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本產(chǎn)品以復(fù)合乳液作為改性劑結(jié)合交聯(lián)劑對(duì)常溫基質(zhì)瀝青進(jìn)行改性，通過(guò)優(yōu)化的乳化工藝，制備了高性能、具有穩(wěn)定化學(xué)網(wǎng)絡(luò)的常溫瀝青復(fù)合乳液基，改變市政路面的施工方式和環(huán)境、通過(guò)提高柔性路，結(jié)構(gòu)形式和強(qiáng)度控制手段，用于人口密集區(qū)要求嚴(yán)格的路橋施工，對(duì)于需要快速開(kāi)放交通的市政路面具有明顯優(yōu)勢(shì)。

本項(xiàng)目通過(guò)在Cu-Cr原位復(fù)合材料中加入稀土來(lái)提高銅合金的導(dǎo)電率，同時(shí)還能有效提高合金的強(qiáng)度和抗軟化溫度。加入微量合金元素Zr、Ag提高合金的強(qiáng)度和抗軟化溫度。在Cu-15%Cr合金中加入微合金元素Zr的Cu-15%Cr-0.15%Zr合金，由于Zr的加入可使材料的抗拉強(qiáng)度提高8%左右，并減緩?fù)嘶鹛幚頃r(shí)強(qiáng)度的下降速度，即提高抗軟化溫度30～50℃。中間熱處理溫度在450℃時(shí)所得綜合性能最佳，在應(yīng)變量η=8.63時(shí)，形變Cu-15%Cr原位復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度可以達(dá)到995MPa，導(dǎo)電率為75%IACS。CuNb合金經(jīng)大量拉拔變形后，形成的Nb纖維分布在Cu基體上，Cu-20%Nb（體積分?jǐn)?shù)%）復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度接近2000MPa。

本技術(shù)適用于芳綸纖維、高強(qiáng)高模聚乙烯纖維、碳纖維、聚醚醚酮纖維、聚酰亞胺纖維等高性能化學(xué)纖維，采用濕法造紙技術(shù)，制備絕緣紙、摩擦材料等紙基功能材料和蜂窩紙等高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)材料等。解決了高性能纖維紙基功能材料生產(chǎn)中的纖維改性、分散、濕法成形和高溫?zé)釅旱汝P(guān)鍵技術(shù)。可提供高性能纖維紙基材料濕法連續(xù)生產(chǎn)線(xiàn)成套技術(shù)，為相關(guān)行業(yè)提供高性能纖維紙基功能材料和結(jié)構(gòu)材料及其復(fù)合材料等高新技術(shù)材料產(chǎn)品。 關(guān)鍵技術(shù) 對(duì)于濕法抄造工藝來(lái)說(shuō)，纖維能否均勻分散、濕法成型工藝和熱壓工藝是否合理是決定產(chǎn)品質(zhì)量是否合格的重要因素。本項(xiàng)目成果解決了高性能纖維紙基材料生產(chǎn)中的纖維改性、分散、濕法成形和高溫?zé)釅旱汝P(guān)鍵技術(shù)。超高效碳纖維電磁屏蔽紙的制備創(chuàng)新地利用碳纖維、金屬導(dǎo)電纖維這兩種纖維的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，保證成紙?jiān)趽碛辛己闷帘涡艿耐瑫r(shí)具有很好的機(jī)械性能和柔韌性。性能良好的超高分子量聚乙烯纖維紙主要是采用纖維洗滌-超聲預(yù)處理-疏解分散-分散劑分散工藝，通過(guò)預(yù)處理、添加助劑、成型和增強(qiáng)而制得。采用聚酰亞胺纖維通過(guò)自有技術(shù)制備得到高性能的聚酰亞胺纖維絕緣紙等紙基功能材料。采用碳纖維配用聚醚醚酮纖維制備紙基摩擦材料。 知識(shí)產(chǎn)權(quán)及項(xiàng)目獲獎(jiǎng)情況 一種聚酰亞胺導(dǎo)電紙的制備方法 201610487328.X 一種超高分子量聚乙烯纖維紙的制備方法 201610921059.3 一種超高分子量聚乙烯纖維的預(yù)處理分散方法 201610920332.0 一種超高效碳纖維電磁屏蔽紙 201710204473.7 一種聚醚醚酮纖維紙及其制備方法 201710544478.4 一種碳纖維增強(qiáng)聚醚醚酮紙基摩擦材料及其制備方法 201710559878.2 項(xiàng)目成熟度 實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和中試已完成，部分成果已經(jīng)用于試生產(chǎn)。 投資期望及應(yīng)用情況 期望在碳纖維、高強(qiáng)高模聚乙烯纖維、聚醚醚酮纖維技等高性能纖維共同進(jìn)行技術(shù)開(kāi)發(fā)或技術(shù)轉(zhuǎn)讓。 采用高性能纖維制備紙基功能材料和結(jié)構(gòu)材料是航空航天、國(guó)防、高鐵和電力電機(jī)等重要領(lǐng)域開(kāi)發(fā)的一類(lèi)產(chǎn)品，目前主要是日本、奧地利和美國(guó)等國(guó)家生產(chǎn)。 國(guó)內(nèi)近年開(kāi)始關(guān)注，并有少數(shù)幾家開(kāi)始進(jìn)行，但尚只能生產(chǎn)少數(shù)幾類(lèi)低檔次產(chǎn)品。目前已經(jīng)利用本項(xiàng)目成果建成年產(chǎn) 150 噸聚酰亞胺纖維絕緣紙生產(chǎn)線(xiàn)，生產(chǎn)聚酰亞胺纖維絕緣紙。

苯乙烯與二烯烴嵌段共聚物包括苯乙烯類(lèi)熱塑性彈性體（SBS, SIS,）、溶聚丁苯橡膠，星型SSBR, 星型SIBR等的橡膠材料，以及透明高抗沖聚苯乙烯K樹(shù)脂。目前，前者在全世界已形成了數(shù)百萬(wàn)噸的生產(chǎn)能力和消費(fèi)量，廣泛的應(yīng)用于輪胎橡膠，改型瀝青，熱溶膠，壓敏膠，制鞋，聚合物改性等領(lǐng)域；后者K樹(shù)脂由于將橡膠嵌段的球粒直徑控制在納米數(shù)量級(jí)，因而同時(shí)具有優(yōu)良的透明性、抗沖擊性、抗彎折疲勞和加工性能，因此在醫(yī)用包裝材料，醫(yī)用器械材料，辦公用品、家用電器、汽車(chē)、化工、儀表等領(lǐng)域都具有極廣的應(yīng)用，這是通用高分子材料所無(wú)法替代的，但是目前我國(guó)K樹(shù)脂尚未成功工業(yè)化。本項(xiàng)目采用聚合反應(yīng)擠出技術(shù)，該技術(shù)以擠出機(jī)為反應(yīng)器，充分利用螺桿擠出機(jī)對(duì)高粘度介質(zhì)也具備有效傳熱、傳質(zhì)的特點(diǎn)，將單體聚合與高聚物加工兩個(gè)過(guò)程合二為一，實(shí)現(xiàn)無(wú)溶劑本體聚合，直接在擠出機(jī)中幾十秒鐘內(nèi)由單體聚合成超高分子量聚苯乙烯、苯乙烯類(lèi)熱塑性彈性體、K樹(shù)脂等。本項(xiàng)目通過(guò)混合單體進(jìn)料方法，得到的聚合物經(jīng)NMR，IR，DMA，GPC，TEM，SEM，AFM測(cè)定及理論分析發(fā)現(xiàn)其為（SB）n多嵌段的共聚物。B橡膠嵌段的分散相尺度在自然狀態(tài)下呈納米級(jí)球狀分布。有高達(dá)220％以上的超高斷裂延伸率。在液氮中沖斷面呈現(xiàn)出典型的韌性斷裂形貌。該技術(shù)成熟度已達(dá)到可中試階段。如采用分段加料的方式，由單體一步本體聚合得到當(dāng)今世界上必須用耗能、污染的溶液聚合法方可得到的SBS、SIS等嵌段聚合物，其技術(shù)成熟度同樣已達(dá)到可中試的階段。該技術(shù)已申請(qǐng)了3項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利，具有完全獨(dú)立的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

本發(fā)明公開(kāi)了一種鐵路板式無(wú)砟軌道用自密實(shí)混凝土拌合物，其組分所占重量份為：水泥：100份，礦物摻合料：20～80份，細(xì)骨料：200～300份，粗骨料：250～350，橡膠粉：2～10，聚丙烯纖維1～3，膨脹劑：10～25份，減水劑：1.0～3.0份，緩凝劑：0.1～1份，流變助劑：0.01～0.05份，消泡劑：0.001份，水：60～80份；由上述物料混合攪拌而制成。本發(fā)明自密實(shí)混凝土拌合物具有大流態(tài)、自密實(shí)、無(wú)離析、低收縮、高抗裂、吸振等特點(diǎn)，可用于板式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)中軌道板與底板間的填充物，也可用于道岔結(jié)構(gòu)中道岔板與底板間的填充物。

可以量產(chǎn)/n本技術(shù)采用原位插層聚合方法制備尼龍6/蒙脫土（PA6/MMT）復(fù)合材料。已研制出兩種材料：原位插層聚合蒙脫土改性PA6和原位插層聚合PA6/復(fù)合蒙脫土高阻隔性材料。原位插層聚合蒙脫土改性PA6：將Na-MMT、ε-己內(nèi)酰胺、催化劑、助催化劑、活性劑和水混合均勻，形成穩(wěn)定的膠體分散體系，使分散體系在機(jī)械攪拌和超聲波振蕩作用下，混合分散均勻，放入自制聚合釜中聚合。使離子交換、單體插層、單體原位聚合一步完成，不但縮短了工藝流程，降低了成本，還提高了產(chǎn)品性能。將反應(yīng)溫度設(shè)定在聚合物熔點(diǎn)以下，提高

本發(fā)明公開(kāi)了具有超低導(dǎo)電渝滲值的三元共混物基復(fù)合材料及其制備方法。該復(fù)合材料是由40vol％～45vol％的聚偏氟乙烯，40vol％～55vol％的高密度聚乙烯，20vol％聚苯乙烯和0.025vol％～0.5vol％多壁碳納米管經(jīng)熔融共混制備得到。多壁碳納米管在熔融混合過(guò)程中能夠有效地選擇性分布在聚苯乙烯界面相，相比雙渝滲結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電復(fù)合材料以及填充型聚合物基導(dǎo)電復(fù)合材料，本發(fā)明得到的三元共混物基復(fù)合材料的導(dǎo)電渝滲值更低，這種特殊的多層次結(jié)構(gòu)使得三元共混物基復(fù)合材料的導(dǎo)電渝滲值低至0.022vol％，達(dá)到超低的填充水平。

項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介:目前鋰離子電池的能量密度已經(jīng)越來(lái)越不能滿(mǎn)足其在電動(dòng)汽車(chē)、智能手機(jī)和大規(guī)模儲(chǔ)能方面的應(yīng)用。鋰離子電池的能量密度低主要是因?yàn)樗捎玫恼?fù)極材料的比容量較低，尤其是負(fù)極材料石墨，其理論比容量為 372 mAh/g。目前研究最多的、最具有商業(yè)化前景的負(fù)極材料為硅基負(fù)極材料，其理論比容量為 4200 mAh/g，是石墨的十倍以上。據(jù)招商證券預(yù)計(jì)，硅基負(fù)極材料在 2020 年的市場(chǎng)使用量接近于 5 萬(wàn)噸，銷(xiāo)售額接近于 50 億。 然而硅基材料在充放電過(guò)程中較大的體積變化率（>300%）限制了其商業(yè)化應(yīng)用，較大的體積變化導(dǎo)致極片碎裂以及電解液在材料表面持續(xù)分解，從而造成其循環(huán)性能劇烈下降。另外，硅基材料為半導(dǎo)體，其導(dǎo)電性較差，從而導(dǎo)致硅基負(fù)極材料的倍率性能較差。如何解決硅基負(fù)極材料這兩大缺點(diǎn)是普及硅基材料在鋰離子電池應(yīng)用的關(guān)鍵。 陳永勝教授課題組結(jié)合在納米技術(shù)和石墨烯材料領(lǐng)域的專(zhuān)長(zhǎng)，經(jīng)過(guò)近 10 幾年的研究，采用低成本的原材料、易工業(yè)化的工藝技術(shù)制備了石墨烯包覆的硅基負(fù)極材料，主要技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)包括：1）采用獨(dú)特的、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的納米技術(shù)將大粒徑的硅粉進(jìn)行納米化處理，納米化大大緩解了硅在充放電過(guò)程中體積變化的問(wèn)題，從而從根本上解決了硅基負(fù)極材料循環(huán)性能差的問(wèn)題；2）石墨烯包覆則充分發(fā)揮了石墨烯導(dǎo)電導(dǎo)熱性能好、機(jī)械性能優(yōu)異、電化學(xué)性能穩(wěn)定等特點(diǎn)，改善了材料的鋰離子擴(kuò)散性能和電子導(dǎo)電性，大大提高了功率特性； 14隔絕了硅與電解液的直接接觸，抑制副反應(yīng)造成的電解液分解和材料侵蝕，提高了首次效率，延緩了使用過(guò)程中的壽命衰減；進(jìn)一步減緩了充放電過(guò)程中硅的體積變化，維持材料結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，極大地提升了循環(huán)特性。效益分析:陳永勝教授課題組發(fā)明的石墨烯包覆硅基負(fù)極材料，從制備過(guò)程上講，具有工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、易工業(yè)化的特點(diǎn)；從性能上講，具有比容量高、穩(wěn)定性好、壓實(shí)密度大等優(yōu)點(diǎn)，與高比容量正極組成的鋰離子電池的能量密度是當(dāng)前商業(yè)化鋰離子電池能量密度的數(shù)倍以上。

本項(xiàng)目采用元素粉末法制備高性能的亞微米陶瓷顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料，突破了亞微米顆粒在基體中的分散和鋁基復(fù)合材料的二次加工困難瓶頸難題，制備的亞微米陶瓷顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料具有高的比強(qiáng)度、比剛度、熱穩(wěn)定性，較低的熱膨脹系數(shù)，優(yōu)良的導(dǎo)熱、耐磨、耐腐蝕性等特點(diǎn)，機(jī)加工表面光潔度高。亞微米陶瓷顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的成功制備，在金屬基復(fù)合材料實(shí)際應(yīng)用方面取得了突破性的進(jìn)展。 亞微米陶瓷顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料是一種極具潛力的工程材料，其在航空航天領(lǐng)域、汽車(chē)裝甲、電子封裝、高輕化自行車(chē)等方面取得了大量應(yīng)用。其中以碳化硼為增強(qiáng)體的B4C/Al復(fù)合材料耐磨性很高，在制造噴砂嘴、電觸點(diǎn)、摩擦和耐摩擦材料時(shí)得到了廣泛的應(yīng)用，并且在機(jī)器和設(shè)備端部密封件上，碳化硼為基體的B4C/Al復(fù)合材料也有出色表現(xiàn)。此外，碳化硼具有良好的耐酸堿腐蝕性能，在有氣體腐蝕條件下工作時(shí)，效果極佳，用亞微米B4C制備的B4C/Al復(fù)合材料制備的噴砂嘴和噴丸機(jī)噴嘴在標(biāo)準(zhǔn)條件下顯示出的高強(qiáng)度，為鎢硬質(zhì)合金強(qiáng)度的5～11倍。先后設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)了高尺寸穩(wěn)定性高導(dǎo)熱易加工電子封裝復(fù)合材料制品，如印刷電路板板芯、軍用功率混合電路、微波管的載體、多芯片組件等。亞微米SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料具有高耐磨性、良好的耐高溫性和抗咬合性能等特點(diǎn)，在高速列車(chē)剎車(chē)盤(pán)，制動(dòng)盤(pán)、發(fā)動(dòng)機(jī)活塞和齒輪箱等以及現(xiàn)已用于越野自行車(chē)上的車(chē)鏈齒輪具有廣闊的應(yīng)用前景。從前瞻性、戰(zhàn)略性、經(jīng)濟(jì)性和基礎(chǔ)性這幾個(gè)角度來(lái)考慮，亞微米陶瓷顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料制備技術(shù)的發(fā)展符合具有高性能價(jià)格比，有待迅速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的要求趨勢(shì)。本項(xiàng)目圍繞航空航天用大尺寸關(guān)鍵承力結(jié)構(gòu)件、光機(jī)結(jié)構(gòu)件與精密儀表零件、電子封裝器件、核能領(lǐng)域屏蔽材料等應(yīng)用背景，部分研究成果已達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。先后設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)了高尺寸穩(wěn)定性高導(dǎo)熱易加工電子封裝復(fù)合材料制品；制備的亞微米碳化硼增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料被應(yīng)用于制造核廢料處理容器；應(yīng)用于高速列車(chē)剎車(chē)盤(pán)，制動(dòng)盤(pán)、發(fā)動(dòng)機(jī)活塞和齒輪箱等。

目前鋰離子電池的能量密度已經(jīng)越來(lái)越不能滿(mǎn)足其在電動(dòng)汽車(chē)、智能手機(jī)和大規(guī)模儲(chǔ)能方面的應(yīng)用。鋰離子電池的能量密度低主要是因?yàn)樗捎玫恼?fù)極材料的比容量較低，尤其是負(fù)極材料石墨，其理論比容量為 372 mAh/g。目前研究最多的、最具有商業(yè)化前景的負(fù)極材料為硅基負(fù)極材料，其理論比容量為 4200 mAh/g，是石墨的十倍以上。據(jù)招商證券預(yù)計(jì)，硅基負(fù)極材料在 2020 年的市場(chǎng)使用量接近于 5 萬(wàn)噸，銷(xiāo)售額接近于 50 億。 然而硅基材料在充放電過(guò)程中較大的體積變化率（>300%）限制了其商業(yè)化應(yīng)用，較大的體積變化導(dǎo)致極片碎裂以及電解液在材料表面持續(xù)分解，從而造成其循環(huán)性能劇烈下降。另外，硅基材料為半導(dǎo)體，其導(dǎo)電性較差，從而導(dǎo)致硅基負(fù)極材料的倍率性能較差。如何解決硅基負(fù)極材料這兩大缺點(diǎn)是普及硅基材料在鋰離子電池應(yīng)用的關(guān)鍵。 陳永勝教授課題組結(jié)合在納米技術(shù)和石墨烯材料領(lǐng)域的專(zhuān)長(zhǎng)，經(jīng)過(guò)近 10 幾年的研究，采用低成本的原材料、易工業(yè)化的工藝技術(shù)制備了石墨烯包覆的硅基負(fù)極材料，主要技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)包括：1）采用獨(dú)特的、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的納米技術(shù)將大粒徑的硅粉進(jìn)行納米化處理，納米化大大緩解了硅在充放電過(guò)程中體積變化的問(wèn)題，從而從根本上解決了硅基負(fù)極材料循環(huán)性能差的問(wèn)題；2）石墨烯包覆則充分發(fā)揮了石墨烯導(dǎo)電導(dǎo)熱性能好、機(jī)械性能優(yōu)異、電化學(xué)性能穩(wěn)定等特點(diǎn)，改善了材料的鋰離子擴(kuò)散性能和電子導(dǎo)電性，大大提高了功率特性； 14隔絕了硅與電解液的直接接觸，抑制副反應(yīng)造成的電解液分解和材料侵蝕，提高了首次效率，延緩了使用過(guò)程中的壽命衰減；進(jìn)一步減緩了充放電過(guò)程中硅的體積變化，維持材料結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，極大地提升了循環(huán)特性。