产业基础领域先进技术产品转化应用目录
51.集成电路用超纯氘气
中国船舶重工集团公司第七一八研究所
氘气是一种无毒无色无味的可燃性气体,是氢的稳定同位素。在实际生产中,由于其独特的同位素效应,氘气可以用于光纤行业、核能行业、半导体行业、药物制造、发光器件制造以及医学检验等领域,并且占据十分重要的地位。在不同的应用领域中,对氘气的化学纯度要求具有很大差异。当前主流的氘气产品化学纯度为99.%,主要应用于光纤制造业。而在半导体制造过程中,氘气也是一种必不可少的关键气体,主要应用于晶圆的退火工艺。近年来,随着极大规模集成电路产业的快速发展,半导体器件的尺寸愈趋微小,由热载流子注入效应引起的器件电子信号传输性能降低愈发显著。采用超高纯氘气对晶圆进行退火处理可以有效改善半导体性能,通常对氘气的化学纯度要求极为苛刻,一般化学纯度要求在99.9%以上,甚至达到99.99%。年产m3超纯氘气,纯度≥99.9%的超纯氘,为全球集成电路行业提供超纯氘气。
自主开发、设计生产、技术服务于一体。
集成电路行业。
小批量生产、工程应用阶段
新增销售收入万/年;新增利税万元。回收期:5年;预期回报率:25%。
52.稀土钐钴永磁材料
中国电子科技集团公司第九研究所
稀土钐钴永磁材料主要应用于5G通信用环行器/隔离器、轨道交通驱动电机。随着5G移动通信技术的飞速发展,5G通信基站数量将日益增加,钐钴永磁材料作为5G基站器件用关键材料将会得到大规模应用,市场需求巨大。
磁能积≥kJ/m3;剩磁≥1.1T;内禀矫顽力≥kA/m。
自行投资转化,将科技成果孵化后进行产业化,应用于本单位的生产活动。
5G时代基站用永磁体数量将持续增加,单个5G基站使用微波环行器的用量在只以上,一只5G环行器中至少使用1片稀土永磁体,微波环行器整个市场容量达到20亿只以上,钐钴永磁材料需求市场规模预计超过10亿元。
批量生产、成熟应用阶段
实现吨SmCo永磁材料生产能力,年销售收入1亿元。解决一系列技术难题,为相关公司提供一揽子磁性技术和产品解决方案,产品在5G基站和各种生产检测仪器中得到广泛应用。培养一支由博士、硕士数十人组成的专业技术人才队伍,在理论研究、新技术开发、产业化等各领域取得显著成果和贡献,为国家在磁性基础材料发展方面奠定基础。
53.烧结钐钴永磁
湖南航天磁电有限责任公司
烧结钐钴永磁是由金属钐和金属钴为主要原料,与铁、铜、锆等金属材料配比制成的一种高磁能积、高矫顽力的Sm-Co永磁材料。主要工艺途径是:配料→熔炼→制粉→压型→等静压→烧结→时效→后加工→分选。经“合金元素优化添加”“熔炼速凝”“超微气流磨制粉”“控温冷却烧结”等一系列技术,得到的产品具有低温度系数、高居里温度、高磁性能、抗腐蚀能力强、磁场稳定性强等特点,能提供相对稳定的磁场强度,是高温和温度敏感型应用场景的最佳选择。可广泛应用于雷达、卫星、飞机、舰船、汽车、通讯、轨道交通等领域。
产品主要包含XGS32H、XGS33H等牌号,性能达到:剩磁Br:11.2~11.7kGs;内禀矫顽力Hcj:≥25kOe;最大磁能积(BH)max:29~32MGOe;最高连续工作温度Tw:~℃。
合作开发
永磁电源电机、工业高速电机、微波隔离器、环形器、行波管、高精度加速度计、与涡轮发动机集成的磁悬浮轴承、飞机电力推进系统。
批量生产、成熟应用阶段
目前全球钐钴市场规模约27.2亿元,国内约13.6亿元,整体供需相对平衡。随着应用领域的延展,未来钐钴的市场需求将会持续增长,年均复合增长率约5%。公司烧结钐钴永磁年产业规模预计可达1千万元。吸纳投融资的回收周期为3年,预期回报率33%。
54.F-12杂环芳纶及织物
内蒙合成化工研究所
原材料通过聚合、纺丝、静态、动态处理及上浆工序后而制得F-12纤维。将一定规格的F-12成品纤维进行整经,在通过工艺设计和控制,可制得F-12纤维机织物,能够满足不同领域的应用需求。与普通的对位芳纶相比,F-12杂环芳纶及其织物,由于杂环结构的引入,力学性能表现更为优异,因此F-12纤维具有强度高、模量高、密度低、耐高温、耐磨蚀、耐酸碱、韧性好、重量轻、阻燃性好等一系列优良特性,是典型的轻质、高强材料,可作为结构增强材料和功能材料广泛应用于航天、航空和民用领域。
1.F-12纤维产品主要技术指标及性能:F-12纤维:线密度规格:tex23、44、63、、;密度:g/cm31.43-1.44;束丝拉伸强度:GPa≥3.6;弹性模量:GPa-;延伸率:%≥2.8;回潮率:%2.6;热分解温度:℃;极限氧指数:%36。2.F-12纤维织物产品主要技术指标及性能:织物种类:F-12纤维机织物;织物代号:A044BC;织物结构:平纹5/2经纹四经缎纹;纤维规格:tex2344;面密度:g/cm±7±10±10;厚度:mm0...30;典型拉伸强力值:N/2.5cm经:经:2经:4纬:1纬:纬:。
合作开发、技术服务,自我转化:利用自身基础,所属单位进行投入,扩大生产。
在现有直升机、飞机和高端体育用品等应用领域的基础上,未来潜在应用场景还有:防护用具如防弹衣、防弹头盔、高空救援、海底光缆等领域。
批量生产、成熟应用阶段
内蒙合成化工研究所在芳纶行业尤其是杂环芳纶领域具有较强的技术创新能力和市场竞争能力,F-12纤维及其产品的产业化将实现高性能芳纶在国民经济等领域的规模化应用,并有效提升F-12芳纶的研究、应用和产业化技术水平,对我国新材料领域的技术发展起到推进作用,具有良好的市场应用前景。静态回收期:4.52年,动态回收期:7.68年。
55.新型耐冲击耐穿刺芳纶无纬布柔性复合材料的应用研究及其产业化
北京航天试验技术研究所
针对*警用个体防护领域中防护性能与舒适度存在矛盾的突出问题,本项目从耐冲击、耐穿刺芳纶复合材料着手,研究高性能纤维与树脂基胶粘剂结合的形态,定性分析防弹与防刺作用机理差异,探讨树脂与高性能纤维的作用机理,对比高性能纤维与树脂分别在防弹、防刺中的作用。通过一系列的拉伸试验、顶破试验、穿刺测试和实弹测试等验证,确定芳纶无纬布结构形态;通过树脂与工艺的探索,对树脂配方、工艺参数进行确定,实现了防弹防刺双功能,突破芳纶无纬布不能防刺的定论;通过树脂体系模量、粘度及顶破力参数的调节,平衡防弹和防刺性能。研制出一系列的柔性芳纶无纬布复合材料,使个体防护产品(包括防弹衣、防刺服、防弹防刺服等)在保证优异的防护性能的同时,在舒适度方面有较大的突破,有效地促进了防护产品更加轻柔地发展。
以本项目研制的柔性芳纶无纬布复合材料为基础单元,叠加多层形成防弹防刺芯片或单功能的防刺服、防弹衣,满足国内外GA-防弹标准、GA68-8防刺标准、或NIJ.06防弹标准、NIJ.00防刺标准的防护要求,且防弹和防刺性能分别有10%-52%不等的安全裕度,并在满足防护性能的基础上达到任意弯曲度的柔软度,重量比国内外同类产品轻10%以上,兼顾防弹防刺性能与舒适度。
许可使用、合作开发,其他形式:自主转化。
*警个体防护的必备产品,包括防弹衣、防弹防刺服、防刺服等产品,用以抵御子弹和刀刺等尖锐器具的双重伤害或抵御刀刺及抵御子弹等单一伤害的一种防护产品。
批量生产、成熟应用阶段
随着各国武警、警务队伍更加正规化建设的深入,警用防护装备数量逐渐增加,加之近年恐怖活动的频繁,防弹防刺服将成为各国公安干警、武警部队、保安、出租车司机以及安保人员的基本装备之一。预期可实现每年万元的销售额。该产品的投入使用将大大保障武警、警务人员的人身安全,提高出勤效率。投资周期2年,预期回报率为10%以上。
56.热气溶胶自动灭火装置
中国船舶重工集团有限公司第七一〇研究所
气溶胶灭火技术源自于*工烟火技术,属于气体灭火类型,其原理是采用固体发烟剂通过化学反应产生大量亚纳米级固态微粒和惰性气体混合物质(即热气溶胶)进行全淹没灭火。装置具有常压储存、灭火效率高(是哈龙产品的3—4倍,二氧化碳的10倍)、体积小、重量轻,清洁无残留,无管网设计,系统工程简单、产品安装维护简便,有效期长,灭火剂无毒、环保、耐温、抗腐蚀性好等诸多特点。是取代高效哈龙(卤代烷)灭火的最佳方式,尤其适用于不宜采用水剂、泡沫和干粉灭火的各类消防场所。
“火敌”系列热气溶胶灭火装置主打“高效能、小体积和高品质”,单个装置覆盖从保护0.3立方到立方的保护空间,产品灭火效能达到28g/m3(扑灭一个立方的空间火灾仅需要28克灭火剂),远高于国家标准(≥g/m3),产品有效期长达10年,工作温度覆盖从-50℃到+95℃,相关指标高于市场上同类型产品(有效期3-5年,工作温度-20℃到+55℃)。
合作开发、技术服务
气溶胶灭火产品可广泛应用于带电电气、精密仪器机柜等不宜采用水系、泡沫、干粉等对清洁度要求比较高的场合,由于其系统不储压的特性也广泛应用于无人值守、环境严苛的野外场合。在交通、能源、化工、金融、电力、通信、电气机房、机柜、舰船、装甲车辆等领域都有广泛应用。近年来在风力发电机组消防、车载动力电池与储能消防、电力电网消防、市*消防、*工特种消防(船舶与装甲车消防市场)、智慧消防等领域应用越来越广。
批量生产、成熟应用阶段
伴随哈龙替代进程,气溶胶以清洁、高效、环境友好、无管网设计、无压力存储等一系列优势成为气体灭火产品的主要发展方向之一,在风电、新能源、市*综合管廊、电力电网、*工等带电电气、无人值守、安装空间不便布设管网的行业和场所具有无可比拟的竞争优势,市场前景看好,市场规模和行业利润可观。预计回收周期为3-5年,预期回报率为年化15%。
57.高比能NCA正极材料
中国电子科技集团公司第十八研究所
随着锂离子电池在新能源领域逐渐广泛应用,人们对锂离子电池能量密度的要求也越来越高。其中,高能量密度更是重中之重,而高能量密度的正极材料对这一目标的实现至关重要。高比能NCA材料通过共沉积制备NC/NCA前驱体,通过掺杂和锂化制备NCA正极材料。NCA材料可逆比容量高,循环稳定性好,市场前景好,但制备技术难度较大,是目前商业化正极材料中研究最热门的材料之一,在航天、动力等领域都有广泛的应用前景。
粒度:D50:10.5±1.5μm;比表面积:0.45±0.15m2/g;残余碱(%):≤0.6%;碾压密度:≥3.5g/cm3;磁性物质:≦30ppb;首次比容量(mAh/g):≥(0.1C,2.5-4.3V,VSLi+/Li);寿命:0次循环容量保持率≥80%。
合作开发
(1)高比能NCA正极材料比容量可达mAh/g,电池比能量可达Wh/kg以上,极大地促进太阳能无人机轻量化的研究,提高无人机的续航与动力供应。(2)可进行一定程度的*用设备扩展应用,应用于中、小型动力电池体系,如单兵武器系统等小型电子设备,也可以应用于大型动力电池体系,为坦克、装甲车、无人机等中大型设备提供电源。(3)进行*转民应用,应用于高比能储能电池、电动工具、新能源汽车等领域。
批量生产、成熟应用阶段
通过技术升级、产品的不断迭代、市场
开拓等,预计未来5年内本项目成果在NCA正极材料领域内占有率将超过30%,正极材料产业链将形成不少于10亿元的产值,不少于0万元利润,推动我国高比能动力电池正极材料技术的进步,并形成良好的市场口碑。
58.增材制造所需高强铝合金粉末材料
长沙新材料产业研究院有限公司
采用真空气雾化制粉方法制备高强铝合金粉末材料,从铝合金成分优化设计和后处理工艺优化两方面来提升铝合金力学性能。在成分优化方面,通过添加稀土元素,形成固溶强化效应,达到提高强度目的,其中Sc在铝合金材料中具有细化晶粒、调质、作为形核剂等多种效果,此外Mg、Mn元素的成分占比同样会对铝合金材料的增材制造样件力学性能产生较大的影响;在后处理工艺优化方面,通过热处理析出稀土化合物,形成沉淀强化效应,从而提高成形件强度。
(1)高强铝合金粉末:粒径分布:10-53微米;粉末球形度≥90%;氧含量≤0ppm;(2)增材制造高强铝合金成型零件:抗拉强度≥MPa,屈服强度≥MPa,延伸率≥8%。
许可使用、合作开发
高强铝合金粉末产品已被选为上海飞机制造有限公司牵头承接的国家重点研发计划“高强铝合金增材制造技术在大型客机和民用航天制造中的应用示范”项目使用材料,将在C和卫星上开展应用示范,后续可用于民用航空领域,为国产大飞机机舱舱门等典型构件的研制和批产提供有力的原材料支撑。
小批量生产、工程应用阶段
年,增材制造粉末材料全球市场达到3.7亿美元。预计到年,增材制造粉末材料全球市场将达到27亿美元。本公司开发的高强铝合金粉末材料已入选了国内3D打印行业