予PU良好的耐磨性、耐擦傷性、粘結(jié)性、柔韌性、優(yōu)良的保光性與低溫性等卓越的性能而被廣泛應(yīng)用于化工、輕工、電子、醫(yī)療、建筑、航空航天等眾多領(lǐng)域，是目前發(fā)展最快的特種有機樹脂之一。 一、項目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡介 聚氨酯（Polyurethane, PU）是一種新興的有機高分子材料，被譽為 “第五大塑料”，與橡膠材料相比，聚氨酯特殊的微相分離結(jié)構(gòu)賦予PU良好的耐磨性、耐擦傷性、粘結(jié)性、柔韌性、優(yōu)良的保光性與低溫性等卓越的性能而被廣泛應(yīng)用于化工、輕工、電子、醫(yī)療、建筑、航空航天等眾多領(lǐng)域，是目前發(fā)展最快的特種有機樹脂之一。自從1998年以來，國內(nèi)聚氨酯產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速， 據(jù)統(tǒng)計，2020年，我國聚氨酯行業(yè)產(chǎn)量在1470萬噸左右，總產(chǎn)能約占全球總產(chǎn)能的36.4%，成為全球最大的聚氨酯生產(chǎn)國和消費國。隨著石油的日益枯竭和環(huán)境污染等問題的出現(xiàn)，尋求廉價、高效、可再生和環(huán)境友好的資源替代石化資源合成PU已迫在眉睫，這也是行業(yè)近年來需要重點解決的問題。

1 成果簡介大型復(fù)雜的設(shè)備（如船舶、飛機等）或工廠產(chǎn)房（如化工、煉油）設(shè)計中的管線布置是一項復(fù)雜而又耗時的工作，特別是同時考慮管線成本、設(shè)計要求和空間約束等。現(xiàn)有的 CAD系統(tǒng)軟件還不具備同時考慮上述因素的自動布管功能，基于經(jīng)驗和試錯(Trial and Error)的方法仍為目前此類設(shè)計的主流。 清華大學(xué)自行研發(fā)的具有自動布管功能的軟件引擎，可以在同時考慮管線成本、設(shè)計要求和空間約束的情況下快速找出較優(yōu)的管線布置方案。 簡單示例如下： （ 1） 原始設(shè)備  （ 2） 用鼠標選定起始點  （ 3） 通過菜單設(shè)定設(shè)計邊界  （ 4） 自動產(chǎn)生管線路徑 2 應(yīng)用范圍應(yīng)用于船舶和飛機制造設(shè)計或煉油化工企業(yè)的工廠布局等，也可以應(yīng)用于城市地下管線的布置。3 效益分析軟件的應(yīng)用可以提高布管的效率， 以及節(jié)省管線的成本，具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。4 合作方式技術(shù)投資、轉(zhuǎn)讓等多種形式的合作。可以按照用戶具體要求，為用戶定制設(shè)計、開發(fā)、安裝、維護及培訓(xùn)的交鑰匙工程。

裕鑫壁布由天然材料，諸如石英砂、蘇打、石灰和白云石制成，無毒無味；在高達1200℃的溫度下制成的纖維，經(jīng)特種紡織加工成的石英壁布，具有更高的安全性和環(huán)保性能。裕鑫石英壁布是一種新型的綠色環(huán)保建材。玻纖壁布與彩色的涂料相結(jié)合，可以產(chǎn)生各種不同的效果。裕鑫壁布有著豐富的花紋機理，無限的個性創(chuàng)意。為設(shè)計師提供了非同尋常的創(chuàng)作空間。

衛(wèi)星在軌運行和返回過程中需經(jīng)歷極端高低溫環(huán)境，構(gòu)件尺寸的穩(wěn)定是保證衛(wèi)星在軌高精度、返回高安全、任務(wù)高可靠的關(guān)鍵。針對衛(wèi)星搭載的某寬帶微波載荷與衛(wèi)星本體材料之間熱膨脹系數(shù)不匹配極易導(dǎo)致的載荷在軌及返回過程中載荷接收精度不穩(wěn)定、信息傳輸不連續(xù)等問題。我校陳駿教授團隊以原創(chuàng)的負熱膨脹技術(shù)研發(fā)了具有輕質(zhì)、熱膨脹系數(shù)低、力學(xué)性能優(yōu)異、尺寸穩(wěn)定性好的高性能低膨脹鋁基復(fù)合材料，并研制了系列關(guān)鍵連接內(nèi)置件、環(huán)件等高性能低膨脹構(gòu)件，首次將負熱膨脹技術(shù)應(yīng)用到我國的衛(wèi)星上，填補了高性能低膨脹金屬構(gòu)件在工程應(yīng)用領(lǐng)域的空白。該技術(shù)使得某寬帶微波載荷與衛(wèi)星本體之間熱膨脹匹配性增強、界面應(yīng)力大幅度減小，保證了衛(wèi)星在軌與返回過程中信號高精度傳輸與接收，助力衛(wèi)星成功返回。 圖1 實踐十九號衛(wèi)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(fù)合材料及構(gòu)件應(yīng)用于全球首顆可重復(fù)使用返回式技術(shù)試驗衛(wèi)星（圖片來源央視新聞頻道）

技術(shù)原理和用途 ：利用乙炔和三氯氫硅進行催化加成，合成乙烯基三 氯硅烷。該化合物既是一種硅烷偶聯(lián)劑，又是一種重要的有機硅單體，以 它為原料，可制得乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷等。這類硅 烷偶聯(lián)劑，可用于玻璃纖維表面處理劑、密封劑、涂料、膠粘劑等，還可 用于聚乙烯、聚丙烯、不飽和聚酯等的改性。 技術(shù)特點 ：以 150 基本產(chǎn)品或原料，可生產(chǎn)一系列下游產(chǎn)品，有較大 的機動性，而且重點解決了催化劑的穩(wěn)定性及選擇性