所属分类：新型材料产业

所属单位：哈尔滨工程大学

成果简介：本成果的领域为海岸工程与海洋工程与贝类养殖学的交叉，具体为诱导海洋固着生物附着的混凝土及制品的设计理论与建造技术，诱导海洋固着生物附着的水泥基涂料设计理论与制备技术以及诱导牡蛎附着的附着基设计理论与制备技术等系统的技术体系。本研究开始于 2006 年，期间获得了国家自然科学基金面上项目、青岛海洋科学与技术国家试点实验室开放基金项目和中国科学院海洋大科学研究中心重点部署项目等的资助。本成果系统性地解决目前海洋环境下潮差区钢筋混凝土结构的防腐蚀措施少、保护效果有限、造价高及存在污染等；以及目前海洋生态破坏严重、修复技术不成熟且造价高、采用传统技术建造的混凝土工程会进一步加剧现有海域生态的破坏的问题。国内首次提出利用海洋固着生物技术，同时实现了海洋钢筋混凝土工程的生物防腐蚀与海域生态的修复。区别于传统技术的特点：防腐蚀与生态修复于一体、主动性、长效性、经济性、绿色环保。

所属分类：新型材料产业

所属单位：河北工业大学

成果简介：多孔纳米硬碳是一种新型轻质纳米多孔材料,孔隙率高达80-98%,比表面积大(600-3000m2/g),密度变化范围广(0.05-0.80g·cm-3),具有大比表面积、高导电率和可直接成型等特点。与最高端的活性炭相比,多孔纳米硬碳几乎在所有核心指标上都能大幅超越,尤其是微结构可控,实现材料定制,用于多个产业领域,具有活性炭无可比拟的优势。高温1000度孔体积与比表面积不变。技术成熟,可产业化。

所属分类：新型材料产业

所属单位：河北工业大学

成果简介：针对水泥生产CO2排放高和天然原材料消耗量大的问题,团队经过多年努力研发出了系列低碳利废水泥。该系列水泥生产以工业固废为主要原材料,包括粉煤灰、气化渣、脱硫石膏、磷石膏、脱硫灰、粒化高炉矿渣、电石渣等。其中,快凝快硬高贝利特硫铝酸盐水泥具有快硬早强、低收缩、耐腐蚀特性,其4小时和28天抗压强度可分别大于25MPa和100MPa,28天干缩率约为硅酸盐水泥的13%,1年抗硫酸盐侵蚀系数超过1.4;矿渣硫铝酸盐水泥具有水化热低、高抗折、耐腐蚀特性,7天水化热比硅酸盐水泥低30%以上,28天抗压强度达60MPa以上,1年抗硫酸盐侵蚀系数超过1.1;两种水泥生产的CO2排放量分别比硅酸盐水泥低60%和90%左右。该系列水泥先后被工信部、住建部、国家建材联合会列为低碳建材领域重点推广技术,已在水利、公路、机场、市政、建工等多个领域得到广泛应用。技术推动了工业固废的资源化和高值化利用,解决了水泥生产CO2排放高、天然原材料消耗量大的问题,助力国家“双碳”目标实现。相关成果获2022年河北省科学技术进步一等奖。

所属分类：新型材料产业

所属单位：河北工业大学

成果简介：该技术是由河北工业大学海水资源利用与环保团队研发,针对传统提钾技术的局限性,开发了选择性电渗析技术一步法将硫酸钾镁分离,获得高纯硫酸钾。针对过程关键装备——单价选择性离子交换膜,采用自组装策略在基膜表面产生活性位点,原位络合获得自生长“开关”,利用配位共价键合系统定向诱导膜表面“智能”聚合,制得了高稳定性、离子选择性的单价选择性阳离子交换膜。

所属分类：新型材料产业

所属单位：河北工业大学

成果简介：采用MOFs材料作为了主体材料,通过引入不同的物质合成了发光可以调节的荧光材料。在现在通用的验钞灯(254nm,365nm)下显示出对比明显的颜色。而且随荧光灯的激发波长改变颜色发生改,随合成材料的不一样,颜色的变化也发生改变。对比传统的光变色材料,新材料具有良好的耐光,热,和酸碱等优良的稳定性。我们对比了不同条件下的发光情况,在酸性、弱碱性和150°C条件下该图案的发光依旧稳定存在,由此可知该材料具有良好的稳定性。

所属分类：新型材料产业

所属单位：河北工业大学

成果简介：近年来,超疏水表面引起了人们广泛的研究兴趣,基于这种超疏水特性而产生的诸如自清洁、防水、防腐蚀、防菌抗菌、防冻、减阻、油水分离等作用引起了包括学术界在内的广泛关注与研究,其在建材、化工、石油、国防军事、能源等领域具有广阔的发展空间,是一种极具发展潜力的新材料。自2002年开始,仿生超疏水表面的构筑发展迅速,2006-2010成为全球材料科学研究热点。我们团队自2013年开始致力于超疏水材料的工业化及应用,开发的超疏水涂层材料,已实现了吨级生产,生产过程无三废排放,同时降低了材料成本以及提高了涂层的耐用性涂层具有优异的耐磨性、宽泛的使用温度、优异的耐老化性能,可涂覆于几乎任何材质的表面。处理的超疏水面料制成的“淋不湿”雨伞2018年在日本及国内上市得到了消费者广泛好评,截至目前已累计生产超疏水面料近50万延米(约90万平米)。2023年与中纺标检验认证股份有限公司共同制定了《纺织品表面浸润性能的检测和评价接触角和滚动角法》(GB/T42694-2023)国家标准。此外,当前C8、C6含氟防水剂已在欧美被禁止使用。然而,当前国内外包括杜邦、大金、鲁道夫等国际品牌化工企业生产的无氟防水剂存在耐洗性差(皂洗5次只能达到2级),无阴干效果,需烘干,面料发硬、手抓白等无法克服的问题。我课题组开发的新一代无氟防水剂有效的解决了上述问题,截止目前已在南通帝人、福建华峰集团等企业进行了测试和中试放大,皂洗阴干30次可实现4~5级防泼水、50次3~4级防泼水,此外,处理后的面料柔软,无白化手抓痕,成衣熨烫后没有手抓痕。

所属分类：新型材料产业

所属单位：河北工业大学

成果简介：针对膜分离过程中单多价离子分离困难的问题,本项目开发了具有高选择性的单多价分离纳滤/电纳滤膜。在商业化成熟的界面聚合方法基础上,利用二次界面聚合过程在膜面引入荷正电改性层,该制膜方法简单快速,易于与现有工业化纳滤膜制膜工艺结合;且改性层与膜面以化学键连接,具有理想的稳定性;改性膜在显著提高选择性的同时对离子或水通量影响很小,突破了选择性和通量间的“trade-off”效应。

所属分类：新型材料产业

所属单位：河北工业大学

成果简介：SiC粗抛液:适用于SiC衬底的粗抛光。特选粒径均一的Al2O3为磨料,抛光清洗后晶圆表面粗糙度低、划伤少,颗粒残留少。客户在使用过程中通过优化抛光工艺,均能达到最佳研磨效果。具有去除速率高(5um/h以上)、易清洗等特点。 SiC精抛液:适用于SiC衬底的精抛光。SiC精抛液是以A+B液的形式提供给客户,硅溶胶为磨料。抛光清洗后表面粗糙度能够满足6-8吋SiC晶圆表面的要求,具有去除速率高(1um/h以上)、易清洗的特点。

所属分类：新型材料产业

所属单位：河北工业大学

成果简介：河北工业大学微电子所是我国最早开展化学机械平坦化研究的科研单位。历经多年的产学研用联合攻关,在国际上首次提出了碱性CMP新理论、新技术和新材料。2009年国务院批准由河北工业大学承担国家02重大专项前瞻性应用示范项目“极大规模集成电路平坦化工艺与材料”,此项目是第一个由地方院校承担的国家02重大专项项目,国拨资金3265万元。6系、7系铝合金抛光液作为延伸研究成果之一,在比亚迪、捷普等公司已通过测试,现处于产业化阶段。此产品是适用于五轴抛光机,碟抛机及平面研磨机的铝合金抛光液。

所属分类：新型材料产业

所属单位：河北工业大学

成果简介：本项目基于高频效应、材料特征和结构效应分析,建立电磁热场耦合模型,提出计及损耗、绝缘、散热等多目标约束的优化设计方案。首先阐明多元素磁场特性的影响因素和变化规律,建立了考虑结构效应和高频效应的高频绕组损耗和磁芯损耗评估模型;然后提出了考虑绕组端部效应和频率影响的漏感计算方法以及一种新型多重绝缘结构,为高频变压器的电磁设计提供理论指导。本项目技术发展较为成熟,实验室长期从事新型电工装备的研发工作,具备成熟理论基础和研发经验,已根据最优设计方案指导制作了一台高频变压器样机,各项性能指标测试良好。本项目技术较为先进,可实现高功率密度、高效率和高可靠性,以及轻量化、小型化的设计需求,使高频变压器能够适应各种环境条件,实现碳中和的“双碳目标”。

所属分类：新型材料产业

所属单位：河北工业大学

成果简介：机器人产业在多领域迅猛发展,而传感器作为机械手感知信息的关键器件,其需求量也在不断增长。中国制造2025明确指出要突破机器人本体及传感器、驱动器等关键零部件的技术瓶颈。项目突破性地将铁镓合金的逆磁致伸缩效应应用在传感器上,开发出磁致伸缩式触觉传感器,经实验证实性能优秀,研发前景广阔。传感器首次采用基于仿生学的模仿人体毛发细胞感受器结构,使传感器能够更好地感知细微力的变化,提高检测精度,大幅提升灵敏度。传感器配套了基于像素比例的形状识别算法程序,能够实时显示被测物体的三维形状信息,并同时检测物体的刚度和表面纹理信息等。项目获得第十七届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛国家二等奖、第七届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛国家银奖等奖项。

所属分类：新型材料产业

所属单位：河北工业大学

成果简介：泡沫铝填充管是一种新型吸能缓冲元件,具有轻质、高吸能、低成本、高效率的优点,其具有较强的承载能力与吸能稳定性,在减震吸能方面具有广阔的应用前景。目前传统方法等仍存在工艺复杂、生产成本高、结合强度低、尺寸受限等不足。基于此,采用熔体发泡法制备了泡沫铝填充双管,对结构和性能进行了综合调控。研究了外包铝管-泡沫铝复合结构和内嵌铝管-泡沫铝复合结构在准静态压缩条件下的变形行为,并通过优化工艺参数制备了泡沫铝填充双管,并对其在不同加载条件下的吸能能力及变形机理进行了研究。