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一、 項(xiàng)目簡(jiǎn)介鋁合金因重量輕、資源豐富、綜合性能好，所以在機(jī)械、交通運(yùn)輸、航天與軍事工業(yè)等高新技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用逐年增加。生產(chǎn)高質(zhì)量的鋁合金，控制鑄錠組織是十分必要的，而控制其組織和性能的關(guān)鍵之一是獲得細(xì)小均勻的等軸晶。晶粒細(xì)化是近期國(guó)際上對(duì)傳統(tǒng)材料升級(jí)和創(chuàng)造新型合金的三大工藝手段之一。因此，可以運(yùn)用細(xì)化晶粒的方法來(lái)提高合金的性能，從而滿(mǎn)足不斷發(fā)展的技術(shù)對(duì)高性能材料的需要。晶粒細(xì)化方法可分為內(nèi)生形核質(zhì)點(diǎn)法和外來(lái)形核質(zhì)點(diǎn)法，內(nèi)生形核法主要包括電磁作用、超聲波振動(dòng)、快速凝固等方法，而外來(lái)形核質(zhì)點(diǎn)法是通過(guò)向呂溶液中加入中間合金細(xì)化劑，產(chǎn)生異質(zhì)形核核心，提高晶體的形核率，從而細(xì)化晶粒。在實(shí)際生產(chǎn)中，內(nèi)生形核的幾種方法都有一定的局限性，如需要特殊的設(shè)備和工藝，成本較高等，因此，目前向鋁合金熔液中添加細(xì)化劑仍是細(xì)化晶粒最簡(jiǎn)單有效的方法。目前，應(yīng)用較為廣泛的鋁合金細(xì)化劑包括Al-Ti-B、Al-Ti-C等中間合金細(xì)化劑。Al-Ti-B的細(xì)化機(jī)理是Al-Ti-B加入到鋁合金熔液中，會(huì)與鋁熔體中的鋁反應(yīng)生成Al3Ti、TiB2、AlB2等粒子，它們分散到整個(gè)合金熔液中并形核，從而起到晶粒細(xì)化作用。隨著鋁合金晶粒細(xì)化劑的多元化發(fā)展，人們通過(guò)向合金中加入稀土元素來(lái)提高細(xì)化效果和細(xì)化的長(zhǎng)效性。稀土元素是表面活性物質(zhì)，易在鋁或鋁熔液的晶界和相面上吸附偏聚，稀土的加入不僅能夠改善Al3Ti形核相的形態(tài)和分布，還能細(xì)化熔液中微粒尺寸，同時(shí)稀土還具有除氫、凈化鋁液的作用。鈧是一種稀土元素，Sc元素是優(yōu)化鋁合金組織和性能的最有效的元素，Sc對(duì)Al有很強(qiáng)的彌散強(qiáng)化、晶粒細(xì)化作用，并可有效抑制Al的再結(jié)晶。Sc和Al相互作用的主要特征是共晶共格，Sc和Al生成的Al3Sc相與Al基體母相共格，對(duì)位錯(cuò)及亞晶有極大的釘扎作用，阻止和抑制晶粒長(zhǎng)大，促進(jìn)晶粒細(xì)化，微量的鈧元素就能夠?qū)︿X合金起到很好的晶粒細(xì)化效果。近年來(lái)，快速凝固技術(shù)在工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，經(jīng)過(guò)快速凝固處理后，金屬在液態(tài)中的溶解度得到擴(kuò)大，材料各部位的組織更加緊密，凝固結(jié)晶會(huì)更加細(xì)小，晶粒的分布更加均勻，這些結(jié)構(gòu)上的改變使材料擁有了更高的綜合性能，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)具有重要的意義。本項(xiàng)目中的新型細(xì)化劑是在已有應(yīng)用成熟的細(xì)化劑的基礎(chǔ)上，向其中添加微量稀土鈧元素，并結(jié)合快速凝固技術(shù)制備而成。將該新型細(xì)化劑加入到A356.2鋁合金后，合金微觀組織由原來(lái)粗大的樹(shù)枝狀晶粒變?yōu)榧?xì)小的等軸晶，與已有的細(xì)化劑相比，其細(xì)化效果更加明顯，對(duì)合金力學(xué)性能有更大的提高。二、 項(xiàng)目技術(shù)成熟程度已完成實(shí)驗(yàn)工作。實(shí)驗(yàn)中，對(duì)比了A356.2鋁合金分別加入傳統(tǒng)鑄態(tài)Al-Ti-B、快速凝固Al-Ti-B、鑄態(tài)Al-Ti-B-Sc和快速凝固Al-Ti-B-Sc，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，快速凝固Al-Ti-B-Sc中間合金對(duì)A356.2鋁合金具有最好的細(xì)化效果，微量稀土元素Sc的加入和快速凝固技術(shù)的使用使細(xì)化劑具有了更好的細(xì)化效果，經(jīng)過(guò)該細(xì)化劑細(xì)化后鋁合金的力學(xué)性能會(huì)得到更大的提高。三、 技術(shù)指標(biāo)本項(xiàng)目中，未細(xì)化前，A356.2 鋁合金的平均晶粒尺寸為120μm左右；加入傳統(tǒng)Al-Ti-B細(xì)化劑后，A356.2鋁合金的平均晶粒尺寸會(huì)細(xì)化至80μm左右；而加入該新型細(xì)化劑后鋁合金的細(xì)化劑會(huì)細(xì)化至30μm左右，可見(jiàn)，該新型細(xì)化劑對(duì)A356.2鋁合金細(xì)化效果非常明顯。經(jīng)過(guò)該細(xì)化劑細(xì)化后，A356.2鋁合金的性能也有一系列的提高，硬度值由細(xì)化前的80HV增加到接近100HV。細(xì)化并熱處理后，抗拉強(qiáng)度由原來(lái)的300MPa增加到接近370MPa，延伸率由原來(lái)的4.5%可增加到5%以上。該項(xiàng)目中的相關(guān)內(nèi)容已申報(bào)發(fā)明專(zhuān)利，申請(qǐng)?zhí)枮?0130644087.1，專(zhuān)利正在受理過(guò)程中。四、 市場(chǎng)前景鋁合金資源豐富，且具有良好的綜合性能，所以應(yīng)用非常廣泛，向熔融鋁合金中加入中間合金來(lái)細(xì)化鋁合金的晶粒可以進(jìn)一步提高合金的性能。隨著鋁合金應(yīng)用的進(jìn)一步廣泛，對(duì)鋁合金性能的要求也越來(lái)越高，該項(xiàng)目所涉及的內(nèi)容在細(xì)化鋁合金內(nèi)部組織，獲得性能更優(yōu)異鋁合金具有非常突出的效果。該項(xiàng)目中的新型細(xì)化劑，在低壓鑄造鋁合金車(chē)輪的生產(chǎn)過(guò)程中將會(huì)有很好的市場(chǎng)前景，其對(duì)鋁合金車(chē)輪性能的提高能夠滿(mǎn)足更高的使用要求，隨著技術(shù)的不斷成熟，該新型細(xì)化劑很可能取代現(xiàn)在已有的應(yīng)用成熟的鋁合金細(xì)化劑。五、 規(guī)模與投資需求六、 生產(chǎn)設(shè)備TECNO 90工業(yè)熔煉爐、快速凝固設(shè)備等生產(chǎn)設(shè)備及萬(wàn)能拉伸試驗(yàn)機(jī)、金屬分析儀、金相顯微鏡等檢測(cè)觀察設(shè)備。七、 效益分析由于該項(xiàng)技術(shù)屬本領(lǐng)域的新技術(shù)，較已有的技術(shù)相比有突出的優(yōu)勢(shì)，按每年生產(chǎn)1000噸計(jì)算，可獲利約2000萬(wàn)。八、 合作方式面談。九、 項(xiàng)目具體聯(lián)系人及聯(lián)系方式項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：趙維民，電話(huà)：13370316780，  郵箱：wmzhao@hebut.edu.cn 。十、 附件：成果圖片 A356.2鋁合金細(xì)化前后的金相組織

一、研究背景 熱浸鍍鋅是用于鋼鐵材料腐蝕防護(hù)最主要的方法之一。為了應(yīng)對(duì)現(xiàn)代科技對(duì)鋼鐵耐腐蝕性日益增長(zhǎng)的要求，歐美、日韓等一些發(fā)達(dá)國(guó)家先后研發(fā)出了一批具有高耐腐蝕性的熱浸鍍用Zn-Al系合金材料（見(jiàn)表1），尤其是Zn-Al-Mg合金具有優(yōu)異的耐腐蝕性，如日本新日鐵公司開(kāi)發(fā)的SuperDyma合金鍍層，耐蝕性大約為普通純鋅鍍層的15倍以上，可與部分不銹鋼相媲美，但是成本遠(yuǎn)低于不銹鋼產(chǎn)品，具有極大的市場(chǎng)價(jià)值。 我國(guó)是世界上最大的熱鍍鋅板生產(chǎn)國(guó)，而山東省的熱鍍鋅板產(chǎn)能位居全國(guó)第一，但絕大部分為普通鍍鋅板，以及少量的鍍鋁鋅硅板產(chǎn)品。因此，研究和開(kāi)發(fā)高耐腐蝕性Zn-Al-Mg合金鍍層材料，對(duì)山東省鋼鐵材料產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)具有非常重要的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值。 二、項(xiàng)目?jī)?nèi)容 本項(xiàng)目系統(tǒng)研究了Ti, Sb元素對(duì)熱浸鍍Zn-11Al-3Mg合金組織與性能的影響。通過(guò)XRD對(duì)Zn-11Al-3Mg-Ti-Sb合金試樣進(jìn)行了物相分析，通過(guò)SEM和EDS觀察和分析了合金試樣的組織結(jié)構(gòu)，通過(guò)洛氏硬度計(jì)測(cè)量分析了合金試樣的硬度性能，通過(guò)電化學(xué)阻抗分析和電化學(xué)極化分析，研究了不同含量Ti、Sb元素對(duì)合金耐腐蝕性能的影響，并在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了鋼板熱浸鍍實(shí)驗(yàn)。 三、項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)化可行性分析 前已述及，本項(xiàng)目市場(chǎng)前景非常廣闊，目前日韓等國(guó)生產(chǎn)的熱浸鍍Zn-Al-Mg板材在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)已有銷(xiāo)售，售價(jià)比國(guó)內(nèi)普通熱鍍鋅板貴一倍以上，產(chǎn)品增值極為顯著。本項(xiàng)目技術(shù)創(chuàng)新達(dá)到了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，已經(jīng)獲得國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利授權(quán)（圖4），技術(shù)轉(zhuǎn)化條件趨近成熟，實(shí)驗(yàn)室也進(jìn)行了小批量的熱浸鍍實(shí)驗(yàn)。我們希望與省內(nèi)具有較強(qiáng)實(shí)力的熱浸鍍板生產(chǎn)廠(chǎng)家進(jìn)行合作，繼續(xù)完成相關(guān)性能的測(cè)試和中試試驗(yàn)，早日實(shí)現(xiàn)該項(xiàng)目的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。 四、項(xiàng)目負(fù)責(zé)人及團(tuán)隊(duì)簡(jiǎn)介 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：周?chē)?guó)榮，博士，副教授，目前主要從事金屬板材涂鍍材料的研究，承擔(dān)山東省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃1項(xiàng)，完成山東省博士基金1項(xiàng)，同時(shí)參與了多項(xiàng)國(guó)家和省部級(jí)項(xiàng)目的研究，已發(fā)表SCI/EI收錄的研究論文20余篇，已獲國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利授權(quán)3項(xiàng)，曾于2011年10月赴韓國(guó)國(guó)立慶尚大學(xué)訪(fǎng)學(xué)1年； 項(xiàng)目組成員包括教授1人、副教授2人、講師2人、碩士研究生2人，秉持嚴(yán)謹(jǐn)踏實(shí)、團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神，致力于實(shí)踐“學(xué)以致用、學(xué)有所用”的宗旨，期望發(fā)揮高校科研能力強(qiáng)之長(zhǎng)，增補(bǔ)企業(yè)研發(fā)力量弱之短，努力實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研緊密結(jié)合，將實(shí)驗(yàn)室的科研能力轉(zhuǎn)化為企業(yè)的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，為祖國(guó)早日成為世界制造強(qiáng)國(guó)添磚加瓦！

Ti-3Al-5Mo-4.5V(俄羅斯牌號(hào)為 BT16，中國(guó)牌號(hào)為 TC16)鈦合金是俄羅斯航空材料研究院首先開(kāi)發(fā)的一種新型鈦合金，該合金屬于高強(qiáng)度鈦合金，其塑性非常好，并且對(duì)缺口、偏斜等的應(yīng)力集中敏感性較小，因此特別適應(yīng)于冷鐓法制造緊固件，如螺栓、螺釘、螺母和鉚釘?shù)龋嵌砹_斯航空和航天部門(mén)應(yīng)用的主要標(biāo)準(zhǔn)件材料。 Ti-3Al-5Mo-4.5V鈦合金特點(diǎn)是退火或淬火狀態(tài)下具有較高的塑性，主要的產(chǎn)品是棒絲材。Ti-3Al-5Mo-4.5V 鈦合金制造緊固件的最大優(yōu)點(diǎn)是可以在冷鐓后或再進(jìn)行

Ti-3Al-5Mo-4.5V(俄羅斯牌號(hào)為BT16，中國(guó)牌號(hào)為T(mén)C16)鈦合金是俄羅斯航空材料研究院首先開(kāi)發(fā)的一種新型鈦合金，該合金屬于高強(qiáng)度鈦合金，其塑性非常好，并且對(duì)缺口、偏斜等的應(yīng)力集中敏感性較小，因此特別適應(yīng)于冷鐓法制造緊固件，如螺栓、螺釘、螺母和鉚釘?shù)龋嵌砹_斯航空和航天部門(mén)應(yīng)用的主要標(biāo)準(zhǔn)件材料。Ti-3Al-5Mo-4.5V 鈦合金特點(diǎn)是退火或淬火狀態(tài)下具有較高的塑性，主要的產(chǎn)品是棒絲材。 Ti-3Al-5Mo-4.5V 鈦合金制造緊固件的最大優(yōu)點(diǎn)是可以在冷鐓后或再進(jìn)行

產(chǎn)品詳細(xì)介紹System 50/75 產(chǎn)品系列：萬(wàn)向吸氣臂，吸氣筆，抽氣罩，安全操作箱典型應(yīng)用：電氣工程，電子（如錫焊煙霧吸氣），激光技術(shù)（如激光煙霧吸氣），化學(xué)，醫(yī)學(xué)，制藥，食品工業(yè)，實(shí)驗(yàn)室，醫(yī)院，學(xué)校（教學(xué)和研發(fā)）等。突出的優(yōu)點(diǎn)：極其輕便 - 吸氣臂自行支撐，無(wú)需內(nèi)部結(jié)構(gòu)。操作簡(jiǎn)單 - 單手就可以萬(wàn)向移動(dòng)，無(wú)需工具。容易清潔 - 輕松拆卸，無(wú)需工具。不同顏色 - 有紅色，白色或黑色，與周?chē)ぷ鳝h(huán)境可輕松協(xié)調(diào)一致。多樣的附件 - 吸氣罩不同形狀和透明的設(shè)計(jì)，便于操作的觀察。  

Al-Si 合金具有低膨脹系數(shù)，良好的耐磨性及鑄造性能，在內(nèi)燃機(jī)活塞、缸 體壓等發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力傳動(dòng)件制造領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。過(guò)共晶 Al-Si 合金的微觀組織中 通常存在五瓣星狀、板片狀、八面體和其他復(fù)雜相貌的初晶 Si，這些分布在該 合金基體中的較粗大初晶 Si，嚴(yán)重割裂了合金基體，在外力作用下，合金中的 Si 相尖端和棱角部位易引起局部應(yīng)力集中，從而明顯降低了合金的力學(xué)性能， 尤其是影響其塑性、強(qiáng)度、耐熱性和熱疲勞性能的提高。與此同時(shí)，在過(guò)共晶 Al-Si 合金中，初晶 Si 易出現(xiàn)集聚現(xiàn)象，嚴(yán)重降低了合金的各項(xiàng)性能。要改善 過(guò)共晶 Al-Si 合金的性能,必須同時(shí)對(duì)共晶 Si、初晶 Si 進(jìn)行良好的細(xì)化處理，細(xì) 化、球化初晶 Si，才能使其得以廣泛應(yīng)用。目前國(guó)內(nèi)外實(shí)際生產(chǎn)中通常采取加 磷（P）的方法，亦稱(chēng)磷變質(zhì)（細(xì)化）處理。含磷變質(zhì)劑主要包括磷鹽或赤磷復(fù) 合變質(zhì)劑及含磷中間合金。其主要存在問(wèn)題如下： (1)磷鹽或赤磷復(fù)合變質(zhì)劑：處理過(guò)程中產(chǎn)生大量有害氣體，環(huán)境污染嚴(yán)重， 效果不穩(wěn)定，廢品率高。 (2) Cu-P 中間合金：熔點(diǎn)高，加入后難熔化；密度大，易沉淀偏析。 基于上述行業(yè)背景，本課題組研制開(kāi)發(fā)了一種應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)活塞、壓鑄合 金熔體變質(zhì)處理的新型 Al-P 晶種合金

集成電路是微電子技術(shù)的核心，與國(guó)防和國(guó)民經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化, 乃至人們的文化生活都息息相關(guān)。集成電路由芯片和框架經(jīng)封裝而成, 其中框架既是骨架又是半導(dǎo)體芯片與外界的聯(lián)接電路, 是芯片的散熱通道, 又是連結(jié)電路板的橋梁, 因此框架在集成電路器件和各組裝程序中占有極其重要的地位，目前，由于集成電路向高密度, 高集成化方向發(fā)展, 芯片的散熱問(wèn)題已成為突出矛盾。集成電路大規(guī)模和超大規(guī)模的迅速推進(jìn)，對(duì)集成電路框架及材料提出了高、精、尖、短、小、輕、薄的要求，過(guò)去廣泛使用的鐵鎳42合金已不能滿(mǎn)足要求。而銅合金框架材料, 利用銅合金優(yōu)良的傳熱性能, 加入少量強(qiáng)化元素, 通過(guò)固溶強(qiáng)化和彌散強(qiáng)化提高其強(qiáng)度, 同時(shí)僅稍微損失導(dǎo)熱性能。目前，銅合金框架已成為主體，形成了中強(qiáng)中導(dǎo)、高強(qiáng)中導(dǎo)、高強(qiáng)高導(dǎo)合金系列。以前，由于在合金的熔煉工藝、軋制和熱處理工藝以及板型控制等關(guān)鍵技術(shù)與國(guó)外先進(jìn)水平有較大差距，我國(guó)所使用的大規(guī)模集成電路引線(xiàn)框架材料長(zhǎng)期以來(lái)都是依靠進(jìn)口。目前，本課題組通過(guò)一系列研究，開(kāi)發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的Cu-Ni-Si系合金，并實(shí)現(xiàn)了Cu-Fe-P 系合金銅帶和異型帶的國(guó)產(chǎn)化大規(guī)模生產(chǎn)。 一、Cu-Ni-Si系銅合金主要性能指標(biāo) 1.抗拉強(qiáng)度σb：650～750MPa； 2.延伸率>8%； 3.導(dǎo)電率：45～60%IACS。 二、Cu-Fe-P系銅合金主要性能指標(biāo) 1.抗拉強(qiáng)度σb：450～600MPa； 2.延伸率>7%； 3.導(dǎo)電率：60～80%IACS。

集成電路是微電子技術(shù)的核心，與國(guó)防和國(guó)民經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化，乃至人們的文化生活都息息相關(guān)。集成電路由芯片和框架經(jīng)封裝而成，其中框架既是骨架又是半導(dǎo)體芯片與外界的聯(lián)接電路，是芯片的散熱通道，又是連結(jié)電路板的橋梁，因此框架在集成電路器件和各組裝程序中占有極其重要的地位，目前，由于集成電路向高密度，高集成化方向發(fā)展，芯片的散熱問(wèn)題已成為突出矛盾。集成電路大規(guī)模和超大規(guī)模的迅速推進(jìn)，對(duì)集成電路框架及材料提出了高、精、尖、短、小、輕、薄的要求，過(guò)去廣泛使用的鐵鎳42合金已不能滿(mǎn)足要求。而銅合金框架材料，利用銅合金優(yōu)良的傳熱性能，加入少量強(qiáng)化元素，通過(guò)固溶強(qiáng)化和彌散強(qiáng)化提高其強(qiáng)度，同時(shí)僅稍微損失導(dǎo)熱性能。目前，銅合金框架已成為主體，形成了中強(qiáng)中導(dǎo)、高強(qiáng)中導(dǎo)、高強(qiáng)高導(dǎo)合金系列。以前，由于在合金的熔煉工藝、軋制和熱處理工藝以及板型控制等關(guān)鍵技術(shù)與國(guó)外先進(jìn)水平有較大差距，我國(guó)所使用的大規(guī)模集成電路引線(xiàn)框架材料長(zhǎng)期以來(lái)都是依靠進(jìn)口。目前，本課題組通過(guò)一系列研究，開(kāi)發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的Cu-Ni-Si系合金，并實(shí)現(xiàn)了Cu-Fe-P 系合金銅帶和異型帶的國(guó)產(chǎn)化大規(guī)模生產(chǎn)。

隨著便攜式電子設(shè)備的快速發(fā)展，將微型電子設(shè)備運(yùn)用到可穿戴設(shè)備或者作為生物植入物的可行性越來(lái)越大。用柔性電子器件來(lái)替代傳統(tǒng)的硬質(zhì)電子器件的重要性也愈加凸顯，如何解決柔性電子設(shè)備的儲(chǔ)能問(wèn)題，是實(shí)現(xiàn)這些可能性的重要因素之一。 本成果設(shè)計(jì)并制備了一種新型柔性微型超級(jí)電容器，其具有制備工藝簡(jiǎn)單，成本較低，適用于各種粉末狀電極材料等特點(diǎn)。

電子科技大學(xué)功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室（Power Integrated Technology Lab.-PITEL）自2008年就已經(jīng)開(kāi)展Si基GaN(GaN-on-Si)功率器件的研究，是國(guó)內(nèi)最早開(kāi)展GaN-on-Si功率半導(dǎo)體技術(shù)研究的團(tuán)隊(duì)。近年來(lái)在分立功率器件如功率整流器、增強(qiáng)型功率晶體管及其集成技術(shù)方面取得了突出的研究成果。2008年在被譽(yù)為“器件奧林匹克”的國(guó)際頂級(jí)會(huì)議IEDM上報(bào)道了GaN-on-Si開(kāi)關(guān)模式Boost轉(zhuǎn)換器，國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了GaN-on-Si單片集成增強(qiáng)型功率晶體管和功率整流器