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1. 高品質(zhì)納米鈦白粉的研究及結(jié)構(gòu)化成型納米二氧化鈦由于具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、高比表面積、熱穩(wěn)定性、無(wú)毒性等特點(diǎn)，并易于與負(fù)載金屬間產(chǎn)生SMSI效應(yīng)，在催化工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，諸如：火電廠尾氣脫硝處理、VOCs(揮發(fā)性有機(jī)化合物)催化燃燒處理、柴油車尾氣排放控制等。以火電廠的煙氣脫硝SCR催化劑為例，納米級(jí)鈦白粉作為催化劑載體，占催化劑粉體的80?90%，總成本的40?50%，是SCR脫硝催化劑的重要組成。但是目前全球只有日本和歐洲的少數(shù)廠家可以生產(chǎn)高品級(jí)納米鈦白粉。在我國(guó)，目前應(yīng)用于催化劑工業(yè)的納米鈦白粉尚未完全國(guó)產(chǎn)化，這是煙氣SCR脫硝催化劑等環(huán)保催化劑的價(jià)格居高不下的主要原因之一。大多數(shù)國(guó)內(nèi)SCR脫硝催化劑是通過(guò)引進(jìn)技術(shù)、設(shè)備和納米鈦白粉粉體等原料，其后自行壓縮制作蜂窩式、板式等催化劑，并沒(méi)有完全掌握催化劑中所有成分的制作及依據(jù)不同燃料尾氣進(jìn)行配比的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和訣竅。總體上說(shuō)，SCR脫硝催化劑在國(guó)內(nèi)基本還處于“來(lái)料加工”的狀態(tài)(即使是國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額較大的東方凱特瑞、無(wú)錫龍?jiān)吹绕髽I(yè))。我們研究室通過(guò)探索鈦白粉的物化性質(zhì)、成型性及催化性能三者之間的關(guān)系，嘗試從科學(xué)角度去構(gòu)建適用于SCR脫硝催化劑等環(huán)保催化劑的納米鈦白粉的制備關(guān)鍵技術(shù)。進(jìn)而在此基礎(chǔ)上，制備高品級(jí)的納米鈦白粉，包括鎢鈦，硅鈦，釩鈦等一系列產(chǎn)品，達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品技術(shù)水平。同時(shí)通過(guò)探討不同因素在蜂窩狀脫硝催化劑成型過(guò)程中的影響，制備工業(yè)級(jí)別的蜂窩狀催化劑，從而最終改變目前國(guó)內(nèi)煙道氣脫硝催化劑尚處于的“來(lái)料加工”狀態(tài)，掌握完全自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。在研究中，我們采用改進(jìn)的水熱合成法，在較為溫和的條件下(< 100°c的低溫、常壓下)，以偏鈦酸為原料出發(fā)，制備具有高比表面積和良好耐熱穩(wěn)定性的納米鈦白粉(圖-1)。同時(shí)在制備鈦白粉的過(guò)程中，充分考察漿料的ph值、雜質(zhì)含量、助劑(鎢、硅)等的添加、煅燒溫度等對(duì)最終產(chǎn)品的影響。另一方面，在催化劑成型中，我們對(duì)添加劑種類、加入順序、加入量和操作條件等對(duì)催化劑機(jī)械性能和活性等的影響進(jìn)行了徹底的研究。在充分考慮泥團(tuán)的酸堿，硬度，塑性等多種指標(biāo)的前提下，采用獨(dú)自的多段攪拌技術(shù)制備了蜂窩狀催化劑(圖-2)。在納米鈦白粉粉體及成型性研究的同時(shí)，我們對(duì)其作為載體或催化劑在脫硝、脫臭及光化學(xué)催化中的應(yīng)用也開展了研究，例如電廠、大型鍋爐、垃圾焚燒廠、船舶(新型輕質(zhì)波紋板催化劑)等大型設(shè)備的煙氣SCR脫硝催化劑、VOCs(揮發(fā)性有機(jī)化合物)催化燃燒催化劑等，以及小型工廠、自動(dòng)車、民用等SCR脫硝、VOCs催化燃燒等。圖-3為納米氧化鈦在VOCs催化燃燒中的應(yīng)用，圖-4為工業(yè)級(jí)火電廠脫硝用納米氧化鈦擠出型蜂窩狀SCR催化劑，圖-5為工業(yè)級(jí)柴油車尾氣脫硝用涂層式蜂窩狀催化劑。與商業(yè)鈦白粉的耐熱性對(duì)比(900°C 9 h in air)    不同摻雜物質(zhì)對(duì)納米氧化鈦比表面積的影響圖-1 高比表面積和良好耐熱穩(wěn)定性的新型納米鈦白粉2. 新型金屬整體式催化劑載體(PCT專利WO2005/089939A1，日本專利2011-31162) 催化劑的活性組份、結(jié)構(gòu)化載體和反應(yīng)器三者集成化的思想，已成為當(dāng)前催化領(lǐng)域重要的且被逐漸接受的新思維。從宏觀尺度出發(fā)研制的具有結(jié)構(gòu)化的整體式催化劑，由于糅合了催化劑設(shè)計(jì)和反應(yīng)器設(shè)計(jì)，從而具有傳質(zhì)傳熱好、床層壓降低、緊湊小型、工程放大簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，有利于提高催化反應(yīng)的活性和選擇性等。在大氣環(huán)保和催化燃燒等氣固相反應(yīng)中已得到廣泛應(yīng)用，在多相反應(yīng)中也顯示了巨大的潛力。但傳統(tǒng)的涂層式整體式催化劑，因活性組分涂層與基材物性(堇青石或金屬合金)的較大差異，使得涂層的粘附穩(wěn)定性不高，易剝離的問(wèn)題尚未得到完善解決。針對(duì)傳統(tǒng)涂覆法制備的金屬基體整體式催化劑(MMC)的活性涂層易剝離的瓶頸，以及近年來(lái)發(fā)展的非涂覆式MMC的比表面積小、孔道難以調(diào)控的缺點(diǎn)，我們利用多孔陽(yáng)極氧化鋁材料(PAA)的金屬自生長(zhǎng)氧化鋁膜與金屬基體間具有高度粘附性的特點(diǎn)，在保持其有序孔骨架結(jié)構(gòu)的前提下，通過(guò)“陽(yáng)極氧化-擴(kuò)孔-水熱反應(yīng)-焙燒”的方法，對(duì)其孔道結(jié)構(gòu)和化學(xué)特性進(jìn)行改性修飾，制備一種具有大比表面積的新型非涂覆式MMC。在材料合成過(guò)程中，結(jié)合陽(yáng)極氧化和擴(kuò)孔處理對(duì)多孔膜的幾何參數(shù)的調(diào)變，解析水熱反應(yīng)中擬薄水鋁石層的形成機(jī)制以及由此帶來(lái)的封孔效應(yīng)，創(chuàng)新性地利用金屬自生長(zhǎng)和原位相變技術(shù)在MMC上實(shí)現(xiàn)大范圍尺度可調(diào)的規(guī)則雙孔道結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)之上，我們通過(guò)探索PAA催化劑的構(gòu)效關(guān)系，獲得既利于分散和反應(yīng)又有利于擴(kuò)散傳質(zhì)的孔道特征，發(fā)展了一套面向具體反應(yīng)可控合成MMC的新方法。改性PAA膜與金屬基材間緊密的一體化構(gòu)造，實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)場(chǎng)上熱量的快速供給與轉(zhuǎn)移。高度可塑性的金屬基材使得催化劑可以具有復(fù)雜的立體結(jié)構(gòu)，確保了裝置的低壓損和小型化(圖-6)。采用Al/Fe–Cr–Ni Alloy/Al覆層鋁材制備的高溫型PAA載體，實(shí)現(xiàn)了快速通電加熱，從室溫到1000°C僅需數(shù)秒，大幅提升了系統(tǒng)啟動(dòng)性和響應(yīng)性(圖-7)。另外，開發(fā)了金屬中間擴(kuò)散層技術(shù)和微小龜裂技術(shù)用于改善PAA膜在劇烈機(jī)械或熱沖擊下的韌性和穩(wěn)定性，在40000次通電加熱1000°C – 室溫急冷的循環(huán)測(cè)試中，未發(fā)現(xiàn)PAA膜的剝落。在研究PAA載體的同時(shí)，對(duì)其在環(huán)保和新能源領(lǐng)域，尤其是對(duì)系統(tǒng)壓損、啟動(dòng)性、熱應(yīng)答性/熱耦合、輕質(zhì)化及小型化等具有嚴(yán)格要求的體系中的應(yīng)用，均開展了長(zhǎng)期的研究，例如自動(dòng)車尾氣脫硝處理，VOCs/CO/NH3的催化燃燒，甲烷/甲醇/乙醇/DME/煤油的重整制氫等等。3. 貴金屬替代型高效催化燃燒(含尾氣污染的催化燃燒治理)目前在工業(yè)催化燃燒中，主要以貴金屬為活性組分，多使用顆粒狀充填反應(yīng)器或堇青石蜂窩狀反應(yīng)器。主要問(wèn)題是：① 貴金屬催化劑性能優(yōu)異，但價(jià)格昂貴；② 設(shè)備較為龐大，能量利用率低和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用過(guò)高，從而嚴(yán)重限制了向中小型企業(yè)的普及應(yīng)用。貴金屬替代催化劑和高效節(jié)能的緊湊型反應(yīng)器的開發(fā)成為該領(lǐng)域的主要發(fā)展趨勢(shì)。我們對(duì)于有機(jī)揮發(fā)性氣體VOCs、CO及NH3的催化燃燒凈化，使用多種類型的催化劑進(jìn)行了研究。主要包括：傳統(tǒng)的粒狀負(fù)載催化劑、負(fù)載型改性PAA整體式催化劑、Bulk型復(fù)合金屬氧化物催化劑、改性TiO2催化劑、含碳素的非貴金屬催化劑等。目前為止，所開發(fā)的Bulk型Cu-Co系、Cu-Mn系、Fe-Mn系等催化劑，在芳香族(苯、甲苯、二甲苯)的燃燒上接近貴金屬催化劑。在CO、NH3、乙酸乙酯、己烷等的燃燒上達(dá)到或超越貴金屬催化劑(表-1)。當(dāng)前，我們?cè)谡螾AA改性修飾技術(shù)和復(fù)合金屬氧化物技術(shù)的基礎(chǔ)之上，正在從事負(fù)載非貴金屬的PAA催化燃燒催化劑的開發(fā)，并把它用于化工供熱源及大氣污染的燃燒治理(VOC、NH3、CO、HC等)。充分利用金屬整體式催化劑在可塑性和傳熱性上的優(yōu)異性能，通過(guò)合理的催化劑成型及反應(yīng)器設(shè)計(jì)，提高放/吸熱耦合性，實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能和小型化的目的(諸如采用Multi-tube型、Wall-type型、多層同心圓等反應(yīng)器設(shè)計(jì)，在平板狀催化劑的兩側(cè)分別設(shè)置燃燒反應(yīng)和換熱介質(zhì))。同時(shí)，在結(jié)合金屬整體式催化劑特性的基礎(chǔ)之上，根據(jù)具體的用途對(duì)反應(yīng)體系進(jìn)行合理的工藝設(shè)計(jì)。例如對(duì)于低濃度大風(fēng)量尾氣的處理，采用“濃縮–燃燒”一體化設(shè)計(jì)，并在反應(yīng)啟動(dòng)階段采用通電啟動(dòng)催化反應(yīng)(圖-8)。圖-8 大中小型VOCs催化氧化處理系統(tǒng)4. 多功能型重整制氫催化劑的研究 (日本專利2011-31162) 碳?xì)浠衔锏闹卣茪渲饕猛緸镻EFC燃料電池的制氫及H2和CO化工原料的制備。但是由于重整制氫多為強(qiáng)吸熱反應(yīng)，反應(yīng)體系對(duì)吸/放熱的耦合有嚴(yán)格要求，另外PEFC制氫的啟動(dòng)性和小型化等也被較多地關(guān)注。2004年起，我們啟動(dòng)了多功能重整制氫催化劑的開發(fā)(甲烷、DME、甲醇、乙醇、煤油等)，為降低催化劑成本，使用低價(jià)Ni為主要活性成分(圖-9)。為解決鎳催化劑中常出現(xiàn)的鎳氧化、結(jié)焦、燒結(jié)等失活問(wèn)題，在孔道控制的基礎(chǔ)之上，通過(guò)Nickel Aluminate中間層及痕跡量貴金屬添加等技術(shù)的開發(fā)，制備了具有較高壽命并且可以自活化?自復(fù)活的AAO鎳催化劑。在與商業(yè)催化劑（SüD–CHEMIE的RUA和FCR-4，新日本石油的RUA-2）的對(duì)比測(cè)試中，該催化劑表現(xiàn)出更加優(yōu)異的性能。使用都市煤氣13A為原料，3000h靜態(tài)壽命測(cè)試及500回DSS模式測(cè)試(Daily startup and shutdown)均取得良好結(jié)果(圖-10)。基于板式通電加熱型PAA催化劑的水蒸氣重整制氫的測(cè)試結(jié)果表明，采用階段式通電加熱，系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)間可從傳統(tǒng)的外加熱式的1h縮短為10min，從而為實(shí)現(xiàn)PEFC的快速啟動(dòng)提供了有力的技術(shù)保障。多用途是該催化劑的重要特點(diǎn)。除天然氣的水蒸氣重整之外，在甲醇、乙醇、燈油的水蒸氣重整，甲烷直接部分氧化重整，甲烷二氧化碳重整等體系中均取得了良好結(jié)果。迄今為止，在非貴金屬催化劑中，多功能型重整催化劑尚未見報(bào)道。目前的主要工作是：1) 催化劑的進(jìn)一步改良優(yōu)化；2) 以流程集成化和強(qiáng)化傳熱為目的，進(jìn)行Multi-tube或Wall-type型反應(yīng)器的設(shè)計(jì)(重整–燃燒一體化) (圖-11)；3) 整合非平衡式“CO2吸附–重整”一體化設(shè)計(jì)，超越CO的SHIFT反應(yīng)的平衡限制，例如采用CO2吸附技術(shù)，或催化膜反應(yīng)器等；3) 生物質(zhì)原料(生物質(zhì)甲醇、乙醇、甲烷等)的重整制氫，及CO2的重整等研究；5. 整體式催化劑的新用途在上述研究的基礎(chǔ)之上，我們根植于材料化學(xué)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和化學(xué)工程與技術(shù)國(guó)家一級(jí)重點(diǎn)學(xué)科，進(jìn)行跨專業(yè)跨學(xué)科的合作，充分發(fā)揮整體式催化劑的特點(diǎn)，逐步拓展其在能源和環(huán)保等領(lǐng)域中的應(yīng)用，例如：1) 金屬基催化劑的放電電極和催化反應(yīng)效果的疊加2) 再生式環(huán)控生保系統(tǒng)二氧化碳的Sabatier反應(yīng)3) 加氫、裂解、C1及C2合成4) 水污染治理上的應(yīng)用5) 傳統(tǒng)化工領(lǐng)域的技術(shù)革新，例如，在催化精餾中實(shí)現(xiàn)流道設(shè)計(jì)用的塔填料與反應(yīng)用的催化劑的一體化構(gòu)造，用以實(shí)現(xiàn)裝置的小型化、降低床層壓降以及解決催化精餾常出現(xiàn)的液泛等問(wèn)題。

石油資源的日益枯竭和日益嚴(yán)格的環(huán)保要求，使得清潔替代燃料的開發(fā)和應(yīng)用步伐大大加快。其中可再生能源，生物柴油更是得到了各國(guó)的廣泛重視。目前工業(yè)化生產(chǎn)的生物柴油當(dāng)中，對(duì)于富含水或FFA的價(jià)廉的低品質(zhì)原料油，則需要復(fù)雜的前處理工藝。因此開發(fā)一種方便、高效的可采用低品質(zhì)油合成生物柴油的技術(shù)意義重大。 蓖麻為世界十大油料作物之一，在我國(guó)具有豐富資源,其產(chǎn)量位居世界第三，是優(yōu)良的替代石油的可再生性“綠色能源”資源。油桐是我國(guó)特有的木本油料樹種,因其種子含油量高,被列為我國(guó)四大木本油料之一。以上述兩種非食用油制備生物柴油不僅可以緩解對(duì)食用油的需求壓力，還可以大力推動(dòng)此類油品植物的種植業(yè)的發(fā)展。

對(duì)于非圓截面的回轉(zhuǎn)體的高速車削加工，必須開發(fā)高頻響的伺服刀架，并由計(jì)算機(jī)控制刀架在徑向做高頻運(yùn)行。本項(xiàng)目開發(fā)了高頻響的電液伺服刀架，其頻響高達(dá)130赫茲，可以滿足近4000轉(zhuǎn)/分切削轉(zhuǎn)速的要求，行程可達(dá)±4mm，由計(jì)算機(jī)完成的先進(jìn)控制策略可以保證加工的高精度。對(duì)于磨削加工，僅需將車削更換為氣動(dòng)磨頭，車床更換為磨床。

熱導(dǎo)率、熱擴(kuò)散率和比熱是物質(zhì)非常重要的熱物理性能參數(shù)，也是進(jìn)行絕熱設(shè)計(jì)和熱分析計(jì)算不可或缺的關(guān)鍵參數(shù)。基于非穩(wěn)態(tài)平面熱源法的高溫可變氣壓熱導(dǎo)率測(cè)試系統(tǒng)，可為納米超級(jí)隔熱材料、航空航天熱防護(hù)材料、能源及建筑保溫材料的制備和應(yīng)用相關(guān)部門提供可靠的熱導(dǎo)率和熱擴(kuò)散率測(cè)試手段。測(cè)試系統(tǒng)主要主要由平面熱源、高溫環(huán)境箱及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等組成，如圖 1所示，給平面熱源通以一定形式（階躍或脈沖式）的加熱電流 I(t)，同時(shí)用熱電偶測(cè)量距熱源為 x 的位置處材料內(nèi)部的溫度變化 T(x,t)，根據(jù)熱源-試樣測(cè)量系統(tǒng)的傳熱數(shù)學(xué)模型及其非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱方程的解析解，通過(guò)基于最小二乘擬合的參數(shù)估計(jì)算法，可以同時(shí)確定出設(shè)定溫度和氣壓條件下被測(cè)材料試樣的熱導(dǎo)率、熱擴(kuò)散率和體積熱容三個(gè)熱物性參數(shù)。對(duì)于階躍式加熱，溫度響應(yīng)公式為：圖1熱導(dǎo)率測(cè)試范圍：0.005～5 W/（m.K） ；測(cè)試精度：5%；溫度范圍：RT～1200℃；氣壓范圍：10～105Pa 。

本項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)自然視覺(jué)監(jiān)控環(huán)境下單/多人的人臉檢測(cè)、跟蹤及識(shí)別。系統(tǒng)能 實(shí)現(xiàn)單樣本條件下，完成視頻中所出現(xiàn)人物的身份判別，能應(yīng)對(duì)自然監(jiān)控環(huán)境下 的光照、姿態(tài)、表情變化及面部遮擋物的改變。目前，系統(tǒng)識(shí)別精度在千人庫(kù)小 規(guī)模測(cè)試中達(dá)到 95%以上，識(shí)別速度為 25 幀/秒。系統(tǒng)主要特點(diǎn)在于： (1) 不同環(huán)境下的人臉特征點(diǎn)標(biāo)記：以主動(dòng)外觀模型為基礎(chǔ)，初始化后 經(jīng)過(guò)一組級(jí)聯(lián)回歸器的數(shù)次迭代來(lái)優(yōu)化標(biāo)記點(diǎn)，最終得到足夠精度的標(biāo)記點(diǎn)。方 法能適應(yīng)多姿態(tài)、多表情以及多種光照等自然環(huán)境下的人臉。 (2) 高效的有效人臉檢測(cè)、跟蹤及確認(rèn)機(jī)制：在監(jiān)控視頻中，人臉在某 些幀會(huì)出現(xiàn)模糊、嚴(yán)重遮擋而使得臉部特征嚴(yán)重缺失，此時(shí)所捕捉到的人臉已不 適合進(jìn)行識(shí)別。為此，通過(guò)建立高效的模糊及遮擋判別機(jī)制，自動(dòng)拋棄原始檢測(cè) 到的非人臉和非正常人臉，完成非連續(xù)幀多個(gè)人臉的有效跟蹤。 (3) 魯棒且具有區(qū)分度的人臉特征提取機(jī)制：考慮到校正后的人臉仍然 與原始樣本人臉存在差距，從多個(gè)尺度從校正后的歸一化人臉中提取不變性特征， 能適應(yīng)多種環(huán)境改變，同時(shí)設(shè)計(jì)特征投影空間，進(jìn)一步加強(qiáng)樣本區(qū)分度。 (4) 高速有效的識(shí)別確認(rèn)機(jī)制：為提高識(shí)別的準(zhǔn)確性，建立視頻識(shí)別序 列中正確識(shí)別確認(rèn)機(jī)制，通過(guò) voting 方式，刪除序列中的誤識(shí)別，保留正確識(shí) 別結(jié)果。 此外，為提高系統(tǒng)對(duì)人臉表情和眼鏡等遮擋物的適應(yīng)性，正在進(jìn)行二次版本 的提升工作，目前已完成人臉表情歸正以及遮擋物自動(dòng)摘除的仿真，部分仿真結(jié)果

開發(fā)了一種制備大尺寸塊體非晶合金的方法，利用該技術(shù)方法還可以制備非晶合金基復(fù)合材料。該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)獲得授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利 2 項(xiàng)。產(chǎn)品性能、指標(biāo)大尺寸塊體非晶合金或非晶合金基復(fù)合材料產(chǎn)品非晶一致性好、尺寸大，理論上可以做到任意尺寸，目前可以做到 500mm×300mm×300mm。適用范圍、市場(chǎng)前景塊體非晶合金具有超強(qiáng)、超硬、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，而且可用于制備塊體納米晶材料，但目前制備尺寸受到限制。本成果的目標(biāo)產(chǎn)品適用于生產(chǎn)、應(yīng)用超強(qiáng)、超硬金屬材料的企業(yè)

本發(fā)明公開了一種非晶合金絲的制備方法及電拉拔裝置，基于金屬材料的電塑性原理，在拉拔過(guò)程中對(duì)材料通以脈沖電流以提高其塑性，使難以冷加工的非晶合金可被多道次拉拔加工，得到不同線徑的非晶合金絲。電拉拔裝置包括第一導(dǎo)向輪，第一加電電極，第一絕緣模塊，加工模具，第二絕緣模塊，第二加電電極，脈沖電源裝置，冷卻裝置和第二導(dǎo)向輪。兩個(gè)導(dǎo)向輪牽引材料運(yùn)動(dòng)；脈沖電源裝置通過(guò)兩個(gè)電極向材料通以脈沖電流；材料在加工模具輸出端冷卻后得到成型材料。本發(fā)明提出了一種可連續(xù)生產(chǎn)且線徑可控的非晶合金絲制備方法和裝置，實(shí)現(xiàn)了制備過(guò)程數(shù)

非晶合金作為一種新型材料，不僅具有高的強(qiáng)度、高硬度，還具有良好的耐磨性；同時(shí)，因其原子無(wú)規(guī)則排列，沒(méi)有晶界等缺陷，而具有突出的耐蝕性，是當(dāng)前材料研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。目前用于制備非晶涂層的熱噴涂技術(shù)主要包括等離子噴涂和高速火焰噴涂。一般利用電弧噴涂制備的Fe基含非晶相涂層，其非晶相含量為40～60％。相對(duì)于這些噴涂技術(shù)而言，激光熔覆技術(shù)能夠獲得完全非晶態(tài)的合金涂層。磨損試驗(yàn)表明含非晶相涂層的耐磨性是普通碳鋼的12倍。此外，激光熔覆技術(shù)能夠顯著提高涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度，達(dá)到冶金結(jié)合。采用激光熔覆技術(shù)在金

本技術(shù)利用微噴射粘結(jié)3D打印技術(shù)將鎢粉和非晶合金粉末制成預(yù)壓坯，將預(yù)壓坯進(jìn)行加熱抽真空，采用熱等靜壓進(jìn)行熱壓成形，制備出鎢顆粒體積分?jǐn)?shù)高、非晶合金基體為完全非晶態(tài)結(jié)構(gòu)且力學(xué)性能好的復(fù)合材料。 一、項(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡(jiǎn)介 非晶合金因其獨(dú)特的非晶態(tài)結(jié)構(gòu)，具有明顯優(yōu)于傳統(tǒng)晶態(tài)合金的力學(xué)、物理和化學(xué)性能，如高強(qiáng)度，良好的耐磨性和耐腐蝕性等性能，但是非晶合金最大的的缺陷是缺乏宏觀室溫塑性，僅表現(xiàn)出極小的塑性變形能力。在非晶合金中添加晶體鎢，既能增加材料密度，也可以在非晶基復(fù)合材料的塑性變形過(guò)程中誘發(fā)非晶基體中多剪切帶的萌生和擴(kuò)展，保證相應(yīng)的非晶基復(fù)合材料具有高強(qiáng)度、剪切“自銳性”等特性，同時(shí)又增加塑性與韌性，使其應(yīng)用范圍更加廣泛。粉末冶金可以突破尺寸和形狀限制，相比傳統(tǒng)制備方法具有眾多有益效果，但是金屬鎢與非晶合金的密度差異顯著，通過(guò)直接球磨混粉的方式很難將兩種粉末混合均勻。 本技術(shù)利用微噴射粘結(jié)3D打印技術(shù)將鎢粉和非晶合金粉末制成預(yù)壓坯，將預(yù)壓坯進(jìn)行加熱抽真空，采用熱等靜壓進(jìn)行熱壓成形，制備出鎢顆粒體積分?jǐn)?shù)高、非晶合金基體為完全非晶態(tài)結(jié)構(gòu)且力學(xué)性能好的復(fù)合材料。項(xiàng)目旨在得到一種大尺寸、外加高含量且能均勻分布的小顆粒韌性相非晶基復(fù)合材料的制備方法。對(duì)于制備粉末密度差異大的其他復(fù)合材料同樣具有重要的指導(dǎo)意義。

課題組專注于利用低電壓掃描透射電鏡（TEM/STEM）和第一性原理計(jì)算作為研究工具，致力于實(shí)驗(yàn)與理論相結(jié)合的手段，研究新型二維材料中原子結(jié)構(gòu)與材料性能之間的關(guān)聯(lián)。在這一工作中，新加坡國(guó)立大學(xué)?ZYILMAZ教授課題組利用激光輔助CVD方法低溫生長(zhǎng)出單原子層厚度的非晶碳薄膜，為解讀二維非晶材料的原子結(jié)構(gòu)模型提供了材料基礎(chǔ)。林君浩課題組利用低電壓球差矯