超高温耐火保温材料（氧化锆纤维）

周唯

-/新材料

氧化锆纤维是一种可满足2200℃超高温氧化气氛长期使用的晶体纤维耐火 保温材料，具有比氧化铝纤维、莫来石纤维、硅酸铝纤维等更高的使用温度和更 好的隔热性能，并且高温化学性质稳定、耐腐蚀、抗氧化、不易挥发、无污染。 诸多优异特性决定了氧化锆纤维是目前最高端的耐火保温纤维材料。 本项目经过多年科研攻关，开发出了低成本、简工艺、高品质氧化锆纤维的 制备技术，目前已比较成熟，可以进行中试生产

类金刚石硬质薄膜

周唯

-/新材料

类金刚石薄膜（diamond-likecarbon,DLC）是一种亚稳态的非晶碳薄膜， 具有一系列类似于金刚石的多种优异性能，如高硬度、低摩擦系数、高耐磨耐蚀 性、高热导率、在可见到紫外光范围内透明、良好的绝缘性和化学稳定性、优异 的生物兼容性及表面光滑等，可广泛用于机械、电子、光学、医学等领域。本项 目制备的类金刚石薄膜具有质量稳定，与基体结合强，硬度、弹性模量、摩擦系 数和透光性可调控，耐摩擦磨损和热稳定性好等综合优良性能。制备工艺方法具 有成膜速率高，可实现低温、大面积沉积。所制备的类金刚石薄膜，与金刚石相 比具有更高的性能价格比。本项目制备的类金刚石膜可用在许多领域，尤其是在机械制造和先进加工器 件方面。如汽车发动机凸轮、挺杆、陶瓷阀及其他耐磨损机械装置部件；精密模 具行业（注塑成型模具、冲压模具、半导体封装模具、吹塑成型模具等）；高精 密机械（精密轴承、精密传动机构等）；各种加工工具和切削刀具；医疗设备和 器具；磁介质保护膜、各种装饰镀膜和日常用品（手机和手表外壳、扬声器振膜、 高尔夫球具、剃须刀片等）

纤维/颗粒协同增强MC尼龙复合管材

周唯

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单体浇铸尼龙又称MC尼龙，是一种通用工程塑料。因它具有质轻、吸噪、 抗震、韧性好、强度高等独特性能而在各机械行业广泛应用。替代铜等有色金属 及其合金，达到以塑代钢的目的。在国民经济建设中发挥着重要的作用。但是， 随着浇铸尼龙应用领域的日益拓展，用户对其性能的要求也越来越高。常规的浇 铸尼龙改性，性能改变范围有限，材料改性综合优势不强，并常常以牺牲部分性 能为代价。因此，研制的一种新型纤维/颗粒协同增强MC尼龙复合材料具有广泛 的应用前景

反应合成陶瓷内衬的应用开发

周唯

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陶瓷因其耐蚀、耐热、耐磨等优点，被广泛用于热涂在金属材料的表面，目 前陶瓷涂层的方法主要有：热喷涂、等离子喷涂等，但工艺成本高，且陶瓷和衬 材之间只是机械结合，结合层的力学性能差，特别是陶瓷和衬材之间的热膨胀系 数差异较大，在冷态时，陶瓷受到衬材的压缩应力，时常发生裂纹，而运用原位 反应技术在衬材的表层产生一层陶瓷层，其结合界面是冶金结合，原子相互扩散， 结合强度高，工艺成本低，厚度可达数毫米，可用于要求耐蚀、耐磨、耐热的输送管道，如输送水泥、煤气、液化气以及具有固体颗粒的粉体的管道等。同时还 可应用于发动机的排气管、气门导杆套等

内生型陶瓷颗粒增强铝基复合材料的应用开发

周唯

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铝基复合材料是以铝或其合金为基体，纤维、晶须、金属间化合物、陶瓷颗 粒或其组合为增强体的复合材料，它兼有基体铝的塑性、韧性又具有增强相的高 硬度、高强度。铝基复合材料具有较高的比强度、比刚度，以及良好的高温性能 以及优异的耐磨性能等特点。 增强相与基体达的结合界面，是影响复合材料强度的关键因素，也是复合材 料研究的重点之一。目前铝基复合材料的生成类型主要有外生型和内生型两种。外生型增强相是从外界直接加入的，增强相的表面易被污染，与基体的结合界面 不干净，易有不良的反应物产生，此外，进入基体中的增强相的尺寸不能太小， 须在微米级以上，且易在基体中偏聚，这些均严重影响力学性能的进一步提高， 高温性能也因界面的恶化而严重下降。本材料是采用原位合成技术开发的铝基复 合材料，其增强相是通过基体中的化学反应产生的，因此，增强相表面无污染， 与基体的结合界面干净、相容性好，分布均匀，克服了外生型的不足。该技术是 上世纪九十年代初才传入我国的，而用于铝基复合材料的制备研究只是刚刚起步， 该项目组成功制成了内生型陶瓷颗粒增强的铝基复合材料，并对材料的制备工艺、 力学性能（常温、高温）、磨损性能（常温、高温）进行了深入研究，制备工艺 已基本成熟。可直接进行中期生产应用开发

纳米改性紫外线光固化涂料技术

周唯

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采用无机纳米晶改性紫外光固化树脂涂料，纳米晶可吸收部分紫外光，导致 体系中紫外光发生散射、弛豫等过程，避免了固化反应过于激烈和应力不均匀， 从而提高了涂料的平整度等综合性能。经纳米SiO2改性的紫外光固化树脂漆固 化时间相对延长，收缩应力变小，使得表面缺陷进一步减少。纳米SiO2的加入 使材料表面涂层硬度显著提高,涂料耐热性也有较大提高

微纳米材料复合技术

周唯

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随着高聚物复合材料应用范围不断扩大，其高性能化的发展趋势也日益凸现， 尤其在高强度、高韧性及高阻燃等方面提出了更高的要求。目前全球汽车用塑料 制品的市场规模在迅速扩大，汽车内饰件基本实现塑料化。塑料的应用范围正在 由内饰件向外装件、车身和结构件扩展，今后的重点发展方向是开发结构件、外 装件用的增强增韧阻燃类塑料复合材料。聚丙烯和尼龙是在汽车业中广泛使用的 两大类高聚物材料，其使用量也在逐渐扩大，其中聚丙烯用量年增长率在8%左 右

氧化铋纳米材料制备技术

周唯

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纳米材料特有的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面/界面效应和宏观量子隧 穿效应，以及半导体纳米粒子的库仑堵塞和量子隧穿效应、介电限域效应、Fano 效应、Kondo效应等，使得半导体纳米材料表现出与宏观材料具有显著差异的热、 磁、电、声、光等性能。金属铋是一种重要的半导体功能掺杂材料，尤其铋系氧 化物半导体材料表现出明显优异的高介电性、铁电性、催化性、超导性等。氧化 铋是制备氧化物半导体材料的重要原材料，纳米氧化铋粉体可以有效改善金属铋 在功能材料中的分布，降低烧结温度，提供功能材料的性能

铋系纳米材料制备技术

周唯

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纳米材料特有的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面/界面效应和宏观量子隧 穿效应，以及半导体纳米粒子的库仑堵塞和量子隧穿效应、介电限域效应、Fano 效应、Kondo效应等，使得半导体纳米材料表现出与宏观材料具有显著差异的热、 磁、电、声、光等性能。金属铋是一种重要的半导体功能掺杂材料，尤其铋系氧 化物半导体材料表现出明显优异的高介电性、铁电性、催化性、超导性等