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。

所属分类：新型材料产业

所属单位：五邑大学

成果简介：　　对二氧化硅进行表面改性，采用原位聚合法制备热固化和光固化聚氨酯二氧化硅纳米复合材料。研究和探索如何克服二氧化硅粒子间强相互作用的途径，合成设计活性官能团改性的纳米复合材料。研究聚合反应的动力学及固化材料各项性能指标（玻璃化转变、结晶、熔融和降解等）的表征。优选聚合反应条件，考察纳米粒子形态、用量、粒子与基体树脂间的作用力及原材料配比等对聚合反应及复合材料性能的影响。本项目最终目标是研制一系列对环境友好、快速固化的增强增韧、疏水、耐老化等综合性能优异的聚合物复合材料，进一步推动聚氨酯二氧化硅纳米复合材料的产业化。 　　该项目产生的成果（申报发明专利9项，其中3项获授权）诸如：一种氟硅改性丙烯酸酯核壳乳液为连接料的水性油墨的制备方法；一种改性聚氨酯的纳米二氧化硅聚醚(酯)多元醇分散体的制备方法；一种氟硅改性核壳丙烯酸酯无皂乳液及其制备方法；一种用纳米二氧化硅聚醚（酯）多元醇分散体制备高固含水性聚氨酯的方法；一种新型聚天冬氨酸酯的制备方法及聚脲涂层；一种可UV固化的大豆油基水性聚氨酯及其制备方法；一种纳米SiO2/有机硅改性核壳丙烯酸酯乳液及其制备方法；一种改性的UV固化水性聚氨酯丙烯酸酯涂料及其制备方法；一种硅改性丙烯酸乳液及其制备方法等。 　　本项目执行期间课题组研究人员与企业共同开展了大量的实验室合成及工厂扩大实验工作。到目前为止，已攻克了项目的关键技术，形成了聚氨酯纳米二氧化硅复合乳液中试产品。中试产品的样品向全国多个省区如广东、广西、湖南、河北等市场推广试用。试制样品陆续投放各地市场并取得了良好的经济效益。应用结果表明，该产品具有优异的性能：（1）耐水性好;（2）附着力优;（3）良好的力学性能。

所属分类：新型材料产业

所属单位：武汉钢铁有限公司

成果简介：　　本项目属于金属材料冶炼加工制造领域，具体是取向硅钢的研发、制造及应用领域。取向硅钢被称为 “钢铁皇冠上的明珠”，本项目应电机行业发展和市场迫切需求，开展新型无底层绿色环保涂层高磁感取向硅钢的开发及规模化制造，产品主要用作大型发电机铁芯，工序更长，成分、工艺更复杂，是取向硅钢中的“专精特新”产品。 　　产品经济和社会效益显著。项目产品助力电机企业满足电机能效的更高要求，可更好的实现技术降本与产品创新，为我国“双碳”目标推进提供有力支撑，为国家和社会绿色低碳发展作出贡献。

所属分类：新型材料产业

所属单位：西安建筑科技大学

成果简介： 该项目首创设计了新型高强韧La-TZM钼材料，提出了多元钼材料“高弥散-低错配”综合强韧化机理，开发了有机低碳控氧和细晶均质化烧结技术。攻克了难以兼具高强度高韧性钼材料的制备难题。 　　将伺服可调液压系统和在线保温系统同时引入塑性成形设备，开发出钼材料可控初始再结晶退火工艺(1100℃×15min)、低速率等温拉深技术(应变速率0.1/s、成形温度400-600℃)、剪切-流变复合热态微错距旋压成形技术及无级调节在线加热装备，实现了钼材料复杂结构制品的极低成形速度、超细等轴晶结构、加工硬化和结构尺寸精确控制等难题。开发出7种钼材料复杂结构制品和5种规格旋压钼坩埚。 　　开发出高强韧钼材料热工部件制备关键工程技术及超高温装备成套制造技术，解决了超大规格热工装备的性能参数低、成套化技术低、温度均匀性差的难题，生产效率提高3倍，生产成本降低40%，能耗降低50%，并消除了镍基高温合金热区元件的Fe、Ni、K、Na、Ca、Mg等杂质污染。 　　该项目形成了具有完全自主知识产权的核心技术和产业化装备，技术指标与国内外同类技术对比具有明显的先进性。授权国家发明专利31项、实用新型专利11项，制定行业标准2部。近三年新增销售额42.58亿元、新增利润8.63亿元。

所属分类：新型材料产业

所属单位：陕西科技大学

成果简介：　　目前高性能水泥基复合材料（HPC）存在的主要问题是韧性差、容易裂缝和渗透，国内外解决的主要方法是用高性能纤维进行增强增韧，但是裂缝渗透的问题依然存在。申请者在前期研究的基础上，提出了利用氧化石墨烯（GO）的高强度和高柔韧性以及对混凝土微观结构的调控作用，显著提高混凝土的性能特别是韧性和抗裂缝的性能。通过研究GO对水泥水化产物的组成与形状、集料与凝胶体间过渡层结构、孔结构及对性能的影响，揭示GO对HPC的微观结构及性能特别是韧性影响的规律。通过GO的可控氧化调控分散和功能化程度，提高GO调控HPC微观结构和性能的能力，揭示GO调控HPC结构的机理和规律，建立HPC微观结构与性能的关系。本项目创新之处是利用纳米GO对水泥水化产物组成和形状的调控作用改变水泥基复合材料的微观结构，显著提高HPC的力学性能特别是韧性及抗裂缝的能力，为通过调控混凝土的微观结构构筑理想性能的水泥基复合材料提供理论指导。

所属分类：新型材料产业

所属单位：中国第二重型机械集团公司

成果简介：　　项目执行期间，“煤化工大型重载高温机构高温防粘焊抗烧蚀耐磨材料研发及应用示范（省院省校重大）”项目团队获2019年度好设计银奖；国家授权发明专利1项；新增研究经费50万元（四川省科技厅2018—重型装备锁紧及紧固结构高温耐介质抱死材料研发及应用示范（省院省校重点））和新增订货1.35亿元（120万吨/年粉煤热解回转反应炉的设计制造）；培养博士、硕士研究生及青年人才5人。团队成员段启刚被评为四川省第十三批四川省有突出贡献的优秀专家。 　　项目执行实现销售收入8878万元，利税1371.5万元，产生了较好的经济效益。

所属分类：新型材料产业

所属单位：宝武杰富意特殊钢有限公司

成果简介：　　齿轮的后道热处理均需采用渗碳处理，高温渗碳工艺因其能明显缩短渗碳周期、提高生产效率逐渐受到人们的重视，但由于受高温渗碳设备及技术的限制一直未能推广应用。近年来，耐高温渗碳炉和低压真空渗碳技术的发展，使高温渗碳得以工业化应用。国内诸多汽车及汽车零配件厂也逐步采用高温渗碳工艺。研究显示，齿轮渗碳温度从930℃提高到1000℃,可缩短渗碳时间50 % 以上, 显著提高生产效率，但常用齿轮钢在930℃高温渗碳时奥氏体晶粒就容易长大, 极大降低了疲劳性能。SAE5120H-M、SAE5130H-M属新型节能高档自动箱变速器齿轮钢，代表性公司为上海汽车变速器有限公司（SAGW），其中SAE5120H-M主要适用于SAGW供“美国通用”和“上海汽车”变速器精密温锻/冷锻/冷挤压加工成型和真空渗碳高压气体淬火类齿轮零件、SAE5130H-M主要适用于上汽通用CVT项目软氮化齿轮圈零件。该系列钢种具有合金成本低、易切削、淬透性稳定、热处理变形小等优点。 　　本研究成果主要介绍了宝武杰富意特殊钢有限公司开发的SAE5120H-M、SAE5130H-M高温渗碳齿轮钢，通过大方坯连铸结晶器电磁搅拌、轻压下改善齿轮钢横截面成分偏析，通过样件中试及试生产、批量生产过程工艺及成分优化，解决了SAE 5120H-M高温渗碳热处理后奥氏体晶粒度混晶、横截面成分偏析严重、轧制过程表面开裂等技术难题，改善了齿轮钢碳偏析，横截面碳最大值-最小值≤0.02%，带状组织≤2.0级，达到国内先进水平。通过了上汽变速器CVT250变速箱项目二方认证，产品实现批量、稳定供货。 　　项目完成后，宝武杰富意特殊钢有限公司具备了批量稳定高温渗碳齿轮钢的生产能力，产品质量稳定，受到了客户的好评。

所属分类：新型材料产业

所属单位：洛阳理工学院

成果简介：　　项目通过对低烧Ca-B-Si-O玻璃复合氧化铝材料进行结构设计与应用性能研究，主要开展了以下创新性研究：（1）通过优化玻璃熔制工艺以及玻璃组成，拓宽了Ca-B-Si-O玻璃玻璃熔融范围，1400-1600℃高温熔制高性能介电玻璃材料；（2）通过玻璃与Al2O3复合，采用等静压法成型制品，得到一种850℃低温烧结致密、抗弯强度高、10MHz下介电损耗小于0.002、稳定性好的玻璃/氧化铝系介电陶瓷材料。项目通过定量评价玻璃复合氧化铝材料性能的优化方法，优选出最好的复合材料组成与制备工艺，最终得到850℃烧结致密且综合性能优良的低烧Ca-B-Si-O玻璃复合氧化铝材料，项目研制的系列产品适合用于电子陶瓷材料，该研究成果为我国进一步研制高性能电子陶瓷提供条件，为我国的电子通讯事业的进一步发展奠定良好的基础。