材料科学与工程学院Word文件下载.docx

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国内生产这两种电刷的企业众多，接产后可大幅度提高产品性能，提高市场竞争力。

因此具有良好的市场推广前景。

香烟过滤嘴用高性能吸附剂生产技术

我们在开展有关多孔炭的湖南省自然科学基金课题的研究过程中，开发了一系列制备高比表面积多孔炭的生产技术，并在此基础上制备出一种对香烟中的焦油和一氧化碳等有害成分具有高选择性和氧化性的高性能吸附剂，填充在香烟过滤嘴中，可有效降低香烟中有害物质的含量。

我国是烟草生产和消费大国，为了人民群众的身体健康，国家正在强制性要求生产香烟的企业降低香烟中有害物质的含量，而采用高效吸附剂是一种成本最低效果最好的办法。

因此生产香烟或生产香烟过滤嘴的企业急需该产品，具有良好的市场推广前景。

新型环保醇基燃料

与使用液化石油气、天然气及城市煤气相比，使用甲醇作燃料不需要压力容器，燃烧的烟气中的氮氧化物、氧化硫等有害气体的含量也要少得多。

与直接使用煤炭相比，它不会有灰渣，十分洁净。

加上甲醇可以从煤炭和天然气中直接合成，来源广，价格低，故其推广应用必将深受用户喜爱，具有较大的经济效益、环保效益和生态效益，是替代液化石油气、煤炭的理想民用燃料。

在一些大中型城市中尚没有使用天然气及城市煤气的液化石油气、柴油用户，在解放军的边防哨所，在宾馆、餐馆等较为集中使用生活燃料的场所，都是醇基液体燃料的潜在用户和受益者。

因此，醇基液体燃料具有广阔的市场前景，其推广应用必将产生巨大的社会效益和经济效益。

合作方式：

该项目可以采取多种方式进行合作，具体情况面议。

可全降解、无毒、成本较低的环保材料

不饱和聚酯酰胺脲树脂

该类树脂起初为液态，在有引发剂（使用量<

1.5%）存在加热条件下或紫外光照射下均可交联固化，得到强而韧的材料。

本项目立足于国内外可降解环保材料研究的最前沿、系源头创新，无强劲竞争对手。

本项目的开展，将有助于促成新型实用可降解环保材料的出现，在环保型粘接剂、环保型涂料、一次性用品、医学用品等方面有较大应用前景。

目前我国一次性用品有500多亿元的市场，现主要采用非降解高分子材料制备。

本项目的开展，将有助于促成新型实用可降解环保材料的出现，部分或完全取代现有产品，在环保、农业、材料科学等方面产生较大的经济和社会效益。

氧化锆-氧化铝耐磨耐腐蚀纳米复合材料

硬度：

70~80HRA

断裂韧性：

6~8MPa·

m1/2

抗弯强度：

650~800MPa

SiC微砂冲蚀磨损率≤3×

10-3m3·

m-3

冶金、能源、电力、先进制造等领域有广泛应用。

重金属与氨氮污染废水处理用磷灰石基复合材料

比表面积大、绿色友好、制备成本低、易批量合成。

可应用于重金属离子与氨氮废水的净化与回用。

高活性纳米铂、金、银负载磷灰石催化体系

活性高、形貌尺寸易调控、与国外同类产品相比价格优势显著。

可应用于多种精细化工产品（医药、化妆品、农药等）的催化合成。

高性能变形镁合金制备技术及应用

针对手机、笔记本电脑等电子通讯产品壳体用高性能镁合金薄板，汽车、列车车身框架、行李托架、地板、扶手、仪器面板、仪表盒、门窗框架、座椅等部件用镁合金板、棒、管、中空薄壁型材，开发了快速凝固技术制备镁合金板、带、棒、管和型材的安全、高效生产新工艺路线。

此类产品还可以推广到其它类型的汽车、列车、家用电器、电子、通讯等众多领域，乃至航空航天领域。

目前，国内从事高强高韧镁合金材料研究和产业化的单位极少。

建立此类产品的产业化基地，可以填补国内空白，创造良好的经济效益和社会效益。

低成本纳米微晶陶瓷制备技术

本项目开发了一种全新概念的纳米陶瓷制备新工艺新技术。

它采用天然矿物和工业废渣来取代高温烧结法中昂贵的纳米陶瓷粉末，使制备成本大幅降低。

用高温溶胶－凝胶工艺从根本上解决了材料组成的不均匀性和残留气孔等问题，同时具有生产周期短、效率高、能耗低、制品的均匀性和可靠性好等优点。

开发的原位受控晶化技术不仅使材料的晶粒尺寸控制在纳米级，而且还可对晶相数量和结晶形状进行有效控制，可获得具有球状或针状晶体的纳米微晶陶瓷。

项目开发的纳米微晶陶瓷是一种机械和化学性能优异的新材料，可在高温、腐蚀、无润滑等恶劣环境下用作耐磨结构材料，如陶瓷轴承、机械密封件、纺织瓷件、研磨体、管道、阀门、耐磨衬板、化工填料等。

知识产权及项目获奖情况：

该项目获得湖南省科技厅奖励。

汽车用碱土耐热镁合金研制及其成形关键技术

限制镁合金应用的一个主要因素是其抗高温蠕变能力差，如AZ系合金的主要增强相β相在高温时会发生软化，不但起不到强化效果，反而使其抗蠕变性能变差，使它难以作为关键零件（如发动机零件）材料在汽车等工业中得到广泛的应用。

如果能够开发出新的廉价、无毒、无放射性的耐热、抗高温蠕变的镁合金系列，掌握其工业化加工技术，并建立起大型的汽车用耐热镁合金工业化生产基地，对我国镁合金工业和汽车工业的发展将产生巨大的推动作用。

镁合金具有一系列优良性能如：

比重小、比强度和比刚度高、切削加工性能良好、电磁屏蔽性能良好和减震性能良好等，且镁的资源丰富，易于制取，其应用将愈来愈普遍，不仅在航空航天领域，而且在汽车和便携娱乐电子电器领域都将得到广泛应用。

粉末注射成形技术

粉末注射成形（PowderInjectionMolding，简称PIM）是将现代塑料注射成形技术引入粉末冶金领域而形成的一门近净形成形新技术。

该技术的最大特点是可以直接制造出具有最终形状的零部件，其产品不仅精度高、组织均匀、性能优异，而且其生产成本只有传统成形工艺的20～60%。

能够生产不锈钢产品为PIM打开了一个高价值的市场，具有大订单的用户主要来自医疗和牙科器械、畸齿矫正产品、阀类零件、化学机械零件、电子器件、食品和饮料机械产品。

高价值PIM产品主要来自于需要特种材料的应用领域，如kovar、invar和W－Cu合金，生产封装件、法兰、磁头、金属圈、外壳、散热片和其他电子封装工业用零件。

高耐磨耐蚀纳米镀层技术

本项目将纳米技术和传统技术结合起来，利用现有的镀层技术，针对镀层的性能，加纳米材料，可以获得纳米复合体系镀系。

纳米镀层的实施对象既可以是传统材料基体，也可以是粉末颗粒或是纤维，用于表面修饰、包覆、改性或增添新的特性。

在硬度高的耐磨涂层中添加纳米相，可进一步提高涂层的硬度和耐磨性能，并保持较高的韧性。

同时可以达到减小摩擦系数的效果，形成自润滑材料，甚至获得超润滑功能。

此外可显著地提高材料的耐高温、抗氧化性。

利用该技术能使汽车、摩托车发动机缸体、曲轴、连杆、活塞环、轴瓦等易磨损部件以及输水输油管道在耐摩擦、耐高温、耐腐蚀性方面得到根本改变，使产品质量产生质的飞跃。

天然石墨化学纯化技术

我们在开展有关石墨层间化合物的国家自然科学基金课题的研究过程中，开发了一种新的天然石墨化学纯化技术。

采用这一技术可将碳含量为85%的天然鳞片石墨提纯至99%以上，将碳含量为80%的天然隐晶质石墨提纯至98%以上。

经纯化的天然石墨可用作锂离子二次电池负极材料、燃料电池双极板材料、高温气冷堆用核燃料的包覆、石墨密封材料、石墨电刷、石墨导电滑板等。

本项目适合开采天然石墨的矿山、加工天然石墨的企业和应用天然石墨的企业。

多功能纳米建筑涂料

多功能纳米建筑涂料是技术含量高、综合性能好的绿色环保型建筑涂料，是纳米材料在涂料制备技术中的成功应用。

该项目通过涂料配方设计，特别是通过对纳米组分的制备、改性及分散技术的研究，解决了纳米组分在涂料中的相容性和稳定性问题，大幅度地提高了涂料的综合性能。

采用同时加入多种纳米组分的方法，实现了纳米组分的协同效应和性能上的互补，从而大大提升了涂料的综合性能。

一种耐高温、耐磨损无机涂料及其粘结剂的制备方法

此国家授权发明专利涉及一种涂施在金属基体的特殊的耐高温、耐磨损、耐腐蚀无机工业涂料，及其粘结剂的制备方法。

该涂料主要由无机粘结剂和陶瓷骨料组成。

由于不含有机高分子材料，且加入了耐磨陶瓷骨料，因而具有优良的耐高温（600～900℃）、耐磨损特性；

而现有采用有机粘结剂如环氧树脂、有机硅等制备的耐热、耐磨涂料，耐高温一般都在300℃以下；

该涂料可常温固化，无毒、环保。

可广泛应用于电力、冶金、化工等工业部门的金属管道，设备及零部件表面的涂施工艺中，从而提高金属的耐高温、耐磨损能力，延长其使用寿命。

直接经济效益视生产规模而异，若按年产20吨，市场价格：

1000元/Kg计算，则可获经济效益500～600万元，具有较好的经济效益。

绿色环保型无机粉体材料与聚合物复合改性乳化沥青灌浆料

本研究要解决的技术问题主要是为了克服对目前已建公路进行加固与防水处理所使用的灌浆料（水泥＋粉煤灰＋水玻璃等）中存在的性能不足、采用传统的灌浆料对公路进行加固处理后出现的整体效果差、持续时间短等缺陷所导致经常须要进行重复维修养护现象，利用无机粉体材料（包括纳米材料）与聚合物复合改性乳化沥青获得了综合性能优良、采用压力注浆时不破乳、在施工过程中可灌性好的新型灌浆料。

该灌浆料通过改变其中的配比，既可满足刚性路面（水泥路面）的基层加固与表面防水，还可满足沥青路面的基层加固与表面防水的要求，它具有优良的耐磨性、强度、抗老化性、优良的防水效果及很好的渗透性等综合性能。

本发明的研制者经过深入理论研究和反复试验、并采用正交试验进行选优，获得本发明技术方案，经长沙理工大公路工程试验检测中心检验24h后的抗折强度已达到2.6MPa。

该产品已在湖南省潭耒高速、耒宜高速、衡枣高速、长永高速有关路段进行了大量的现场试验，并取得了预期的效果。

目前正在进行扩大试验的工作。

高性能轻量化材料的产业化

交通运输是国民经济发展的主动脉，作为主要的交通运输工具，轨道车辆（列车、城市轻轨列车、地铁列车）和汽车（小轿车、客车、电动汽车）是我国重点支持发展的支柱产业。

随着现代科学技术的飞速发展以及人民生活水平的日益提高，运输车辆正向着轻量、大型、双层、高速、安全、舒适、环保、多功能、长寿命方向发展，而建设节约型社会更已成为实现国民经济可持续发展的关键举措。

采用新型的高性能铝合金、镁合金及其复合材料来代替传统的钢铁材料和普通的铸造铝合金，从而实现对交通工具减重是最行之有效的方法。

本项目的目的就是以现有技术为依托，广泛开展汽车、电动汽车、轨道车辆用喷射沉积高性能铝合金、镁合金、金属和高分子基复合材料的关键技术和产业化问题研究，最终建立起国内最大的车辆用轻量化材料生产基地和研发中心。

本项目的技术及产品还可以推广到航空航天、武器装备、能源和化工等其它高技术工业领域。

湖南大学在高性能轻量化材料的产业化关键技术方面开展了长期的研究工作，采用新型的喷射沉积技术研制节能环保新材料，其性能比传统技术制备的材料提高了30～50%，有些材料的性能提高幅度甚至达到80～100%，取得了一系列重大科技成果。

微细金属粉末的雾化法制备技术

微细金属粉末是一种主要的基础工业原料，市场前景很好。

研究一种高效率、低成本的微细金属粉末工业化生产技术，可以带来巨大的经济效益，并产生良好的社会效益。

根据国家需要和市场需求情况，结合国家攻关项目的研究任务，研究者在世界上首次创立了多级快速凝固制粉理论和技术，并发明了一系列多级雾化制粉装置，能够大规模生产上百种非晶、准晶、微晶微细金属粉末。

微细金属粉末可广泛用于粉末冶金、汽车、宇航、冶金、电子、化工、医药生物、环保、家电等高新技术领域。

该成果已实现产业化。

高速、高性能陶瓷CBN砂轮的制备

1.砂轮的使用速度为80米/秒；

2.规格为600×

20-35×

305mm的砂轮的不平衡克数小于20克;

3.砂轮的尺寸精度达到国际标准;

4.砂轮的耐用度为普通刚玉砂轮的120倍以上;

5.砂轮的磨削效率为普通刚玉砂轮的1.2倍以上。

该项目以微晶玻璃代替普通陶瓷作为砂轮的结合剂，因而砂轮的强度大为提高，可满足高速高效磨削要求。

技术为国内外首创，水平为国内外一流。

且具有生产工艺简单，设备投资少等特点。

该项目制备的砂轮主要用于汽车、摩托车及其他内燃机凸轮轴的高速高效磨削加工，但该工艺也可用于制备其他不同规格、材质和用途的高性能砂轮。

投资规模和效益分析：

年产值为1000万元的工厂设备投资约为120万元，需厂房面积120-150平方米，利润约为400万元。

无环境污染问题。

氟化石墨合成技术与开发应用

近几十年来，由于电机功率的不断提高，转速和线速度的增加，调整范围的加大，要求转动惯量的减少等等，特别是各种不同使用条件的专用电机（如航空电机、分马力电机、交流整流子电机、电力机车电机、轧钢电机、汽车电机、各种家用电器微型电机等）的出现，促使新品种、新结构、新型式的电（炭）刷不断涌现。

本课题主要在各类电（炭）刷的制造工艺、使用原料、特殊浸渍剂和添加剂方面作了先期的研究，取得了较好的效果。

研制的各种用途的S、D、J三大系列电（炭）刷质量指标优于国家质量指标，有些达到或超过美、英、法等国相关公司电（炭）刷产品质量指标。

各种交直流电机用S、D、J三大系列电（炭）刷，市场容量很大。

投资及效益分析：

根据企业和市场要求和需要，投资可大可小。

投资150万元，开发S、D、J三大系列电（炭）刷产品，产值可达600万元以上，利税30%左右。

电解制氟技术与含氟化工新材料研制

单质氟是提取与核武器紧密相关的铀原料非常重要的助剂原料，现世界发达国家对有关制氟技术均严加保密，禁止对外技术转让。

目前，工业制氟技术仅有少数国家掌握。

几年来，本课题组在电解制氟小试方面，已取得成功，在氟气提纯以及环保方面也取得重要的进展，并用自制氟气成功合成制得氟化石墨和氟化沥青。

这套小试电解制氟装置，经改造后还可研制生产各种含氟表面活性剂，以及氟树脂、氟橡胶等，这些都是用途极广的化工新材料。

由于单质氟极为活泼，因此制氟技术和安全装置难度大，要求高。

利用本小试成功的电解制氟装置，可成功制造用途极广的单质氟气（如用此氟气即可生产高新技术产品六氟化硫等），将此装置改造后，可研制生产许多含氟表面活性剂（如全氟辛酸及其盐），以及氟树脂、氟橡胶等用途极广的朝阳化工新材料。

投资2000万元，厂房2000m2，电解槽用电功率1200~1500千瓦，可年产氟气上百吨，年产值数千万元，可获利税近800万元。

若改造设备，可生产氟树脂、氟橡胶等系列氟化工产品，则产值会更高，利润更大。

沥青改性与深加工技术

沥青（包括石油沥青、煤沥青、天然沥青亦含煤焦油）来源广泛，现已成为道路建筑、房屋建筑、水工建筑、化工建筑、防腐防湿、涂料工业以及炭石墨材料等领域的重要材料和原料。

本课题组对煤沥青和石油沥青的组分、化学结构、各种性能指标测试以及改性技术等方面有长期研究工作基础，在改性沥青方面取得了一些先期研究经验，如对道路建筑方面用沥青产品的软化点、延展度、耐低温开裂等性能指标方面的研究已达到相关国外产品的质量指标。

现可根据用户需要进一步重点对专项用途沥青进行深加工高增值研究和开发。

改性沥青广泛应用于道路建筑、土木工程、化工建材、涂料、炭石墨材料以及新型功能材料和结构材料开发应用等方面，市场容量很大。

沥青的用途越来越广泛，综合深加工效应大，投资和效益可根据不同具体开发产品进行具体测算。

根据经验，利税占产值的30~40%。

铜合金尾料的综合利用技术

利用冶金、机械生产及加工过程中的铜合金尾料，采用本发明的综合技术制造高机械性能或耐磨性优良的铜合金，可免除电解过程中仅获得中间产品电解铜的传统回收工艺流程，具有节能、节材、生产周期短、降低成本、改善作业条件等优点。

每年我国铸造铜合金尾料年产量达5-6万吨，若利用本技术则铜合金尾料回收率比传统回收工艺提高30-50%，每吨多赢利200-2500元，有广泛的应用前景和良好的经济效益。

力学性能σ≥500MPa,δ≥15%,HB=100~400。

该项目适合于生产高机械性能或耐磨性好的铜合金铸锭（件）。

项目投资：

1.设备投资（按年产2000吨计算）40万元；

2.厂房投资50~60万元；

3.其他10~12万元；

合计110万元人民币。

HX系列远红外涂料

HX系列远红外涂料具有辐射或吸收热能效率高、耐腐蚀、耐磨损、抗氧化等特点。

在金属表面应用该红外涂料不仅能提高传热效率，而且能保护金属免受氧化和酸碱腐蚀，提高表面硬度和耐磨性，可成倍提高材料的使用寿命及设备的维护周期。

该涂料也可在有机材料和其它非金属材料表面应用，使用方便，安全可靠。

该系列红外涂料有HX-200、HX-600、HX-1200、HX-1600和HX-1800五类。

其最高使用温度分别为200℃、600℃、1200℃、1600℃和1800℃，节能效果在10~40%之间，因使用的环境条件和温度不同而异。

在能源、机械、电子、医药、化工、轻工、建筑等工业部门和日常生活中需要进行热交换和需要耐磨损、耐腐蚀的设备和零部件上均可应用。

建立一条年产500吨的红外涂料生产线，项目总投资200万元，其中设备投资100万元，可实现年产值1500万元，年利税在800万元以上。

新型导电采暖油漆的开发应用

导电涂料是近几年迅速发展的一种功能性涂料，可应用于电磁波屏蔽、加热控温，在建筑材料、农业育苗、日常生活中已得到越来越广泛的应用。

本研究成功制得的导电油漆，具有良好的导电性，主要用于冬季房间采暖。

将此油漆涂敷于室内经绝缘处理的墙壁或其它物体的壁面上（其表面可装饰复盖或用各种颜色的普通油漆涂刷），接通低电压电流，墙（板）面就会很快产生热量，在冬季可取代房间里各种电热器，并且节电效果明显。

本技术成熟、简单，可根据不同要求制造各种温区的油漆，其表面最高温度可达100℃以上,现可进行中试生产。

主要用于冬季室内采暖，可取代各种电热器和空调，也可制成具有采暖功能的各种颜色的壁画和各种采暖装饰物。

用于采暖的导电油漆价格要远高于普通油漆。

建立一条年产100~200吨采暖油漆生产线，投资30~50万元，厂房300~400m2，产值达300~500万元，估计利税60~100万元。

氨解无机溶胶-凝胶法合成非氧化物陶瓷纳米粉末

以硅、铝、钛、硼的无机溶胶或无机盐为原料，经氨解无机溶胶-凝胶工艺和碳热还原碳化或氮化法制取了碳化硅、氮化硅、氮化铝、氮化钛、碳化硼和赛隆等非氧化物陶瓷纳米粉末或纳米复合粉末，其晶粒尺寸为50~100nm。

通过引入稀土氧化物和调整工艺控制条件，还获得了直径约100nm、长度2~5μm的碳化硅纳米晶须。

该项目获得了国家自然科学基金和国家教育部博士点基金的资助，研究工作深入系统，技术先进可靠。

用一套设备可制备上述多种碳化物和氮化物陶瓷纳米粉末、纳米复合粉末和纳米晶须，抗市场风险能力强。

用该项技术制备非氧化物陶瓷纳米粉末具有原料来源广、制备成本低、无毒无污染和可工业化连续生产的特点。

碳化物和氮化物陶瓷纳米粉末是制备高技术陶瓷的重要原料，在制备发动机零部件、陶瓷刀具、大规模集成电路基片、高温结构陶瓷和磨料磨具等方面具有广泛的应用前景。

建立一条年产10吨的非氧化物陶瓷纳米粉末的中试生产线，设备投资约80万元，需电力120~150kW,可实现年产值350万元，年利税180万元。

轻量化SiCp/Al复合材料汽车刹车盘、型材、板材

用10%-20%A1颗粒增强的SiCp/2024铝合金复合材料刹车盘，与铸铁刹车盘相比，重量减轻40%-60%，散热迅速且噪音小。

SiCp/Al复合材料的弹性模量、强度、导热性都明显优于HT200，而重量减轻50%-60%。

SiC颗粒能明显提高基体的耐磨性能。

Dural公司对A356（相当于我国牌号ZL101A）与20%SiC增强的该合金复合材料以及铸铁的耐磨性进行了对比研究，结果表明，复合材料的耐磨性明显优于基体合金，也优于铸铁。

影响刹车盘质量的一个重要因素是导热性，铝基复合材料的