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人工关节软骨材料——半晶聚乙烯醇水凝胶弹性体
北京科技大学材料科学与工程学院生物医用材料研究室研制开发的半晶聚乙烯醇水凝胶弹性体是一种新型医用生物材料，可用于人关节软骨的修复或替代。本项目成果属国内外首创，其应用和推广不但会产生100万元／年的经济效益，而且能带来巨大的社会效益。利用反复冷冻－融化法可将聚乙烯醇（Polyvinyl alcohol，缩写PVA）水溶液凝胶化而制成聚乙烯醇水凝胶弹性体（PVA hydrogel elastomers, 缩写PVAHE），由于其PVA结晶度为50％－60％，因此又称为半晶聚乙烯醇水凝胶弹性体。1998年以来，这种人工关节软骨材料通过三次动物实验（共19个月）表明生物相容性很好，植入材料（PVAHE）周围组织未产生任何炎性反应和退变。2000年6月至2001年10月曾在中国药品生物制品检定所动物实验室进行PVAHE生物学评价并通过产品注册检测。目前，已达到临床应用的水平。从1996年以来，本项目的研究和研制开发工作是在北京市自然科学基金（3962006）、国家自然科学基金（59775038）和北京市科技项目合同（954020400）资助下历时5年完成的。多年实验室试验和动物试验表明，半晶聚乙烯醇水凝胶弹性体是一种很有产业化前景的医用表面修复材料，它具有以下特点：（1）润滑性能良好（摩擦系数0.05，磨损系数小于10-7mm3/Nm）;（2）充分的吸震能力（含水率70％－80％，多微孔）；（3）很好的生物相客性；（4）弹性大，强度高（压缩模量14MPa，压缩强度4MPa）；（5）能与宿主骨（软骨下骨）牢固连接（界面剪切强度1MPa）。 半晶聚乙烯醇水凝胶弹性体的结构和性能非常接近于人关节软骨，其主要用途是在矫形外科手术中用于修复或替代关节软骨。典型产品为厚度2~3mm的平板状水凝胶弹性体（白色、不透明、触感类似于橡胶）。
北京科技大学
2021-04-11
新型连铸用耐火材料——浸入式水口、长水口和整体塞棒
北京科技大学荣源连铸耐火材料研究发展中心采用最新科技自主研制开发的新型连铸用耐火材料——钢包至中间包的长水口，中间包内的整体塞棒和从中间包到结晶器的浸入式水口。 本项目产品以市场为导向，特别开发了国内首创的使用无碳内壁浸入式水口和长寿命水口，将增加钢铁工业所需优质、节能、长寿和绿色型耐火材料生产量，满足洁净钢和高效连铸对连铸耐火材料要求。配套建设了最先进的生产线，产品技术性能领先，质量优异，在低成本的生产条件下产品价格低于进口同类产品，将在国内市场竞争中处于优势地位，同时可取代部分进口同类产品。本项目获得辽宁省科技进步一等奖。 新型连铸用耐火材料与连续铸钢工艺技术溶为一体，用于连续铸钢中钢水保护浇铸和控制钢水流量，其特点是要求材料高性能，属于耐火材料高技术领域。无碳内壁防堵塞浸入式水口用于洁净钢连铸中。
北京科技大学
2021-04-11
高耐腐蚀性热浸镀Zn-Al-Mg合金材料
一、研究背景
热浸镀锌是用于钢铁材料腐蚀防护最主要的方法之一。为了应对现代科技对钢铁耐腐蚀性日益增长的要求，欧美、日韩等一些发达国家先后研发出了一批具有高耐腐蚀性的热浸镀用Zn-Al系合金材料（见表1），尤其是Zn-Al-Mg合金具有优异的耐腐蚀性，如日本新日铁公司开发的SuperDyma合金镀层，耐蚀性大约为普通纯锌镀层的15倍以上，可与部分不锈钢相媲美，但是成本远低于不锈钢产品，具有极大的市场价值。
我国是世界上最大的热镀锌板生产国，而山东省的热镀锌板产能位居全国第一，但绝大部分为普通镀锌板，以及少量的镀铝锌硅板产品。因此，研究和开发高耐腐蚀性Zn-Al-Mg合金镀层材料，对山东省钢铁材料产业的转型升级具有非常重要的经济和社会价值。
二、项目内容
本项目系统研究了Ti, Sb元素对热浸镀Zn-11Al-3Mg合金组织与性能的影响。通过XRD对Zn-11Al-3Mg-Ti-Sb合金试样进行了物相分析，通过SEM和EDS观察和分析了合金试样的组织结构，通过洛氏硬度计测量分析了合金试样的硬度性能，通过电化学阻抗分析和电化学极化分析，研究了不同含量Ti、Sb元素对合金耐腐蚀性能的影响，并在实验室进行了钢板热浸镀实验。
三、项目产业化可行性分析
前已述及，本项目市场前景非常广阔，目前日韩等国生产的热浸镀Zn-Al-Mg板材在国内市场已有销售，售价比国内普通热镀锌板贵一倍以上，产品增值极为显著。本项目技术创新达到了国内领先水平，已经获得国家发明专利授权（图4），技术转化条件趋近成熟，实验室也进行了小批量的热浸镀实验。我们希望与省内具有较强实力的热浸镀板生产厂家进行合作，继续完成相关性能的测试和中试试验，早日实现该项目的产业化生产。
四、项目负责人及团队简介
项目负责人：周国荣，博士，副教授，目前主要从事金属板材涂镀材料的研究，承担山东省重点研发计划1项，完成山东省博士基金1项，同时参与了多项国家和省部级项目的研究，已发表SCI/EI收录的研究论文20余篇，已获国家发明专利授权3项，曾于2011年10月赴韩国国立庆尚大学访学1年；
项目组成员包括教授1人、副教授2人、讲师2人、硕士研究生2人，秉持严谨踏实、团结协作的精神，致力于实践“学以致用、学有所用”的宗旨，期望发挥高校科研能力强之长，增补企业研发力量弱之短，努力实现产学研紧密结合，将实验室的科研能力转化为企业的产品竞争力，为祖国早日成为世界制造强国添砖加瓦！
济南大学
2021-05-11
8K超高清显示器液晶背光源用新型发光材料
立足于超高清显示产业的技术需求，研究团队基于在氮化物发光材料研究的工作基础，在国家重点研发计划《第三代半导体核心配套材料》项目（子课题，第三代半导体高密度能量光源用新型荧光材料及制备技术，2017YFB0404301）的支持下开展多种窄带发射荧光粉的合成制备与应用研究工作。研究团队开发了多种低光衰、高可靠性窄带发射的绿色发光材料，如β-SiAlON:Eu2+（FWHM < 60nm）、γ-AlON:Mn2+,Mg2+（FWHM < 45nm）等，并与日本夏普公司合作，开发出色域范围> 100% NTSC的白光 LED背光源器件。
厦门大学
2021-04-11
8K超高清显示器液晶背光源用新型发光材料
随着消费者对更高显示品质的需求，8K（7680×4320像素）超高清显示器将逐步取代目前市场上的4K（3840×2160像素）显示器。日本夏普公司早在2013年就积极研发8K超高清显示技术，2015年已推出样机，并决定于2018年下半年进行批量生产；日本公共广播公司NHK更是准备用8K信号转播平昌冬奥会和东京奥运会。8K超高清显示器的核心部件是液晶背光源，为提高显示器的色域范围和亮度，使显示器能显示更为丰富的色彩，要求发光材料发射光谱的半峰宽尽可能窄。开发具有窄带发射的发光材料，特别是具有绿色发光、高量子效率、高可靠性的材料，对于超高清显示产业的发展具有重要意义。
厦门大学
2021-04-10
中国科大实现首个具有黎曼曲面的弯曲碳纳米螺线管材料
中国科学技术大学杜平武教授课题组实现了首个具有黎曼曲面的弯曲碳纳米螺线管材料，该工作填补了分子基弯曲碳螺旋材料领域的空白。
中国科学技术大学
2022-03-11
二维Bi2O2Se超快高敏红外芯片材料
具有超高电子迁移率、合适带隙、环境稳定和可批量制备特点的全新二维半导体芯片材料（硒氧化铋，Bi 2 O 2 Se），在场效应晶体管器件、量子输运和可见光探测方面展现出优异性能。由Bi 2 O 2 Se制备成的原型光电探测器件具有很宽的光谱响应(从可见光到1700 nm短波红外区)，并同时具有很高的灵敏度(在近红外二区1200nm处灵敏度高达~65A/W)。 而利用飞秒激光器组建的超快光电流动态扫描显示Bi 2 O 2 Se光电探测器具有约1皮秒（10 -12 秒）的本征超快光电流响应时间。化合物由交替堆叠的Bi 2 O 2 和Se层组成，晶体中氧的存在，使其在空气中具有极佳的稳定性，完全可暴露于空气中存放数月且保持稳定。
北京大学
2021-04-11
编织结构陶瓷基复合材料力学性能预测及强度分析技术
编织结构陶瓷基复合材料由于其耐高温、抗氧化的特点，是高推重比航空发动机高温部件最有应用前景的候选材料。在此背景下，研究开发了编织结构陶瓷基复合材料力学性能预测和结构强度分析技术。 项目通过稳态热固耦合平衡方程推导建立了热固耦合双尺度渐进均匀化分析方法，得到宏细观物理量间的对应关系偏微分方程。利用变分原理推导得到宏细观物理量对应关系方程的有限单元形式，完成热固耦合双尺度渐进均匀化分析程序的开发；针对编织结构复合材料的多尺度结构特点，完成了复合材料的细观、微观多尺度RVE建模方法研究。最后，通过引入材料分布模型描述复合材料构件局部材料坐标，建立了复合材料构件宏细微观多尺度热固耦合分析体系。 此项技术通过多尺度RVE建模、热固耦合双尺度均匀化分析能够较为准确的预测陶瓷基复合材料及其构件的热力学性能，得到相关材料参数，为材料的应用提供分析方法。应用此项技术，复合材料热力学性能预测值与材料单位提供的实验值相吻合，预测的宏观弹性模量与拉伸实验测量值最大相对误差12%以内。同时开展陶瓷基复合材料发动机典型结构实验研究，应变预测值与实验测量值最大相对误差7%以内。
北京航空航天大学
2021-04-13
石墨烯/过渡金属氧化物复合材料及其超级电容器
采用简单的超声喷涂方法，将氧化石墨烯（GO）与金属前驱体溶液直接喷涂在金属集流体表面，即可制备出还原氧化石墨烯（rGO）负载赝电容活性物质的复合电极。与其他电极制备方法相比，该方法制备的电极无需额外添加粘结剂，即可直接使用。
上海理工大学
2023-05-15
东北师范大学在忆阻材料与器件领域取得重要进展
忆阻器具有运行功耗低、读写速度快、集成密度高等优势，在信息存储、逻辑运算、类脑计算等领域有重要应用，被视为推进信息技术发展的一种变革性技术。
东北师范大学
2022-06-08