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鐵基形狀記憶合金
鐵基形狀記憶合金是一種新型結構功能材料。自90年代，我校已研究成功幾種Fe-Mn-Si-Cr-Ni系形狀記憶合金，這些合金的屈服強度可達300～450MPa，完全回復的形狀記憶應變已達3%，予應變為6%時凈回復應變可達5%，具有良好的單程形狀記憶效應和形狀記憶完全性，合金中Cr、Ni元素的加入兼具有良好的耐腐蝕性。鐵基形狀記憶合金的應用如下： 1
西安交通大學
2021-01-12
鐵基、鈷基、鎳基非晶合金粉末的生產方法
該技術采用共沉積+剝離+破碎法制備非晶合金粉末，擺脫了水霧法對非晶成形能力的限制，適用于可以與鐵、鈷、鎳一起共沉積元素合金體系非晶合金粉末的生產。該粉末適合用于磁性材料、催化劑等領域。 該成果已申請一系列（鎳基、鐵基、鈷基的非晶電鍍，非晶粉末，催化電極等）發明專利，已有部分取得授權。
長沙理工大學
2021-01-12
深度多級還原冶煉鈦基合金項目
項目涉及的產品是鈦基合金，具體包括鈦鐵合金、鈦鋁合金以及鈦鋁釩合金等，其廣泛用于冶金、國防、軍工、航空、航天以及生物醫學等領域。目前，現有的鈦及鈦合金等鈦材的利用流程仍全是高鈦渣/金紅石-高溫氯化-真空還原-精制-海綿鈦-破碎-真空熔煉-鈦材這一高能耗、高污染的高成本生產工藝。東北大學在國家973、國家自然科學基金以及企業重大科技攻關等項目的聯合資助下，針對現有金屬熱還原法直接制備鈦基合金存在的鈦氧化物還原不徹底等技術難題，發明了基于噴吹金屬蒸氣深度多級還原直接冶煉鈦基合金的新技術，并突破了其噴吹金屬蒸氣深度還原裝備的技術難題，建成了噸級規模的基于噴吹深度多級還原裝備。成功制備出氧含量低于0.6%的低氧高鈦鐵；氧含量低于0.1%，氮含量低于200ppm的鈦鋁合金及鈦鋁釩合金，目前已完成20kg規模的放大試驗，建成了噸級規模的基于噴吹深度多級還原核心裝備，進入產業化和推廣應用階段。核心成果已獲得國家發明專利６項，整體技術及裝備水平世界領先。 項目研究形成了從方法-產品-裝備的原始創新，突破直接熱還原法制備鈦基合金的技術難題，實現了鈦合金的短流程清潔制備，為國家安全建設和社會經濟建設提供了戰略物質保障社會經濟效益顯著。未來5年，我國特種鋼精煉用高鈦鐵合金用量可達30萬噸，若投資建立一條深度多級還原直接冶煉低氧高鈦鐵的生產線，可實現年產量5000噸的規模，其總產值可達2.5億元以上，年均創造效益約5000萬元。建設一條1000噸規模的鈦鋁基鈦合金生產，其總產值可達2億元以上，年均創造效益約5000~8000萬元。因此項目建設將極大地拉動地方經濟。
東北大學
2021-04-11
鎳基合金焊接材料-LNG焊材
依據焊條在焊接過程中的冶金原理、并根據合金化機理和礦物粉的各自特性，以純鎳絲為焊芯，采用國產原材料研發出反比例配方的鎳基合金焊條NiCrFe-9。中國用于9%鎳鋼焊接的超低溫鎳基合金焊條全部依賴進口。我國研制的SJTU-ENiCrFe-9鎳基合金焊條的工藝性能優于同類國外產品（焊條無發紅現象、脫渣容易、熔渣覆蓋均勻）；焊條溶敷金屬拉伸性能與國外同類產品相當，超低溫沖擊功平均值高于同類國外產品約40%。
上海交通大學
2023-05-09
高性能鋁基合金制備及其應用
本成果為一系列鋁基合金材料，包括鋁硅合金、鋁碳化硅梯度復合材料以及高硅鋁合金殼體的成形方法和模具。將鋁硅合金粉末和鋁基復合材料的板坯直接鋪設進行熱壓燒結，不需要經過冷壓成型，減小熱膨脹系數，易于控制鋁基復合材料層的厚度和形狀，確保工藝的可重復。
將鋁硅合金與鋁碳化硅有機結合，構成具有多層梯度結構的鋁硅/鋁碳化硅梯度復合材料，一方面利用鋁碳化硅復合材料的高強度和高模量，為電子器件提供良好的機械性能，另一方面充分發揮鋁硅合金的易加工、可鍍覆、可激光焊接等優點，有利于加工成具有復雜形狀的封裝殼體，為高功率密度電子器件提供封裝保護。本成果還提供一種加工模具，可以對高硅鋁合金殼體的尺寸進行約束，使得成型后尺寸偏差小，且通過模具設計可以獲得不同形狀大小的封裝殼體，成形后尺寸偏差小，合格率高。
中南大學
2023-08-03
高性能銅基合金及其制備方法
本成果制備的高抗變色金色銅合金金色度高，不含貴金屬元素，成本較低，同時加入微量鈷，大大提高合金抗脫鋅腐蝕性能。通過首創的Cu-Fe合金短流程制備裝備及工藝制備出的Cu-Fe合金，經過形變強化、細晶強化以及微米級/亞微米級/納米級Fe相多尺度協同析出強化等共同作用，使Cu-Fe合金具有高強度、高導電性能。本成果提出一種合金化無氧銅的制備方法，有效解決了現有技術中無氧銅條在進行生產功率模塊的熱處理工藝時，隨著熱的輸入，晶粒會急劇增大，從而在下一道接合工藝或是與其他零部件接合時發生各種故障問題，進而實現了即使850℃高溫時，也可以抑制晶體顆粒增大。
中南大學
2023-08-03
低成本釩基固溶體貯氫合金
成果描述：氫能做為一種新型能源，以其清潔、高效、來源廣泛等優點引起了人們的廣泛關注。貯氫合金是發展歷史最長、技術最為成熟的儲氫介質，在體積儲氫密度、工作溫度、工作壓力、吸放氫動力學性能和安全性等方面都具有優勢。 常用的AB5、AB2及AB型儲氫合金的儲氫量一般都不超過2wt%，限制了其工程應用。釩鈦基儲氫合金具有超過3.8wt%的理論貯氫量，常溫附近放氫量可接近3.0wt%，熱力學及動力學性能良好，有望在燃料電池驅動的器件上得到廣泛應用。 在863和各級省市政府支持下，已經形成如下技術成果： 1.形成了具有自主知識產權的V-Ti-Cr-Fe四元合金體系，其釩含量可在20-60wt%變化； 2.這類合金多數可用價廉的FeV80中間合金制備，相對于用純金屬釩制備，合金材料成本下降到10%左右，解決了這類合金應用的成本制約因素； 3.這類合金無需活化處理，可直接在室溫下吸放氫，298K下6分鐘內合金吸氫量普遍超過3.6wt%； 4.截止壓為0.01MPa時，部分合金298K放氫量超過2.5wt%，278K吸氫后333K放氫量超過3.0wt%，是目前已見報道的含Fe的低成本釩鈦基儲氫合金中0.01MPa截止壓下放氫量最高的。市場前景分析：近年來，用質子交換膜燃料電池驅動的便攜電源、不間斷電源、燃料電池自行車、三輪代步車等在國內外市場上悄然興起，氫燃料電池汽車、潛艇等技術也逐漸成熟并形成市場，釩鈦基貯氫合金可以作為氫源為質子交換膜電池提供氫氣。與同類成果相比的優勢分析：低成本釩鈦基貯氫合金項目已與加拿大和國內2家企業等企業開展合作，其中擬與加拿大開展合作建立低成本釩鈦基貯氫合金生產線。國內正共同開發制氫-貯氫-燃料電池-燃料電池汽車示范工程，釩鈦基貯氫合金系統將作為其中重要的一環。
四川大學
2021-04-10
低成本釩基固溶體貯氫合金
化石能源的枯竭和環境污染問題是推動全球新能源開發熱潮的兩大因素。氫能做為一種新型能源，以其清潔、高效、來源廣泛等優點引起了人們的廣泛關注。貯氫合金是發展歷史最長、技術最為成熟的儲氫介質，在體積儲氫密度、工作溫度、工作壓力、吸放氫動力學性能和安全性等方面都具有優勢。 常用的AB5、AB2及AB型儲氫合金的儲氫量一般都不超過2wt%，限制了其工程應用。釩鈦基儲氫合金具有超過3.8wt%的理論貯氫量，常溫附近放氫量可接近3.0wt%，熱力學及動力學性能良好，有望在燃料電池驅動的器件上得到廣泛應用。 在863和各級省市政府支持下，已經形成如下技術成果： 1.形成了具有自主知識產權的V-Ti-Cr-Fe四元合金體系，其釩含量可在20-60wt%變化； 2.這類合金多數可用價廉的FeV80中間合金制備，相對于用純金屬釩制備，合金材料成本下降到10%左右，解決了這類合金應用的成本制約因素； 3.這類合金無需活化處理，可直接在室溫下吸放氫，298K下6分鐘內合金吸氫量普遍超過3.6wt%； 截止壓為0.01MPa時，部分合金298K放氫量超過2.5wt%，278K吸氫后333K放氫量超過3.0wt%，是目前已見報道的含Fe的低成本釩鈦基儲氫合金中0.01MPa截止壓下放氫量最高的。 主要技術指標：1.298K下吸氫量大于3.6wt%。 2.截止壓力為0.01MPa時，298K下放氫量大于2wt%；部分合金的放氫量大于2.5wt%，278K吸氫后333K放氫量超過3.0wt%。 應用范圍：近年來，用質子交換膜燃料電池驅動的便攜電源、不間斷電源、燃料電池自行車、三輪代步車等在國內外市場上悄然興起，氫燃料電池汽車、潛艇等技術也逐漸成熟并形成市場，釩鈦基貯氫合金可以作為氫源為質子交換膜電池提供氫氣。
四川大學
2021-04-11
鎳基高溫合金組織結構超聲智能評價方法
航空發動機機匣是一種復雜薄壁零件，其加工變形問題是我國航空發動機制造的關鍵技術瓶頸。機匣毛坯組織結構的均勻性是影響機匣加工變形的主要原因之一。鎳基高溫合金具有優異的高溫強度，良好的抗氧化和抗熱腐蝕性能，是航空發動機機匣的主要原料。鎳基高溫合金鑄、鍛件組織結構的無損檢測與定量評價是實現組織結構均勻性檢測與評價的基礎，有助于準確判斷毛坯制造質量，表征制造工藝改進的有效性，降低機匣加工變形概率。
超聲檢測具有穿透能力強，靈敏度和分辨率高、可定位和定量檢測等優點，在航空發動機大規格高溫合金構件制造質量檢測領域得到了廣泛應用。超聲檢測信號特征值與材料組織結構變化、二次相或沉淀物的形成相關，具備有效評價鎳基高溫合金的組織結構的能力。現有鎳基高溫合金鑄、鍛件組織結構的超聲檢測以噪聲波高為主要判據，指標簡單、閾值設置嚴格、誤判率高，無法適應不斷改進的制造工藝。
組織結構超聲定量評價技術的核心是確定微觀組織特征參數與超聲檢測特征參數之間的定量關系模型，其本質是以模型待定系數為決策變量，以評價準確性為目標函數的優化問題。超聲波在鎳基高溫合金中傳播時，受到晶界、相界、孿晶等復雜組織結構的綜合作用，若采用聲速、衰減系數、非線性系數等單一超聲檢測參數對組織結構進行建模與評價，會因信息量的缺失而導致評價誤差大；若增加檢測參數規模，則會導致所對應優化問題的困難性大幅增加。
本研究以鎳基高溫合金組織結構定量評價為主要研究對象，圍繞如何利用協同進化算法求解定量評價的大規模優化問題、以及如何同時利用多種微觀組織特征參數對鎳基高溫合金進行綜合表征展開研究。科研成果為航空發動機機匣鎳基高溫合金毛坯制造質量檢測、評價、性能預測提供技術支持，為制造工藝改進提供數據支持，也可進一步推廣至其它高溫合金、鈦合金等材料中。
南昌航空大學
2021-05-04
高性能鎂合金及鎂基復合材料
本項目在高性能鎂合金以及鎂基復合材料的制備和成型工藝、變形行為、微觀結構、力學性能、阻尼特性、摩擦磨損行為、機械加工、表面處理等方面開展了大量的系統研究，開發了輕質、高比強、高比剛并同時具有高阻尼的新型鎂合金及鎂基復合材料。這些新型鎂合金及其復合材料具有廣泛的應用前景。
哈爾濱工業大學
2021-04-14