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碳纤维复合材料地铁车体
碳纤维材料具有高强度和高模量，是下一代轨道交通车体的理想材料。目前国内开展了碳纤维应用于车体个别部件的替换研究，但整个车体的碳纤维设计制造上，国内还是空白。本成果来自有重大应用前景的横向项目和自主发明专利，碳纤维车体目前已初步完成结构、力学和功能设计。在满足相关车体力学规范条件下，车体质量较现有车体减重30%-50%，车体设计的耐疲劳、耐腐蚀、耐火等性能可以满足相关标准要求。
西南交通大学
2016-06-24
胶原纤维固化单宁吸附材料
吸附法是处理大量低浓度(<100mg/L)有毒重金属废水的最有效方法，是废水末端处理的关键技术之一。而吸附材料是吸附过程的重要物质基础，我国目前工业上普遍使用的活性炭吸附剂，其吸附容量低、适用范围不宽，而且再生困难、价格较高，使吸附法的广泛应用受到限制。从而导致我国废水处理工艺中，末端处理成本高，而且往往难以达标排放，这是困扰我国废水处理的关键技术难题。 单宁是具有与金属离子较强结合能力的天然多酚类化合物。本技术以制革厂的边角料获取胶原纤维，开发出了胶原纤维固化单宁吸附材料，主要用于水体中有毒重金属的吸附脱除。 该技术已获得国家发明专利(胶原纤维固化单宁吸附材料及其制备方法和对金属离子的吸附分离，发明专利，专利号：ZL021341745)。
四川大学
2015-12-21
天然纤维复合材料（NMT）
天然纤维增强塑料复合材料在市场上持续增长显著。2000年，北美天然纤维增强复合材料的市场已经超过1.5亿美元，到2005年，整个市场销售超过14亿美元，年增长54%。但是天然纤维热塑性复合材料作为新材料在我国尚处于起步阶段，还没有形成产业。
华东理工大学聚合物加工室用黄麻纤维毡增强聚丙烯，制得天然纤维复合材料（NMT），通过添加不同改性剂和填料，对纤维进行表面处理以及和玻纤混杂等方式，较显著地提高了麻纤维复合材料的力学性能。和长春一汽四环车身车架厂合作，将麻纤维增强聚丙烯复合材料应用于试制卡车侧护板。
华东理工大学
2021-04-13
AI机器学习技术加速功能新材料的研发
1.痛点问题
新材料的设计与研发往往面临挑战：急需的新材料难以快速筛选设计，而设计出的新材料又难以找到高效且低成本的合成配方，拥有合成配方的新材料又会面临规模化的长周期探索。根据国家工业和信息化部对30余家大型骨干企业调查结果显示，130种关键材料中，有32%国内完全空白、54%虽能生产，但性能稳定性较差、只有14%左右可以完全自给，亟需新思路来解决我国新材料研发难题。本项目着眼于新材料研发，希望通过创建目前业内空白的智能化新材料研发范式，引领行业智能材料开发自动化服务与工艺的开发。
在数字化、智能化浪潮中，国家和各行业的产业界都非常看重科研的智能化升级。通过持续的交流与调研，我们发现许多企业和研发团队目前对智能研发存在大量潜在需求，而智能研究服务与工艺的同类竞品极少。因此，清华智研将作为一家高新科技企业，以AI赋能研发（AIEmpoweringResearch&Development）为使命，组建国际顶尖水平团队，向国内引进并自主开发世界前沿的AIforScience技术，打造世界级的AI未来实验室（World-ClassAIFutureLab）。
2.解决方案
本技术为新材料研发数字化智能服务平台，可在材料研发过程中对各个尺度以及不同研发阶段下进行智能化的加速及分析服务。以各种人工智能算法为核心，如主动学习算法，图神经网络，卷积神经网络等，我们根据不同材料体系的尺度包括三大方面：1.针对分子及晶体等微观尺度的功能材料研发，设计智能化的深度学习系统。2.针对二维功能材料及其功能性器件、催化剂、膜材料等宏观尺度，设计智能化的深度学习系统。3.针对功能材料研发的表征仪器等平台尺度，设计智能化的系统解决方案。这些智能化解决方案能极大地加速新材料尤其是碳中和相关材料的研发速度，从而大大地降低研发成本与时间，为企业获得有竞争优势的科研壁垒。
自动化和人工智能助力未来智能实验室的方方面面，从样品制备（称量固体、添加液体、超声处理.等)，到合成（分配液体，控制温度，混合，测量pH值，干燥等)、表征（气相色谱，高效液相色谱，分光光度法等)，通过自动化/机器人的辅助，可以有效提高可重复性，提高信噪比，加快实验速度。通过人工智能技术，将实验数据转换为可操作的智能指导，快速浏览并利用复杂的数据，提升认知能力。
智能化研发平台
3.合作需求
拟成立公司推动该项成果的产业化进程，希望对接
1）工程化、产品化所需的资源；
2）新能源、新材料领域合作企业。
清华大学
2022-09-23
玉米芯废渣制备纤维素乙醇技术与应用
本项目成功地攻克了纤维素乙醇技术中的主要“瓶颈”问题：将原料和预处 理成本转移到了高附加值产品中；就地生产了廉价的纤维素酶；避开了戊糖乙 醇转化率低难题，同步酶解发酵生产了乙醇；结合提取木素生产生物材料技术 的开发，形成了完整的木质纤维素材料生物炼制生产液体燃料和高值化学品的 集成创新技术，率先进入了产业化进程。本技术可带动秸秆类生物资源的高效 利用，为逐步形成能部分替代石化产业的生物质炼制产业，促进人类社会的可 持续发展奠定基础。
山东大学
2021-04-13
浸没相转化法制备PVDF中空纤维超/微膜技术
1） 海绵状的完整非对称结构使膜丝具有卓越的机械性能，延长了膜组件的使用寿命；2） 互穿的网络化支撑层孔隙充分降低了流体的透过阻力，膜通量提高了30～50%，膜丝的拉伸强度从2.5 MPa提高到4.5MPa。同时膜丝表面孔径分布均一，保证了膜的过滤精度；3） 制备过程中引入嵌段共聚物使膜具有极好的亲水性及优异的抗污染性能；4） 聚偏氟乙烯(PVDF)膜材料具有优异的化学稳定性，可耐受5000ppm的游离氯浓度，适用的pH范围广，不易受到酸碱等化学品的腐蚀。
南京工业大学
2021-04-13
玉米芯废渣制备纤维素乙醇技术与应用
本项目成功地攻克了纤维素乙醇技术中的主要“瓶颈”问题：将原料和预处理成本转移到了高附加值产品中；就地生产了廉价的纤维素酶；避开了戊糖乙醇转化率低难题，同步酶解发酵生产了乙醇；结合提取木素生产生物材料技术的开发，形成了完整的木质纤维素材料生物炼制生产液体燃料和高值化学品的集成创新技术，率先进入了产业化进程。本技术可带动秸秆类生物资源的高效利用，为逐步形成能部分替代石化产业的生物质炼制产业，促进人类社会的可持续发展奠定基础。
山东大学
2021-04-14
热致相分离聚丙烯中空纤维膜制备技术
技术简介：
聚丙烯是廉价易得的热塑性聚合物，具有耐溶剂和耐细菌降解的优良性能。通过热致相分离的方法可以将聚丙烯制备成孔径为 0.1~0.3μm 不同孔径的中空纤维微孔膜。热值相分离法制备的膜具有孔径分布窄、孔隙率高，强度高和耐有机溶剂的特点。可用于海水淡化预处理、水处理、空气净化、液体调味剂和液体饮料除浊、膜蒸馏、膜萃取等过程中。通过降低稀释剂含量和调整制膜工艺，可以生产血液氧合器(人工肺)用膜，替代进口。
应用前景分析：
水是人类生存最主要的物质，随着社会进步和人民生活水平的提高，水用量增大、品质提高。膜法水处理是目前公认的成本最低的水处理技术，具有很好的应用前景。课题组可以提供成熟的热致相分离聚丙烯中空纤维膜制备技术。
经济效益预测：
聚丙烯是最廉价的膜材料，由聚丙烯生产的膜成本低于聚偏氟乙烯、聚砜等膜材料生产的膜，聚丙烯膜的生产具有较好的经济效益。
技术成熟度:产业化项目
天津大学
2021-04-11
高性能富镁及富镁铝复合涂料
1）在国内外首次研究开发了对镁合金具有阴极保护作用的富镁涂层，通过优化的微弧氧化技术获得高度孔隙率表面，并通过硅烷处理使涂层与镁合金的结合力从6MPa提高到12MPa。利用纯镁颗粒的牺牲阳极作用及氧化铈颗粒的控制活化作用，得到对AZ91D镁合金具有高度屏蔽作用、阴极保护作用和高结合力的耐蚀富镁涂层，耐蚀显著提高，耐盐雾2200小时以上。 2）在富镁涂料的基础上，通过以部分铝粉代替镁粉，研制开发了适用于铝合金基体的新型高性能镁铝复合涂料，该复合涂层对铝合金具有高结合力、兼备屏蔽、阴极保护和缓蚀等多种功能，极大提高了铝合金的耐蚀性，其耐盐雾性能达到4000小时以上。 主要技术指标：涂层具有优异的物理机械性能、耐蚀性。特别适合于苛刻的腐蚀环境中。镁合金是最轻的金属结构材料，在军机、卫星、导弹等航空航天器中具有极重要的应用价值，在汽车、民航机、电器产品等有很广泛应用。但由于镁合金在自然环境和各种腐蚀性介质中腐蚀速率皆很高，腐蚀已成为制约其应用的主要问题之一。我们开发的适用于镁合金的富镁涂层，大大提高了镁合金的耐蚀性，其成本与目前使用的高分子类涂层相当，但耐蚀性显著提高。在各种军、民用镁合金的应用场合都具有明显的推广应用前景。铝合金是应用最广泛的有色金属材料之一，但在苛刻的腐蚀性环境中（如海水及海洋气候等），铝合金皆需要采用涂层保护技术，我们开发的适用于铝合金的镁铝复合涂层，其成本与目前使用的高分子类涂层相当。
北京化工大学
2021-02-01
高性能聚丙烯成核剂的开发和应用
开发了一系列高效聚丙烯成核剂以及相关的生产工艺，并应用所开发的高效成核剂开发了高性能聚丙烯专用料。具体成果如下： （1）开发了具有非对称结构的山梨醇类聚丙烯透明成核剂，应用此类成核剂可以开发高透明聚丙烯专用料，可以应用在食品包装、日用品以及医用注射器等领域。目前此类成核剂已经小批量生产。 （2）开发了制备有机磷酸盐类成核剂NA-40的一步法新工艺，将传统工艺中的三步反应集于一釜完成，工艺简单，产品的总收率达到86%，达到国际先进水平。制备了纳米有机磷酸盐类成核剂，对聚丙烯的力学性能和光学性能都有比较明显的改善，具有良好的应用前景和经济价值。纳米成核剂与市场未纳米化的同类产品相比，在达到相同改性效果时，成核剂的应用量可减少一半，具有较好的推广价值。应用这类成核剂可以开发高透明、高刚性、高耐热的聚丙烯材料。目前，此类成核剂已经批量生产（上海科塑高分子材料有限公司）。 （3）开发了一种新型高效羧酸金属盐类聚丙烯β晶型成核剂，结构属国内外首创，已经申请国家专利。这种成核剂具有较高的成核效率和选择性，能够诱导聚丙烯产生高含量的β晶型，聚丙烯的抗冲击强度提高3-4倍，热变形温度提高10-15℃，解决了聚丙烯一直存在的抗冲击强度和热变形温度不能同时提高的矛盾，应用这种成核剂能够开发高抗冲高耐热的聚丙烯材料。目前，此类成核剂目前处于中试阶段。
华东理工大学
2021-02-01