有色金屬材料制備及加工技術(shù)理論與應用

新型重金屬螯合絮凝劑的制備技術(shù) 687     

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重金屬廢水是對生態(tài)環(huán)境污染最嚴重、對人類(lèi)健康危害最大的廢水之一。目前，應用最廣泛、最有效的的大規模處理重金屬廢水的方法是采用螯合沉淀(絮凝)法。但常用的重金屬處理劑(捕集劑)普遍存在捕集重金屬離子效果欠佳、產(chǎn)生的絮體較小而沉降速度較慢、處理成本較高等缺點(diǎn)。

活塞式內燃機中活塞環(huán)用合金材料 583     

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目前：汽車(chē)發(fā)動(dòng)機活塞環(huán)材料主要靠進(jìn)口，隨著(zhù)國內汽車(chē)尾氣排放升級，開(kāi)發(fā)我國自主知識產(chǎn)權的專(zhuān)利技術(shù)制造出國外同類(lèi)產(chǎn)品迫在眉睫。

年產(chǎn)250噸電子級低氧超高純鈦 885     

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本項目主要研究低氧超高純鈦提純技術(shù)開(kāi)發(fā)及相應裝備研制，破解電子級低氧超高純鈦產(chǎn)業(yè)化技術(shù)難題，通過(guò)技術(shù)開(kāi)發(fā)及裝備研制，順利突破形成以國產(chǎn)海綿鈦為原料的新一代熔鹽電解提純技術(shù)以及結合電子束熔煉工藝的低氧超高純鈦生產(chǎn)技術(shù)，并完成產(chǎn)業(yè)化提純裝置開(kāi)發(fā)。

低成本太陽(yáng)能多晶硅制備技術(shù) 686     

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低成本太陽(yáng)能多晶硅制備技術(shù)是利用冶金的方法，根據雜質(zhì)在硅中的物理化學(xué)性質(zhì)差異性而將雜質(zhì)一一去除，即利用造渣去除硼、酸洗初步去除金屬雜質(zhì)、定向凝固深度去除鐵等金屬雜質(zhì)、真空熔煉除氧和磷等雜質(zhì)，以及電子束熔煉精煉等組合的方式，分階段、分種類(lèi)的將雜質(zhì)予以去除，使得硅純度提高到太陽(yáng)能級別(6N)。該技術(shù)相對于傳統的改良西門(mén)子法，具有技術(shù)投資小、能耗低以及環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)。

用于負極材料的納米硅粉制備及產(chǎn)業(yè)化應用技術(shù)研發(fā) 650     

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當前以石墨和鈷酸鋰分別作為鋰離子電池負極/正極材料無(wú)法滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)等長(cháng)續航里程的要求，為了匹配新一代三元正極材料的需求，負極必然使用硅碳負極材料。因此，研究硅納米顆粒制備、硅碳負極材料制備工藝以及電化學(xué)性能具有重要學(xué)術(shù)和市場(chǎng)意義。

TC4，TC16鈦合金緊固件用棒絲材 681     

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在鈦合金緊固件棒材研制領(lǐng)域，先后承擔三項國家級重點(diǎn)項目，完成了TC16鈦合金冷鐓棒絲材和高質(zhì)量TC4鈦合金棒絲材的研制，以及大規格TC4鈦合金棒材的研制，突破了高端緊固件用鈦合金棒絲材生產(chǎn)過(guò)程中存在的關(guān)鍵技術(shù)難題，成功制備出性能優(yōu)異的緊固件用鈦合金棒絲材。研制的材料已穩定小批量供貨，未來(lái)市場(chǎng)在50噸-200噸。

利用低品位磷礦生產(chǎn)土壤調理劑/重金屬鈍化劑技術(shù) 713     

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采用低品位磷礦作為原料，通過(guò)活化技術(shù)，生產(chǎn)出一種含有磷、鈣、鎂、硅和諸多微量元素為主要成分的土壤調理劑或吸附重金屬鉛、鎘、銅、汞、鉻、鎳等為主的重金屬吸附材料。技術(shù)具有以下創(chuàng )新之處：(1)采用綠色生產(chǎn)工藝。實(shí)現無(wú)危害化、不產(chǎn)生磷石膏。(2)反應能耗低。反應過(guò)程無(wú)需要高溫焙燒活化，反應溫度不超過(guò)1000度，時(shí)間不超過(guò)1小時(shí)，與傳統鈣鎂磷肥法相比消耗大大降低。(3)綜合利用效率高?？沙浞掷昧说推肺涣椎V中所含的各種元素，實(shí)現固體廢棄物的高效利用和污染物零排放。

整體玻璃鋼真空結晶器 578     

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考慮鈦白粉生產(chǎn)企業(yè)每年都要停車(chē)檢修亞鐵真空結晶器，在此基礎上開(kāi)發(fā)了整體玻璃鋼真空亞鐵結晶器

銀納米線(xiàn)批量制備技術(shù) 726     

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本項目成果通過(guò)一種多元醇的方法，以溶劑熱法為主體、嘗試微博輔助合成等新手段，關(guān)注氯離子和溴離子的協(xié)同效應，優(yōu)化出2-3種新型還原劑，通過(guò)系統的合成工藝研究和納米線(xiàn)形貌表征反饋，以及合成方法的再優(yōu)化，獲得超細銀納米最佳制備工藝路線(xiàn)，使得納米線(xiàn)的直徑控制在25nm以下，并實(shí)現了批量化生產(chǎn)及銀納米線(xiàn)墨水的制備產(chǎn)品的產(chǎn)率達到88%。銀納米線(xiàn)導電性能優(yōu)異，同時(shí)由于納米尺寸效應使其具備優(yōu)異的透光性、耐曲撓性等，被視為是實(shí)現柔性顯示的優(yōu)選電極材料。

用于再充式電池組的硅基固體電解質(zhì) 1215     

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本申請公開(kāi)了一種電化學(xué)電池(電池組)，其包括儲氫負電極(陽(yáng)極)，正電極(陰極)和與電極接觸的固體質(zhì)子傳導電解質(zhì)。固體質(zhì)子傳導電解質(zhì)包含硅材料，硅材料包含至少35at％的硅。

高溫相變蓄熱型復合催化劑載體的制備方法 702     

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目前太陽(yáng)能熱發(fā)電和工業(yè)余熱回收利用過(guò)程中對蓄熱密度高的高溫相變蓄熱材需求量巨大，然而傳統的相變蓄熱材料如金屬和熔融鹽在高溫熔融狀態(tài)的腐蝕性極強，因而對容器有苛刻要求，導致生產(chǎn)成本增加。我們研發(fā)的微米狀態(tài)核殼結構相變復合蓄熱材料采用陶瓷材料做殼，采用熔點(diǎn)可變的金屬及其合金作為核，制備成20-40微米的小球，金屬核的相變過(guò)程由耐腐蝕極強的殼層保護，吸放熱使用過(guò)程中對周?chē)h(huán)境沒(méi)有腐蝕性，極大地提高的材料的實(shí)用性，具有蓄熱密度高、蓄放熱迅速、成本低廉和穩定性高的熱點(diǎn)。

適用于汽車(chē)車(chē)身的6XXX鋁合金及車(chē)身板制備工藝 598     

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通過(guò)相圖計算優(yōu)化合金成分以及合理調控工藝，成功設計出了一款6XXX系鋁合金。該合金不添加稀有元素及貴金屬，只添加6000系常見(jiàn)元素，成本不增加。該合金在固溶后屈服強度極低，為72 MPa，延伸率達33%;預時(shí)效及自然時(shí)效之后，屈服強度為149 MPa，延伸率為26%，優(yōu)于現有的6016及6063合金,適合加工成復雜形狀，烤漆時(shí)效(180攝氏度30分鐘)后屈服強度為277 MPa，與6013合金持平。該合金尤其適合汽車(chē)車(chē)身板、手機及筆記本電腦外殼的生產(chǎn)。該研究成果目前已提交專(zhuān)利申請。

高性能811正極材料制備技術(shù) 711     

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三元材料是鋰離子電池材料中重要的一類(lèi)，對提高鋰離子電池能量密度尤為重要。技術(shù)方研發(fā)的8系三元正極材料具有容量高(210mAh/g)、壽命長(cháng)(大于1000次)、倍率型好(3C容量達到0.5C的95%)，并已取得客戶(hù)的認可，初步具備了產(chǎn)業(yè)化實(shí)施條件。由于其性能優(yōu)異，具有廣闊的市場(chǎng)前景;預計其年市場(chǎng)容量在3萬(wàn)噸以上，以18萬(wàn)/噸保守估計，年市場(chǎng)達到54億元。

難變形管路構件精確成形 639     

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建立了塑性成形失穩缺陷預測控制模型，發(fā)展了高強鈦管等難變形管材織構調控技術(shù)、難成形管材(超大/極小口徑鋁/鎂/鈦/高強鋼等)數控冷熱彎曲技術(shù)、輕量化高可靠性管路系統構件形變連接成形，解決了航空航天等領(lǐng)域高端裝備“血管類(lèi)”關(guān)鍵構件的制造瓶頸問(wèn)題，在汽車(chē)、核電和船舶等領(lǐng)域具有重要的推廣價(jià)值。

鋰電池原位充放電掃描電鏡測試方法 1029     

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本發(fā)明公開(kāi)了一種鋰電池原位充放電掃描電鏡測試方法，步驟包括制備鋰電池、鋰電池安裝、原位樣品臺安裝、參數設置、原位測試等。本發(fā)明為全固態(tài)鋰電池的研究提供重要的測試表征需求和實(shí)驗支撐，采用本發(fā)明方法可以清晰明確地觀(guān)測到充放電過(guò)程中鋰枝晶的生長(cháng)行為等電池微觀(guān)形貌的變化，為全固態(tài)鋰電池的性能、結構和應用研究提供直接的、強有力的實(shí)驗依據。

石英砂提純與檢測技術(shù) 801     

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以脈石英或者偉晶花崗巖為原材料，通過(guò)色選，高溫煅燒，水淬，磁選，浮選，酸浸等方法進(jìn)行提純，并對全生產(chǎn)流程進(jìn)行大量快速檢測，生產(chǎn)高純石英砂。解決了國產(chǎn)石英砂質(zhì)量不穩定的問(wèn)題，從花崗巖提純的石英砂具有氣液包裹體含量低的特征，純度也達到4N以上，填補了國內沒(méi)有低氣液包裹體高純石英砂的空白。產(chǎn)品可以用于對石英砂質(zhì)量有嚴格要求的半導體，光伏，國防等領(lǐng)域，具有良好的市場(chǎng)前景。

耐海水腐蝕、耐高溫金屬鋁涂層室溫制備 727     

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鋼材表面鋁涂層主要通過(guò)熱鍍鋁和熱滲鋁兩種方法制得。目前由于技術(shù)和設備原因，鋼材熱鍍鋁只有美國和日本等國外企業(yè)才能做，在中國基本上是空白。熱滲鋁受制于小的密閉加熱爐，只能用于小零件涂覆，無(wú)法實(shí)現熱鍍鋁那樣的大規模連續生產(chǎn)。

基于工業(yè)廢渣的硅鋁基環(huán)境修復材料的研發(fā)與應用 680     

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產(chǎn)品創(chuàng )新，基于同相類(lèi)同相理論，研發(fā)針對淤泥固化、軟基處理軟土固化劑。固化過(guò)程中改變了固化土中孔徑分布并有效降低填充土壤顆粒間空隙，使土壤顆粒表面產(chǎn)生不可逆轉的凝結硬化，固化后的軟土具有很高的水穩性和強度穩定性。

高強鋁合金薄壁高筋大型壁板精確成形制造技術(shù)基礎 627     

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本項目以運載火箭用高強鋁合金薄壁高筋大型壁板強流變精確成形制造技術(shù)科學(xué)基礎為主線(xiàn)，通過(guò)材料工程、機械工程、力學(xué)以及宇航工程等多學(xué)科融合，建立薄壁高筋整體成形單元承力板高性能、高精度成形及高穩定性精確制造的基礎理論與方法體系，在微觀(guān)組織模式設計與成分優(yōu)化、鑄錠組織調控、異型復雜截面金屬流變均勻性及特征微結構調控等方面展開(kāi)基礎研究，發(fā)展異型斷面形/性協(xié)同制造的新原理、新技術(shù)與新工藝，實(shí)現航天高強鋁合金薄壁高筋大型壁板快速整體復雜成形成性的全流程協(xié)同調控。

高質(zhì)量鋁-鈧中間合金的開(kāi)發(fā) 747     

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在鋁合金中添加微量鈧(0.15~0.25wt%)，能大幅度提高鋁合金強度，顯著(zhù)改善其冷熱加工性、抗腐蝕性，是制備新一代航空航天、電子等領(lǐng)域用的新型材料。本項目以從鈦白廢水及鎢渣中提煉的氧化鈧為原料，金屬鋁錠為還原劑，加以特別熔劑，在非真空條件下進(jìn)行鋁熱還原，經(jīng)保溫澆注、表面處理制得高質(zhì)量的鋁鈧中間合金。

電沉積Fe-Ni合金箔軟磁材料生產(chǎn)技術(shù) 630     

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軟磁材料從純鐵、Fe-Si合金(硅鋼)、Fe-Ni合金(坡莫合金)到Fe-Co合金已有100多年的歷史。傳統上這些軟磁合金是經(jīng)過(guò)冶煉、鍛造、熱軋或冷軋、熱處理等繁雜工藝制成晶態(tài)合金，生產(chǎn)成本高、產(chǎn)品規格(特別是薄帶幅寬、厚度)受限、磁性能也不很理想。近年來(lái)開(kāi)發(fā)的非晶態(tài)合金和納米晶軟磁薄帶金屬材料生產(chǎn)技術(shù)，是采用急冷技術(shù)，由熔態(tài)合金在旋轉的輥面上急冷直接形成數十個(gè)微米厚的薄帶，雖然磁性能顯著(zhù)提高，但目前生產(chǎn)成本很高，產(chǎn)品幅寬很窄，厚度不易調控，表面粗糙，應用受到局限。

層狀金屬復合材料固-液鑄軋成形技術(shù)及裝備 617     

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銅/鋁、鋼/鋁、鈦/鋼、鋼/銅等層狀復合材料是現代技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要新材料，由于其兼具兩種不同金屬材料的性能優(yōu)勢，成為節約貴金屬、實(shí)現結構輕量化和提升材料綜合性能的有效途徑，可滿(mǎn)足在多場(chǎng)甚至極端服役條件下應用需求。爆炸復合和固相軋制復合是目前工業(yè)常用的成形工藝，但在生產(chǎn)覆層金屬厚度薄、組元塑性差異懸殊的復合材料時(shí)，往往會(huì )遇到諸多難以突破的技術(shù)問(wèn)題。

高爐噴煤催化助燃技術(shù) 831     

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國內外對煤的催化助燃雖然已有很多研究，但是由于對高爐噴煤催化助燃的認識不足，所開(kāi)發(fā)的催化燃燒技術(shù)，大多數催化劑(貴金屬)因所需添加量太大，而不能經(jīng)濟地適用于工業(yè)應用，少數催化助燃劑(氯鹽、硝酸鹽或納、鉀鹽類(lèi)型)雖可降低添加量，但對高爐設備(包括爐襯)有腐蝕作用和二次污染，也沒(méi)有獲得實(shí)際應用。

生物質(zhì)改性有機粘結劑冶金粉料壓力成型技術(shù) 725     

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冶金生產(chǎn)原料一般要求為具有一定強度的塊狀原料，但是塊狀原料在轉運過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生部粉末，由于粉末原料使用過(guò)程易楊塵及影響反應器內的透氣性，這些原料需要成型后才能較好利用;此外，各類(lèi)冶金粉塵作為二次資源循環(huán)利用，一般也需要造塊才能較好利用。冷固結壓力成型是簡(jiǎn)單經(jīng)濟的成型方法，常用無(wú)機粘結劑，粘結劑用量5%左右。無(wú)機粘結劑雖然成本低，但降低了原料品位，甚至影響后續冶煉工藝。有機粘結劑用量小，也不影響原料品位和后續冶煉工藝，粘結劑成本高。

利用燒結除塵灰/高爐瓦斯灰生產(chǎn)氯化鉀 655     

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煉鐵燒結電除灰的K、Na含量較高，返回燒結，嚴重影響燒結礦質(zhì)量。燒結電除灰中K主要以KCl形式存在，多數鋼鐵企業(yè)燒結電除塵灰中KCl含量大于10%。中國的鉀資源對外儲存度高達70%以上，燒結電除塵灰是一種優(yōu)質(zhì)鉀資源。燒結除塵灰分離提取鉀、鈉后，殘渣可作為煉鐵原料返回燒結工序利用，實(shí)現資源綜合利用。部分地區的高爐煉鐵瓦斯灰、水泥焙燒窯灰也具有較高的KCl含量，也可用于生產(chǎn)氯化鉀，殘渣返回煉鐵燒結工序或水泥焙燒工序循環(huán)利用。

微硅粉制備納米白炭黑 713     

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硅鐵是鋼鐵生產(chǎn)消耗量最多的鐵合金，我國硅鐵產(chǎn)量占世界產(chǎn)量的50%以上。硅鐵生產(chǎn)中產(chǎn)生大量微硅粉，其數量是硅鐵量的10%左右。微硅粉也叫硅灰或稱(chēng)凝聚硅灰，是鐵合金在冶煉硅鐵和工業(yè)硅(金屬硅)時(shí)，礦熱電爐內產(chǎn)生出大量揮發(fā)性很強的SiO和Si氣體，氣體排放后與空氣迅速氧化冷凝沉淀而成。當人體吸入粉塵后，小于2.5μm的微粒，極易深入肺部，引起中毒性肺炎或矽肺。

利用鋼渣制備多孔吸聲材料及透水磚 612     

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鋼渣難以大規模資源化利用的主要原因是鋼渣中存在大量活性組分，如游離氧化鈣和游離氧化鎂等，造成鋼渣穩定性差，產(chǎn)品附加值低。研發(fā)鋼渣活性組分固化與資源化利用新技術(shù)，實(shí)現鋼渣規?；?、高值化利用，已成為我國鋼鐵行業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟技術(shù)迫切需要解決的問(wèn)題。

球形納米WC-Co復合粉及其硬質(zhì)合金 652     

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鎢是戰略金屬且50%以上的鎢用來(lái)制造硬質(zhì)合金。超細晶結構WC-Co 硬質(zhì)合金復合材料具有"高硬度、高強度"的特性，其綜合性能高于傳統硬質(zhì)合金。其制備存在兩大技術(shù)難題：一是需制備性能優(yōu)良的納米晶WC-Co 復合粉體;二是需控制燒結過(guò)程中納米WC 晶粒的長(cháng)大行為。針對上述技術(shù)關(guān)鍵，課題組創(chuàng )新性研發(fā)出了一條完整的高性能納米碳化鎢-鈷復合材料的成套制備路線(xiàn)，在材料理論、制備工藝和裝備方面取得了一系列重要發(fā)現、發(fā)明和重大創(chuàng )新：

高性能鎢銅合金 543     

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鎢銅合金因其導電導熱性好、密度大、強度硬度高、耐電弧燒蝕性能優(yōu)異，被廣泛用作工具電極、電子封裝和高壓電器的觸頭材料，科技水平的日新月異，對鎢銅材料提出了越來(lái)越高的要求，課題組通過(guò)綜合國內外參考文獻認為提出功能梯度材料和細晶/納米材料是鎢銅合金的發(fā)展趨勢。鑒于此，課題組采用溶液混合、添加晶粒長(cháng)大抑制劑等手段，成功制備出W晶粒度從0.2微米-2微米的鎢銅合金，致密度達到99.5%，晶粒分布均勻。在公司試用效果接近國外進(jìn)口同牌號水平，具有較大的市場(chǎng)應用前景。

金屬連續流變擠壓技術(shù) 590     

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采用剪切/振動(dòng)耦合熔體處理制備的半固態(tài)金屬作為原料，在高固相率條件下注入由旋轉擠壓輪與固定靴組成的擠壓輪槽，在擠壓輪槽中合金受到輪槽側壁和固定靴方向相反的摩擦力的作用，產(chǎn)生搓動(dòng)剪切變形，并在輪槽出口經(jīng)過(guò)擴展擠壓模具擠壓成形，實(shí)現了從液態(tài)金屬到產(chǎn)品的一步擠壓成形。