所属分类：新型材料产业

所属单位：西安交通大学

成果简介：高抗冲聚苯乙烯(HIPS)是聚苯乙烯增韧改性而成的一种工程材料，除了广泛用于家电外壳、冰箱内胆等电器外,还大量应用于需低温储存的食品包装材料,例如酸奶杯,超市用的净菜盘等。HIPS在高温(大于80℃)加热时会快速释放出、甲苯等有害物质，释放量随着温度的升高而加快。但由于其良好的应力开裂性而广泛应用于“酸奶八连杯”包装奶品，便于人们分食。 聚丙烯(PP)材料是一种价格便宜的通用塑料，在高温成型时(大于200℃)也不会释放出有害物质，普遍应用于净菜包装、食品容器、微波炉加热器皿等、

所属分类：新型材料产业

所属单位：西安交通大学

成果简介：项目利用团队已拥有的燃烧合成单晶氮化铝大颗粒导热填料的技术，实现其量产工艺的开发。燃烧合成法是利用反应物间的高放热效应使化学反应自行维持，从而制备出所需材料的方法，是一种制备包括氮化铝在内的陶瓷材料及其它难熔化合物的技术。与传统材料合成方法相比，燃烧合成法具有成本低、能效高、周期短等优点。本团队在氮化铝粉体的燃烧合成方面有十余年的经验积累，在氮化铝粉体的燃烧合成、形貌控制和量产化方面有大量的论文、专利和产业转化成果 目前，本团队已基于实验室现有燃烧合成装置和技术制备出了粒径>50微米的单晶氮化铝颗粒,其基本性能参数与英国ARBrown公司的单晶氮化铝大颗粒产品基本相同但价格只有进口产品的约40-50%(初步估算，随着量产，将会进一步下降)。

所属分类：新型材料产业

所属单位：西安交通大学

成果简介：本团队开发出P2@03复合型正极材料，P2@03双相层状化合物中的锂蜂窝状超晶格结构有效地抑制了不必要的结构相变，更具体地说，P2-02-Z相变和Jahn-Teller畸变在宽电位范围内的结构演变都被抑制。而且，P2@03复合材料对湿度不敏感，在水中浸泡后仍能表现出优异的电化学性能。例如，在1.5-4.5V电压范围内，P2@03复合型层状正极材料经去离子水浸泡3min、50次循环后，其容量保持率接近98%，而传统P2型层状正极材料在此工况下的容量保持率不足50%.

所属分类：新型材料产业

所属单位：西安交通大学

成果简介：本项目研究主要集中在钛酸钡(简写BT)基(包括BHT-BCT、BZT-BCT、BST-BCT三种材料)高性能无铅压电陶瓷的设计与开发。技术上，突破了传统BT基无铅压电陶瓷长期受限于压电性能和温度稳定性的瓶颈，材料居里温度明显提高，整体压电性能远超市面上产业化较多的KNN基无铅压电陶瓷，部分指标与含铅压电陶瓷的性能指标相当本项目生产成本存在巨大优势，无需采购专用设备，使用传统固相法即可大批量制备，材料采购费用仅为KNN基无铅压电材料的1/9。项目团队设计研发的BT基无铅压电陶瓷在技术端实现突破，将BT基无铅压电陶瓷产业化变为可能

所属分类：新型材料产业

所属单位：西安交通大学

成果简介：石墨烯具有高理论比表面积、高电子迁移率、高热导率等优异特性使其在各领域具有巨大应用前景。目前制备的石墨烯主要以粉体形式存在。石墨烯墨汁是一种高效使用石墨烯粉体的方案，备受科研界和工业界的关注。目前墨汁制备方案普遍存在诸如工艺繁琐、剂毒性大、固含量低等问题，严重制约着其广泛应用。 本项目成功发展一种高效方法规模化制备高质量石墨烯墨汁，进而制备石墨烯基复合材料墨汁，可以通过3D打印、刮涂等方式直接开发其利用

所属分类：新型材料产业

所属单位：西安交通大学

成果简介：SiC陶瓷具有较高的热导率,高温强度高、抗侵蚀和抗氧化能力强,抗热震性良好作为蓄热体材料性能优势显著。但目前Sic蜂窝陶瓷存在工艺成本高、大尺寸产品成型及烧结难度大等问题，限制了其应用。针对上述问题，本项目从原料组分、成型及烧结等方面进行系统研究与优化，成功开发出了高性能、低成本的大尺寸SiC蜂窝陶瓷蓄热体。

所属分类：新型材料产业

所属单位：西安交通大学

成果简介：石墨烯可以视为单层石墨结构，其独特的二维结构及其优良导电性使其在微电子、半导体、电池以及防腐涂层中得到应用。目前石墨烯生产方法主要有机械剥离法，化学气相沉积法，电辅助氧化法和氧化还原法。本团队开发的石墨烯采用气氛-电弧法，可以实现石墨烯的快速制备，优势如下：生产效率极高、可实现自动化、清洁，无污染、材料纯度高

所属分类：新型材料产业

所属单位：西安交通大学

成果简介：兰炭是以低变质煤为原料在隔绝空气的情况采用低温干馏技术生产的一种固体产品。它是一种较为硬而脆的煤种，在开采及运输的过程中会产生大量的焦末，其中粒度在3mm以下的兰炭焦末约占总量的10%左右，一般作为低级燃料处理或弃置与地头、河道，不仅浪费了资源、也对环境造成了污染。我们的工作是将兰炭经过改性后加工制作成高品质活性碳材料，延长兰炭产业链，变废为宝。它在超级电容器储能，水处理、海水淡化、催化剂载体和吸附等领域有广泛应用。其中，作为超级电容器电极材料应用较广。超级电容器是一种介于传统电容器与电池之间储能器件。其主要特征是大电流充放电优异，功率密度高，循环寿命超长(大于10万次)，应用温度范围广(-20-80度)，非常适合作为高功率电源设备，如用于汽车启动电源，城市公交电源，重型机械高功率电源，动车能量回收装置。

所属分类：新型材料产业

所属单位：西安交通大学

成果简介：金属镁具有优异的生物相容性、良好的生物降解性和有益的生物功能性,被誉为“全新一代生物医用植入材料”。但这些性能极易受到微量杂质元素的影响(生理毒性和不均匀腐蚀降低器件可靠性)，因此生物医用镁器件的原材料必须使用高纯镁。受限于现有提纯、熔炼方法的技术原理和操作成本，当前国内企业只能生产4N级高纯镁:国外少数企业能够提供超4N高纯镁，但价格极昂贵，购买手续极繁杂。本项目拟基于团队原创的“气态原子选择性分离”新纯化方法，研发一套生产公斤级的生物医用5N超高纯镁示范装备和操作工艺，进而为下游生物医用镁器件公司提供可直接使用的、优质稳定的原材料，同时也推进更多镁基植入器械的商品化进程。

所属分类：新型材料产业

所属单位：西安交通大学

成果简介：钛镍合金是一种金属间化合物，具有优良的耐性、耐蚀性。钛镍合金TiNi60是一种Ti、Ni质量原子比为40:60的金属间化合物，具有低密度、高硬度、优异的耐蚀性以及良好的摩擦学性能且在热处理前易于加工，可望在高速轴承中得到应用。TiNi60的密度为6.7g/cc，比普通轴承钢密度小30%左右，密度小这一特点，可实现轴承的轻量化和高速化。本项目主要是解决现用滚动轴承材料难以满足高速滚动在高铁、高速机床等高技术领域应用中高强度、低摩擦、高耐磨性要求的问题，采用高真空感应熔炼技术制备出优异性能的高速滚动轴承材料-钛镍60合金，并采用可生物降解润滑剂的超滑技术对高速球轴承会为耐磨、减摩起到事半功倍的作用,为高端轴承的国产化奠定基础为我国装备制造业的发展贡献力量。 本项目的前期工作，针对球轴承材料TiNi60采用蓖麻油润滑获得了超低摩擦系数(最低达到0.004)。该项技术完全由本课题组研发，完全具有自主知识产权，此外该技术具有生产过程环保、能耗小、制造成本低、产品易系列化和原材料无危险性、毒性等突出特点。因此可以肯定该项技术、该类产品的出现为我国轴承市场注入了新鲜的“血液”。可以预见该技术的市场前景是非常广阔的，其产品的市场竞争优势也是非常明显的。本项目采用高真空感应熔炼技术制备钛镍60合金，并采用超滑技术以提高滚动轴承的高速、润滑能力。

所属分类：新型材料产业

所属单位：西安交通大学

成果简介：陶瓷材料、陶瓷基复合材料、C/C复合材料都具有熔点高的物理特性，当用于高温结构件时也希望其钎焊接头所用钎料具有熔点高、钎缝重熔温度高的优点。在陶瓷、碳材中植入碳纤维或陶瓷纤维，可以进一步改善陶瓷、碳材本体的抗裂纹扩展能力。相比于纤维强化陶瓷基复合材料，C/C复合材料制备相对容易，潜在应用更广。C/C复合材料(C/C)的熔点高达3827℃，具有耐烧蚀、密度轻、抗拉强度高、耐腐蚀等优点，可以用于加工制造航空航天高温部件、热核聚变高温部件。但C/C因制备成本较高、塑性差一般需利用钎焊技术制备尺寸较大、形状复杂的C/C整体构件;或利用钎焊技术实现C/C与金属部件的连接。与陶瓷材料相似,C/C的钎焊主要存在三方面的难点:一是润湿性差;二是热应力大;三是钎料耐热能力差，限制了C/C高温性能的发挥。C/C钎焊研究主要集中在以下几个方面:(1)钎料成分的优化，如含有强活性元素Ti的Ag基、Cu基、Ti基钎料，但Ag基、Cu基、Ti基活性钎料存在熔点低(低于1000℃)、重熔温度低、接头许用温度低(500600℃)的问题，不利于C/C母材发挥高温性能的优势。(2)研发复合材料式钎料，如在钎料中添加热膨胀系数低、甚至为负膨胀系数的陶瓷相或合成相，以降低钎缝与C/C的热膨胀系数差异，从而降低热应力。(3)C/C表面焊前进行预处理，如粗化、活化，以达到避免平直界面、增大焊接与承载面积、减小热应力、强化界面接合等不同目的。 为解决传统Ni基钎料(BNi-2等润湿性差、熔点低导致钎焊接头中钎缝的重熔温度低、残留钎料脆性大且耐热性差、等温凝固耗时长等)不能用于(C/C)/(C/C)同种母材高温钎焊的问题，团队研发了一种无降熔元素型Ni基钎料设计及其快速钎焊C/C复合材料的方法。

所属分类：新型材料产业

所属单位：西安交通大学

成果简介：镁合金是作为一种轻质金属结构材料，具有密度低、比强度和比刚度高、阻尼性能好、电磁屏蔽效果好、铸造性能优良和加工性能好的优点，获得了广泛的应用前景。在镁合金产业化应用过程中，稀土往往作为制备过程中的优化剂来改善合金的熔体纯净度晶粒细化度及产品外观质量，同时可大幅度提升合金的强度与延伸率。但是目前普遍使用的稀土镁合金强度低导热性能差，限制了其大规模应用。高导热高强度镁合金是在一定配比的Mg-Zn-Zr系列合金中添加Nd稀土金属,Nd的添加可以改善合金的熔体纯净度、晶粒细化度及产品外观质量，并有效析出基体中的Zn和Zr原子，有效提升合金的导热性能和力学强度。镁合金的导热性能可以通过导热率来体现，力学性能可以通过抗拉强度，屈服强度体现。高的导热性能可以保证合金在散热器件领域的热导性能指标，使器件可以具有较快的热量传输能力，使设备内部热量及时排出:高的力学强度可以保证合金作为结构件的力学性能指标，使其作为结构件更为可靠。相较于传统镁合金，团队通过添加Nd稀土元素可以有效提升镁合金的导热性能和力学强度，Nd一般分布于晶界，可以弱化镁合金的织构，提升镁合金各晶粒之间的协调能力:而且Nd在镁合金成型过程中可以与2n原子结合形成热稳定的第二相，促进动态再结晶提升镁合金的强度:此外,Nd元素的添加会与基体中的zn元素结合,减弱基体中的晶格畸变，提升镁合金的热导率