所属分类：新型材料产业

所属单位：中南大学

成果简介：日益增加的工业废渣已成为社会公害，由工业固体废渣引起的环境污染和社会问题正受到世界各国的高度关注，废渣的合理利用成为国民经济和社会发展中迫切需要解决的重大问题。 本成果以尾矿（黑色金属尾矿、有色金属尾矿、稀贵金属尾矿和非金属尾矿）、燃料废渣（粉煤灰、煤矸石、石油焦等）、冶炼废渣（钢铁冶金渣和有色金属冶金渣）、建筑垃圾、水处理污泥及工业粉尘等工业固体废渣为主要原料，针对各类工业固体废渣的化学组成与物相特点，基于废渣化学组成协同-互补-相克原理，实现工业废渣的最佳组合、最大化利用和高附加值利用，提供全固废或以工业废渣为主要组成的新型建筑材料的产业化技术与方案。 具体包括建筑物节能保温用泡沫陶瓷、海绵城市建设用透水陶瓷和裸露路面覆盖用陶瓷砖的制备技术。其中，硅砂尾矿-粉煤灰-红泥体系泡沫陶瓷的固废含量为100wt%，体积密度0.37-0.61g/cm3 ，气孔率78.3-88.5 %，抗压强度2.9-8.1MPa，抗弯强度1.4-4.3MPa。硅砂-煤矸石-钢渣体系透水陶瓷的固废含量为100wt%，透水系数4.68×10-2 cm/s，抗压强度72.3MPa，抗弯强度13.3MPa。煤矸石-粉煤灰-脱硫石膏体系陶瓷砖的固废含量为100wt%，体积密度1.96-2.01g/cm3，最高抗压强度达到346.5MPa。以上三种制品均具有优良的化学稳定性，无二次污染。

所属分类：新型材料产业

所属单位：中南大学

成果简介：一种采用纳米金属粉末提高层状铝钛复合材料界面结合强度的轧制制备方法，将钛合金带材和铝合金带材加工成相同的尺寸，进行表面处理清除表面氧化物，在经表面处理的表面布置纳米颗粒，进行堆叠，得到钛/铝复合带材，进行真空边部焊接，对焊接后的钛/铝复合带材施加脉冲电流，使纳米颗粒与复合带材表面局部区域发生放电，使表层金属出现熔化;然后对钛/铝复合带材进行轧制，实现材料界面焊合，最后继续进行轧制，直到带材总压下率达到80％?95％;本发明可制备出高性能钛铝复合带材，该板材将有可能用于防弹保护、航空航天、隔音降噪、汽车轻量化等领域，将来还可能在其它有色金属材料如铜、镁等材料组合的复合带材。

所属分类：新型材料产业

所属单位：中南大学

成果简介：一种铜银合金复合线材浇注模具，包括一端封闭的浇注筒体，浇注筒体设有分隔架，分隔架采用耐高温的材料制作，分隔架包括框架和若干块与框架连接的支板，框架与浇注筒体的形状相同，本实用新型用于成型带有石墨烯的铜银合金复合线材，首先在分隔架和浇注筒体之间的间隔中加入铜银合金熔液，冷却后取出分隔架，再灌注石墨烯胶体，模具结构简单，分隔架的设置，不仅在铜银合金表面带有石墨烯，还在铜银合金内部带有石墨烯，复合线材的导电性大大提升。

所属分类：新型材料产业

所属单位：中国石油大学

成果简介：建筑垃圾的合理处理已成为当前亟待解决的问题，针对此问题，在青岛市科技发展计划惠民专项、东营市科技发展计划项目及青岛经济技术开发区科技发展计划重点项目等的立项支持下，经过多年攻关，研发了再生大骨料自密实混凝土新技术，该技术不仅能有效处理大量建筑垃圾，同时还能减少对天然石材的过量开采，保护环境，节约能源，利于环保和建筑工业的可持续发展。取得的系列创新性成果如下：1.首次系统研究了再生大骨料的基本性能，研发了再生大骨料自密实混凝土的配制和制作方法； 2.首次系统研究了再生大骨料自密实混凝土的力学性能指标, 并研究了再生大骨料与自密实混凝土的粘结性能； 3.首次建立了再生大骨料自密实混凝土棱柱体试件、立方体试件、梁试件的细观数值模型，系统研究了其基本力学性能及其破坏过程； 4.该研究成果可大量消耗废弃固体物，减少二氧化碳的排放量；同时减少对天然石材的过量开采，保护自然资源，降耗减排。本研究成果为处理城镇建筑垃圾提供了有效的解决方案，具有显著的技术、经济和环境效益，必将具有广阔的推广应用前景。

所属分类：新型材料产业

所属单位：中国石油大学

成果简介：高分子膜因具有较高的热稳定性和良好的机械性质被广泛的应用在气体分离领域。然而，高分子气体分离膜存在罗伯逊上限，影响了气体渗透系数与分离系数的共同提高，严重降低了高分子气体分离膜的应用价值。为了同时提高高分子膜的渗透系数与分离系数，研究人员将纳米材料，如纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和金属-有机骨架材料等，与高分子复合，制备出气体分离性能优异的高分子复合膜。然而，上述纳米材料与高分子的相容性较差，导致高分子复合膜的机械性能降低，极大地限制了该类气体分离膜的应用范围。近年来，碳纳米管和石墨烯等新型纳米碳材料因其自身的优异性能及与高分子良好的相容性而被广泛应用在高分子气体分离膜的制备中。然而，单一碳纳米管-高分子复合膜的自由体积较小，不利于气体分离性能的进一步提高。为了增加气体分离膜的自由体积，我们在结构上对碳纳米管进行改进，首次利用化学法制备了碳纳米管/氧化石墨烯复合结构并将其应用在聚酰亚胺气体分离膜中。该气体分离膜成本低廉，具有较好的热稳定性，较高的气体渗透系数与分离系数，复合聚酰亚胺的氢气和二氧化碳的气体渗透系数比本征聚酰亚胺的渗透系数分别提高了248.8％和214.5％，相对于氮气的分离系数分别提高了158.6％和 161.7％。该复合聚酰亚胺膜在气体分离膜领域具有重要的应用前景。

所属分类：新型材料产业

所属单位：中国矿业大学

成果简介：围绕DLC涂层仍存在的关键科学问题与技术瓶颈（高残余应力、摩擦环境敏感等），通过实验和理论计算相结合，开展了DLC涂层多尺度复合结构设计调控与物性的系统研究，实现了DLC涂层的高质量可控制备，重点揭示了DLC涂层低应力、低摩擦、耐蚀、抗菌等内在作用机制，同时指导发展了系列DLC涂层材料技术，先后突破涂层在基材表面的强膜基结合、复杂形状均匀涂覆等核心技术，并实现在3C、卫浴五金、机械等应用领域的示范应用。

所属分类：新型材料产业

所属单位：中国矿业大学

成果简介：钨钼尾矿和铜渣排放量大、综合利用率低，透水砖具有良好的保水透水性能，可有效缓解城市内涝和热岛效应，以固废为原料制备透水砖实现资源的循环利用。工艺以钨钼尾矿和铜渣两种固废为原料，采用烧结法。制备出性能优于国家标准的透水砖，克服以往固废制备的透水砖抗压强度和透水系数低的问题。透水砖强度达到82.38Mpa（国标30Mpa），在具有高抗压强度的同时，具有高透水性，孔隙率、吸水率和透水系数分别为 12.75%、5.08%、1.203×10-2 cm/s，项目实现不同固废资源的协同利用，以废治废，为处理与钨钼尾矿成分相似的铝硅基固废提供了新的思路。

所属分类：新型材料产业

所属单位：中国矿业大学

成果简介：以铜渣、锌渣等典型冶金渣为主要研究对象，对有价元素充分综合利用的全生命周期过程进行研究。工艺充分利用高温铜渣的潜热，在熔融铜渣中通入氢气等清洁能源一步还原得到铜铁合金，锌铅在烟气中回收，高温尾渣直接缓冷制备水泥、耐火砖等建筑材料，实现铜渣利用的高值化、无渣化和短流程化。铜铁的回收率高于98%，锌铅的回收率高于95%，金属提取有效将尾渣堆存减少50%，金属中硫含量降低到0.01%以下，砷含量满足食品级用钢标准。

所属分类：新型材料产业

所属单位：中国矿业大学

成果简介：针对煤基石墨存在石墨化程度较低和高品质石墨制备成本高、能耗较大等技术问题，结合无烟煤和针状焦各自优势，开发无烟煤混配改性提质石墨化关键技术，实现了利用无烟煤为主要原料低成本制备高品质人造石墨的目的，工艺简单易行，成本较低。

所属分类：新型材料产业

所属单位：中国矿业大学

成果简介：微细矿物颗粒（煤泥）表面疏水性改质是实现其高效浮选的关键。项目以流体流动强化为切入点，在深入研究湍流微涡强化微细粒矿物表面疏水性改善作用机理基础上，创新性提出在受限空间内通过管流、对向旋流和撞击流的协同组合，研制出多尺度湍涡协同强化的微细粒矿物浮选强制调浆器，合理调控调浆过程中的涡尺度和能量密度，在促进颗粒与药剂混合、强化颗粒表面剥蚀、增强药剂在颗粒表面选择性吸附等方面优势显著。

所属分类：新型材料产业

所属单位：中国矿业大学

成果简介：本技术针对煤基固废（粉煤灰、煤矸石、煤气化渣等）资源化利用过程碳排放量高关键科学问题，提出采用机械化学耦合改性技术，对煤基固废工业废渣进行改性，并制备了煤基固废固碳型胶凝材料、CO2封存型充填材料，研发的材料成功用于水泥矿物掺合料、混凝土与砖生产、矿井充填等方向，具有较高的经济社会效益

所属分类：新型材料产业

所属单位：中国矿业大学

成果简介：本技术针对冶金工业废渣（锰渣、钢渣、镍铁渣等）资源化利用过程中活性低的关键科学问题，提出采用机械化学耦合改性技术，对冶金工业废渣进行改性，实现了冶金工业废渣早期活性的大幅提升和安定性改善，基于改性冶金工业废渣，制备了性能优良的高性能水泥基与碱激发胶凝材料，具有较高的经济社会效益