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鈦及鈦合金具有密度小、強(qiáng)度高、耐高溫、耐低溫、耐腐蝕、非磁性、線膨脹系數(shù)小等多種優(yōu)點(diǎn)，特別是其比強(qiáng)度，在已有的材料中幾乎是最高的，因此，鈦主要應(yīng)用在航空領(lǐng)域中以降低飛行器重量。隨著科技的發(fā)展，原來的鈦合金在某些方面已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代航空、航天的需求。鈦基復(fù)合材料既保持了鈦的優(yōu)良性質(zhì)又具有比鈦更高的比強(qiáng)度和比模量，可望成為航空航天與其它高技術(shù)領(lǐng)域中重要的結(jié)構(gòu)材料。其中，原位自生復(fù)合材料，增強(qiáng)相是通過外加的化學(xué)元素之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而生成的。與傳統(tǒng)的外加法制得的復(fù)合材料相比，原位自生鈦基復(fù)合材料表現(xiàn)出以下優(yōu)點(diǎn)：制備工藝簡(jiǎn)單，可以用鈦合金傳統(tǒng)的冶煉和加工的設(shè)備制備大尺寸的鈦基復(fù)合材料，因此易于工業(yè)化生產(chǎn)；增強(qiáng)體和基體在熱力學(xué)上穩(wěn)定，因此在高溫工作時(shí)，性能不易退化；避免了外加法帶來的界面污染等問題；原位生成的增強(qiáng)相在基體中分布均勻，表現(xiàn)出優(yōu)良的機(jī)械性能。而TiC和TiB共同的特點(diǎn)是：熔點(diǎn)高，比強(qiáng)度、比剛度高和化學(xué)穩(wěn)定性好；物理和機(jī)械性能優(yōu)良；與鈦基體之間的熱膨脹系數(shù)差別小。因此TiC和TiB是鈦合金中較為理想的增強(qiáng)體，通過本研究開發(fā)的原位自生的TiC或(TiC+TiB)增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料，具有優(yōu)良的機(jī)械性能。 主要性能指標(biāo)1.室溫抗拉強(qiáng)度大于1300MPa；2.室溫拉伸延伸率大于6.0%；3.600℃抗拉強(qiáng)度大于850MPa；4.600℃拉伸延伸率大于8.0%。

太陽能作為一種潔凈和相對(duì)易于獲取的能源在未來的動(dòng)力產(chǎn)品中將占有越來越大的比份。如何發(fā)展高光電能量轉(zhuǎn)換效率、高可靠性和低成本的太陽能電池是目前太陽能利用領(lǐng)域所面臨的關(guān)鍵問題。相對(duì)于第一代和第二代太陽能電池(轉(zhuǎn)換效率<<50％)，各國(guó)科學(xué)家紛紛研究不同的應(yīng)用于第三代太陽能電池的新材料和新結(jié)構(gòu)，目標(biāo)是使光電轉(zhuǎn)換效率大于5 0％。近年來，一種具有微、納米量級(jí)特殊結(jié)構(gòu)的光伏材料成為太陽能電池的研究熱點(diǎn)。利用飛秒脈沖激光在極短的持續(xù)時(shí)間內(nèi)激發(fā)出極大的峰值能量，其在硅片的相互作用過程中具有很強(qiáng)的非線性效應(yīng)，聚焦燒蝕硅表面很小的一塊面積，形成規(guī)則排列的微納米結(jié)構(gòu)。這種微納米結(jié)構(gòu)由于表面積增大，對(duì)入射光波有很大的吸收，且對(duì)光的敏感性提高了數(shù)百倍，這些性質(zhì)對(duì)我們提高光電轉(zhuǎn)換效率具有很大的指導(dǎo)意義。這種材料與本底未處理材料的性質(zhì)相比，材料帶隙減小，對(duì)光的敏感性提高了數(shù)百倍，這使得其對(duì)波長(zhǎng)為250—2500 nm的入射光波有大于90％的吸收；另外，黑硅比傳統(tǒng)材質(zhì)的硅的比重低。這些奇特的光電和物理性質(zhì)能進(jìn)一步提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。根據(jù)光吸收效率，激子光量子效率，化學(xué)電勢(shì)效率以及填充因子計(jì)算總的光電轉(zhuǎn)換效率，普通硅基太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率只有1 5％，而基于微納結(jié)構(gòu)光伏材料的太陽能電池轉(zhuǎn)換效率可望達(dá)到50%-60%。 針對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展在太陽能光伏技術(shù)方面的重大需求，發(fā)展利用超短脈沖激光制備具有優(yōu)異光電轉(zhuǎn)化效率的微納結(jié)構(gòu)光伏材料的新方法，以及通過探測(cè)光伏材料中非平衡載流子的能帶結(jié)構(gòu)及微分負(fù)電導(dǎo)等特性，探知光伏材料的光電轉(zhuǎn)換效率，從而篩選出轉(zhuǎn)換效率較高的微納結(jié)構(gòu)光伏材料，最終在發(fā)展新型、高效太陽能電池的新原理和新技術(shù)方面取得創(chuàng)新性突破，為我國(guó)研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高效第三代光伏電池打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

本發(fā)明公開了一種環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料及其制備方法，環(huán)氧樹 脂基復(fù)合材料包括環(huán)氧樹脂基體、以及均勻分散于所述環(huán)氧樹脂基體 中的聚苯乙烯空心球和聚乙二醇，所述聚苯乙烯空心球的含量為所述 環(huán)氧樹脂基體的 4.0vol.％～32.0vol.％，所述聚乙二醇的含量為所述環(huán) 氧樹脂基體的 2.0wt.％～10.0wt.％。通過本發(fā)明，制備了一種具有良 好的力學(xué)性能和隔音性能的環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料，且該環(huán)氧樹脂基復(fù) 合材料的制備方法步

針對(duì)車載氫能源的難題，開展納米結(jié)構(gòu)鎂基合金復(fù)合材料儲(chǔ)氫研 究，特別開展了 Mg 納米線的儲(chǔ)氫性能研究。 MgH2（7.6wt% H2）是理想的輕質(zhì)儲(chǔ)氫材料之一，但其緩慢的吸 放氫動(dòng)力學(xué)和相對(duì)高的操作溫度，限制了它的發(fā)展。為了改善鎂基材 料的儲(chǔ)氫性能，通過氣相傳輸?shù)姆椒ㄖ苽淞瞬煌蚊驳?Mg 納米線。 結(jié)果表明，改變載氣流速、傳輸溫度和沉積基底，可以控制 Mg 納米 線的長(zhǎng)度和直徑。測(cè)試結(jié)果顯示，Mg 納米線降低了脫附能壘，改善 了熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，直徑為 30-50nm 的 Mg 納米 線具有良好的可逆儲(chǔ)放氫性能。研究成果發(fā)表在 J. Am. Chem. Soc.，J. Phys. Chem. C，J. Alloys Compds 等期刊上，授權(quán)發(fā)明專利 2 項(xiàng)。 

以高性能纖維（玻纖、碳纖、芳綸等）為增強(qiáng)體，通過自有獨(dú)特專利技術(shù)制 備三維正交、角聯(lián)鎖、間隔型機(jī)織物以及三維多向編織物，并通過樹脂改性、復(fù) 合成型等技術(shù)集成制備成系列三維機(jī)織、三維編織復(fù)合材料。系列結(jié)構(gòu)材料具有 質(zhì)輕、高強(qiáng)、高模、耐沖擊等性能、阻燃、隔音、隔熱等特性，可廣泛用于交通 工具、體育用品、軍事、安全防護(hù)等領(lǐng)域。321 2 關(guān)鍵技術(shù) ① 重構(gòu)出“纖維-預(yù)制件-復(fù)合材料”在空間位置的真實(shí)圖像，再現(xiàn)復(fù)合材 料內(nèi)部纖維束空間路徑、偏轉(zhuǎn)和纖維束間的接觸狀態(tài)，定量揭示工藝織造參數(shù)之 間的關(guān)聯(lián)關(guān)系；基于連續(xù)介質(zhì)假設(shè)和有限變形理論，建立三維機(jī)織多尺度結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)方法。 ②以界面相的微觀結(jié)構(gòu)為切入點(diǎn)，從設(shè)計(jì)合理的碳纖維-環(huán)氧樹脂界面微結(jié) 構(gòu)入手，將碳納米材料作為納米改性劑引入碳纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料界面中， 揭示其界面增強(qiáng)增韌機(jī)理，最終確立界面、結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)聯(lián)機(jī)制。 3 知識(shí)產(chǎn)權(quán)及項(xiàng)目獲獎(jiǎng)情況 （1）一種用于寬幅扁平碳纖維絲束的連續(xù)定型工藝 ZL 201010519415.1 （2）一種適用于無彎曲織物織造的夾頭 ZL201310303000.4 （3）一種適用于無彎曲織物織造的送經(jīng)裝置 ZL201310302349.6 （4）一種無彎曲織物織造的緯紗遞進(jìn)裝置 ZL201310302920.4 （5）一種體密度梯度變化的碳纖維針刺預(yù)制體 ZL201410159117.4 （6）一種深交聯(lián)結(jié)構(gòu)碳纖維增強(qiáng)酚醛樹脂基摩擦材料及其制備方法 ZL201501531119.6 4 項(xiàng)目成熟度 成熟度 5 級(jí) 5 投資期望及應(yīng)用情況 可廣泛用于交通工具、體育用品、軍事、安全防護(hù)等領(lǐng)域。 

鈦及鈦合金具有密度小、強(qiáng)度高、耐高溫、耐低溫、耐腐蝕、非磁性、線膨脹系數(shù)小等多種優(yōu)點(diǎn)，特別是其比強(qiáng)度，在已有的材料中幾乎是最高的，因此，鈦主要應(yīng)用在航空領(lǐng)域中以降低飛行器重量。隨著科技的發(fā)展，原來的鈦合金在某些方面已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代航空、航天的需求。鈦基復(fù)合材料既保持了鈦的優(yōu)良性質(zhì)又具有比鈦更高的比強(qiáng)度和比模量，可望成為航空航天與其它高技術(shù)領(lǐng)域中重要的結(jié)構(gòu)材料。其中，原位自生復(fù)合材料，增強(qiáng)相是通過外加的化學(xué)元素之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而生成的。與傳統(tǒng)的外加法制得的復(fù)合材料相比，原位自生鈦基復(fù)合材料表現(xiàn)出以下優(yōu)點(diǎn)：制備工藝簡(jiǎn)單，可以用鈦合金傳統(tǒng)的冶煉和加工的設(shè)備制備大尺寸的鈦基復(fù)合材料，因此易于工業(yè)化生產(chǎn)；增強(qiáng)體和基體在熱力學(xué)上穩(wěn)定，因此在高溫工作時(shí)，性能不易退化；避免了外加法帶來的界面污染等問題；原位生成的增強(qiáng)相在基體中分布均勻，表現(xiàn)出優(yōu)良的機(jī)械性能。而TiC和TiB共同的特點(diǎn)是：熔點(diǎn)高，比強(qiáng)度、比剛度高和化學(xué)穩(wěn)定性好；物理和機(jī)械性能優(yōu)良；與鈦基體之間的熱膨脹系數(shù)差別小。因此TiC和TiB是鈦合金中較為理想的增強(qiáng)體，通過本研究開發(fā)的原位自生的TiC或(TiC+TiB)增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料，具有優(yōu)良的機(jī)械性能。

內(nèi)容介紹： 針對(duì)金屬基復(fù)合材料制備成本高、工藝過程復(fù)雜的難題，集真空壓 力浸滲、擠壓鑄造及液固擠壓三種工藝優(yōu)點(diǎn)于一體，開發(fā)出的真空吸滲 一液固擠壓一體化成形復(fù)合材料構(gòu)件的新技術(shù)，可一次成形出合金及其 復(fù)合材料管、棒材等高性能制件，解決了增強(qiáng)纖維與基體金屬潤(rùn)濕性差 的問題，同時(shí)克服了傳統(tǒng)復(fù)合材料管、棒材成形方法均需二次變形的弊 端，可用于鋁、鎂基復(fù)合材料的成形，極大地降低了鋁、鎂合金及其復(fù) 合材料的制備成

Ag 納米顆粒具有優(yōu)異的抗菌及殺菌性能，且具有廣譜性及無抗藥性。石墨烯是近年來最熱門的材料之一，可以作為載體制備納米復(fù)合材料，廣泛應(yīng)用在光電，電池，生物，醫(yī)學(xué)等眾多領(lǐng)域。對(duì)比目前 Ag 抗菌材料的載體如沸石，二氧化硅等來說，石墨烯具有獨(dú)特的二維結(jié)構(gòu)，其高的比表面積，穩(wěn)定的物理及化學(xué)性質(zhì)，可以優(yōu)化 Ag 基納米顆粒的生長(zhǎng)，控制其形貌尺寸，從而獲得性能優(yōu)異的復(fù)合材料。 其獨(dú)特的二維結(jié)構(gòu)以及界面性能使其可以組裝成不同應(yīng)用環(huán)境的器件，因此具有廣泛的適用范圍和廣闊的應(yīng)用前景。重要的是，石墨烯還具有良好的生物相

針對(duì)車載氫能源的難題，開展納米結(jié)構(gòu)鎂基合金復(fù)合材料儲(chǔ)氫研究，特別開展了Mg納米線的儲(chǔ)氫性能研究。 MgH2（7.6wt% H2）是理想的輕質(zhì)儲(chǔ)氫材料之一，但其緩慢的吸放氫動(dòng)力學(xué)和相對(duì)高的操作溫度，限制了它的發(fā)展。為了改善鎂基材料的儲(chǔ)氫性能，通過氣相傳輸?shù)姆椒ㄖ苽淞瞬煌蚊驳腗g納米線。結(jié)果表明，改變載氣流速、傳輸溫度和沉積基底，可以控制Mg納米線的長(zhǎng)度和直徑。測(cè)試結(jié)果顯示，Mg納米線降低了脫附能壘，改善了熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，直

Ag納米顆粒具有優(yōu)異的抗菌及殺菌性能，且具有廣譜性及無抗藥性。石墨烯是近年來最熱門的材料之一，可以作為載體制備納米復(fù)合材料，廣泛應(yīng)用在光電，電池，生物，醫(yī)學(xué)等眾多領(lǐng)域。對(duì)比目前Ag抗菌材料的載體如沸石，二氧化硅等來說，石墨烯具有獨(dú)特的二維結(jié)構(gòu)，其高的比表面積，穩(wěn)定的物理及化學(xué)性質(zhì)，可以優(yōu)化Ag基納米顆粒的生長(zhǎng)，控制其形貌尺寸，從而獲得性能優(yōu)異的復(fù)合材料。其獨(dú)特的二維結(jié)構(gòu)以及界面性能使其可以組裝成不同應(yīng)用環(huán)境的器件，因此具有廣泛的適用范圍和廣闊的應(yīng)用前景。重要的是，石墨烯還具有良好的生物相容性，是抗