所属分类：新型材料产业

所属单位：中国大唐集团科学技术研究总院有限公司华北电力试验研究院

成果简介：　　该项目属于火力发电技术中金属专业领域，是针对600～620℃用T91、T92，630～650℃用G115钢管抗蒸汽氧化性能裕度不足，集理论研究和工程应用为一体的技术攻关。 　　双碳背景下煤炭的高效、清洁、灵活利用是火电机组发展的必然趋势，为了适应发展需要，国内开发了适用于630～650℃机组需求的G115钢。目前，以G115、T91、T92等9%Cr为主体的马氏体耐热钢已然成为超超临界机组的关键材料。但是9%Cr钢在高温下的抗氧化性能裕度不足，尤其在深度调峰、劣质煤掺烧工况下，材料实际服役温度往往超过设计值，9%Cr钢的抗蒸汽氧化性能裕度不足问题进一步凸显，给机组的安全稳定运行带来了极大的隐患。因此，项目通过工艺处理手段大幅度提高了其抗氧化性能，使得这些新材料在超超临界机组的应用得到了拓展和提高。 　　项目通过对G115、T91、T92钢管内壁进行喷丸处理，并开展多种工艺试制，形成了可用于工程建设的喷丸制管工艺，提高了马氏体耐热钢抗蒸汽氧化性能和服役温度上限，解决了9%Cr马氏体钢抗蒸汽氧化性能裕度不足问题。同时，项目还对G115、T91、T92钢抗蒸汽氧化特性和喷丸提高抗氧化性能的机理进行了研究，为工程应用提供了理论保证。 　　项目的经济社会效益显著。通过提高9%Cr马氏体钢抗蒸汽氧化性能，降低机组爆管概率。减少一次爆管，可以节约费用200万元，单台机组全寿命周期节约成本约1200万元。成果覆盖面广，推广至电力行业，节约费用可达数亿元。对于提高材料使用温度极限，保障发电设备安全稳定运行具有重要意义，同时，形成了批量供货的喷丸生产工艺流程，推进了钢管制造行业的技术进步。

所属分类：新型材料产业

所属单位：成都邦普切削刀具股份有限公司

成果简介：　　在开放体系下,以碳黑和纳米 TiO2为原料，流动 N2气氛中， 通过碳热还原氮化的方法合成碳氮化钛粉末，系统地研究了其在反应 过程中的热力学、动力学，以及物相演变、反应机理、微观结构变化等冶金机理。 　　批量制备出了氮含量达到了 10%的高氮含量的 Ti(C,N) 基金属陶瓷材料，抗弯强度达 2700MPa，HRA91.5，密度 7.4g/cm3 　　申请相关国家发明专利 1 项，实用新型专利 2 项，其中受理 发明专利 1 项，授权实用新型专利 2 项，发表学术论文 2 篇。

所属分类：新型材料产业

所属单位：广东工业大学

成果简介：　　本项目采用乳酸-乙二醇共聚物通过（Diels-Alder）交联纳米纤维素制备具有可逆动态共价键的聚乳酸/纳米纤维素（PLEG-FA-CNFM）复合材料材料，研究了聚乳酸/纳米纤维素复合材料材料的结构与性能；同时，基于聚碳酸酯型聚氨酯的结构的可塑性，制备了可室温自修复且具有良好力学性能的聚氨酯弹性体，并对其结构与性能及修复机理进行了研究。拉伸测试表明：该弹性体在室温环境下表现出较韧的特点，最大拉伸强度达16.5MPa，断裂伸长率高达861%；且试样在裁剪后在室温下修复24h后，拉伸强度及的自修复效率可分别恢复8.4MPa和51.1%，表现出一定的室温自修复能力，且IPPC-HDS/CNF弹性体在60°C修复24h后的最大拉伸强度为15.4MPa，其最大拉伸强度的最大自修复效率高达93.3%，同时，该弹性体具有多次修复能力。

所属分类：新型材料产业

所属单位：合肥水泥研究设计院有限公司

成果简介：　　①随科学技术的快速发展，各生产行业均对生产效率提出了更高的要求，为适应这种趋势，水泥建材、电厂、矿山、砂石骨料、机制砂、建筑垃圾等行业也对其生产中的破碎及挤压研磨关键装备的性能提出了更高的要求，而现有的金属耐磨材料只能部分满足。如目前水泥生产中的破碎、挤压研磨设备的核心耐磨产品如破碎机锤头、颗板、球磨机衬板、轧碎机圆锥、立式磨的碾盘和磨辊等大多为单一组分的金属耐磨材料，如高铬铸铁、中铬钢、高锰钢和超高锰钢等，大部分采用铸造工艺生产。而水泥建材、电厂、矿山等行业生产所需矿物原料的硬度高，磨蚀性大，传统金属耐磨产品在服役过程中，易因过快磨损而失效，难以满足破碎及挤压研磨设备长时间稳定工作的需求。 　　②将工作面浇注有碳化硅增强铁基复合材料棒体材料的耐磨件应用于水泥生产中的破碎研磨，根据用户试用性能对碳化硅增强铁基复合材料制备工艺进行改良优化，实现高性能陶瓷金属耐磨复合材料的工业化生产。 　　③申请发明专利2件，获授权发明专利1项，获授权实用新型专利3件，发表科研论文3篇，没有获得奖项。

所属分类：新型材料产业

所属单位：广东省科学院材料与加工研究所

成果简介：　　项目主要技术成果如下： 　　1、对预制体进行结构设计，探讨工艺因素对复合材料预制体压缩强度、铸渗深度等性能的影响，成功开发出具有钉轧效应的复合层结构设计及其制备技术。 　　2、研究了不同铁合金基体的复合材料制备工艺，能够广泛适应多种类工况下的不同耐磨件。 　　3、开展钢铁熔体对陶瓷预制体的铸渗机理研究，明确了影响铸渗深度的参数，为复合材料制备提供理论支撑。 　　4、模拟工况，系统评价了颗粒增强高铬铸铁基复合材料的三体磨粒磨损性能，合金钢基复合材料和高锰钢基复合材料的冲击磨损性能，试验结果显示，复合材料耐磨损性能明显优于单一高铬铸铁基体材料，可以广泛适用于各类不同磨损工况。 　　5、设计并生产了磨辊、衬板等耐磨件原型产品，复合材料的耐磨性能对比单一钢铁材料提高了1-3倍。 　　

所属分类：新型材料产业

所属单位：江西东方豹紧固件有限公司

成果简介：　　1、高分子导电耐磨复合板材 　　高分子导电耐磨复合板材由基体层（优选为金属钢铁材料）、中间层（优选为金属铜材料）以及表层（优选为以PTFE等为主要材料的改良导电耐磨材料）组成。有效突破了高分子耐磨材料无法导电的限制，使原本不导电的高分子耐磨复合板材具备了新的功能，达到了导电的目的。

所属分类：新型材料产业

所属单位：哈尔滨工业大学（威海）

成果简介：本课题结合前期针对难变形材料的塑性变形工艺探索及技术积累，攻克了“新型高塑性/成形性镁合金多相适配成分设计方法、低温塑性变形温控技术及工装设计、镁合金板材基面织构弱化控制技术、高性能镁合金金板材低温强塑变制备技术”等关键技术，完成了低温强塑变制备高性能镁合金板材及其二次成形关键技术研发与多规格板材制备。总体性能指标比现有材料水平提高20%以上，满足后续冲压成形性能需求。制备出的高强/高塑细晶弱基面织构镁合金板材。 　　该技术构建有别于常规热变形的逆向温度梯度加工方法，创新提出了变形镁合金板材基面织构弱化控制方法，突破镁合金低温下难以塑性变形、尤其是低温强塑变的行业禁区，开辟一条“镁合金配方设计+低温强塑变挤压+低温异步轧制”的高性能镁合金板材制备有效工艺路线。 　　该技术现已达到成熟应用阶段，知识产权明晰，现拥有5项核心技术发明专利。该技术针对镁合金各类挤压型板材及其塑性成形均可提供很好的支撑，广泛适用于镁合金成形制品的制造与应用。 　　技术开发的镁合金变形加工材及其轻体构件，已形成系列化的型、板与其深加工构件产品。在汽车部件、航空等多个领域实现成果转化，有效拓宽了镁合金加工制品的应用领域。 　已形成多项原创知识产权，申请发明专利5件，授权3件；已发表SCI学术论文11篇，EI论文1篇，核心1篇；新增省级科研创新平台1项。

所属分类：新型材料产业

所属单位：西王金属科技有限公司

成果简介：　　汽车悬架系统弹簧是汽车的重要组成部分，占汽车自重的3%左右。近年来，为适应汽车节能、降低油耗和排放的要求，汽车轻量化取得了较大进展，为与轻量化的要求相适应，汽车弹簧的设计应力和使用应力则需提高，要求弹簧具有更高的松弛抗力、强韧性匹配和高的疲劳寿命。因此，汽车零部件生产企业对弹簧钢的性能要求越来越高。51CrV4 是德国弹簧钢标准DIN EN 10089:2002中的一种高性能弹簧钢，51CrV4钢属于合金弹簧钢，对应中国的牌号是51CrVA，为含碳量在0.47%～0.55%的Cr-V系合金钢。具有良好的力学性能和工艺性能，淬透性较高，加入钒使钢的晶粒细化，降低过热敏感性，提高了强度和韧性，具有高的疲劳强度，屈服比也较高。为了在汽车钢板弹簧制造业更好地应用新钢种，进行该钢种的工艺性能试验研究显得尤为重要。

所属分类：新型材料产业

所属单位：西安科技大学

成果简介：　　通过调整不同液晶基元和液晶交联基元比例，诱导LCEs中液晶基元的取向排列，生成内部刚性分子链排列高度规整的有序织构，构建完整高效的低热阻声子传递网络，实现声子在分子链间的无间断传递，赋予液晶膜和液晶分散膜高热导率。利用LCEs的高有序度及交联网络结构，使液晶膜和液晶分散膜获得优异的耐热性、高强度和韧性，更实现了本征型导热聚合物高热导率、优异电绝缘性及击穿强度等特性。 　 　　⑴ 制备出了含有不同相态织构的液晶膜及液晶分散膜，为本征型液晶膜及液晶分散膜的设计和开发提供一种全新的制备方法。⑵ 完成了本征导热聚合物的实验室探索阶段。⑶完善了扩大生产的要素和条件，保证材料产品合格。⑷ 在高热导率、卓越击穿强度且高强韧液晶聚合物制备及材料成型方面授权国家专利4项。 　　 　　

所属分类：新型材料产业

所属单位：河北工业大学

成果简介：　　该项目资源化利用工业废料，发明了低碳利废快硬硫铝酸盐水泥，水泥熟料用量比普通硅酸盐水泥降低30%，生产一吨水泥可降低CO2排放量108kg~120kg，4小时抗压强度高达25MPa，而普通硅酸盐水泥4小时无强度。以此为基础突破了水泥基材料超早龄期流变特性与3D打印工艺协调适应性差的技术瓶颈，发明了3D打印特种水泥基复合材料，提出了3D可打印性调控技术，增强了3D打印材料无模增材建造过程的自调节性和自适应性；发明了纤维定向增韧技术、连续纤维筋同步加筋技术和U型钉自动布钉技术，形成了多方案、跨尺度的加筋增韧技术体系，解决了3D打印无筋建造的难题，抗弯强度提高了460%，挠度变形能力提高了40~50倍；发明了大尺度、高精度、多自由度的系列智能化3D打印设备，提出了分区映射以及应力场自适应路径设计方法；集成材料、工艺、设备等智能建造一体化技术，建成了装配式混凝土3D打印赵州桥。项目构建了水泥低碳化、材料高性能化、工艺自动化、设备智能化的3D打印成套技术体系，研究成果已在河北、陕西、天津、广东等建筑单位实施和应用，产生了重大的经济效益和社会效益。授权发明专利12项，授权实用新型专利6项，授权软件著作权2项，出版学术专著《水泥基复合材料3D打印关键技术》1部，发表国际顶级SCI高质量论文等14篇，主编和参编相关标准4部，为学校和企业培养了大批科研、技术骨干，积极推动了国家建筑工业化的高效快速发展。

所属分类：新型材料产业

所属单位：河南工业大学

成果简介：　　项目主要成果： 　　1.采用气动流体力场调控碳纤维精确排列空间构型，解决了大丝束碳纤维均匀、超薄、无损伤排列的行业难题。 　　2.开发了超薄热塑性碳纤维预浸料制备智能化装备。开发了超薄碳纤维增强聚酰胺、碳纤维增强耐高温聚醚醚酮、碳纤维增强热塑性聚氨酯超薄预浸料及编织布；超薄玻璃纤维增强聚丙烯预浸料及编织布产品，大幅提升了现有材料的力学性能。 　　3. 提升复合材料智能制造的水平，显著提高复合材料制造效率，降低生产成本。 　　制备材料的技术指标： 　　1.纤维体积分数在45%-55%范围内调控，带的最小厚度可至25μm, 宽度在10-30mm范围内调控。 　　2. 目前完成了碳纤维预浸带制备工艺及其编织装备的开发，形成了0.04，0.05mm，0.08mm和0.1mm，系列厚度的预浸料。 　　3. 在相同纤维体积分数下，0.05mm预浸带单向层合板的拉伸强度较常规0.1mm预浸带单项层合板高接近30%；弯曲强度高30%。

所属分类：新型材料产业

所属单位：中北大学

成果简介：　　本项目采用直接发泡法结合凝胶注模成型工艺制备3-3型多孔压电陶瓷，再将其与水泥材料和PVDF聚合物直接复合，制得3-3型水泥基压电/聚合物复合材料。通过厘清压电复合材料组成、结构对复合材料介电、压电和机械性能的影响机制，实现对水泥基压电/聚合物复合材料性能的调控，提高压电复合材料和混凝土结构的相容性。 　　本项目通过研究3-3型多孔压电陶瓷微观结构与性能，以及水泥基压电/聚合物复合材料成型、结构优化与综合性能，得到声阻抗值在6.89 MRayls至7.65 MRayls之间，抗压强度在25.6 MPa至38.2 MPa之间的3-3型水泥基压电/聚合物复合材料，该材料与混凝土结构之间具备良好的相容性，为水泥基压电复合材料的制备及性能改善开辟出一条新的途径，促进其在智能材料与结构领域的实际应用。