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研發(fā)了HPFL窄條帶抗震實(shí)用技術(shù)，比傳統(tǒng)的滿墻鋪鋼絲網(wǎng)水泥每平方米直接費(fèi)節(jié)約40%,每平方米直接費(fèi)用約為粘鋼或粘碳纖維加固的1/4~1/6。該方法加固的結(jié)構(gòu)自重輕、占使用空間小、施工簡(jiǎn)便，材料廉價(jià)，耐久性（40-60年）及抗老化性能均比國(guó)外的粘結(jié)膠要好得多。 研發(fā)的預(yù)應(yīng)力碳纖維片材加固工程結(jié)構(gòu)強(qiáng)度利用率比非預(yù)應(yīng)力碳纖維加固提高了4—5倍，解決了碳纖維的夾錨和張拉難題，不依賴(lài)有機(jī)膠粘貼，無(wú)老化，耐久性好。

本成果源自于教育部博士點(diǎn)基金項(xiàng)目和江蘇省自然科學(xué)基金項(xiàng)目。鑄造Al-Si合金是兩大傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)材料之一，廣泛應(yīng)用在航空航天工業(yè)，軍事工業(yè)，汽車(chē)工業(yè)，電力工業(yè)，機(jī)械工業(yè)中。本項(xiàng)目的合金體系是Al-(11.0%-13.0%)Si-(0.3%-0.5%)Mg，屬近共晶類(lèi)合金。

隨著社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步，日益突出的能源供需矛盾不斷將尋找清潔、高效、經(jīng)濟(jì)的新型能源材料推向研究前沿。熱電材料是一類(lèi)能利用熱電效應(yīng)，直接將熱能（包括太陽(yáng)能、地?zé)帷⒐I(yè)余熱等能量）轉(zhuǎn)換成電能的材料，由于熱電轉(zhuǎn)換技術(shù)便捷、環(huán)保等優(yōu)勢(shì)，在車(chē)載冰箱、深空探測(cè)器電源等領(lǐng)域具有不可替代的地位，受到科學(xué)家們的高度重視。而探索發(fā)現(xiàn)低成本、高豐度、低毒性的高效熱電材料，是該領(lǐng)域基礎(chǔ)研究的重點(diǎn)，是一項(xiàng)面臨巨大挑戰(zhàn)的研究工作。 吳立明2004年發(fā)明了獨(dú)特且安全的固相合成方法——硼硫化法（J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 4676-4681.），近期，課題組利用該方法，發(fā)現(xiàn)了一種新的四方相α-CsCu5Se3，并實(shí)現(xiàn)宏量合成。該材料擁有前所未見(jiàn)的獨(dú)特晶體結(jié)構(gòu)：Cs+由類(lèi)中國(guó)結(jié)形狀的Cu8Se8結(jié)構(gòu)單元構(gòu)筑的三維無(wú)限擴(kuò)展結(jié)構(gòu)，其中鑲嵌Cs+金屬陽(yáng)離子。α-CsCu5Se3熱穩(wěn)定性好，表現(xiàn)出典型晶態(tài)固體的熱傳輸行為，并遵循Umklapp散射機(jī)制，這與具有類(lèi)液態(tài)的熱傳導(dǎo)行為的二元化合物Cu2-xSe完全不同。晶體學(xué)及熱傳輸性能研究表明α-CsCu5Se3指出了一個(gè)有效抑制Cu+液體傳輸行為特征的方法。與吳立明老師2016年發(fā)現(xiàn)的高性能熱電材料CsAg5Te3（Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 11431–11436）相比，α-CsCu5Se3的晶體單胞體積減小了30％，導(dǎo)致材料具有更強(qiáng)的原子間d軌道重疊作用，從而顯著降低有效質(zhì)量(m*)，這使得α-CsCu5Se3相比于CsAg5Te3實(shí)現(xiàn)了功率因子200％的增長(zhǎng)，達(dá)到8.17 μW/cm/K2，是目前報(bào)道的堿金屬富銅硫?qū)倩衔镏凶罡咧担煌瑫r(shí)，理論研究表明，由于結(jié)構(gòu)中的Cu–Se軟化學(xué)鍵和Cs+ 離子擾動(dòng)作用，該材料具有很低的熱導(dǎo)率。綜合上述各方面因素，該化合物的本征熱電優(yōu)值ZT達(dá)到1.03（980 K）。進(jìn)一步通過(guò)Sb摻雜優(yōu)化熱電性能的研究發(fā)現(xiàn)：Sb3+的孤對(duì)電子能夠增大材料的晶格非諧性，有效增強(qiáng)Umklapp型散射，從而降低聲子速度，使得α-Cs(Cu0.96Sb0.04)5Se3的晶格熱導(dǎo)率進(jìn)一步降低至0.40 W/m/K，熱電優(yōu)值ZTmax提升到1.30。該工作系統(tǒng)深入研究了α-CsCu5Se3體系結(jié)構(gòu)和熱電相關(guān)性能的關(guān)系，為低成本，高豐度，高性能硫?qū)倩衔锊牧系脑O(shè)計(jì)探索研究邁出重要的一步。

隨著社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步，日益突出的能源供需矛盾不斷將尋找清潔、高效、經(jīng)濟(jì)的新型能源材料推向研究前沿。熱電材料是一類(lèi)能利用熱電效應(yīng)，直接將熱能（包括太陽(yáng)能、地?zé)帷⒐I(yè)余熱等能量）轉(zhuǎn)換成電能的材料，由于熱電轉(zhuǎn)換技術(shù)便捷、環(huán)保等優(yōu)勢(shì)，在車(chē)載冰箱、深空探測(cè)器電源等領(lǐng)域具有不可替代的地位，受到科學(xué)家們的高度重視。而探索發(fā)現(xiàn)低成本、高豐度、低毒性的高效熱電材料，是該領(lǐng)域基礎(chǔ)研究的重點(diǎn)，是一項(xiàng)面臨巨大挑戰(zhàn)的研究工作。 吳立明2004年發(fā)明了獨(dú)特且安全的固相合成方法——硼硫化法（J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 4676-4681.），近期，課題組利用該方法，發(fā)現(xiàn)了一種新的四方相α-CsCu5Se3，并實(shí)現(xiàn)宏量合成。該材料擁有前所未見(jiàn)的獨(dú)特晶體結(jié)構(gòu)：Cs+由類(lèi)中國(guó)結(jié)形狀的Cu8Se8結(jié)構(gòu)單元構(gòu)筑的三維無(wú)限擴(kuò)展結(jié)構(gòu)，其中鑲嵌Cs+金屬陽(yáng)離子。α-CsCu5Se3熱穩(wěn)定性好，表現(xiàn)出典型晶態(tài)固體的熱傳輸行為，并遵循Umklapp散射機(jī)制，這與具有類(lèi)液態(tài)的熱傳導(dǎo)行為的二元化合物Cu2-xSe完全不同。晶體學(xué)及熱傳輸性能研究表明α-CsCu5Se3指出了一個(gè)有效抑制Cu+液體傳輸行為特征的方法。與吳立明老師2016年發(fā)現(xiàn)的高性能熱電材料CsAg5Te3（Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 11431–11436）相比，α-CsCu5Se3的晶體單胞體積減小了30％，導(dǎo)致材料具有更強(qiáng)的原子間d軌道重疊作用，從而顯著降低有效質(zhì)量(m*)，這使得α-CsCu5Se3相比于CsAg5Te3實(shí)現(xiàn)了功率因子200％的增長(zhǎng)，達(dá)到8.17 μW/cm/K2，是目前報(bào)道的堿金屬富銅硫?qū)倩衔镏凶罡咧担煌瑫r(shí)，理論研究表明，由于結(jié)構(gòu)中的Cu–Se軟化學(xué)鍵和Cs+ 離子擾動(dòng)作用，該材料具有很低的熱導(dǎo)率。綜合上述各方面因素，該化合物的本征熱電優(yōu)值ZT達(dá)到1.03（980 K）。進(jìn)一步通過(guò)Sb摻雜優(yōu)化熱電性能的研究發(fā)現(xiàn)：Sb3+的孤對(duì)電子能夠增大材料的晶格非諧性，有效增強(qiáng)Umklapp型散射，從而降低聲子速度，使得α-Cs(Cu0.96Sb0.04)5Se3的晶格熱導(dǎo)率進(jìn)一步降低至0.40 W/m/K，熱電優(yōu)值ZTmax提升到1.30。該工作系統(tǒng)深入研究了α-CsCu5Se3體系結(jié)構(gòu)和熱電相關(guān)性能的關(guān)系，為低成本，高豐度，高性能硫?qū)倩衔锊牧系脑O(shè)計(jì)探索研究邁出重要的一步。

傳統(tǒng)的硬質(zhì)合金工模具材料耐磨性和強(qiáng)韌性難以兼得，而其中的鎢、鈷元素屬于稀有貴重元素。本項(xiàng)目所采用的Ti(C,N)基金屬陶瓷不但具有較高的硬度、耐磨性、紅硬性、優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性和高溫抗氧化性、與金屬間極低的摩擦系數(shù)、無(wú)磁性、而且還具有較高的強(qiáng)韌性，不含稀有貴重元素，其制造成本僅為硬質(zhì)合金的35～40%，已在市場(chǎng)上得到較廣泛的應(yīng)用。該成果發(fā)明了系列無(wú)鈷金屬陶瓷強(qiáng)韌化、無(wú)磁化制備技術(shù)，開(kāi)發(fā)了系列高性能低成本無(wú)鈷金屬陶瓷材料，是硬質(zhì)合金理想的升級(jí)替代材料，也具有陶瓷材料、聚晶立方氮化硼等超硬材料難以相比的強(qiáng)韌性。 技術(shù)特征 該材料主要性能指標(biāo)可達(dá)：硬度≥92.2HRA，抗彎強(qiáng)度≥3250MPa，斷裂韌性≥9.4 MPa·m1/2。 獲得相關(guān)授權(quán)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利8項(xiàng)，相關(guān)技術(shù)曾獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

傳統(tǒng)的硬質(zhì)合金工模具材料耐磨性和強(qiáng)韌性難以兼得，而其中的鎢、鈷元素屬于稀有貴重元素。本項(xiàng)目所采用的Ti(C,N)基金屬陶瓷不但具有較高的硬度、耐磨性、紅硬性、優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性和高溫抗氧化性、與金屬間極低的摩擦系數(shù)、無(wú)磁性、而且還具有較高的強(qiáng)韌性，不含稀有貴重元素，其制造成本僅為硬質(zhì)合金的35～40%，已在市場(chǎng)上得到較廣泛的應(yīng)用。該成果發(fā)明了系列無(wú)鈷金屬陶瓷強(qiáng)韌化、無(wú)磁化制備技術(shù)，開(kāi)發(fā)了系列高性能低成本無(wú)鈷金屬陶瓷材料，是硬質(zhì)合金理想的升級(jí)替代材料，也具有陶瓷材料、聚晶立方氮化硼等超硬材料難以相比的強(qiáng)韌性。?技術(shù)特征該材料主要性能指標(biāo)可達(dá)：硬度≥92.2HRA，抗彎強(qiáng)度≥3250MPa，斷裂韌性≥9.4 MPa·m1/2。獲得相關(guān)授權(quán)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利8項(xiàng)，相關(guān)技術(shù)曾獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。應(yīng)用范圍:主要用途：①適用于制作各種可轉(zhuǎn)位刀片，用于難加工材料的干式切削；②適合用于制作加工磁性材料的刀具和成型模具；③用于碳纖維預(yù)浸料的切割時(shí)，使用的穩(wěn)定性和壽命大大高于目前進(jìn)口產(chǎn)品；④適合于制作電子元器件生產(chǎn)及激光加工生產(chǎn)線中的專(zhuān)用模具，綜合性能優(yōu)良；⑤適合制作苛刻環(huán)境下使用的密封環(huán)和耐磨件。

本項(xiàng)目為高分散負(fù)載高活性貴金屬質(zhì)子交換膜燃料電池催化劑的可控制備技術(shù)。采用低成本的原位還原技術(shù)制備了高性能的非鉑基燃料電池催化劑，可用于氫-氧燃料電池，甲醇-空氣燃料電池等系統(tǒng)中。質(zhì)子交換膜燃料電池因其理論比容量高(33 kWh/kg)、電流密度大、工作溫度低、污染小等優(yōu)點(diǎn)成為最先進(jìn)的二次能源新技術(shù)。 燃料電池的核心技術(shù)是制備高效、長(zhǎng)壽命的電極材料催化劑。目前的商用催化劑主要是高負(fù)載量的鉑基催化劑。西安交通大學(xué)電信學(xué)院楊光教授及其課題組在高性能、低成本催化劑的合成和應(yīng)用上取得重大突破，開(kāi)發(fā)出了鈀基燃料電池膜電極催化劑的新型制備工藝，該制備技術(shù)所需設(shè)備簡(jiǎn)單、工藝路徑易于實(shí)現(xiàn)，合成的催化劑性能類(lèi)似于目前摻加60%鉑的商用催化劑，實(shí)現(xiàn)了催化劑的無(wú)污染快速制備。該合成方法的最大優(yōu)點(diǎn)是將燃料電池催化劑的功率成本降低到目前商用催化劑成本的2%。

該研究開(kāi)發(fā)了一種低成本高性能的n型PbS基熱電材料，其成本只有傳統(tǒng)商用PbTe基材料的20%，而熱電性能則相當(dāng)，本研究還基于所開(kāi)發(fā)的熱電材料制備了熱電發(fā)電器件，實(shí)現(xiàn)了廢熱到電能11.2%的能量轉(zhuǎn)換效率。該項(xiàng)成果能夠極大地推動(dòng)低成本熱電材料的開(kāi)發(fā)，加速熱電發(fā)電技術(shù)的商用化進(jìn)程。

相比于“頂吹氧氣、底吹惰性氣體”的常規(guī)轉(zhuǎn)爐冶煉工藝，“頂吹氧氣、底吹氧氣-石灰粉”的轉(zhuǎn)爐煉鋼方法具有顯著的冶金優(yōu)勢(shì)，既能降低轉(zhuǎn)爐煉鋼的原輔料消耗，提升轉(zhuǎn)爐出鋼的鋼水純凈度，也能為轉(zhuǎn)爐高廢鋼比冶煉和智能化煉鋼提供良好的基礎(chǔ)條件。但底吹氧氣-石灰粉加劇了轉(zhuǎn)爐爐底的侵蝕，爐底壽命短的問(wèn)題限制了底吹石灰粉轉(zhuǎn)爐的大規(guī)模推廣應(yīng)用。為了解決上述問(wèn)題，本團(tuán)隊(duì)提出了利用 CO 2 延長(zhǎng)底吹氧氣-石灰粉轉(zhuǎn)爐使用壽命的新方法，將 CO 2 與 O 2 混合作為噴粉載氣可以降低底吹噴嘴上方的火點(diǎn)區(qū)溫度，從根源上抑制底吹噴嘴的高溫熔損，減輕噴嘴周?chē)V碳磚的氧化脫碳，同時(shí)增強(qiáng)轉(zhuǎn)爐冶煉后期的熔池?cái)嚢瑁@得更好的脫氮控氧效果；本團(tuán)隊(duì)通過(guò)實(shí)驗(yàn)和模擬相結(jié)合的方法，探明了底吹噴槍材質(zhì)和結(jié)構(gòu)對(duì)其沖蝕磨損速率的影響規(guī)律，經(jīng)過(guò)大量測(cè)試和模擬完成了底吹噴槍材質(zhì)和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，解決了底吹噴槍的磨損問(wèn)題；本團(tuán)隊(duì)自行設(shè)計(jì)搭建了一套 1:1 的全仿真的粉劑噴吹實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，真實(shí)模擬工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的噴粉工況，探明了噴粉系統(tǒng)的工作原理，通過(guò)對(duì)噴粉系統(tǒng)關(guān)鍵裝置和操作制度的優(yōu)化，掌握了獲得穩(wěn)定無(wú)脈動(dòng)粉氣流的關(guān)鍵技術(shù)。在實(shí)驗(yàn)室研究的基礎(chǔ)上，本團(tuán)隊(duì)利用一座 120 噸轉(zhuǎn)爐完成了轉(zhuǎn)爐底吹石灰粉的工業(yè)示范，攻克了供氣系統(tǒng)、供粉系統(tǒng)、輸粉系統(tǒng)和粉氣流分配系統(tǒng)等關(guān)鍵系統(tǒng)裝備的集成難題，編制了轉(zhuǎn)爐底吹石灰粉的系統(tǒng)控制和操作工藝模型，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)爐底吹石灰粉的安全穩(wěn)定運(yùn)行，改善了轉(zhuǎn)爐的冶煉指標(biāo)，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。