有色金屬材料制備及加工技術理論與應用

新型重金屬螯合絮凝劑的制備技術 722     

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重金屬廢水是對生態環境污染最嚴重、對人類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、產生的絮體較小而沉降速度較慢、處理成本較高等缺點。

活塞式內燃機中活塞環用合金材料 606     

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目前：汽車發動機活塞環材料主要靠進口，隨著國內汽車尾氣排放升級，開發我國自主知識產權的專利技術制造出國外同類產品迫在眉睫。

年產250噸電子級低氧超高純鈦 966     

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本項目主要研究低氧超高純鈦提純技術開發及相應裝備研制，破解電子級低氧超高純鈦產業化技術難題，通過技術開發及裝備研制，順利突破形成以國產海綿鈦為原料的新一代熔鹽電解提純技術以及結合電子束熔煉工藝的低氧超高純鈦生產技術，并完成產業化提純裝置開發。

低成本太陽能多晶硅制備技術 762     

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低成本太陽能多晶硅制備技術是利用冶金的方法，根據雜質在硅中的物理化學性質差異性而將雜質一一去除，即利用造渣去除硼、酸洗初步去除金屬雜質、定向凝固深度去除鐵等金屬雜質、真空熔煉除氧和磷等雜質，以及電子束熔煉精煉等組合的方式，分階段、分種類的將雜質予以去除，使得硅純度提高到太陽能級別(6N)。該技術相對于傳統的改良西門子法，具有技術投資小、能耗低以及環境污染小等優點。

用于負極材料的納米硅粉制備及產業化應用技術研發 685     

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當前以石墨和鈷酸鋰分別作為鋰離子電池負極/正極材料無法滿足電動汽車等長續航里程的要求，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性能具有重要學術和市場意義。

TC4，TC16鈦合金緊固件用棒絲材 726     

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在鈦合金緊固件棒材研制領域，先后承擔三項國家級重點項目，完成了TC16鈦合金冷鐓棒絲材和高質量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過程中存在的關鍵技術難題，成功制備出性能優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，未來市場在50噸-200噸。

利用低品位磷礦生產土壤調理劑/重金屬鈍化劑技術 755     

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采用低品位磷礦作為原料，通過活化技術，生產出一種含有磷、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。技術具有以下創新之處：(1)采用綠色生產工藝。實現無危害化、不產生磷石膏。(2)反應能耗低。反應過程無需要高溫焙燒活化，反應溫度不超過1000度，時間不超過1小時，與傳統鈣鎂磷肥法相比消耗大大降低。(3)綜合利用效率高。可充分利用了低品位磷礦中所含的各種元素，實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 604     

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考慮鈦白粉生產企業每年都要停車檢修亞鐵真空結晶器，在此基礎上開發了整體玻璃鋼真空亞鐵結晶器

銀納米線批量制備技術 785     

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本項目成果通過一種多元醇的方法，以溶劑熱法為主體、嘗試微博輔助合成等新手段，關注氯離子和溴離子的協同效應，優化出2-3種新型還原劑，通過系統的合成工藝研究和納米線形貌表征反饋，以及合成方法的再優化，獲得超細銀納米最佳制備工藝路線，使得納米線的直徑控制在25nm以下，并實現了批量化生產及銀納米線墨水的制備產品的產率達到88%。銀納米線導電性能優異，同時由于納米尺寸效應使其具備優異的透光性、耐曲撓性等，被視為是實現柔性顯示的優選電極材料。

用于再充式電池組的硅基固體電解質 1247     

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本申請公開了一種電化學電池(電池組)，其包括儲氫負電極(陽極)，正電極(陰極)和與電極接觸的固體質子傳導電解質。固體質子傳導電解質包含硅材料，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 735     

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目前太陽能熱發電和工業余熱回收利用過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的腐蝕性極強，因而對容器有苛刻要求，導致生產成本增加。我們研發的微米狀態核殼結構相變復合蓄熱材料采用陶瓷材料做殼，采用熔點可變的金屬及其合金作為核，制備成20-40微米的小球，金屬核的相變過程由耐腐蝕極強的殼層保護，吸放熱使用過程中對周圍環境沒有腐蝕性，極大地提高的材料的實用性，具有蓄熱密度高、蓄放熱迅速、成本低廉和穩定性高的熱點。

適用于汽車車身的6XXX鋁合金及車身板制備工藝 629     

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通過相圖計算優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%;預時效及自然時效之后，屈服強度為149 MPa，延伸率為26%，優于現有的6016及6063合金,適合加工成復雜形狀，烤漆時效(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車身板、手機及筆記本電腦外殼的生產。該研究成果目前已提交專利申請。

高性能811正極材料制備技術 753     

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三元材料是鋰離子電池材料中重要的一類，對提高鋰離子電池能量密度尤為重要。技術方研發的8系三元正極材料具有容量高(210mAh/g)、壽命長(大于1000次)、倍率型好(3C容量達到0.5C的95%)，并已取得客戶的認可，初步具備了產業化實施條件。由于其性能優異，具有廣闊的市場前景;預計其年市場容量在3萬噸以上，以18萬/噸保守估計，年市場達到54億元。

難變形管路構件精確成形 684     

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建立了塑性成形失穩缺陷預測控制模型，發展了高強鈦管等難變形管材織構調控技術、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、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域高端裝備“血管類”關鍵構件的制造瓶頸問題，在汽車、核電和船舶等領域具有重要的推廣價值。

鋰電池原位充放電掃描電鏡測試方法 1063     

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本發明公開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。本發明為全固態鋰電池的研究提供重要的測試表征需求和實驗支撐，采用本發明方法可以清晰明確地觀測到充放電過程中鋰枝晶的生長行為等電池微觀形貌的變化，為全固態鋰電池的性能、結構和應用研究提供直接的、強有力的實驗依據。

石英砂提純與檢測技術 876     

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以脈石英或者偉晶花崗巖為原材料，通過色選，高溫煅燒，水淬，磁選，浮選，酸浸等方法進行提純，并對全生產流程進行大量快速檢測，生產高純石英砂。解決了國產石英砂質量不穩定的問題，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，填補了國內沒有低氣液包裹體高純石英砂的空白。產品可以用于對石英砂質量有嚴格要求的半導體，光伏，國防等領域，具有良好的市場前景。

耐海水腐蝕、耐高溫金屬鋁涂層室溫制備 796     

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鋼材表面鋁涂層主要通過熱鍍鋁和熱滲鋁兩種方法制得。目前由于技術和設備原因，鋼材熱鍍鋁只有美國和日本等國外企業才能做，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，無法實現熱鍍鋁那樣的大規模連續生產。

基于工業廢渣的硅鋁基環境修復材料的研發與應用 725     

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產品創新，基于同相類同相理論，研發針對淤泥固化、軟基處理軟土固化劑。固化過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基礎 664     

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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科學基礎為主線，通過材料工程、機械工程、力學以及宇航工程等多學科融合，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，在微觀組織模式設計與成分優化、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基礎研究，發展異型斷面形/性協同制造的新原理、新技術與新工藝，實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同調控。

高質量鋁-鈧中間合金的開發 780     

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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，在非真空條件下進行鋁熱還原，經保溫澆注、表面處理制得高質量的鋁鈧中間合金。

電沉積Fe-Ni合金箔軟磁材料生產技術 659     

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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過冶煉、鍛造、熱軋或冷軋、熱處理等繁雜工藝制成晶態合金，生產成本高、產品規格(特別是薄帶幅寬、厚度)受限、磁性能也不很理想。近年來開發的非晶態合金和納米晶軟磁薄帶金屬材料生產技術，是采用急冷技術，由熔態合金在旋轉的輥面上急冷直接形成數十個微米厚的薄帶，雖然磁性能顯著提高，但目前生產成本很高，產品幅寬很窄，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-液鑄軋成形技術及裝備 644     

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銅/鋁、鋼/鋁、鈦/鋼、鋼/銅等層狀復合材料是現代技術產業的重要新材料，由于其兼具兩種不同金屬材料的性能優勢，成為節約貴金屬、實現結構輕量化和提升材料綜合性能的有效途徑，可滿足在多場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常用的成形工藝，但在生產覆層金屬厚度薄、組元塑性差異懸殊的復合材料時，往往會遇到諸多難以突破的技術問題。

高爐噴煤催化助燃技術 865     

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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，所開發的催化燃燒技術，大多數催化劑(貴金屬)因所需添加量太大，而不能經濟地適用于工業應用，少數催化助燃劑(氯鹽、硝酸鹽或納、鉀鹽類型)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，也沒有獲得實際應用。

生物質改性有機粘結劑冶金粉料壓力成型技術 770     

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冶金生產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程中會產生部粉末，由于粉末原料使用過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，各類冶金粉塵作為二次資源循環利用，一般也需要造塊才能較好利用。冷固結壓力成型是簡單經濟的成型方法，常用無機粘結劑，粘結劑用量5%左右。無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/高爐瓦斯灰生產氯化鉀 727     

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煉鐵燒結電除灰的K、Na含量較高，返回燒結，嚴重影響燒結礦質量。燒結電除灰中K主要以KCl形式存在，多數鋼鐵企業燒結電除塵灰中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質鉀資源。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，也可用于生產氯化鉀，殘渣返回煉鐵燒結工序或水泥焙燒工序循環利用。

微硅粉制備納米白炭黑 773     

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硅鐵是鋼鐵生產消耗量最多的鐵合金，我國硅鐵產量占世界產量的50%以上。硅鐵生產中產生大量微硅粉，其數量是硅鐵量的10%左右。微硅粉也叫硅灰或稱凝聚硅灰，是鐵合金在冶煉硅鐵和工業硅(金屬硅)時，礦熱電爐內產生出大量揮發性很強的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 644     

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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，產品附加值低。研發鋼渣活性組分固化與資源化利用新技術，實現鋼渣規模化、高值化利用，已成為我國鋼鐵行業發展循環經濟技術迫切需要解決的問題。

球形納米WC-Co復合粉及其硬質合金 680     

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鎢是戰略金屬且50%以上的鎢用來制造硬質合金。超細晶結構WC-Co 硬質合金復合材料具有"高硬度、高強度"的特性，其綜合性能高于傳統硬質合金。其制備存在兩大技術難題：一是需制備性能優良的納米晶WC-Co 復合粉體;二是需控制燒結過程中納米WC 晶粒的長大行為。針對上述技術關鍵，課題組創新性研發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，在材料理論、制備工藝和裝備方面取得了一系列重要發現、發明和重大創新：

高性能鎢銅合金 570     

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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越高的要求，課題組通過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展趨勢。鑒于此，課題組采用溶液混合、添加晶粒長大抑制劑等手段，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口同牌號水平，具有較大的市場應用前景。

金屬連續流變擠壓技術 617     

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采用剪切/振動耦合熔體處理制備的半固態金屬作為原料，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，產生搓動剪切變形，并在輪槽出口經過擴展擠壓模具擠壓成形，實現了從液態金屬到產品的一步擠壓成形。