所属分类：新型材料产业

所属单位：华中师范大学

成果简介：该项目是由黑龙江科技大学石墨烯研发团队研究出一种发热均匀、电热转换效率高等优点的石墨烯发热膜。石墨烯制作的加热膜与传统的取暖方式相比，不仅加热速度快，电热辐射转换效率高（经第三方检测，电-热辐射转换率达到67%）与电暖气相比节能30％。而且石墨烯加热膜是整个面加热，温度均匀分布；石墨烯加热膜的加热方式主要是远红外光波，所产生的远红外光波，具有良好的保健理疗作用。

所属分类：新型材料产业

所属单位：华中师范大学

成果简介：研制开发具有自主知识产权的高性能Al2O3-Ti（C，N）、Al2O3-Ti（C，N）-TiNi、等系列的纳米陶瓷复合材料刀具。其中，Al2O3-Ti（C，N）-TiNi三维网状纳米陶瓷复合材料体系的抗弯强度达到600-1000MPa，断裂韧性为7-13MPam1/2，维氏硬度为20-24GPa，明显高于普通Al2O3陶瓷刀具材料（400~500MPa）和常用的Al2O3-TiC陶瓷刀具材料（MPa）。Al2O3-ZrO2纳米复合材料的抗弯强度为820MPa，断裂韧性为7。8MPam1/2。纳米陶瓷复合材料性能均显著超过了国际上陶瓷刀具的标准。对45#淬火钢的加工实验表明，纳米陶瓷刀具具有良好的切削性能。本项目产品可实现高效率以车铣代磨加工，用单一工序代替多道工序，大大缩短工艺流程，并可实现高效率、高质量的车、镗和铣削加工，以及精密孔的加工，提高了加工效率和质量，减少机床占有率，特别有利于实现自动化切削加工，最终实现节能降耗的目标。应用领域本项目的目标市场之一为汽车制造行业。用纳米技术制备的纳米陶瓷复合材料刀具耐用度为硬质合金的几倍，对有代表性的45钢、不锈钢、高合金耐磨铸铁、冷硬铸铁、合金钢等被加工材料制成的零件，如汽轮机转子、缸体、电机转子、中环，冶金机械轧辊，轴承零件，飞机零件，球磨机衬板，汽车的箱体件、刹车毂、活塞、喷焊棍子、轧辊、导辊等可实现高效、大切削量的切削，提高切削效率2-10倍。

所属分类：新型材料产业

所属单位：华中师范大学

成果简介：由于蠕墨铸铁具有非常优良的力学性能和物理性能，在汽车发动机、刹车鼓、玻璃模具等行业获得了非常好的应用前景。但是，目前的冲入法和喂丝法蠕墨铸铁处理工艺很难保证其质量的稳定性。本项目开发了“两步法”蠕化处理新工艺以及独立自主研制的智能调控系统，用于蠕墨铸铁件的铸造生产，可以稳定控制蠕化率在80～100%范围内，并保证蠕墨铸铁件的其他冶金质量指标完全满足要求。本蠕墨铸铁智能控制系统的技术参数：蠕化率80～100%，孕育指数30～70，共晶指数0.5～3.3，缩松指数0.5～0.9。本项目获得了本市重点科技支撑计划项目与本大学重点新兴交叉学科培育计划项目的支持。

所属分类：新型材料产业

所属单位：华中师范大学

成果简介：本发明涉及一种粒状防板结酸碱两用三元微电解填料及其制备方法。该填料粒径为1~5mm，由铁粉、铝粉和石墨粉按质量比（2~6）∶（2~6）∶1混合造粒，隔绝空气烧结制得。该微电解填料适合酸性污水或碱性污水微电解处理。污水微电解效率高，填料区不易板结，反冲洗周期长。应用本发明三元微电解填料进行污水处理可在短时间内有效降低污水的CODCr并提高污水可生化性。本发明三元微电解填料原料易得，制备工艺简单，即解决了传统微电解技术存在的填料板结问题，又适合碱性污水处理。

所属分类：新型材料产业

所属单位：哈尔滨工业大学

成果简介：本项目以优良的陶瓷粉体为原料，设计添加多元体系的烧结助剂和分散剂、增塑剂、粘结剂等多种功能性助剂，采用先进的流延成型工艺技术和烧结工艺，制备出高性能氧化铝(Al2O3)、氧化锆(ZrO2)、氧化锆增韧氧化铝(ZTA)、氮化铝(AlN)和氮化硅(Si3N4)电子陶瓷基板。具有高强度、高硬度、耐高温、耐磨损、耐腐蚀以及良好的导热性、较低的介电常数和介质损耗、绝缘性能高、化学稳定性好等特性，广泛应用于LED灯、覆铜板、打印机、IGBT及MOSFET功率模块封装、射频/微波通讯、半导体晶圆加工设备、固体氧化物燃料电池等行业用的大功率电路基板、电子元器件封装陶瓷基板和散热基板等领域。 陶瓷基板厚度在0.25~2.0mm,尺寸最大可至5.5in×7.5in,平整度高(翘曲度≤0.3%),瓷质致密，表面粗糙度小,热震稳定性优良，激光加工性好，加工精度高。AlN电子陶瓷基板的热导率≥170W/(m-k)，抗弯强度≥400MPa；Si3N4电子陶瓷基板的热导率≥80W/(mk)，抗弯强度600MPa。该成果技术成熟度已达到7级。

所属分类：新型材料产业

所属单位：哈尔滨工业大学

成果简介：针对目前气相法制备硅碳材料的首次库伦效率低、体积膨胀大、循环寿命短等瓶颈问题，团队研发了兼具高首效和高强度的多孔碳基体、离子/电子双导界面包覆层等技术，系统掌握硅碳电池失效分析方法及失效机理，提升了材料的首次库伦效率、抑制了体积膨胀并改善了循环寿命。 2025年，按照EV动力电池25%的渗透率，材料市场规模可达百亿-千亿级，是推动动力电池产业升级的关键材料。

所属分类：新型材料产业

所属单位：哈尔滨工业大学

成果简介：针对严寒地区负温环境下传统水泥基材料无法正常水化应用的技术难题，提出以磷酸镁水泥体系替代传统胶凝材料体系，实现了负温水化硬化，同时研制出了基于磷酸镁水泥的超高性能混凝土材料，拓展了磷酸镁水泥体系的应用范围，为严寒地区负温环境下基础设施建设提供了新的材料和技术体系。共发表学术论文6篇，其中SCI论文4篇。 研究成果可广泛应用于极寒和严寒地区的基础设施建设。其技术优势使其特别适用于应急抢修与快速建设等项目场景，在大幅缩短建设周期迅速恢复关键基础设施的功能同时降低因极端气候引发的安全风险和经济损失,。

所属分类：新型材料产业

所属单位：哈尔滨工业大学

成果简介：一种含三维网络石墨烯的镁合金增材制造丝材的制备方法和应用，它涉及镁合金增材制造丝材的制备方法和应用。本发明为了解决镁及镁合金在增材制造过程由于镁合金黏度过低，造成熔池不稳定，从而影响成型能力的问题，首先将镁合金在坩埚中加热，利用原位制备工艺，或搅拌铸造方法在镁合金熔体中产生一定含量的石墨烯，当石墨烯体积分数足够高时，石墨烯在材料内部形成相互交联的三维网络结构。然后对复合材料铸锭进行挤压或拉拔成所需直径的增材制造丝材。本发明的方法是一种工艺简单、成本低廉，可应用于大规模工业化制造的新型镁合金的增材制造丝材。本发明应用于有色金属材料制造领域。

所属分类：新型材料产业

所属单位：哈尔滨工业大学

成果简介：一种含石墨烯细化剂的镁合金制备方法及应用，它涉及一种细化剂的制备方法及应用。本发明为了解决镁及镁合金中晶粒细化方法局限，晶粒容易长大的问题;首先将镁及镁合金在六氟化硫和二氧化碳的混合气氛的保护下在坩埚中加热，金属熔化后，将CO2气体通入到镁合金熔体中，并保持机械搅拌，通过镁热反应产生的石墨烯及其表面的纳米氧化镁即晶粒细化剂。将含有晶粒细化剂的镁及镁合金凝固，然后将制备好的含有晶粒细化剂的合金置入所需的镁合金体系中，细化合金熔体，在凝固过程中石墨烯以及表面的氧化镁形成更多的形核质点，同时阻止晶粒的长大。从而获得具有细小晶粒结构的铸态镁合金。本发明应用于有色金属材料制造领域。

所属分类：新型材料产业

所属单位：上海交通大学

成果简介：本发明涉及一种磁性生物炭量子点复合物吸附剂及其制备方法和使用方法，该制备方法以磁性生物炭为载体，在磁性生物炭上负载硫化物或硒化物纳米吸附剂，制成具有高吸附容量的离子交换纳米吸附剂。使用时，将吸附剂直接浸入富含重金属离子的溶液中，利用吸附剂上的无害金属离子与重金属离子的交换，将液相中的重金属离子吸附到吸附剂上，达到液相除重金属的目的。与现有技术相比，本发明具有吸附容量大、吸附速率快等优点，适用于燃煤烟气、有色金属冶炼烟气以及其他涉重金属行业的废水除重金属治理。

所属分类：新型材料产业

所属单位：南开大学

成果简介：采用溶胶凝胶自蔓延燃烧法制备了 Y3+掺杂的钴铁氧体高红外辐射材料，避免了高温烧结的材料制备工艺，可将烧结温度由 1000℃以上降至600℃，实现高效节能的铁氧体材料制备；此外，该材料在8～14μm 波段的红外发射率为 0.95±0.01，具有很好的红外辐射性能。目前已成功应用于天津三家企业，应用领域有罩式退火炉改造、锻造加热炉改造、生物质锅炉，可提高热效率 5%-13%。

所属分类：新型材料产业

所属单位：南开大学

成果简介：本项目发明了一类新的催化剂和大量制备 SWNTs 的方法，实现 了高质量单壁碳纳米管的宏量制备（图 1），纯度达 70%以上，并达 到了产业化规模（达 200 公斤/年以上）。采用机械共混及"原位"聚合等方法，使 SWNTs 有效地分散于高分子基质中，获得了以环氧树脂、 ABS 及聚氨酯等为基质材料，电导率达 0.2 S/cm、导电临界含量仅为 0.06%、电磁屏蔽效果高达 49dB 的复合材料。 本项目首先发展了一种可大量制备的可溶性功能化石墨烯 （SPFGraphene）的方法，实现了石墨烯的百克级制备（图 2）。通过 透射电子显微镜（图 3）及原子力显微镜（图 4）确定了石墨烯的二维平面结构。