一、成果介绍

1.聚酰亚胺绝热吸声泡沫材料

【项目概述】聚酰亚胺绝热吸声材料是以聚酰亚胺树脂为基体发泡而成的泡沫材料，由于分子链中刚性且稳定的芳杂环和酰亚胺结构，使其成为聚合物中热稳定性最好的泡沫材料之一，长期可耐250～300℃的高温，短时间可耐400～500℃的高温，并且可耐极低温。区别于普通有机泡沫材料易燃、发烟、有毒的缺点，聚酰亚胺基体树脂具有不燃、无烟、无毒、耐高低温等优点。

聚酰亚胺泡沫材料在保持基体树脂基本性能的基础上，兼具泡沫多孔材料绝热防护、吸声降噪、阻尼减震等功能。是目前商业化高性能聚合物泡沫材料中综合性能最为优异的泡沫材料。

主链型聚酰亚胺（PI）泡沫是主链中含有酰亚胺结构的芳杂环聚合物，作为泡沫产品，由于其轻质、吸音、易使用和良好的介电性能，同时具有优秀的阻燃性能、低烟和几乎不释放有毒气体等特点，因此在航空航天、舰船、轨道交通、电子电器、建筑、化工等领域作为绝热吸声材料具有广泛的应用。

【项目成熟情况】工业化实验阶段。

【应用范围】航空航天、舰船、轨道交通、电子电器、建筑、化工等领域。由于其低密度特性，在航空器和舰船轻量化方面具有显著的效果，可提高航空器和舰船速度、降低燃油消耗、大幅度提高其续航能力。

2.抗辐照高性能树脂基体及其辐射屏蔽材料

【项目概述】聚合物基复合材料具有密度小、易加工等优点，但现有基体树脂的抗辐射性能不能满足需求。如聚烯烃在辐照过程中产生自由基，引起高分子链的断链，耐久性差；环氧树脂耐疲劳性和耐湿热性差，射线辐照后的力学性能下降较大；聚氨酯抗辐射性较好，但燃烧后产生氢氰酸等有害气体；聚酰亚胺在原子氧环境中易发生严重降解。

项目开发的自催化邻苯二甲腈树脂、苯并噁嗪树脂、高性能环氧树脂、氰酸酯树脂等具有优良的抗辐射性能，辐照前后基体树脂的力学性能、热性能未见明显变化，能满足航空航天、原子能工业、放射医学和国防工业等领域的要求。

【项目成熟情况】基础研究。

【应用范围】辐射屏蔽材料、先进树脂基复合材料、绝缘材料、耐烧蚀材料、电子封装材料、耐高温胶粘剂、耐高温涂料、层压材料等。

3.耐高温苯并噁嗪树脂

【项目概述】苯并噁嗪树脂具有固化时无小分子释放、制品孔隙率低、其体积近似零收缩、高的Tg和热稳定性以及良好的机械性能、电气性能、阻燃性能和高的残碳率，因而在先进复合材料基体树脂、耐烧蚀树脂、电子产品密封材料等方面应用较广。本项研究基于聚苯并噁嗪所具有的优异耐热性、耐湿热性、介电性能和力学性能，开发了一系列含苯并噁嗪结构的单体、主链型和远螯型低聚体，可根据应用环境进行基体树脂结构与性能的设计与调控。

技术指标：

芴基苯并噁嗪树脂纯度：≥98%；

聚苯并噁嗪树脂的玻璃化转变温度：≥300℃；

初始热分解温度：≥380℃；

800℃时残碳率：≥50%。

【项目成熟情况】基础研究阶段。

【应用范围】树脂基复合材料、耐烧蚀树脂、特种胶黏剂、电子封装材料、绝缘材料等。

4.石墨烯的制备及其应用研究

【项目概述】电弧法制备石墨烯：电弧法制备石墨烯是基于电弧放电原理实现石墨烯的制备，即在负压下利用大电流等离子体电弧放电使石墨电极气化之后再冷凝沉积，从而生成石墨烯粉体材料。

该技术实现了从高纯石墨到石墨烯粉体的一步法绿色制备，工艺简单、无污染；产品缺陷少、碳含量高、层数稳定、导电性优异。

固态电容器用石墨烯气凝胶电极：利用水热合成一步法制备出石墨烯复合普鲁士蓝气凝胶电极，通过引入普鲁士蓝提高了石墨烯气凝胶的比电容以及在水系电解液中的电压范围，从而提高了固态电容器的能量密度。

石墨烯复合气凝胶电极在1A/g的电流密度下,比电容达220F/g，5A/g电流密度充放电循环10000圈，容量保持率达到83%。组装的全固态电容器电压达到了2.0V，能量密度达到58Whkg-1，10000圈循环后容量保持在93%。

锂离子电池石墨烯导电浆料：石墨烯作为锂离子电池导电剂，可显著的提高锂离子电池的倍率和循环性能。以电弧法制备的高导电石墨烯为原料，利用“超声+乳化”循环分散工艺，制备出了锂离子电池用油系和水系石墨烯导电浆料，完成了工艺和装备的研发。

【项目成熟情况】基础研究阶段。

【应用范围】储能领域，绿色能源领域。

5.水系储能电池的研究

【项目概述】电池是重要的储能装置之一,太阳能和风能具有间歇性和波动性的特点，需要储能和调频方可并入电网，或供给用户，已保证电网的安全和用户的可持续使用。同时，智能电网的运行依赖于储能装置。

水系碱金属离子电池与锂离子电池相比，水系可充金属离子电池(ARMBs)很有希望应用于大规模储能电池。系碱金属离子电池的正负极基于Mg2+等在电极材料中的可逆嵌脱；水性电解液安全，廉价。

水系储能电池具有成本低、安全性高，功率密度高，循环寿命长，较高能量密度等特点。

依托项目获得国家自然科学基金支持，在JournalofPowerSources等国际期刊上发表高水平SCI收录论文10余篇，授权国家发明专利4项。

【项目成熟情况】基础研究阶段。

【应用范围】风光电储能领域、智能电网储能、家用储能。

6.先进材料成形与制造

【项目概述】在国内率先开展了金属超声波固结成形制造技术研究，研发了国内第一台超声波快速固结与增材制造装备，功率达9kW，处于国内领先，达到国际水平，使我国成为了继美国之后国际上第二个掌握超声波成形技术和装备的国家。在国际上首次提出了有效改善金属沉积层微结构和提高力学性能的超声滚压复合微锻造原理和技术，并应用于大型金属构件的控形控性增材制造。在金属超声波快速固结成形制造技术与装备、超声能场辅助高能束增材制造技术与装备等方面居于国内领先水平。相关的发明专利6项。

通过协同创新，打破了国外的技术封锁，在国内率先突破了金属空心球制备技术，制备出了高性能不锈钢空心球，为制备出轻量化的空心球复合材料奠定了基础。目前，正在研发难度更高的钛合金、NiTi合金的空心球制备技术。相关的发明专利3项。

【项目成熟情况】试生产阶段。

【应用范围】超声固结成形制造技术主要制备金属层状复合材料板材、叠层智能复合材料与结构、连续纤维均布带材、层状复合电极材料等，用于地面武器装备、舰船、航空航天等领域的减隔振、装甲防护等方面。

而金属空心球及其复合材料则在船舶减振降噪、隔热、隔声、核辐射屏蔽等方面具有广阔的应用前景。如：动力机械基座、机舱室室减隔振材料、核反应堆屏蔽材料。这一工作已引起国内航空航天、舰船等领域相关部门的极大重视。

7.深水导管架安装夹桩器用钢

【项目概述】哈尔滨工程大学生物医学材料与工程研究中心在深水导管架安装夹桩器用钢的研制方面做了许多工作。目前国内的钢种难以满足深水导管架安装夹桩器的要求，德国生产的X45NiCrMo4钢可以满足夹桩器的使用要求，但此钢种处于技术保密，国内没有相应的牌号，所以研究具有自主知识产权的夹桩器用钢具有重大的实际意义。

本研究综合设计夹桩器用钢的化学成分范围，并熔炼制备合金钢，研究了其铸态组织及性能、退火软化工艺、淬火工艺和回火工艺等对其组织和性能的影响规律与机理，并最终确定了适于夹桩器用钢的化学成分及热处理工艺规范，所得性能指标为：σb≥1400MPa，δ达到6.5%，HRC≥62,符合深水导管架安装用夹桩器的性能要求。

【项目成熟情况】技术成熟，可根据用户需求定制。

【应用范围】适于各类夹桩器及各种要求高强高硬的合金钢件。

二、联系方式

如您对以上成果有进一步合作交流意向，请与我们工作人员联系对接。

房经理 0531-86196383

亓经理 0531-86196382