01

高效电机用非晶纳米晶合金制备技术

成果简介

软磁材料是电力电子技术领域的关键基础材料。本团队设计并开发的且有高Bs，强非品形成能力和高杂质兼容性的新型Fe基非晶纳米晶合金(HBNAS)，利用工业原料可制备出低成本的铁基纳米晶合金，热处理后合金具有较好的韧性和优异的软磁性能。开发的合金各项性能指标均超过目前市场产品，饱和磁感应强度比现有变压器用非晶软磁合金高12%。同时，将本团队研发的新型非晶纳米晶合金应用到非晶电机中，通过仿真与同等规格和条件的硅钢电机对比，应用本团队研发的非晶纳米晶合金，电机的重量可减轻8%，空载损耗可降低80%，负载损耗可降低15%，满载效率可提高2%。

技术优势

团队通过综合考虑合金元素组成对非晶形成能力、磁性能和可加工性的影响，成功用工业等级原材料开发出兼具高杂质容忍性、低成本和高饱和磁感应强度的新型Fe基非晶纳米晶合金(HBNAS)。该HBNAS纳米晶合金的饱和磁感应强度高达1.75T以上，明显高于目前市场产品。该合金同时具有较高的非晶形成能力和良好的杂质兼容性，可满足制备非品纳米晶合金宽带的工艺性要求，使用快速急冷法和工业原料成功制备出低成本的铁基纳米晶合金。热处理后样品的性能稳定，软磁性能优异。优异的综合性能和生产工艺性使其具有良好的产业化前景，更适用干节能变压器、高效电机和电抗器等领域。另外，针对非晶纳米晶合金材料薄、脆、硬，以及磁性能对应力敏感的特性，非晶软磁团队开发了新型电机磁芯加工工艺，解决了加工精度和加工效率的难题，生产成本也大幅度降低，更重要的是通过多项技术处理，加工后的磁芯损耗增幅明显降低。

应用市场

使用非晶纳米晶合金定子对于降低高速电机的损耗和铁芯的温升、提高功率密度具有重要意义。在高速高频应用领域有较明显的性能优势，当前应用的重点主要是对高转速、高功率密度有需求的高速电机，包括电动汽车驱动电机、高速主轴电机、高速风机驱动电机、高速水泵驱动电机、高速压缩机用电机、高速离心机用电机等。

合作模式

技术开发、技术转让

02

P波及宽频吸波材料设计、制备及应用技术

成果简介

吸波材料在军民两大领域有着广泛的应用，在诸如高频电子器件，电磁屏蔽与干扰，雷达波隐身器件研发等实际应用中都起着关键作用。随着信息存储密度、数据传输速率和处理频率的提高、雷达扫描精度的提升，吸波材料的工作频率已达到GHz频段。吸波材料一般由高分子粘接剂和电磁波吸收剂两部分组成。磁性材料作为最常用电磁波吸收剂，在高频(GHz频段)条件下不仅具有优良的电磁性能:高磁导率、高饱和磁感应强度、高有效电阻率等，同时也显示出宽频使用特性。

技术优势

P波段吸波材料:有效厚度小于2mm，反射损耗小于-10dB的吸收带宽大于Mhz。宽频吸波材料：有效厚度小于3mm，反射损耗小于-10dB的吸收带宽大于16GHz，可覆盖2GHz-18GHz全频段，反射损耗小于-15dB的吸收带宽大于10GHz，可覆盖X波段及Ku波段。该材料与国内宽频吸波材料产品相比，同样厚度和同样吸收强度下，低频段大于2-3GHz，高频段高出3-4Ghz。

应用市场

开发宽频吸波材料可满足通讯电子器件集成化、高频化和小型化的需求，目前全球吸波材料市场规模将达80亿美元，移动通信和电磁屏蔽/吸波领域市场应用巨大。通过开发性能更为优异的宽频吸波材料、突破宽频吸波材料的设计和制备难题，有利于提高产品的经济附加值，形成新的磁性材料制造业经济增长点；P波段吸波材料更是为国防安全提供必要基础。宽频吸波材料用于2-18GHz的超宽频电磁波屏蔽与吸收，可用于电子器件、微波暗室等关键部位的抗电磁干扰；P波段吸波材料主要用于对抗米波雷达的探测，实现米波隐身及电磁屏蔽。

合作模式

技术开发、技术转让、小批量供货

03

高丰度混合稀土永磁材料制备技术

成果简介

在稀土永磁领域，利用稀土元素替代实现对磁体硬磁相内禀磁性调节在产业界的应用已经较为成熟，尤其是以重稀土元素Dv、Tb进行元素替代，然而高丰度低成本稀土元素LaCeY在稀土永磁材料中的应用相对较少，造成高丰度稀土La、Ce、Y的囤积和浪费。因此，针对稀土资源的分布和应用的不平衡现状，发展高丰度稀十元素在永磁材料中的应用成为重要的发展方向。

针对我国南方离子型中、高钇稀土矿特点，项目团队持续开展了高丰度稀土永磁材料研发和产业化工作，开发出且有优导耐温特性的高性能高稳定性磁体，突破了高丰度稀十元素在永磁领域的应用瓶预。该研究结合主相结构调控及晶界增强技术，实现了高丰度稀十在永磁材料中高效应用，对干解决我国稀十资源平衡利用的压家战略问题，推动稀土永磁产业持续健康发展具有重要意义。

技术优势

利用稀土元素自身的冶金行为特点，设计并开发出高丰度稀土元素偏聚于主相晶粒核心的核壳结构，晶粒表层的较低的高丰度稀土含量使得主相晶粒具有更高各向异性场的壳层区域，能够有效抑制晶粒表面的反磁化形核过程，增强磁体的锈顽力。通过讲一步发展高教的晶界优化技术，解决了高主度稀十磁休中晶药黏连，晶界相钟失的难题，成功实现了连续均匀的品界相对核壳结构硬磁相的包著，使得高主度混合稀十磁体表现出较高的矫顽力及优异的耐温特性，且产品的原料成本优势显著，能够降低10%~30%的稀土钕用量。

应用市场

目前高丰度混合稀土永磁材料主要集中在伺服电机、新能源汽车、风力发电，变频空调等市场领域。以铈取代磁体为例，年磁体产量达到吨，但铈取代磁体牌号主要集中在N档，本项目团队利用高丰度混合稀土冶金特性，设计并开发出系列N、M、H档牌号的磁体，磁钢的耐温特性由于目前常规商业磁体，能够满足应用领域的需求。

合作模式

技术开发、技术转让、小批量供货

04

环保型石墨烯/铜基电接触复合材料

成果简介

电接触材料是以白银或黄金等有色金属为基体材料，作为电器产品的核心部件，麦有“电器心脏”之称，是国民经济各领域不可或缺的基础材料之一。但是，铜基材料在潮湿空气环境下容易氧化，使得接触电阻增大，温度升高，产生电火花和电弧而使开关失效，极大的增加了电器长期使用风险。这一问题导致铜基触头材料一直无法在低压电器领域得到推广。因此，在行业进行材料升级换代时，亟需解决铜基电接触材料的耐电弧烧蚀性、摩擦磨损性能和界面熔焊等问题。

本团队利用CVD在铜粉表面上均匀地沉积单层或者多层石墨烯，形成铜粉和石墨烯之间的二维石器烯界面和石墨烯/铜的三维网络结构。石墨烯的三维网络结构和石墨烯界面可以增大铜粉的耐电弧烧蚀性能和摩擦磨损性能，并且基于石墨烯超薄(厚度仅原子层级)的特性，不影响铜基体的电导率。

技术优势

1.石墨烯/铜的导电率为97%IACS；

2.石墨烯/铜的耐烧蚀性能比纯铜增强了1倍以上；

3.石墨烯/铜的摩擦磨损性能比纯铜增强了1倍以上。

应用市场

电接触材料全球市场约为31亿美元，国内市场约12亿美元，其中约80%为低压电器用触头材料，主要采用化学稳定性较好的银作为基体材料。据统计，全球电接触材料行业年用银量在吨以上。由于银材料成本高，回收处理复杂，电接触件企业一直希望用铜替代或者部分替代现有的触头材料，来降低成本，节约贵金属资源。

合作模式

技术开发、技术转让

05

正渗透海水淡化膜

成果简介

全世界总贮水量为13.86亿立方米，但是能够被人类所利用的淡水仅为1%左右。随着社会经济的讯谏发展，人口数量的激增，人举对水资源的需求与日俱增，同时带来的水资源污染日益加剧。我国的水资源形势更加严峻，我国人均水资源占有量仅为世界水资源人均占有量的1/4，被联合国列为全世界水资源最为短缺的国家之一。正渗透技术，是21世纪以来兴起的一种新型膜分离技术，利用渗透压差驱动溶剂从渗透压较低的原料液透过正渗透膜传输到渗透压较高的汲取液，而溶质或离子被阻挡的过程。与压力驱动的纳滤和反渗透过程相比，正渗透具有较低的结构向，更容易的膜清洗和更高的水回收率，在污水外理与回用，海水淡化、食品和药物浓缩等领域展现出巨大的应用潜力。

项目团队研发了系列正渗透膜，并将其与汲取物一起封装成“袋子”，运用正渗透原理，从河/湖淡水、海水和苦咸水等各种不同水源制水，并且可根据人体每日营养需求，科学配置汲取物，供水、给养同时进行。

技术优势

与反渗透海水淡化装置相比，正渗透海水淡化水袋的特点与优势如下：

1.轻量化：反渗透海水淡化水袋以压力为驱动力，需要增泵和管线等配件和附件，正渗透海水淡化器件无需外加驱动力，所以，正渗透海水淡化器件轻便、可穿戴，机动性好；

2.操作更简便：反渗透海水淡化装置需要通过持续按压手柄提供驱动力，正渗透海水淡化器件静置即可解放双手；

3.海水淡化产物：反渗透海水淡化装置只能产生淡水，正渗透海水淡化水袋产生的淡水中含有碳水化合物、蛋白质、维生素等人体生命所必须的营养物质，同时供水、给养。

应用市场

正渗透水袋为在海上与野外等特殊场所执行特殊任务的兵士，偶遇突发事件的舰艇与船舶的工作人员提供饮用水和人体必须的营养物质，维持生命;还可以应用于抢险救灾领域，供给面临突发自然灾害与水路污染的民众使用。

合作模式

技术开发、技术转让

06

高透光率耐磨长效亲水涂层

成果简介

亲水涂层在日常生活中应用已越来越广。例如护目镜、激光防护镜、望远镜及各种摄像设备的镜头、车辆挡风玻璃及后视镜等透明材料在人们的生产生活中发挥着巨大的作用，然而透明材料的雾化问题严重影响其正常使用;空调交换机水淋冷却板也存在着水流聚集不铺展导致的冷却不均匀问题;低表面能材料的胶粘时也存在着难以粘牢的表面能的问题，这些难点的解决都依赖干亲水涂层的发展。目前已有的亲水涂层虽然能够实现亲水效果，但是仍存在着透光率低、亲水长效性差、涂层不耐磨等问题。因此，开发高透光率耐磨长效亲水性能的涂层迫在眉睫。

项目团队基干材料表面微-纳结构设计和润混性调控原理研发了系列高性能的亲水涂层材料，可实现长效超亲水性的同时具有高的透光性和耐磨性;基于这些亲水涂层的开发针对材料表面不同亲水需求的工况，为透明材料防雾和高表面能处理等相关产品需求和企业提供解决方案。

技术优势

通过物理气相沉积技术、喷涂技术以及电沉积技术等对材料表面进行微-纳结构设计以及通过化学自组装改性及等离子体改性等技术实现材料表面润湿性的调控相结合的方式实现了系列亲水涂层的开发。所开发的亲水涂层用于透明基材时的透光率与基材本身相当、亲水长效性优异，目前测试半年后接触角仍然低于10°、涂镀干材料表面时能大大提高表面能，对基塑料制品表面镀亲水涂层后达因值由28增加到了65。另外、针对材料的特性及不同外观可针对性的提供相应的亲水涂层制备方法。目前，相关产品已在相机镜头、加湿器出雾道、护目镜等防雾产品以及空调交换机部件、高表面能处理需求场景得到广泛应用。

应用市场

透明材料，如护目镜、激光防护镜、望远镜及各种摄像设备的镜头、化学或生物防护面具、车辆挡风玻璃及后视镜等。

合作模式

技术开发、技术转让

07

石墨烯超薄涂层

成果简介

二维石墨烯薄膜因其高比表面积、光学透明、力学柔性、电学优异等性能在多领域具有重大的应用潜力。然而，石墨烯薄膜材料的宏观大面积可控制备是目前面临的极大挑战，极大限制其应用。

本项目采用水/空气界面手细力诱导挤压片景石黑烯成膜的方法，获得厚度可控、导电、导热以及润滑、分离性能优异的二维薄膜产品。我们可实现大面积石墨烯薄膜（面积可达数平方米级，厚度在微纳米且连续可调）产品的超快谏连续化制备。该产品可完整无拐转移至其底材料上，通过成膜技术和生产工艺的优化，实现大面积石墨烯二维薄膜产品的低成本、连续化生产，着重解决该产品在不同基底材料表面的高效无损转移难题。

技术优势

相比现有二维薄膜制备技术（如旋涂法、滴涂法、刮涂法、喷雾涂布法、浸涂法、抽滤法、Langmuir-Blodaett法、化学气相沉积法），该种水/空气界面毛细力诱导挤压片层石墨烯成膜的方法操作简单、生产效率高（面积可达数平方米级）、性能稳定、均一，不需要复杂和昂贵的仪器设备，对环境要求低，能够实现对制备的薄膜厚度、导电、导热以及润滑、分离等性能可控调节，且可以非常方便的转移至任意基底对薄膜材料进行进一步加工和修饰处理。

应用市场

本产品可应用于加热、散热、柔性电子、润滑、分离等领域。

合作模式

技术开发、技术转让

08

太阳能界面蒸发海水淡化技术

成果简介

太阳能界面蒸发海水淡化技术因其不消耗常规能源、安全、低成本、无污染、淡水品质高等优势有望成为解决淡水短缺问题的有数措施。然而，界面光热蒸发核心材料的大规模，高效，低成本的可摔制备是目前面临的巨大挑战，极大限制了其产业化应用。

本项目采用常温全湿法氧化聚合的方法，获得结构可控、光热效率高、耐水洗、高强度、安全环保、柔性可折叠的光执布产品。我们可利用现有商业化的布讲行修饰改性实现大规模二维光执布产品的低成本，高效，连续化制备。该技术可适应于不同的工作场景，通过聚合条件和生产工艺的优化，实现大规模光热布产品的低成本、连续化生产，着重解决该产品大规模高效制备难题。

技术优势

相比现有光热蒸发材料制备技术（如碳化法、刮涂法、抽滤法、浸涂法、冷冻干燥法），该种常温常压全湿法制备方法制备工艺简单、生产效率高、性能稳定、强度高、耐水洗、成本低，不需要复杂和昂贵的仪器设备，对环境要求低，能够实现对光热单元结构、光热性能的可控调节，且可以非常方便的折叠、裁剪、缝制等以满足不同应用场景的实际需求。

应用市场

本产品可应用于便携式海水/苦咸水淡化设备、水质净化、环保污水处理等。

合作模式

技术开发、技术转让

09

高硬、耐磨、自润滑类金刚石涂层

成果简介

在能源和环境双重压力下，海洋工程装备、航空航天、汽车工业、先进制造等国家重大产业技术发展迅猛，这对服役于复杂、多变、苛刻工况条件下的机械运动关键部件的耐磨、润滑、承载性能要求越来越高，迫切需要研究发展具有超低摩擦、高可靠性、长寿命、良好环境适应性等特性的新型耐磨润滑强化材料。类金刚石(DLC)涂层是一类定义广泛的无定型(非晶)碳材料，主要由含金刚石相的sp3杂化键和sp2键的石墨团簇的三维交叉网络结构形成，具有许多优异特性，如高硬度、低摩擦系数、高耐磨耐蚀性、宽透光范围、优异化学惰性和生物相容性、表面光滑等。

本项目利用自主研制的多种物理气相沉积复合技术，通过涂层材料组分结构性能的作用规律研究，设计制备了且有高硬，良好耐磨耐蚀，减摩润滑以及功能特性的高性能类金刚石涂房材料，研发了涂层产业化关键技术以及成套流积装备技术，满足上述多个行业及纺织、3C产品等对高性能而磨、耐蚀、润滑涂层材料技术的重大工程化应用需求。

技术优势

1.绿色、低温，大面积均匀，成本低的复合离子束和阴极电弧PVD技术；

2.可在金属、合金、陶资、塑料等多种基体表面实现良好结合力的涂覆；

3.高性能类金刚石涂层性能指标:高硬度(20-70Gpa)、强膜基结合力(50N)摩擦系数(0.03-0.2)、耐温性(-℃)，涂层厚度(5nm~4um)、沉积温度(℃)。

应用市场

1.切削刀具、冷作模具等用硬质耐磨切削保护涂层和抗粘附涂层；

2.船用、汽车发动机的凸轮、挺杆、密封圈、柱塞泵等零部件表面固体润滑涂层；

3.纺织缝纫用旋梭、针杆，及压缩机滑片等表面耐磨润滑涂层；

4.显示器、太阳能电池用光学膜；

5.生物医学领域的人工心瓣膜、血管支架、关节、肿瘤治疗针的表面改性生物相容涂层。

合作模式

技术开发、技术转让、小批量供货

10

金属表面耐蚀导电碳基涂层

成果简介

作为一种清洁、高效、绿色的氢能能源发电新技术，质子交换膜燃料电池(PEMFCs)备受

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