晶体硅太阳能电池产业化及应用产品开发

1、以下是西安交通大学最新的新材料方面的科研成果信息，如企业对某个科研成果有合作意向，可注册宁波市产学研创新服务平台（）企业会员查看专家联系方式，也可联系生产力促进中心询问专家的联系方式进行洽谈。联系人：俞文明联系电话体硅太阳阳能电池池产业化化及应用用产品开开发负责人: 杨宏所在院所：西安交交通大学学理学院院欧洲太阳能能协会主主席赫尔尔曼舍尔博博士日前前认为，世世界经济济应该从从依靠矿矿物资源源向太阳阳资源转转变，太太阳型世世界经济济将推动动第二次次工业革革命。太阳能发电电是一项项高新技技术，以以太阳能能为资源源基础的的生产将将是一种种可持续续的发展展模式从从阳光直直

2、接转变变成电流流的太阳阳电池也也将不再再是昂贵贵的市场场空缺。全全球太阳阳能产品品的年销销售额达达14亿美美元，其其中122亿美元元来自太太阳能电电池的销销售。太太阳能工工业的年年增长率率估计在在20%左右，太太阳能利利用增长长的潜力力是巨大大的。而而晶体硅硅太阳电电池及应应用产品品将是未未来很长长一段时时间内太太阳能发发电的主主流。本项目涉及及太阳能能发电产产业链上上的各个个环节，包包括晶体体硅太阳阳电池单单片制造造技术，晶晶体硅太太阳电池池组件封封装技术术，光伏伏逆变电电源；光光伏发电电控制技技术，光光伏发电电设计技技术。本项目课题题组将向向感兴趣趣的单位位提供上上述各技技术环节节的生产产

3、技术。太阳能照明明灯负责人: 杨宏所在院所：西安交交通大学学理学院院西安交通大大学太阳阳能研究究所研制制的太阳阳能照明明灯系列列技术有有：太阳阳能照明明灯设计计技术，太阳能能照明灯灯过放控控制技术术，太阳能能照明灯灯光控技技术，太阳能能照明灯灯定时技技术.这些技术经经过近两两年的试试验，已已达到了了产品的的实用化化要求，解解决了防防短时光光照误动动作，防防水、防防潮等问问题，从从目前太太阳能照照明灯的的技术发发展来看看，已处处于国内内领先水水平。太阳能照明明灯的原原理白天，由太太阳电池池板将光光能转换换给蓄电电池充电电，当夜夜晚来临临时，蓄蓄电池的的电能由由高频逆逆变器转转换成交交流电使使灯点

4、亮亮，经过过设定时时间后，灯灯即自动动熄灭。太阳能照明明灯的性性能： 11、有昼夜夜判别功功能，天天黑自动动点亮，天天亮自动动熄灭，无无人值守守； 22、有防过过充电功功能，过过充时自自动切断断充电回回路； 33、有防过过放电功功能，过过放时灯灯自动熄熄灭； 44、有定时时器功能能，经过过设定的的时间后后，灯自自动熄灭灭。太阳能照明明灯的特特征： 11、无人值值守，无无需支付付电费； 22、安装方方便，不不用下管管布线，省省去了施施工； 33、安全；4、不用担担心停电电，也可可用作公公共场所所特殊情情况下的的应急灯灯。泡料三工及负责人：方方亮所在院所：西安交交通大学学材料学学院铸造造所 聚苯苯

5、乙烯泡泡沫塑料料是一种种价廉、质质轻、来来源丰富富的石油油副产品品，用途途广泛，在在包装、装装饰及广广告领域域有着重重要的地地位。特特别是近近年来，我我国制造造业中真真空实型型消失模模铸造技技术的飞飞速发展展，需要要应用大大量的聚聚苯乙烯烯消失模模；在广广告、装装饰装潢潢领域，应应用日趋趋广泛。目目前国内内外聚苯苯乙烯材材料成形形加工技技术，有有两种方方法：对对大批量量生产，采采用一次次发泡聚聚苯乙烯烯泡沫珠珠粒，在在模具中中发泡成成型的方方法。这这种方法法除需要要在专用用设备中中成型外外，还需需要价格格昂贵的的金属模模具。而而对单件件、小批批量生产产，往往往采用电电热切割割丝，手手工切割割成

6、型。这这种方法法，加工工效率低低、精度度及表面面光洁度度差，只只能完成成简单二二维切割割任务。但但目前的的聚苯乙乙烯泡沫沫塑料的的成形加加工技术术已远远远不能满满足应用用的需要要。为此此，市场场给我们们提出了了发展此此项目的的强烈要要求。对于二维成成型加工工，国外外已开发发有成熟熟商用设设备，美美国CRROMAA公司及及波兰MMEGAAPLOOT公司司已创得得骄人的的销售业业绩，在在全球销销售超过过三千套套设备。但但国内在在此方面面仍是空空白。对对于三维维成型加加工，国国内外均均无商用用设备，仅仅日本、韩韩国有类类似的研研究，目目前还处处于实验验室研究究阶段。聚苯乙烯泡泡沫塑料料三维加加工设备

7、备根据产产品设计计的CAAD模型型，借鉴鉴叠层制制造技术术的加工工成形理理念，采采用基于于计算机机的开放放式数控控加工系系统带动动电热加加工刀具具在三维维方向非非接触切切割聚苯苯乙烯泡泡沫塑料料材料，获获得聚苯苯乙烯泡泡沫塑料料原型。该该设备与与同类加加工设备备比较处处于国际际领先地地位，具具有加工工速度快快，成型型精度高高，表面面质量好好，制造造成本低低等特点点。该设设备已申申报国家家发明专专利。聚苯乙烯泡泡沫塑料料三维设设备适用用于机械械制造、铸铸造、汽汽车、船船舶、工工业设计计、模具具制造加加工、广广告、建建筑装潢潢装饰、工工艺品加加工及宣宣传展示示等行业业。特别别适合形形状复杂杂的零件

8、件制作。应应用领域域主要在在以下几几个方向向：真真空消失失模铸造造模样制制造；广告制制作；室内外外建筑装装潢；艺术品品（壁画画、雕塑塑）；模具制制作等领领域。项目优势：市场发发展前景景很好；产品或或工艺创创新性突突出；经经济效益益显著；社会效效益显著著。现处阶段：中试阶阶段技术领先：国外一一些研究究单位和和公司，引引进了计计算机控控制电热热丝加工工的设备备，使得得数字化化加工聚聚苯乙烯烯泡沫塑塑料制品品成为可可能。但但目前仅仅见的美美国CRROMAA公司和和波兰MMEGAAPLOOT公司司产品只只实现了了二维加加工，对对于真实实三维形形状的快快速加工工，仍无无能为力力，另外外设备结结构复杂杂、

9、价格格昂贵。项目可行性性分析：本项目目经2年年多的研研究，已已经完成成：理论论研究方案设设计关关键技术术问题研研究及样样机试制制。目前前，对聚聚苯乙烯烯泡沫塑塑料快速速成型机机关键技技术问题题：点热热源的温温度控制制技术、成成型机的的加工数数据准备备软件和和机构运运行控制制软件的的核心算算法，加加工精度度控制的的软硬件件补偿技技术等问问题进行行了研究究，完成成了聚苯苯乙烯泡泡沫塑料料快速成成型模型型样机的的研制。这这些都证证明了项项目在技技术上的的成熟性性和可靠靠性。预期经济效效益分析析：设备完成产产业化后后，批量量生产成成本预计计在5万万元人民民币以下下，销售售价格预预计可在在10万万元至1

10、14万元元间确定定。中国国的机械械制造和和铸造厂厂近万家家，保守守预测本本设备的的市场需需求至少少2000台以上上。目前前1000多个大大中城市市，每个个城市艺艺术、装装饰装潢潢及广告告业对本本设备需需求以11台估算算，设备备需求量量1000台以上上。因而而，本设设备市场场容量至至少3千千万元人人民币以以上，产产业前景景非常光光明。与企业合作作以聚苯苯乙烯泡泡沫塑料料净成形形三维加加工设备备产品生生产为主主导，在在聚苯乙乙烯泡沫沫造型工工程产品品承接、快快速低成成本模具具制造、造造型设计计及工程程分析、商商业造型型软件教教育培训训、工艺艺艺术品品制造及及虚拟制制造网络络工程中中心方面面，形成成

11、一个完完备的高高科技产产业生产产链。大型高速转转子轴件件修复强强化新技技术负责人：赵赵文轸所在院所：西安交交通大学学材料学学院高子由身条常修险大而复能很我过研行十料几艺验验得系补性据如同不料同的强及孔粗摩数化分涂组点各度作优了不件的及完基的工要发的机和机化产汽 及高机等一子的可5以缺修热基过0即保无变退修有的力证在运开脱修同可复表化如层更硬更摩数而磨或劳达超件般用的和成低时行施复花时应中一力厂神厂0瓦发转轴复岛化美进酸线汽转的均了的高性能低成成本CuuCr触触头材料料的大批批量生产产技术负责人：杨杨志懋所在院所：西安交交通大学学理学院院大功率真空空开关是是现代电电网改造造的关键键部件，CCuC

12、rr是制造造真空开开关的主主导触头头材料。过过去我国国依赖于于进口，严严重制约约了我国国真空开开关的发发展和国国际市场场竞争。因因此，开开发生产产国产原原材料的的优质CCuCrr触头材材料，对对实现我我国电力力开关的的无油化化改造，提提升我国国真空开开关行业业的制造造水平和和国际市市场竞争争力具有有重要的的技术和和经济意意义。在国家自然然科学基基金和国国家8663计划划项目的的资助下下，本项项目形成成了整套套关键技技术，迅迅速在国国内企业业得到推推广应用用，生产产周期短短、成本本低、性性能高。本项目技术术的工业业化生产产，推动动了企业业的技术术革新改改造，提提高了产产品的技技术附加加值。对对地

13、方政政府而言言增加了了劳动就就业人数数，为陕陕西省地地方经济济发展也也做出了了重要贡贡献，同同时带动动了其他他相关产产业的发发展，特特别是有有色金属属行业，真真空设备备行业，机机械加工工行业，真真空开关关行业等等等。工模具表面面PCVVD陶瓷瓷化工业业设备及成套技术术负责人：徐徐可为、马马胜利所在院所：西安交交通大学学材料学学院该项目是西西安交通通大学金金属材料料强度国国家重点点实验室室完成的的国家八八六三计计划新材材料领域域项目。在在国内首首次研制制出大功功率脉冲冲直流等等离子体体辅助化化学气相相沉积（PPCVDD）工模模具表面面强化工工业样机机，设备备有效容容积4550mmm 6500mm

14、，承承载能力力5000Kg，基基本满足足一般中中小型工工业模具具处理的的需要。开开发出通通用的脉脉冲直流流PCVVD工模模具表面面薄膜(如TiiN，TTiC，TTiSiiN等)强化工工艺技术术，处理理温度可可控制在在5500C左右，沉沉积速率率在1-2mm/h范范围内可可调。特特别是对对复杂工工件可实实现均匀匀镀敷，并并具有渗渗镀复合合处理的的功能，工工模具寿寿命一般般可提高高一倍以以上。先先后在十十堰东风风汽车工工业公司司、咸阳阳彩虹集集团公司司、深圳圳富士康康集团公公司、西西安航空空发动机机公司等等十余家家企业推推广应用用。2003年年获教育育部技术术发明二二等奖和和陕西省省科技进进步一等

15、等奖，并并被列为为国家计计委高技技术新材材料产业业化示范范工程项项目和国国家科技技部十五五重点科科技成果果推广指指南项目目。 JTUISS超声成成像无损损检测系系统负责人：薛薛 锦锦所在院所：西安交交通大学学材料学学院本项目适用用于对电电器开关关触头的的结合质质量进行行无损检检测。提提供了一一种触头头结合质质量的超超声成像像无损检检测方法法及其检检测系统统，该方方法和系系统能够够快速、简简便、准准确的检检测触头头的结合合质量。本本系统利利用了超超声无损损检测原原理和图图像处理理技术，采采用水浸浸聚焦探探头对开开关触头头结合面面进行逐逐点扫描描，对每每一点的的超声反反射回波波检波信信号采样样，组

16、成成结合面面的超声声扫描图图像，选选取合适适阈值，运运用图像像处理的的方法分分离超声声图像中中的结合合区域与与未结合合区域，并并且计算算界面结结合率。 系系统已经经在国内内外十多多家公司司得到使使用，如如西安高高压开关关厂、广广东新会会ABBB低压开开关有限限公司、中中国正泰泰集团公公司、中中国德力力西集团团公司、常常熟开关关厂、沙沙尔特宝宝公司、维维通利公公司、奇奇乐公司司、环宇宇公司、印印度Moodisson公公司、厦厦门ABBB低压压电器设设备有限限公司等等等。由由于目前前国家电电气工业业处于迅迅猛发展展的时期期，高低低压电器器设备应应用前景景良好，对对电器开开关的主主要部件件触触头的结

17、结合质量量的要求求也越来来越高，所所以未来来将有很很大的市市场。本本系统将将会为使使用厂家家带来很很大的经经济效益益。系统由超声声信号发发生器、探探头、三三维精密密扫描平平台、图图像采集集卡、步步进电机机驱动卡卡、步进进电机驱驱动电源源、工业业控制计计算机以以及系统统软件组组成。新型硬煤综综采机截截齿负责人：蔡蔡和平所在院所：西安交交通大学学材料学学院采煤截齿是是综采机机上的主主要易损损件与消消耗品，是是在严酷酷工况条条件下服服役的机机械部件件，要求求有良好好的综合合机械性性能。本本产品和和技术是是在强、塑塑、韧优优化配合合理论指指导下研研制成功功的。本本产品的的生产工工艺中所所采用的的截齿仿

18、仿型感应应加热技技术和设设备在国国内居领领先地位位。该技技术将硬硬质合金金刀头与与齿体的的焊接和和齿体的的热处理理集成在在同一台台机器上上一次性性完成，实实现了淬淬、焊一一体化。研研制出的的镐型截截齿疲劳劳强度高高，耐磨磨抗力和和韧性高高，型号号众多。已已经与神神府精煤煤公司合合作，应应用于引引进大型型综采机机上。现场采煤试试验表明明，采万万吨煤消消耗量与与引进美美国同类类产品消消耗量相相近。本项目生产产工艺先先进，设设备集成成度高、省省工、省省时、节节约能源源，已经经在神华华集团神神东煤炭炭公司产产生1千千多万元元/年的的经济效效益。高耐磨性表表面复合合材料负责人：邢邢建东、高高义民所在院所

19、：西安交交通大学材料学学院本项目针对对冶金、矿矿山、建建材、电电力、化化工等部部门有着着广泛存存在的各各种严酷酷的磨损损工况特特点，采采用铸造造复合工工艺，在在部件的的严重磨磨损部位位制备一一层（约约3-110mmm）具有有高硬度度陶瓷颗颗粒（WWC、TTiC、AAl2O3、SiiC等）与与各种铸铸铁、钢钢复合的的局部复复合材料料部件，可可大幅度度提高这这类易损损件的使使用寿命命，降低低由于备备件更换换所造成成的设备备停机时时间。创新点:1、选择性性局部增增强:满足部部件各部部位性能能要求不不一的条条件根据不同部部件使用用特点，在在部件承承受磨损损或磨损损最严重重的部位位复合一一层具有有高硬度

20、度陶瓷颗颗粒，可可与各种种钢和铸铸铁组成成复合材材料。这这样不仅仅提高了了承受磨磨损部位位的抗磨磨性，而而且部件件的本体体可在充充分考虑虑机械性性能的条条件下选选取，避避免了为为提高部部件耐磨磨性而影影响其它它性能（如如：韧性性、强度度、耐蚀蚀性、抗抗氧化性性等）的的问题。2、友好的的资源再再生性:符合221世纪纪环境材材料的要要求由于在部件件磨损最最严重的的部位且且可根据据部件失失效的磨磨损程度度来设计计和制备备复合材材料的厚厚度，因因此部件件失效后后该部件件表面的的复合材材料已基基本完全全磨损，更更换下来来的部件件已不再再含有复复合材料料，仅剩剩金属母母体。因因此，完完全可用用通常磨磨损部

21、件件重熔回回用的方方法进行行再生，克克服了通通常复合合材料回回用困难难的缺点点。 33、制备方方法简单单:不需复复杂的专专用设备备制造方法简简单，不不需复杂杂的专用用设备。克克服了通通常复合合材料制制备过程程复杂，不不便于工工程化的的缺点，利利用一般般铸造工工厂的设设备即可可生产。使用耐热钢钢基的陶陶瓷颗粒粒复合材材料在实实验室9900高温磨磨损结果果表明：与耐热热钢相比比，复合合材料的的耐磨性性是耐热热钢的22.53.33倍。而而用WCC颗粒与与与高铬铬铸铁复复合的复复合材料料在实验验室磨损损实验机机上的耐耐磨性是是高铬铸铸铁的33-5倍倍，显示示出极优优良的抗抗磨损性性能。而而制造成成本视

22、复复合层的的厚度和和面积而而定，一一般比原原制造成成本提高高不多。实际应用情情况:用WC颗粒粒与球墨墨铸铁局局部复合合的轧钢钢用初轧轧段导位位板经国国内某轧轧钢厂实实际运行行考核，其其使用寿寿命是高高铬铸铁铁导位板板的十倍倍以上，充充分显示示了陶瓷瓷颗粒增增强的效效果。图图2所示示为所研研制的局局部复合合材料导导位板。项目可行性性分析：以轧钢用导导位板为为例，邯邯钢目前前采用的的导位板板材质主主要是高高铬白口口铸铁，年年需求量量约18800吨吨，即生生产455万吨热热轧钢材材，需要要消耗118000吨导位位板。而而国内每每年的热热轧钢型型材（这这里主要要指各种种线材）产产量为660000万吨，

23、则则国内市市场导位位板的年年需求量量为： 700/6003000351000万吨 # 0.00 60000/44511800024400000(吨吨)。 该该项技术术具有可可持续发发展性。由由于此表表面复合合材料可可以灵活活更换基基体金属属材料，根根据不同同工况进进行基体体材料设设计，不不仅可以以制备导导位板、导导轮、热热轧辊这这样的耐耐高温磨磨损零件件，而且且可以进进一步开开发用于于矿山、电电力、化化工、建建材等行行业的具具有复杂杂磨损工工况的零零件，其其产业化化前景广广阔。使用耐热钢钢基的陶陶瓷颗粒粒复合材材料在实实验室9900高温磨磨损结果果表明：与耐热热钢相比比，复合合材料的的耐磨性性

24、是耐热热钢的22.53.33倍。而而用WCC颗粒与与与高铬铬铸铁复复合的复复合材料料在实验验室磨损损实验机机上的耐耐磨性是是高铬铸铸铁的33-5倍倍，显示示出极优优良的抗抗磨损性性能。而而制造成成本视复复合层的的厚度和和面积而而定，一一般比原原制造成成本提高高不多。本项目已获获国家发发明专利利，专利号号：ZLL0111152233.8贝氏体球墨墨铸铁磨磨球生产产技术负责人：邢邢建东所在院所：西安交交通大学学材料学学院球磨机是矿矿山、冶冶金、电电力、建建材、化化工等行行业中广广泛使用用的破碎碎设备，磨磨球是球球磨机中中最常用用的研磨磨体，也也是粉磨磨行业消消耗量最最大的易易磨损件件。据不不完全统

25、统计，全全国每年年各种磨磨球消耗耗量在2200万万吨以上上，其中中水泥行行业消耗耗磨球660万吨吨以上、电电力行业业消耗磨磨球300万吨以以上，磨磨球市场场巨大。20世纪880年代代以前，国国内磨球球品种基基本是低低碳钢锻锻轧钢球球、普通通白口铸铸铁球和和中锰球球铁铸铁铁球。其其中低碳碳钢锻轧轧钢球硬硬度低，耐耐磨性较较差；普普通白口口铸铁球球和中锰锰球铁铸铸铁球硬硬度高，但但脆性大大导致破破球率高高，近年年逐渐被被淘汰。从20世纪纪90年年代开始始，西安安交通大大学铸造造及耐磨磨材料研研究所在在国内率率先开发发了贝氏氏体球墨墨铸铁磨磨球技术术。经过过十几年年的努力力，成功功地解决决了贝氏氏体

26、球墨墨铸铁磨磨球生产产中的关关键技术术，并成成功地进进行了生生产应用用。该类类磨球具具有较高高的硬度度和良好好的韧性性，冲击击韧性达达到100155J/ccm2，是是铸球中中最高的的；其硬硬度达到到HRCC5055，和和高铬铸铸铁球的的水平相相当。因因此，球球磨过程程中耐磨磨性好，破破球率低低，磨耗耗低。而而且该类类磨球在在干磨与与湿磨条条件下都都能使用用，尤其其适用于于矿山湿湿磨条件件下。该项技术生生产磨球球成本低低，生产产工艺简简单，磨磨球质量量优良，适适于进一一步推广广应用。同同时，贝贝氏体球球铁磨球球可以使使用冲天天炉生产产，既可可以采用用砂型铸铸造，也也可以来来用金属属型铸造造，而且

27、且不易出出现开裂裂，从而而使制造造工艺过过程简化化，大大大减少了了一次性性设备投投资，进进一步降降低了生生产成本本。单晶连铸技技术负责人：邢邢建东所在院所：西安交交通大学学材料学学院单晶连铸技技术是一一种新型型的连续续铸造技技术，简简称o.c.cc法。该该技术具具有以下下特点：1、严格的的单向散散热条件件，在加加热器内内不存在在侧壁的的形核、生生长，可可铸出长长度不受受限制的的单晶。2、金属液液在结晶晶器出口口附近凝凝固结壳壳，消除除了铸件件与铸型型的磨擦擦磨损，可可获得表表面如镜镜面的铸铸杆，是是一种近近、净成成形技术术3、铸件沿沿牵引方方向单向向凝固，这这样可使使金属中中的气体体和杂质质推

28、斥到到金属液液中，因因此铸锭锭中不会会有疏松松、缩孔孔、夹杂杂、偏析析等缺陷陷，可获获得纯净净、组织织致密、无无缺陷的的铸锭，挖挖掘了金金属材料料的潜能能。4、消除了了铸锭中中的横向向晶界，可可以减少少甚至消消除冷加加工过程程中的中中间退火火，节省省了能源源，提高高了生产产效率。o.c.cc.法的的这些特特点决定定了它在在工业上上有广泛泛的用途途。（1）ITT 行业业（2）信息息产业及及小型化化的家用用电器电电子元器器件彻底解决了了铜材在在超微细细线拉拔拔加工过过程中的的断头问问题，大大提提高了铜铜材在深深加工过过程中的的成品率率和微细细漆包铜铜线的单单轴重量量，可以满满足这一一行业对对超细漆

29、漆包铜线线技术要要求和生生产要求求。（3）Hii-Fii行业对对高档次次高保真真音视频频信号传传输线的的需求单晶铜重要要的优点点之一是是它对音音视频信信号传输输的保真真性。无无氧铜制制成的音音视频信信号传输输线其铜铜导体由由无数个个品粒组组成，电子流流动是从从一个晶晶体转向向另一个个晶体。从从金属物物理电子子理论可可知，导体内内部无数数个晶粒粒与晶粒粒间的品品界相当当于无数数个电容容，导体是是这些电电容的组组合体，这些电电容的容容量并不不相同，造成电电子信号号从一端端传输到到另一端端 时的到到达时间间不同，从而造造成信号号的失真真，这种晶界对音音质的影影响比导导体中杂杂质对音音质的影影响还要要

30、大。利利用O.C.CC.技术术，由于消消除了金金属内部部的晶界界，能够大大大改善善线材的的电子信信号传输输性能，显著提提高传输输质量 ， 被被 Hii-Fii 界人人士称为为是最理想想的传输输线材。（4）高质质量的锡锡箔市场前前景可观观锡箔主要应应用于：电子材材料 ( 电容容器、屏屏蔽电缆缆等 ) 、包包装材料料 ( 药品、食食品等，要求防防潮、不不透气、保保鲜、遮遮光 ) 、装装饰材料料及工艺艺品、日日用品 ( 烹烹调、餐餐饮器皿皿 ) 等。目目前国内内消耗及及出口量量约在 30000 吨吨以上。目前我国生产锡箔的企业主要主要以手工制造为主，工艺落 后且生产的锡箔质量差（幅面窄、强度差、厚薄

31、不均），只能作为手工艺品使用。普通锡属多晶组织，虽具有良好的展性，但延性很差，不易拉拔成丝；存在杂质使得锡在轧制到一定厚度后即产生裂纹、孔洞和厚度不均匀等现象，使得锡箔厚度受到限制，且所得锡表面质量质差。这是导致我国高质量焊丝与锡箔依靠进口的一个主要原因。单晶锡箔由于没有晶界，其延展性会大幅度提高，纯度度亦比普通锡高的多，将是制造高质量锡产品的极具竞争力的源头材料。另外，单晶晶锡箔应用在在众多的的锡箔应用场场合中 ， 食食品及药药品的包包装占有有相当大大的比例例，且随着着国民经经济的不不断发展展与人们们生活水水平的不不断提高高，对锡箔质量的的要求也也越来越越高。国国产锡筒筒厚而脆脆 ， 并存在

32、在微观针针孔。除除生产工工艺外，生产锡锡箔的原料料（多晶锡锡板）低的延延性以及及晶界存存在杂质质是导致国国产锡箔箔质量低低的主要要原因。而而对于食食品及药药品包装装 ， 如果锡锡箔存在针针孔 ，将严严重影响响袋内物物品的保保鲜与保保质期 : 此此外，厚的锡锡馅无疑疑造成很很大浪费费，增加包包装业的的成本 ， 降降低产品品的市场场竞争力力。目前西安交交通大学学正在和云云南锡业业集团有有限责任任公司合合作，采采用O.C.CC法制备备锡单晶晶。这表明明O.CC.C.技术在在工业上上有光明明的应用用前景。 强力抗磨局局部复合合材料制制备技术术负责人：邢邢建东所在院所：西安交交通大学学材料学学院项目针对

33、常常用耐磨磨材料在在磨损工工况中的的损伤特特点，应应用复合合材料设设计原理理和铸造造技术相相结合，制制备用于于磨损工工况的局局部复合合的陶瓷瓷颗粒增增强钢/铁基抗抗磨复合合材料。复合材料工工件的生生产1、基体与与增强相相基体的的选择：根据工件的的服役条条件，可可以自由由地选用用各类铸铸铁（如如灰铁、球球铁和蠕蠕铁等），各各类铸钢钢（如普普碳钢、耐耐热钢、耐耐蚀钢等等）。增增强相的的选择：根据工工件的服服役条件件，可以以自由地地选用不不同粒度度的WCC颗粒或或具有涂涂层的AAl2O3颗粒。2、成形方方法西安交通大大学材料料学院铸铸造及耐耐磨材料料研究所所经过多多年的深深入研究究，已经经自主开开发

34、出了了制备颗颗粒增强强钢/铁铁基复合合材料所所需的关关键性添添加物复合剂剂。运用用此复合合剂，可可以在普普通砂型型铸造条条件下简简单而方方便地生生产各类类工件，生生产成本本低，无无需投入入特殊的的设备，产产品合格格率高。对对于环形形工件采采用离心心铸造的的方法更更为适宜宜，本所所已完全全掌握此此项技术术。市场前景及及效益分分析：本技术产品品可以使使最终用用户获得得比以往往产品高高30-50%的经济济利益；使设备使用用率提高高；使工工人的劳劳动强度度降低。具具有良好好的市场场前景。高能球磨材料研研发新技技术负责人：邢邢建东所在院所：西安交交通大学学材料学学院高能球磨是是一个高高能量干干式球磨磨过

35、程。简简单地说说，它是是在高能能量磨球球的撞击击研磨作作用下，使使研磨的的粉末之之间发生生反复的的冷焊和和断裂，形形成细化化的复合合颗粒，发发生固态态反应形形成新材材料的过过程。和和常规的的冶炼工工艺及一一般的快快速凝固固非平衡衡工艺相相比，高高能球磨磨工艺有有以下几几大特点点：1、工艺简简单，易易于工业业化生产产，产量量大(一一台大型型球磨机机日产量量可达吨吨级)。2、整个过过程在室室温固态态下进行行，无需需高温熔熔化，工工艺简单单灵活。3、合成制制备材料料体系广广，不受受平衡相相图的限限制。4、可得到到其它技技术较难难得到的的组织结结构，如如宽成分分范围的的非晶合合金、超超饱和固固溶体、纳

36、纳米晶合合金及原原位生成成的超细细弥散强强化结构构。5、可合成成制备常常规方法法无法得得到的合合金，特特别是不不互溶体体系合金金、熔点点差别大大的合金金、比重重相差大大的合金金及蒸汽汽压相差差较大的的合金等等难熔合合金的制制备。根据需要，制制备的合合金粉末末既可作作为最终终产品使使用，也也可利用用成熟的的粉末冶冶金成型型工艺制制备块体体产品材材料。双金属管件件的离心心铸造负责人：周周敬恩所在院所：西安交交通大学学材料学学院双金属管件件具有较较广泛的的适用范范围，通通过选用用不同的的内外层层材料，可可以达到到不同的的应用效效果。例例如内层层用碳钢钢或其他他韧性较较好的材材料，外外层用具具有耐磨磨

37、性、耐耐蚀性、高高硬度等等特殊性性能的材材料，可可以做成成用于石石棉制造造、榨油油、轧钢钢行业的的轧辊或或滚筒；内层采采用具有有特殊性性能的材材料时，就就可以做做成用于于石油钻钻井泵缸缸套、活活塞套环环等。以往双金属属管件的的主要生生产工艺艺多采用用冷嵌、烘烘装等，工工艺流程程复杂，加加工成本本高，废废品率高高。本项项目是将将两种不不同材质质的液体体金属采采用离心心铸造的的方法复复合为一一体。这这种生产产双金属属管件的的工艺与与冷嵌、烘烘装法相相比有工工艺流程程简单、材材料用量量少、双双金属复复合强度度高、界界面结合合质量好好等优点点。对生生产车间间没有特特殊要求求，只要要配备离离心铸造造机、

38、热热处理炉炉等设备备，就可可进行大大规模连连续生产产。采用本项目目的双金金属离心心铸造技技术，很很容易以以低成本本获得同同等或更更高质量量的产品品。以石石油钻井井泵缸套套为例。钻钻井泵缸缸套是主主要易损损件之一一，工作作时承受受工作压压力大(15.0335.00)，泥泥砂含量量高（约约为5%），值为为1012，服服役工况况恶劣，磨磨损快，用用量大。目目前，国国内缸套套生产工工艺主要要是热镶镶装复合合，即通通过离心心铸造分分别铸出出碳钢外外套和高高铬铸铁铁内套，然然后经粗粗加工（高高铬铸铁铁需先退退火）、淬淬火回火火热处理理后精加加工至规规定尺寸寸，再将将外套加加热镶装装，最后后整体加加工。整整

39、个工艺艺程序多多而繁杂杂，对人人力、物物力、财财力都造造成了巨巨大浪费费。除此此之外，过过盈配合合镶装，往往往存在在内外套套椭圆和和锥度等等不同情情况下的的偏差，接接触面不不均，各各处承受受压力不不等易产产生不同同类型的的废品，如如脱套、压压裂；在在使用过过程中也也有内套套产生裂裂纹、碎碎裂等缺缺陷。采采用双金金属离心心铸造工工艺，一一次将缸缸套成形形后经粗粗加工、热热处理、精精加工即即可使用用。整个个工艺过过程简单单，材料料损耗少少，而且且两层金金属冶金金结合，其其强度与与质量都都优于镶镶装工艺艺所制得得的产品品。 高性能低温温烧结BBZN基基高频电电介质瓷瓷料负责人： 汪宏所在院所：西安交

40、交通大学学电信学学院具有自主知知识产权权的BZZN系材材料具有有高性能能与低温温烧结兼兼优的特特点，介介电常数数高（: 8001500），介介质损耗耗小（ttg6610-44），介介电常数数温度系系数可系系列化（: +200-750ppm/），瓷体致密，绝缘电阻和抗电强度高(1013cm; Ev10KV/mm)，化学组成和相组成简单，烧结温度低（900940），工艺简单，温度稳定性和频率稳定性好，可以作为高频多层陶瓷电容器（MLCC）、中高压特种陶瓷电容器、微波谐振器、微带滤波器、陶瓷天线、低温共烧元件（LTCCs）和陶瓷多元组件（MCMs）等的介质材料使用。并可以采用低钯含量的银钯浆料（Pd

41、10/Ag90）作为内电极，可大大降低多层器件的成本并提高其高频性能。BZN系统统中零温温度系数数组分的的介电常常数为9951055，介质质损耗小小（6610-44），介介电常数数温度系系数符合合国家电电容器标标准CGG组指标标（030pppm/），烧烧结温度度低（99009400）。BZZN系统统中负温温度系数数组分的的介电常常数为1150，介介质损耗耗小（27GGPa，在在各种介介质中具具有极低低的磨损损率和摩摩擦系数数，并且且具有自自润滑作作用，特特别是用用于制造造各种介介质中的的耐磨密密封零件件。该材材料在高高温具有有优异的的耐磨性性能，适适应于制制造各种种高温耐耐磨零件件。优良的耐腐

42、腐蚀性能能新型碳化硅硅材料具具有良好好的耐腐腐蚀性能能，能耐耐各种温温度条件件下的酸酸介质的的腐蚀，常常温碱性性介质的的腐蚀。可可用于制制造有抗抗腐蚀要要求的机机械密封封零件和和热电偶偶保护管管。结合合材料的的高导热热性能、高高密度，新新型碳化化硅材料料也可用用于大气气、介质质中各种种热交换换器件的的制造。（见见 REF _Ref194221335 h * MERGEFORMAT 表 2）新型SiCC部件样样品展示示：图 SEQ 图 * ARABIC 1 热压模模具底座座图 SEQ 图 * ARABIC 2 具有高高导热的的热电偶偶保护管管l图 SEQ 图 * ARABIC 3 耐磨损损的高压

43、压泵柱塞塞图 SEQ 图 * ARABIC 4 螺旋旋发热体体表 SEQ 表格 * ARABIC 2 新型碳碳化硅在在各种介介质中的的使用情情况表介质浓度/（%）RT沸点HCl20可靠可靠HCl37可靠-HNO320可靠可靠HNO3100可靠-H2SO4420可靠可靠H2SO44100可靠可靠发烟硫酸10(SOO2)可靠-HF20不可靠不可靠HF40不可靠不可靠H3PO4485一般一般H2CrOO420可靠可靠NaCl10可靠不可靠NaCl30可靠不可靠KCl10可靠不可靠KCl30可靠-KMnO4410可靠-NaOH10一般不可靠NaOH30不可靠不可靠KOH10可靠不可靠KOH30不可靠-

44、Sn熔体可靠（3000）Pb熔体可靠（4550）Zn熔体可靠（5550）Al熔体有条件使用用Cu熔体不可靠Ni熔体不可靠Fe熔体不可靠多孔SiCC陶瓷高高温过滤滤器件负 责 人人：金志志浩所在院系：材料学学院多孔陶瓷是是近年来来快速发发展并开开始投入入应用的的一种新新型功能能材料；具有均均匀分布布的微孔孔或者孔孔洞，气气孔率高高、密度度小，具具有发达达的比表表面积及及其独特特的物理理表面特特性，对对液体和和气体介介质有选选择的透透过性，具具有能量量吸收或或阻尼特特性，并并且保留留了陶瓷瓷材料耐耐高温、耐耐磨损、耐耐腐蚀、抗抗氧化性性能等，在在气体或或液体过过滤、净净化分离离、化工工催化载载体、

45、吸吸声减震震、高级级保温材材料、生生物植入入材料、特特种墙体体材料和和互感器器材料等等方面得得到了广广泛应用用；在新新兴的洁洁净煤技技术，石石油化工工行业油油气催化化分离技技术中尤尤为重要要。洁净煤技术术是本世世纪的关关键能源源技术，其其中高温温燃气净净化技术术仍是二二十一关关键的高高温气体体粒子净净化技术术。作为为国内外外公认和和本世纪纪首推的的高温多多孔陶瓷瓷（膜）过过滤材料料，可用用于高温温含尘气气体的净净化；不不仅可以以高效清清除高温温、高压压烟气中中的尘粒粒，同时时还可有有效去除除气体中中的有害害物质，既既减少微微尘对电电气设备备的冲刷刷磨损同同时也可可使排放放的废弃弃达到环环保要求

46、求，具有有其它高高温气体体净化技技术所不不具有的的优越性性，具有有优异性性能的高高温陶瓷瓷过滤材材料是其其它材料料所不可可代替的的。高温陶瓷过过滤器具具有过滤滤风速高高、设备备占地少少，运行行稳定和和费用低低等优点点，因此此在洁净净煤燃烧烧循环发发电（PPFBCC和IGCCC）系系统高温温气体净净化、管管道高温温煤气净净化、燃燃煤锅炉炉、核废废气处理理、电石石气炉、垃垃圾焚烧烧炉、化化工行业业高温催催化气体体净化与与催化剂剂回收、高高压热气气体净化化等领域域有很大大的应用用前景。选择SiCC材料作作为基体体材料，除除了具备备上述的的耐高温温、耐磨磨损、耐耐腐蚀、抗抗热震等等优势；作为过过滤管的

47、的关键指指标在强强度和气气孔率的的匹配上上已达到到国外同同类产品品水平。高温陶瓷过过滤器的的推广应应用，不不仅在能能源利用用和陶瓷瓷过滤器器市场方方面有巨巨大的经经济效益益；而且且在环境境保护方方面具有有重大的的社会效效益。高温陶瓷过过滤元件件技术指指标工作压力为为1kPPa33kPaa (表表压)；工作温度880011000；耐急热急冷冷性能为为4000室温十十次不裂裂；过滤层孔隙隙率00.4；过滤元件的的弯曲强强度200MPaa。表 SEQ 表格 * ARABIC 3 多孔过过滤管技技术参数数产品名称多孔陶瓷过过滤管开气孔率37%基体管SiC复合合材料密度1.90gg/cmm3破裂强度20

48、MPPa最大耐热1100氧化气氛耐耐热800还原气氛耐耐热600尺寸/mmm6040长度/mmm1500多孔SiCC陶瓷过过滤器实实物，局局部，微微观结构构：图 SEQ 图 * ARABIC 5 多孔陶陶瓷过滤滤管图 SEQ 图 * ARABIC 6 多孔陶陶瓷过滤滤膜管图 SEQ 图 * ARABIC 7 多孔陶陶瓷过滤滤管局部部图图 SEQ 图 * ARABIC 8 多孔SSiC陶陶瓷微观观照片多孔陶瓷运运用于环环保净化化节能等等领域前前景广阔阔，并且且部分产产品已经经去了巨巨大的经经济效益益和社会会效。以以先进陶陶瓷SiiC为主主开发的的多孔陶陶瓷部件件在性能能上有了了更大的的提升，如如

49、更强的的抗热冲冲击、机机械强度度和气孔孔率的匹匹配上更更优、并并可按照照使用要要求设计计出相应应微观结结构和使使用效能能的部件件，是一一种具有有远大发发展潜力力的新型型功能材材料。高强度高气气孔率SSi3N4陶瓷最新开发的的多孔SSi3N4气孔率率可达550%，最最大孔径径2.5m，抗抗弯强度度超过1100MMPa，透透气系数数为155.7mm3/hmm2kPPa。图 SEQ 图 * AARABBIC 9 高高强度高高气孔率率氮化硅硅陶瓷新型SiCC、Sii3N4陶瓷材材料负 责 人人：金志志浩所在院系：材料学学院热浸镀内加加热器及及其装备备Si3N44（氮化化硅）材材料作为为一种重重要的结结

50、构陶瓷瓷材料，具具有高强强度，高高硬度，抗抗热震，抗抗蠕变等等一些列列优良的的性能；尤其是是氮化硅硅材料在在有色金金属铝、锌锌等中有有良好高高温耐腐腐蚀性，可可在铝液液中用做做管件测测温保护护管，升升液管等等。采用无压烧烧结的纯纯Si33N4密度为为3.003.1g/cm33，致密密化达到到97%以上，强强度超过过4000MPaa，并且且材料具具有优异异的耐熔熔融有色色金属腐腐蚀性，适适于在热热浸镀中中内加热热器核心心部件-内加热热保护套套管应用用。传统热浸镀镀制品生生产线的的关键设设备热浸镀镀炉，都都是采用用铁质锅锅外热式式结构；这种装装备能耗耗高，热热效率低低，锌、铝铝资源消消耗量高高，铁

51、锅锅腐蚀严严重，寿寿命短，需需要经常常停炉检检修或更更换铁锅锅。主要要表现为为：纯锌浪费大大,约占占总用锌锌量的440%50%。对于于铁锅加加热而言言,主要要由于熔熔锌对铁铁锅的腐腐蚀产生生锌渣(锌铁合合金)造造成的;对于陶陶瓷锌锅锅的上加加热,主主要由于于加热区区高温使使锌液面面产生大大量氧化化锌灰所所致。能耗高,加加热效率率低(低低于600%)。尤尤其对于于上加热热,因锌锌液面的的加热是是靠加热热体的热热辐射实实现的,其热效效率仅为为20%左右。镀锌产品质质量差。由由于测温温热电偶偶的腐蚀蚀,测温温不准,导致产产品上锌锌量不均均;由于于锌液不不纯(含含有锌渣渣),镀镀锌层光光泽差。镀锌设备

52、(铁制锌锌锅)寿寿命低(玛钢件件的高温温镀锌仅仅20天天),镀镀锌设备备的频繁繁维修更更换,影影响了生生产的连连续性。环境污染严严重，因因外加热热方式能能耗大，燃燃煤量多多，产生生大量的的废气和和微小的的空气悬悬浮颗粒粒等造成成了空气气污染。以耐腐蚀的的高性能能Si33N4材材料为该该技术核核心部件件，设计计出适用用于内热热式浸镀镀的内加加热器及及其成套套设备。其其主要包包括：高高性能耐耐腐蚀性性陶瓷外外保护管管，高功功率SiiC发热热元件，长长寿命高高温熔池池和自动动控温器器等。该套设备主主要优点点在于从从根本上上解决了了传统加加热方式式所带来来种种弊弊端，具具有节锌锌、节能能、环保保、高效

53、效等显著著特色。高功率U型型SiCC发热元元件：结构紧凑，加加热长度度可调工作时功率率可连续续调整，控控温准确确可在高温114000下长期期使用AA AA B c 图 SEQ 图 * ARABIC 10 特U形碳化硅电热元件 A-25mm1300mm等直径 特U形碳化硅电热元件及其通电试验B-30mm1300mm变直径 特U形碳化硅电热元件及其通电试验C -35900mm等直径特U形碳化硅电热元件及其通电试验223564图 SEQ 图 * ARABIC 10 内加热镀锌炉总装示意图图1，炉体2，控温柜 3，余热利用装置4，水平面5，热空气流向6，锌礅架7，干燥箱17内加热器组组装后图图：热效率高可可达900%耐熔