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高性能低膨脹鋁基復(fù)合材料及構(gòu)件
衛(wèi)星在軌運(yùn)行和返回過程中需經(jīng)歷極端高低溫環(huán)境，構(gòu)件尺寸的穩(wěn)定是保證衛(wèi)星在軌高精度、返回高安全、任務(wù)高可靠的關(guān)鍵。針對(duì)衛(wèi)星搭載的某寬帶微波載荷與衛(wèi)星本體材料之間熱膨脹系數(shù)不匹配極易導(dǎo)致的載荷在軌及返回過程中載荷接收精度不穩(wěn)定、信息傳輸不連續(xù)等問題。我校陳駿教授團(tuán)隊(duì)以原創(chuàng)的負(fù)熱膨脹技術(shù)研發(fā)了具有輕質(zhì)、熱膨脹系數(shù)低、力學(xué)性能優(yōu)異、尺寸穩(wěn)定性好的高性能低膨脹鋁基復(fù)合材料，并研制了系列關(guān)鍵連接內(nèi)置件、環(huán)件等高性能低膨脹構(gòu)件，首次將負(fù)熱膨脹技術(shù)應(yīng)用到我國(guó)的衛(wèi)星上，填補(bǔ)了高性能低膨脹金屬構(gòu)件在工程應(yīng)用領(lǐng)域的空白。該技術(shù)使得某寬帶微波載荷與衛(wèi)星本體之間熱膨脹匹配性增強(qiáng)、界面應(yīng)力大幅度減小，保證了衛(wèi)星在軌與返回過程中信號(hào)高精度傳輸與接收，助力衛(wèi)星成功返回。
圖1 實(shí)踐十九號(hào)衛(wèi)星成功返回（圖片來源國(guó)家航天局）
圖2 高性能低膨脹鋁基復(fù)合材料及構(gòu)件應(yīng)用于全球首顆可重復(fù)使用返回式技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星（圖片來源央視新聞?lì)l道）
北京科技大學(xué)
2025-05-21
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PbTe基熱電材料
PbTe材料體系作為p型熱電材料有著優(yōu)異的性能，不但呈現(xiàn)出較高的熱電優(yōu)值ZT=2.3@923K（Energy Environ. Sci., 2015, 8, 2056），并且在室溫到900K的溫度范圍擁有較高的平均熱電優(yōu)值ZTave=1.56，因而其理論發(fā)電效率可達(dá)20.7%（Nat. Commun. 2014, 5, 4515）。這兩篇論文從不同的方法和機(jī)制出發(fā)，在n型PbTe研究上實(shí)現(xiàn)了重大突破，極大地平衡了n型PbTe相較于p型材料性能的劣勢(shì)。 第一篇論文中，該團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)：通過InSb的復(fù)合及實(shí)驗(yàn)條件的控制，有效地在PbTe基體材料中引入多相納米結(jié)構(gòu)，可同時(shí)優(yōu)化該材料體系的熱、電輸運(yùn)性能。一方面，納米相和基體之間的能量勢(shì)壘（勢(shì)阱）可以通過能量過濾效應(yīng)提高Seebeck系數(shù)，進(jìn)而增強(qiáng)功率因子；另一方面，多重納米相的引入增強(qiáng)了界面處的聲子散射可降低晶格熱導(dǎo)率。最終，在n型PbTe-4％InSb復(fù)合材料中，獲得極高的熱電優(yōu)值ZT=1.83（773 K），是目前n型PbTe材料體系中的最高值。
南方科技大學(xué)
2021-04-13
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鋁基復(fù)合材料
金屬基復(fù)合材料問世不足三年，但由于其制備工藝簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，具有高比強(qiáng)、高比剛及高耐磨性等優(yōu)良性能，在國(guó)外已廣泛用于航空、航天、汽車、軍工等領(lǐng)域。我校于80年代開始進(jìn)行鋁基復(fù)合材料的制備、性能及應(yīng)用研究，已獲得許多重要成果，現(xiàn)已可用穩(wěn)定工藝制備管材、棒材及形狀較為復(fù)雜的零部件，如汽車連桿、汽缸套、油田抽油機(jī)缸套、汽車摩擦片、皮帶輪等機(jī)器構(gòu)件，還可用于開發(fā)各
西安交通大學(xué)
2021-01-12
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水泥基自修復(fù)材料
北京工業(yè)大學(xué)
2021-04-14
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碳纖維增強(qiáng)碳化硅陶瓷基復(fù)合材料
碳纖維增強(qiáng)碳化硅陶瓷基復(fù)合材料耐腐蝕、耐高溫、耐磨損、韌性高，能夠廣泛用于能源、交通、化工等領(lǐng)域的關(guān)鍵部件，比如摩擦制動(dòng)材料、耐化學(xué)腐蝕葉片等。
東南大學(xué)
2025-02-08
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磷酸鎂基快速修補(bǔ)材料
本技術(shù)開發(fā)了先進(jìn)的磷酸鎂基快速修補(bǔ)材料。通過使用分子模擬技術(shù)，聯(lián)合數(shù)學(xué)模型的建立，能夠指導(dǎo)高耐水性快速修補(bǔ)材料的合成。
青島理工大學(xué)
2021-04-22
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新型硼基鋰電負(fù)極材料
首先設(shè)計(jì)合成了 Fe2B 間隙化合物，其中包含一維硼鏈結(jié)構(gòu)和高導(dǎo)電的 Fe 主體網(wǎng)絡(luò)，該化合物表現(xiàn)出與純硼截然不同的電化學(xué)性質(zhì)， 1400 次循環(huán)后基于 B 計(jì)算的容量可達(dá) 10700 mA h/g 。高導(dǎo)電的 Fe 基質(zhì)和高分散的一維硼鏈結(jié)構(gòu)首先激活了部分 B 的儲(chǔ)鋰潛能，并且在循環(huán)反應(yīng)過程中 Fe 基質(zhì)不斷將硼鏈分散成單原子，從而實(shí)現(xiàn)了更高效的儲(chǔ)能。然而，由于間隙化合物中 B 的質(zhì)量含量過低，材料整體容量不符合實(shí)際需求。研究者隨后通過熱力學(xué)計(jì)算發(fā)現(xiàn) B2O3 與鋰發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)吉布斯自由能變僅為 -489 kJ/mol ，即發(fā)生該反應(yīng)的逆反應(yīng)發(fā)生僅需克服 489 kJ/mol ，遠(yuǎn)小于可逆負(fù)極材料 Fe2O3 和 SnO2 。?
北京大學(xué)
2021-04-11
金屬基復(fù)合材料（MMCS）
金屬基復(fù)合材料是近幾年來迅速發(fā)展起來的一種高技術(shù)的新型工程材料，它具有高的比剛度，比強(qiáng)度，優(yōu)良的高溫性能，低的熱膨脹系數(shù)以及良好的耐磨、減摩性。由于其優(yōu)良的加工、成型性能，明顯的性能價(jià)格比之優(yōu)勢(shì)，在世界許多國(guó)家，如美國(guó)、英國(guó)、日本以及印度、巴西等對(duì)它的研究和應(yīng)用開發(fā)正多層次大面積的展開。金屬基復(fù)合材料的成功應(yīng)用首先是在航空、航天領(lǐng)域，如美國(guó)宇航局（NASA
西安交通大學(xué)
2021-01-12
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多孔鈦基骨修復(fù)材料
鈦及鈦合金在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。隨著表面改性技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)表面生物活化改性的多孔鈦材料不僅具有良好的生物相容性和骨傳導(dǎo)性，還可具有骨誘導(dǎo)性。中心在國(guó)家“十一五”、“十二五”科技支撐計(jì)劃資助下，利用獨(dú)特的多孔金屬制備技術(shù)及表面電化學(xué)改性技術(shù)制備出骨誘導(dǎo)多孔鈦材料，其力學(xué)性能與人體自然骨匹配良好，在應(yīng)用于承力部位骨修復(fù)方面具有極大的優(yōu)勢(shì)。
四川大學(xué)
2016-04-20
TiC顆粒增強(qiáng)鋼基及鐵基復(fù)合材料
TiC顆粒增強(qiáng)鋼基及鐵基復(fù)合材料適用于在苛刻條件和環(huán)境（如：強(qiáng)負(fù)荷下的強(qiáng)磨損，高溫下的磨料磨損，強(qiáng)腐蝕氣氛中的沖蝕等）工作的設(shè)備零部件。這種新材料以合金鋼為基體，以TiC為增強(qiáng)體，具有常規(guī)的金屬材料難以比擬的一系列特征：1.耐磨損：在各種試驗(yàn)條件下，它的耐磨損性能遠(yuǎn)優(yōu)于與其成分相似但不含TiC的合金鋼；2.工藝性能好：尤其是它的熱加工（包括鍛、軋和熱擠壓等）性能，優(yōu)于一般的高合金鋼；3.性能的可調(diào)性：可以根據(jù)使用要求，調(diào)整成分，形成不同性能（強(qiáng)度、硬度、塑性及耐磨損性能）配合的材料； 4. 熱膨脹系數(shù)小：尺寸穩(wěn)定性好；5.強(qiáng)度高：特別是它的高溫強(qiáng)度和抗蠕變性能高于與其成分相似，但不含TiC的合金鋼；6.成本低：新材料采用原位合成法應(yīng)工藝制備。這種工藝方法先進(jìn)，流程合理，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
東南大學(xué)
2021-04-10