项目名称火焰喷涂聚合物基复合涂层性能及应用

1、郑 州 轻 工 业 学 院 重 点 推 广 项 目ZHENGZHOU UNIVERSITY OF LIGHT INDUSTRY 项目名称：火焰喷涂聚合物基复合涂层性能及应用项目简介：火焰喷涂高分子材料是一种高效、低耗的材料表面预保护和维修技术。本成果前期研究工作曾经开创了火焰喷塑技术在底应力摩擦付应用的先例，为机械行业降低材料消耗和生产成本，提高零件使用寿命和设备运行稳定性、减摩、减震降噪等提供新的解决途径。在机械维修方面，采用本技术可以修复各种金属因机加工或服役期中（低载荷及常温工况）磨损超差造成的失效或报废。其经济效益随修复零件原始价格的增加、互换性的降低、配件成本的提高及使用功能的重要而

2、增大。其典型应用如各种液压传动及液压密封件、载滑动轴承及防腐工程等。其经济效益和社会效益都是巨大的。技术指标：火焰喷涂聚合物基复合涂层具有耐腐蚀、耐磨、减摩、抗粘结等多种功能。如：火焰喷涂尼龙1010石墨复合涂层，该涂层在1.2ms-1，1200N条件下，与45号钢摩擦系数小于0.02，水在复合涂层表面的接触角为65o，涂层自拉伸强度大于34MPa，与基体结合强度大于17 MPa该涂层具有优异的防腐性能应用领域：各种复合涂层可用于材料的预保护处理、已及一些陶瓷、建材制品的成型辊或成型模具的抗粘表面处理，可大大改善相关制品的表观质量和生产效率，该技术无污染无三废，可在防腐工程、装饰工程及纺织、印

3、染、制药等广泛领域获得应用，其经济效益和社会效益都是巨大的。投资规模：58万元。合作形式、条件：技术转让、技术培训、合作。成果名称：LiFePO4的改性及其产业化成果简介：LiFePO4制作电池正极材料与锰酸锂、钴酸锂、镍酸锂以及三元正极材料相比较是最好的。尤其是安全性能可靠，循环寿命长，价格相对较低，是其他材料无法比拟的。本项目的关键在于选择合适的LiFePO4前驱体组成及配比，添加自制的添加剂，优化LiFePO4材料的微波合成工艺，以此来降低材料的成本、控制粉体材料的颗粒形貌、粒径及其分布来影响材料的堆积密度、采用表面包覆导电碳材料、掺杂高价金属离子等来提高LiFePO4材料的电子传导率、

4、离子扩散速率等，为LiFePO4材料的产业化奠定坚实的基础。本项目的创新点在于：与固相合成等传统方法相比，加热迅速，合成时间短，较好地防止了晶粒的长大和Fe2+的氧化；降低能耗。技术指标：外观：灰黑色粉末，无结块平均粒径 2-4 m 可调。比容量 >130 mAh/g循环寿命 >2000次振实密度：1.45 g/cm3应用领域、行业、地区：本项目工艺先进，技术可靠。本技术生产的产品性能指标稳定，晶体形态均匀。国内市场年需求12000吨以上。产品广泛应用于电动自行车、通讯、电池、特种功能电动车（仓库、港口、机场的电瓶车、旅游观光车、电动摩托车、公交车和小轿车电池，以及军工电池）等。预

5、期经济效益：采用本项目生产LiFePO4材料及锂离子动力电池具有可观经济效益，如目前与郑州鸽瑞集团签订了200万的合作意向合同。投资规模：按年产150吨规模，总投资为600多万元（包括设备和技术费）。产品成本6万元/吨，售价1417万元/吨。年产值2千万以上，利税千万元以上。如千吨以上规模产值可达亿元以上。合作形式、条件：技术转让、技术服务成果名称：新型气敏材料及器件工业化生产成果简介：成功制备多种形态的纳米ZnO、纳米SnO2、纳米WO3、纳米MOS/聚合物复合材料等气敏材料，并且由这些材料制成的气敏传感器灵敏度高、选择性好，具有很好的稳定性。有关纳米材料合成和气敏传感器的制备均已具备投资生

6、产条件。该项研究还进行了“电子鼻”、“电子舌”技术的相关研究，“电子鼻”、“电子舌”仪器的开发和应用将会是测试和过程监控领域的一大商机。生产现状： 已经完成小试工作，相关企业开展产业化研究，具体事宜面谈合作形式、条件： 技术转让成果名称：纳米ZnO的工业化生产成果简介：采用沉淀法和水热法制备纳米ZnO，实验室技术成熟，产率高。该材料可广泛应用到载重轮胎填料、净味涂料、化妆品（防晒霜）、高级卫浴制品、传感器件、自清洁玻璃幕墙等产品中。生产现状： 已经完成小试工作，相关企业开展产业化研究，具体事宜面谈预期经济效益： 目前市场上高品质的纳米ZnO可卖到1520万元/吨，而成本只需5万元/吨左右，经济

7、效益可观合作形式、条件： 技术转让成果名称：超硬材料（立方氮化硼CBN、金刚石）表面处理技术成果简介：采用湿法处理技术，在立方氮化硼CBN、金刚石表面成功镀覆、生长了刺状结构，并且不连晶。制得的新型超硬材料大大提高了在模具中的把持力，使得制品具有更好的磨削能力、更长的使用寿命和更低的生产成本。实验室下料量已达2000克拉/次/机。该技术也可望移植SiC等材料。（相关方面已申请专利）生产现状： 已经完成小试工作，相关企业开展产业化研究，具体事宜面谈合作形式、条件： 技术转让 图1 原生料 图2 处理后成果名称：新型竹炭/五氧化二钒/硫复合锂电池正极材料成果简介：新型竹炭/五氧化二钒/硫复合锂电池

8、正极材料的研究项目属于锂离子电池领域。该复合材料可以减弱硫在有机电解液中的溶解，并改善单质硫在循环过程中的团聚现象，从而提高了硫电极的活性物质利用率和稳定性。这种电池体系的质量比能量和体积比能量分别达到了450 Wh/Kg和500 Wh/L，能够满足3G型蜂窝移动电话和未来笔记本电脑对电源的要求，受到用户好评，产生了显著的经济效益和广泛的社会效益。2009年获得中国轻工业联合会科技进步三等奖。技术指标：1.新型竹炭/五氧化二钒/硫复合正极材料的质量比容量高达500 mAh/g。2.Li/S电池的质量比能量和体积比能量分别达到了450 Wh/Kg和500 Wh/L。3.使用温度在-20oC+40

9、oC之间。4.该材料的成本是钴酸锂的1/3。应用领域：该复合材料不仅可用于锂离子电池及锂电池正极材料，而且还可以推广于钠电池正极材料，推广前景十分广阔。预期经济效益：新型竹炭/五氧化二钒/硫复合正极材料已于2006年8月正式在广州丰江电池新材料有限公司投入使用。测试结果表明使用该材料后锂电池的容量提高了30%左右，同时大幅降低了材料价格(相对于钴酸锂)；2008年建立了小试生产线，所得产品基本与实验室样品性能一直，该材料的大量应用已经获得显著的经济效益、社会效益和生态效益。投资规模：投资规模在几百万元至几千万元之间，要根据具体产量要求来定。研究现状：本复合材料已研发完毕。合作形式、条件：技术转

10、让。行 业：冶金材料成果名称：铜基粉末冶金摩擦材料成果简介：本项目研究的铜基粉末冶金材料以Cu为基体，加入适量SiC等摩擦调整剂、Pb等润滑剂及少量其它添加剂，将这些原料粉经混和、压制、烧结而成。该材料具有优良的摩擦性能和导热性，可取代普通高磷铸铁和一般复合材料，可以用于制动器摩擦材料。该复合材料具有摩擦系数高且稳定，制动噪声低，制动时不产生火花等优点，不但可以改善制动性能而且可以减少制动时对环境的污染。技术指标：(1)研制的铜基粉末冶金摩擦材料，通过试验测得该配方材料的平均摩擦系数为0.340.53，稳定性为91.998.1。(2)该材料的高温疲劳摩擦磨损性能，得出该材料的疲劳磨损临界温度为

11、350，该材料在机械磨损阶段，摩擦系数随压力的增大而减小。在高温磨损阶段，摩擦系数随压力的变化没有机械磨损阶段明显。摩擦系数随着温度的升高而减低。在300时表面有固体润滑层形成。在500时发生粘附磨损。得出了该材料摩擦系数随循环次数变化曲线。应用领域：本项目可以应用于用摩擦副的摩擦来制动的领域，包括列车制动闸瓦、汽车制动盘制动鼓、风力发电制动器等领域。预期经济效益：本项目自2006年9月至2007年4月在河南省科光科技发展有限公司试用，总产值为96万元，总利润为48万元，总税收8.16万元，为公司带来了可观的经济效益。该产品经经郑州火车北站试用，使用情况良好，大多数铜基粉末冶金闸瓦寿命超过10

12、个月，是其他闸瓦寿命的两倍左右。投资规模： 投资规模在30万元到100万元之间，可根据本公司的实际情况购置相应设备。研究现状： 本项目已研制完毕。合作形式、条件：技术转让。项目名称：蜂巢状多孔氧化锌纳米颗粒聚集体的制备及其在硫化氢气体探测中的应用 成果简介：本成果来源于河南省自然科学基金项目（0411022900）和河南省教育厅自然科学研究计划项目（2007150045），属于新材料领域。该项目以Zn粉、稀硫酸和稀氨水为原料，采用液相包覆反应技术制备了蜂巢状多孔ZnO纳米颗粒聚集体材料，并用作H2S气体探测的气敏材料, 具有抗干扰能力强、响应速度快等特点。该项目采用液相包覆反应技术方法制备蜂巢

13、状多孔氧化锌纳米颗粒聚集体，具有创新性，达到国内领先水平。技术指标：本成果采用液相包覆反应法成功制备蜂巢状多孔ZnO纳米颗粒聚集体，经河南省电子产品质量监督检验所检测，该项目所制备的产品在硫化氢气体探测元件中应用，具有优异的气敏特性，符合相关标准要求。应用领域：本成果的应用领域是特殊结构纳米氧化锌的制造及其在其在硫化氢气体探测中的应用。 预期经济效益：氧化锌是一种面向21世纪的新型高功能高附加值的精细无机化工产品，广泛地被应用于光电转换、光催化以及气体传感器等领域。硫化氢是一种有毒有害气体，在空气中可氧化为二氧化硫，与空气混合燃烧时会发生爆炸。该产品用于家庭、工业现场硫化氢气体的检测，将产生显

14、著的经济效益和社会效益。蜂巢状多孔ZnO纳米颗粒聚集体在其他相关领域中也将会产生较好的应用前景。 成果应用情况： 经用户使用，该成果所制备的蜂巢状多孔ZnO纳米颗粒聚集体材料，适于在硫化氢气体探测气敏元件中的应用，具有明显的经济效益和社会效益。投资规模：投资规模在几万元至二十万元之间，要根据具体配置要求来定。研究现状： 已研发完毕。合作形式、条件：技术转让项目名称：锡酸钙多孔微立方的制备及在锂离子电池中的应用成果简介： 本成果来源于河南省杰出青年基金项目和国家自然科学基金项目，属于新材料领域。本成果以CaCl2、SnCl4为起始原料，用条件温和、容易控制的低温液相法制备多孔微立方锡酸钙粉体。所

15、得CaSnO3 多孔微立方粉体作为锂离子电池负极材料，具有超过理论容量的高容量。该项目采用液相法制备多孔微立方锡酸钙，具有创新性，居国内领先水平。技术指标：经河南省化学电源产品质量监督检验站检测，本项目所制备的产品在锂离子电池中应用，可逆容量超过电化学反应理论容量的值，达到853.3mAh/g，是目前商品化的石墨材料的2倍以上。应用领域：该成果技术制备的多孔微立方锡酸钙具有高的可逆容量，适于在高能量锂离子电池中应用，推广前景十分广阔。锡酸钙多孔微立方在光致发光、光催化等领域的应用也有潜在的应用前景。 预期经济效益：该成果技术制备的多孔微立方锡酸钙具有比现有碳负极材料高得多的比能量、更好的高倍率

16、充放电性能，有望成为新一代锂离子电池负极材料 ，在锂离子电池的换代升级中将产生十分可观的经济效益。 将其应用到高能量的动力型电池，对电动车、便携电动工具的更新换代具有重要的经济和社会意义。成果应用情况： 经用户使用，该项目技术制备的多孔微立方锡酸钙具有高的可逆容量，适于在高能量锂离子电池中应用，具有明显的经济效益和社会效益。投资规模：投资规模在几万元至二十万元之间，要根据具体配置要求来定。研究现状： 已研发完毕。合作形式、条件：技术转让项目名称：氨合物喷雾分解法制备高活性氧化锌成果简介：本课题以氧化锌矿为原料，浸取制备各种氨合物的水溶液，经喷雾干燥分解、脱水及造粒，得到颗粒状的中间产品，然后经

17、过流化床处理进一步分解，制备出高活性氧化锌。其活性显著高于HG/T 2572-94标准中一级品的工业活性氧化锌，是一种新的高活性氧化锌的制备方法。技术指标： 项目产品的测定值氧化锌(ZnO)含量， 97.9 灼烧失重， 0.093 盐酸不溶物， 0.017水溶物， 0.5 氧化铅（以Pb）计，0.0030比表面积m2/g， 56.3应用领域：在橡胶工业中，活性氧化锌主要用作活性剂、白色着色剂及补强填充剂。活性氧化锌有防御紫外线的效果，且无毒，是一种高效、安全的防晒原料。配加到日用化妆品中，对皮肤起着非常良好的保护作用。活性氧化锌还能用于催化剂，如有机合成加氢、脱氢及无机化合物的氧化、还原等反应

18、。预期经济效益：若按照企业年产2000吨高活性氧化锌计算：企业每年可得净利润331.75万元。向国家缴纳各项税收281.33万元。投资规模：若按年产2000吨规模的新建厂，需投资350万左右，同时需要通过环评，需费用3050万。若有部分厂房与设备，设备费用视具体情况减少。研究现状：国内活性氧化锌的生产主要采取“酸法”和“氨法”，其生产的氧化锌活性大大低于本技术的生产的高活性氧化锌。本技术已经已经进行了试生产，技术成熟。合作形式、条件：技术转让项目名称：工业废酸制备LiFePO4/MWNTs成果简介：工业废酸制备LiFePO4/MWNTs是利用冷扎工业废酸中的铁资源为原料，经制备前驱体后进一步制

19、备锂离子电池新型正极材料磷酸铁锂。由于基本原料取自于工业废酸，因此生产的产品磷酸铁锂具有大幅度的价格优势，本技术还引入了纳米碳管做导电添加剂，改善了磷酸铁锂的大电流放电特性。技术指标：工业废酸制备LiFePO4/MWNTs可达到： 容量密度可达到140mAh/g； 循环寿命大于2000循环； 1C放电大于85应用领域：技术适用于化工、电池生产及冷扎等生产企业。推广前景十分广阔。 预期经济效益：年处理1万吨工业废酸，可生产磷酸铁锂（或前驱体）4320吨，按目前磷酸铁锂价格17万/吨，可获直接经济效益7.344亿元。同时因废酸得到了资源循环利用，可获得不可估量的环保效益。成果应用情况： 工业废酸制

20、备LiFePO4/MWNTs已应用于河南呈泰化工科技有限公司、偃师市奥达化工厂等单位，采用由废酸产生单位输入废酸作为铁源的方法，制备LiFePO4/MWNTs，共生产20吨，获得直接经济效益320万元。投资规模：投资规模在800万元至5000万元之间，要根据具体产量及技术要求配置确定。研究现状： 本项目应用技术已研发完毕，理论研究正进一步深入进行。合作形式、条件： 技术转让项目名称：低烟阻燃建筑用PVC纳米复合材料的研制成果简介：硬质PVC广泛应用于塑钢门窗、楼梯扶手等异型材、活动板房、装饰板、输油管道、化工储槽和管道、下水管道等领域。然而，PVC由于存在大量的氯原子，热稳定性很差，受热燃烧会

21、脱去大量的HCl，并形成长链共轭烯烃结构，进而环化产生大量的苯、苯乙烯等有毒芳香族化合物和黑烟。该成果生产的产品低烟、阻燃、低毒，具有较好的力学性能，克服了以往阻燃产品的阻燃和抑烟不能同时兼顾、并且力学性能差等一系列缺点，受到了用户好评，为企业创造了经济效益，具有显著的社会效益。技术指标：低毒阻燃软质PVC纳米复合材料烟密度等级达到了70.5，极限氧指数达到32.3，综合性能达到了GB8624-1997 B1级难燃标准。纳米复合阻燃抑烟体系加入量小，对PVC材料力学性能没有影响。拉伸强度、断裂伸长率、弹性模量等力学性能没有明显影响。在燃烧过程中大幅度减少毒性气体的排放。应用领域：本项目可以应用

22、于建筑建材如：建筑穿线管、门窗异型材、活动板房、装饰板、输油管道、化工储槽和管道、下水管道等领域。 预期经济效益： 本项目已经在郑州辰鹏塑胶厂、郑州博弘塑化有限公司试生产和应用，收到好的效果。据统计，我国每年新增建筑面积高达18亿20亿平方米，需要使用PVC建筑材料的面积按5%计算（用于电线套管、门窗、楼梯扶手等），就可新增0.91.0亿平方米，按平均8kg/m2计算，折合PVC产量7280万吨，每吨利税1000元计，可新增利税72008000万元，使用低烟阻燃PVC纳米复合材料还可以减少火灾隐患，社会效益也是不可估量的。投资规模： 本项目产品投资规模50万，主要用于设备购置。研究现状： 本项目已完成研发。合作形式、条件：技术转让项目名称：低毒阻燃软质PVC纳米复合材料的研制成果简介：软质PVC 中由于含有大量的增塑剂、润滑剂等易燃性助剂，PVC原有的阻燃性能大幅度降低，一旦发生火灾，由于其存在大量的氯原子，热