低温绝热空心微球研制

近年来,氢能源的储运技术成为限制其快速发展的瓶 颈。由于氢气具有密度低,易燃易爆的特点,高压气态储氢质量 密度低,化学储氢效率低、成本高,液氢储运虽然密度高,但是 能耗也高,由于液氢的温度低至 20K 且极易蒸发,故需高效绝热 材料进行隔热保护。空心玻璃微球是一种较好的低温绝热粉体, 相比于目前大量使用的珠光砂,空心玻璃微球具有更低的热导率, 制作的液氢储罐具有更好的绝热性能,且能克服珠光砂在吸潮时 结块的缺点,大大降低液氢储罐的维护成本,延长使用寿命。20 世纪初,NASA 将空心玻璃微珠代替珠光砂进行了液氢储罐的研 究,液氢的蒸发量降低了 34%-44%。而我国对于 HGM 的低温绝热 性能研究起步较晚,鉴于国内绿色能源——氢能源的蓬勃发展, 液氢的大规模储罐研制势在必行,用空心玻璃微珠作为地面大型 液氢储罐的绝热材料能提高绝热性能,降低维护成本,具有较好 的应用前景和经济效益。

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  • 所处阶段小试
  • 成果来源高校院所
  • 所属单位中科院理化所
  • 所属城市

面向高功率 IGBT 模块热管理红外陶瓷辐射冷却新技术

用于能量转换和传输的绝缘栅双极晶体管又称“IGBT ”电力电子功率器件广泛应用与在我国以高铁、水电站等 “新基建”七大领域中。随着其功率的不断提升 ,接近万瓦级,其热管理需求日益迫切。目前万瓦 级高功率模块散热器在全球市场上,美国、日本、台湾的企业在主流地位,技术分析表明,是否在其表面采用基于高发射率涂层的辐射冷却技术,是国产高功率散热器与国外产品的关键技术差异之一。本项目针对我国“新基建”领域中绝缘栅双极型晶体管(IGBT)在高集成度和高功率密度条件下的热管理难题,提出了一种创新的热管散热器表面涂层解决方案。通过在高功 IGBT 模块热管散热器表面涂覆高发射率涂层,强化辐射散热,并结合热管的高导热性,实现 IGBT 模块的热量通过热管导通到铝合金散热表面,通过辐射散热快速传输到外部环境中,最终实现 IGBT 换热效能提升率在 20%以上。 本项目研发的新型辐射冷却散热器已经在特高压输电、大马力动力机车以及乌东德水电站等重大工程上实现应用,为我国高功率电力电子器件热管理提供了基于辐射冷却的新途径。

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  • 所处阶段产品化
  • 成果来源高校院所
  • 所属单位中科院理化所
  • 所属城市北京

面向液态金属靶材的镓基半导体低成本磁控溅射制备技术

传统 金属有机化学气相沉积(MO-CVD)与分子束外延(MBE)是 在价格昂贵的蓝宝石或 SiC 衬底上沉积 GaN 和 Ga2O3,设备和材 料成本高,沉积工艺繁杂。另外,上述工艺沉积温度高,对衬底 材质有一定要求,不适用于低成本 Si 衬底,也在一定程度上制 约了规模化应用。随着新能源车、智能电网和 6G 通信对高能效 器件的需求激增,开发低成本快速制备技术已成为全球半导体产 业的核心焦点。 与 MOCVD 和 MBE 相比,磁控溅射沉积技术的设备和生产 成本显著降低,另外,沉积温度较低适合在热敏感基材上制备 GaN、Ga2O3 薄膜,避免了高温对基材的损害。但是目前广泛采 用的 Ga2O3、GaN 等固体靶材普遍存在成分易偏析,制备工艺复 杂,靶材利用率低,能耗高等问题。 本项目采用具有液体存储功能、单一均相结构的高纯液态金属靶 材,靶材可多次重复使用,液体靶材的成本仅为固体靶材 1%左 右,液体靶材解决了溅射膜层偏析问题,保证膜层中元素分布均 匀性,通过控制溅射气氛和溅射条件,实现了从金属涂层、GaN 到 Ga2O3多种高质量镓基功能薄膜材料低成本快速制备,特别是 GaN 薄膜

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  • 所处阶段工程化
  • 成果来源高校院所
  • 所属单位中科院理化所
  • 所属城市

基于六方氮化硼纳米片的食品样品前处理新方法研究

1、项目基本情况 本项目针对食品中污染物分析的紧迫需求,拟制备新型的适用于食品中污染 物分析的磁性 h-BNNSs 复合材料,获取其吸附萃取的相关信息,研究其与目 标分析物的作用本质,阐述其与目标分析物的相互作用或萃取分离的有关机 理。发展高效、高选择性的磁性固相萃取新方法和新技术,结合现代分析技 术,实现食品中污染物的快速分离和检测。 2、核心技术及指标 核心技术: (1)设计制备对植物生长调节剂和苯氧酸类除草剂具有较好吸附效果的磁 性六方氮化硼纳米片复合材料。 (2)建立基于磁性固相萃取技术的分析新方法,并将其应用于食品中的污染 物分析。 指标: (1)制备新型的适用于食品中污染物分析的磁性 h-BNNSs 复合材料。 (2)建立基于磁性固相萃取技术的分析方法,并将其应用于食品中的污染物 分析。 (3)探究磁性 h-BNNSs 复合材料和污染物之间的相互作用机理。 (4)发表 SCI 论文 1-2 篇。

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  • 所处阶段中试
  • 成果来源高校院所
  • 所属单位山东省分析测试中心
  • 所属城市山东

利用纤维素基阳离子聚合物包覆改性造纸填料

在当前越来越重视绿色制造、保护环境和可持续发展的背景下,纸张生产以低定量、高加填量、低成本为发展方向。向浆料中加填廉价的无机填料能有效降低生产成本,改善浆料滤水性,改善纸张的不透明度、白度、光泽度、平滑度、透气度以及印刷适应性。然而,纸浆纤维与填料粒子表面均带有负电荷,在抄纸过程中填料粒子难以留着在纸页中,须借助于助留助滤剂来提高留着率,但仍有一部分填料会随抄造白水流失。而且,纸浆纤维与无机填料之间的理化性质差异使得留着在纸页中的填料会妨碍纤维与纤维间结合,降低加填纸张的物理强度。本技术提出了利用阳离子纤维素衍生物对造纸填料进行包覆改性的方法。利用环氧氯丙烷的交联作用,直接将在氢氧化钠/尿素体系中由醚化反应制得的阳离子纤维素衍生物分子交联并包覆于填料粒子表面,实现造纸填料的表面包覆改性。既能赋予填料以阳电荷基团 和纤维素羟基,又能克服阳离子纤维素衍生物在水相体系中容易溶解的不足。可以大大提高填料在纸张中的留着率,消除加填对纸张强度性能的负面影响,提升纸张产品的质量。本技术以环氧基为交联桥,使水溶性的阳离子纤维素衍生物分子间产生交联,包覆于填料表面,所得改性填料的表面电荷密度可控,且其表

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  • 所处阶段中试
  • 成果来源高校院所
  • 所属单位齐鲁工业大学 生物基材料与绿色造纸国家重点实验室
  • 所属城市山东

磷腈类固体碱催化剂

一、项目基本情况 我们开发一种磷腈碱类催化剂,该催化剂可一步反应合成,生产过程 及其简单。催化剂碱性适中,对环硅氧烷 D3、D4 开环聚合,转化率 99% 以上,分子量根据投料可控制在 24.7~1130kg/mol,而且反应是在室温下反 应,无需高温等能源消耗,可以极大的节省能源,此外聚合时间根据投料 比从 10~120min,投料/起始剂比越低,所需时间越短,甚至在 10min 结束 反应。催化产物分子量大、时间段、转化率高、合成及其简单、加入乙酸 等之后即失活是本催化剂的重要特点。针对丙交酯也可以开环、环氧也可 以开环,相关内容还在进一步研究中。 二、核心技术及指标 环硅氧烷 D3:起始剂:催化剂为 100:1:1 时,反应 10min,转化 率>99%,分子量达到 24.7K;5000:1:5 时,60min,转化率>99%,分子量达 到 837K;10000:1:5,120min,转化率 90%,分子量达到 1130K。针对 D4,1000:1:1 时,60min,转化率>99%,分子量达到 269K。以上都是室温 下反应,催化效果极其优秀。 三、产业上下游情况介绍,项目效益

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  • 所处阶段中试
  • 成果来源高校院所
  • 所属单位齐鲁工业大学(山东省科学院)材料科学与工程学部
  • 所属城市山东