【項(xiàng)目精選】353期:新材料技術(shù)項(xiàng)目推薦(十二)
項(xiàng)目一:高附加值石墨系列產(chǎn)品插層膨脹石墨-石墨烯、氧化石墨烯-石墨烯制備技術(shù)
項(xiàng)目簡(jiǎn)介:
石墨深加工高附加值產(chǎn)品在諸多領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用前景。本項(xiàng)目重點(diǎn)解決傳統(tǒng)制備工藝中高能耗、重污染的問(wèn)題,重點(diǎn)開(kāi)發(fā)環(huán)境友好、低廢水排放、低成本投入型可批量化制備石墨深加工產(chǎn)品。研發(fā)主要針對(duì)插層膨脹石墨-石墨烯產(chǎn)品、氧化石墨烯-石墨烯產(chǎn)品的關(guān)鍵技術(shù),免去了傳統(tǒng)的膨脹石墨制備中酸原料的使用,以及高能耗熱膨脹設(shè)備的投入,并主要研發(fā)低階的插層膨脹石墨產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù),獲得層間充分打開(kāi)的膨脹石墨產(chǎn)品,并有易于后續(xù)加工,制備得到寡層的石墨烯產(chǎn)品。此外,由于氧化石墨烯產(chǎn)品表面豐富的官能團(tuán)優(yōu)異的分散性能,在涂料和橡膠行業(yè)都具有廣泛的應(yīng)用前景,開(kāi)發(fā)并實(shí)現(xiàn)了一種節(jié)能環(huán)保型的氧化剝離技術(shù)制備氧化石墨烯-石墨烯的生產(chǎn)技術(shù),改變傳統(tǒng)的制備工藝,解決了提純階段的高廢水污染和高能耗離心分離的要求,并且通過(guò)干燥定型法實(shí)現(xiàn)了單層石墨烯產(chǎn)品的批量化制備。較傳統(tǒng)工藝廢水量降低了六倍,成本投入降低了三倍,生產(chǎn)成本萬(wàn)/噸。實(shí)驗(yàn)室目前擁有該方面技術(shù)專(zhuān)利4件,擁有實(shí)驗(yàn)室中試生產(chǎn)設(shè)備,并設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了生產(chǎn)型中試工藝包。
技術(shù)指標(biāo):
插層膨脹石墨-石墨烯產(chǎn)品的技術(shù)制備:純度>99wt%;片徑尺寸>50um;電導(dǎo)率(還原后)>5000 S/m。氧化石墨烯-石墨烯產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo):純度>98wt%;片徑尺寸>5 um;厚度<3 nm;比表面積>300 m2 /g;電導(dǎo)率(還原后)>2000 S/m。
項(xiàng)目二、脈沖電子源用大電流高電流密度碳納米管冷陰極技術(shù)
項(xiàng)目簡(jiǎn)介:
場(chǎng)發(fā)射冷陰極電子源真空器件具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、響應(yīng)快、頻率高、功耗低和工作溫度區(qū)間寬等特點(diǎn),有望實(shí)現(xiàn)真空微電子器件頻率和功率的突破以及整體性能的提升。本單位在碳納米管冷陰極制備及檢測(cè)領(lǐng)域擁有雄厚的研究基礎(chǔ),在 863計(jì)劃項(xiàng)目及國(guó)家自然科學(xué)基金的資助下,課題組成功解決了陰極附著力與電接觸差及不耐高壓的難題,實(shí)現(xiàn)了大電流高電流密度陰極的制備,其優(yōu)異性能滿(mǎn)足 X射線(xiàn)管、功率器件等微電子真空器件應(yīng)用要求。
技術(shù)指標(biāo):
脈沖驅(qū)動(dòng)(脈寬 10μs,400 Hz):陰極電流發(fā)射峰值≥500 mA,電流密度≥7A/cm2;直流連續(xù)驅(qū)動(dòng):總電流≥40 mA,電流密度≥500 mA/cm2。
項(xiàng)目三、全溶液處理法制造大面積銅、鎳金屬結(jié)構(gòu)
項(xiàng)目簡(jiǎn)介:
本項(xiàng)目主要是以化學(xué)鍍銅和鎳為基礎(chǔ)。與電鍍工藝相比,不需要施加外接電源,可大規(guī)模生產(chǎn)?;瘜W(xué)鍍銅和鎳廣泛應(yīng)用于各行各業(yè),如:電子電器、五金工藝、工藝品、家具裝飾等等。例如:不銹鋼表面鍍銅或鎳,線(xiàn)路板鍍銅,樹(shù)脂鍍銅或鎳,玻璃鍍銅或鎳,塑料鍍銅或鎳,金剛石鍍銅等等?;瘜W(xué)鍍銅和鎳有以下幾大幾大特點(diǎn):1)適應(yīng)絕大多數(shù)金屬基體表面處理的特性(主要對(duì)鋁及鋁合金、鐵氧體、釹鐵硼、鎢鎳鈷等特殊材料的表面鍍覆);2)本項(xiàng)目鍍銅和鍍鎳工藝突出的特點(diǎn)是可以在絕大多數(shù)非金屬表面施鍍,比如塑料、紙、布以及硅橡膠等基體表面施鍍,其產(chǎn)品耐彎曲和折疊性能高;3)均鍍、深鍍能力(也就是對(duì)各種幾何形狀,尤其是深孔、盲孔工件的表面鍍覆,主要針對(duì)其無(wú)孔不入的特點(diǎn));4)優(yōu)異的防腐性能(也就是化學(xué)鍍層非晶態(tài)的特點(diǎn),特別是在油田化工設(shè)備、海洋、岸基設(shè)備等上的鍍覆);5)良好的可焊性(尤其是對(duì)在鍍層表面進(jìn)行錫焊的工件的鍍覆);6)高硬度與高耐磨性能(主要是對(duì)汽配、摩配、各種軸類(lèi)、鋼套、模具的表面鍍覆);7)電磁屏蔽性能(主要對(duì)計(jì)算機(jī)硬盤(pán)、飛機(jī)接插件等電子元器件的表面鍍覆)。
技術(shù)指標(biāo):
鍍膜厚度:>0.1μm,厚度可通過(guò)調(diào)節(jié)鍍膜時(shí)間控制;電阻率:Cu ~4.9 μΩ?cm;Ni ~10.7μΩ?cm;彎曲壽命:在塑料襯底>5000 次;在紙質(zhì)襯底>10000次。
項(xiàng)目四、尖晶石型陶瓷顏料及尖晶石型陶瓷太陽(yáng)能光譜選擇性吸收涂層的制備技術(shù)
項(xiàng)目簡(jiǎn)介:
采用溶膠-凝膠自燃燒法在低溫條件下(400-500°C)制備出吸光性能好、物理化學(xué)性能穩(wěn)定、熱穩(wěn)定性好、耐濕度性強(qiáng)的一系列黑色尖晶石型化合物(Cu1.5Mn1.5O4,CuMn2O4,CoCuMnOx,CuCr2O4,CuCrxMn2-xO4 (x = 0.5, 1)等),并將制備的黑色尖晶石型陶瓷顏料與粘結(jié)劑混合制備出尖晶石型陶瓷太陽(yáng)能吸光涂料,利用噴涂法將尖晶石型太陽(yáng)能吸光涂料噴涂到高紅外反射的金屬基底上制備出黑色尖晶石型陶瓷太陽(yáng)能光譜選擇性吸收涂層。鑒于具有較高光譜選擇吸收性的尖晶石型陶瓷涂層的顏色為黑色,色彩單一,不美觀(guān),缺乏裝飾性,所以,為了彌補(bǔ)尖晶石型太陽(yáng)能光譜選擇性吸收涂層與太陽(yáng)能戶(hù)外建筑物在色彩上的協(xié)調(diào)一致、提高涂層應(yīng)用的美觀(guān)性、采用溶膠-凝膠自燃燒法合成了一系列彩色尖晶石型化合物(CoAl2O4,CoCr2O4,CoFe2O4,CoMn2O4 等),并將其用于制備藍(lán)色、綠色、棕褐色、墨綠色等尖晶石型陶瓷太陽(yáng)能光譜選擇性吸收涂層。另外,以豐富、廉價(jià)、安全、無(wú)毒的水為溶劑(或乙醇溶劑),采用水溶液(或乙醇溶液)一次浸涂-提拉法將尖晶石化合物沉積到金屬基底上制備出一系列單層尖晶石型陶瓷太陽(yáng)能光譜選擇性吸收薄膜。上述涂層(薄膜)制備技術(shù)投入成本低廉、原料利用率高、環(huán)境友好、操作工藝簡(jiǎn)單,容易實(shí)現(xiàn)連續(xù)規(guī)模化生產(chǎn)。實(shí)驗(yàn)室擁有自主研發(fā)的多項(xiàng)專(zhuān)利技術(shù),該項(xiàng)目已完成實(shí)驗(yàn)室中試,部分技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)品已被企業(yè)采納、應(yīng)用。
該項(xiàng)目技術(shù)側(cè)重于批量化生產(chǎn)一系列尖晶石型粉體顏料,同時(shí)將生產(chǎn)制備的尖晶石型粉體顏料與粘結(jié)劑復(fù)配,制備出油性及水性涂料。考慮到尖晶石型涂料的特殊應(yīng)用,將其用于制備吸光性能強(qiáng)、耐腐蝕、熱穩(wěn)定性好、附著性能好的黑色及彩色太陽(yáng)能吸光涂層。
項(xiàng)目五、一種用于抗菌織物的長(zhǎng)效性銀納米線(xiàn)制備技術(shù)
項(xiàng)目簡(jiǎn)介:
本項(xiàng)目針對(duì)銀納米線(xiàn)目前存在的制備問(wèn)題,提出了“改進(jìn)的溶劑熱合成法一步實(shí)現(xiàn)銀納米線(xiàn)制備”的技術(shù)方案,解決了傳統(tǒng)溶劑熱法制備過(guò)程中銀納米線(xiàn)尺寸不可控,長(zhǎng)徑比小的問(wèn)題;實(shí)現(xiàn)了尺寸可控、大長(zhǎng)徑比銀納米線(xiàn)制備的關(guān)鍵技術(shù)。
隨著生活水平的提高,人們對(duì)紡織品的要求越來(lái)越高,功能化紡織品已經(jīng)成為發(fā)展的必然趨勢(shì),具有抗菌、防紫外線(xiàn)、抗靜電、阻燃等特性的紡織品受到消費(fèi)者的青睞,同時(shí)也成為紡織領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)。紡織品的抗菌性是其功能化發(fā)展最基本的要求,由于人們經(jīng)常在室外活動(dòng),環(huán)境中的污物會(huì)附著在織物上,加之汗液及皮脂分泌物在高溫、高濕環(huán)境下容易滋生細(xì)菌,會(huì)使織物霉變,影響美觀(guān),同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生異味,降低織物檔次及使用價(jià)值,內(nèi)衣織物如果滋生細(xì)菌還將威脅人體健康,因此,具有抗菌功能的紡織品已經(jīng)成為市場(chǎng)的熱銷(xiāo)產(chǎn)品。為實(shí)現(xiàn)純棉織物的抗菌功能化改性目標(biāo),我們將自制的銀納米線(xiàn)溶液用于純棉線(xiàn)的浸漬抗菌整理,整理后大量銀納米線(xiàn)吸附纏繞在棉線(xiàn)表面,用棉線(xiàn)織成織物后發(fā)揮了良好的抗菌耐洗性,多次洗滌后抑菌率仍能得到很好的保持。
技術(shù)指標(biāo):
銀納米線(xiàn)的技術(shù)制備:?jiǎn)胃y納米線(xiàn)的長(zhǎng)度>50 μm;直徑>200nm;長(zhǎng)徑比>1000;織物對(duì)金黃色葡萄球菌和大腸埃希菌的抑菌率仍保持在>98%,水洗50次后,織物的抑菌率仍然在>90%。
項(xiàng)目六、現(xiàn)代液相色譜填料全多孔球型硅膠
項(xiàng)目簡(jiǎn)介:
現(xiàn)代色譜柱填料以硅膠為基質(zhì)的現(xiàn)代高效液相色譜填料占 90%以上,絕大部分為全多孔球形,球形規(guī)格為 3μm-15μm,比表面積為 100-450m2/g,孔徑為60-500?。目前,高性能的現(xiàn)代高效液相色譜填料硅膠基質(zhì)完全需要進(jìn)口。本研究成果針對(duì)市場(chǎng)需求,在多年研究工作的基礎(chǔ)上,采用堆積硅珠法研制出了具有表中所示參數(shù)性能的現(xiàn)代高效液相色譜填料全多孔球形硅膠基質(zhì),性能與國(guó)外大公司生產(chǎn)的著名品牌硅膠相當(dāng),技術(shù)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。