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研發階段/n項目簡介：本項目采用自行研制的泡沫發生器,運用材料科學理論和技術研究開發出由多種化學物質組成的LWJ復合防水泡沫劑，并利用LWJ復合防水泡沫劑研制出LWJ防水隔熱泡沫混凝土。該泡沫混凝土具有輕質、高強、隔熱、隔聲、防火、抗震、防水、多孔、低強、低彈性模量特性（能保持與周圍鄰接材料間的整體接觸，很好地吸收和分散外來負荷產生的應力）等特點。應用領域：利用LWJ防水隔熱泡沫混凝土的上述特點，可以構造一種集屋面防水和保溫于一體的具有"剛-柔特性"的理想屋面結構，具有良好的保溫和防水等性能，具有廣

泡沫鋁具有高彎曲比剛度、吸聲、隔音、隔熱、電磁屏蔽、減振緩沖等諸多優良性能，同時還具有金屬鋁固有的防火、防潮、無毒、無味、耐蝕、抗老化等性能。在航天飛行器等領域已實現應用，在汽車領域用作汽車部件，可顯著提高汽車的被動安全性、抑制振動、減輕重量，達到安全和節能的目的。此外，在船舶、隧道、高速公路聲屏障、工廠、商場、體育場館等場合也能夠實現大量應用。/line泡沫鋁的結構特點：/line1、孔徑2～6mm，孔隙率75～85%/line2、能制備異型泡沫鋁、泡沫鋁芯三明治及泡沫鋁芯充填管、殼復合結構。

環氧樹脂泡沫塑料是氣泡均勻分散在環氧樹脂基體中組成的復合材料。具有高強、質輕、隔熱、隔音、減振、化學惰性、能自熄等優異性能。獨特的性能使其在日常生活、工農業生產及國防安全等領域得到了廣泛的應用。其用途包括：輕質高強度的夾心材料、防震包裝材料、吸音材料，飄浮材料（深海作業的停泊彈性浮標、旋轉式浮標與管道式牽引浮標）、近海作業絕熱材料等。 本項目在環氧樹脂中加入增韌劑、增強劑，并通過控制發泡速率與環氧樹脂固化速率的匹配，研制出了高強度、高韌性、高發泡倍率的環氧樹脂泡沫塑料。 環氧樹脂泡沫塑料的組成包括：環氧樹脂、固化劑、發泡劑、表面活性劑、增韌劑、流變改性劑、增強劑、填充劑等。

研發階段/n項目簡介：該產品可用于對鋼、鐵、銅和鋁等液態鑄造合金進行過濾凈化，還能用于高溫廢氣除塵、金屬液吹氣攪拌凈化等。泡沫陶瓷過濾器具有三維連通的網狀結構和優良的耐高溫、抗壓及抗熱沖擊性能。該產品榮獲國家發明專利和湖北省科技進步二等獎。其主要技術性能指標居國內領先水平，達到國際同類產品的先進水平。主要技術特點：液態鑄造合金通過泡沫陶瓷過濾器時，產生"濾餅效應"、"陷阱效應"和"整流"三種作用，能濾除液態鑄造合金中95%以上的非金屬夾雜物，減少氣孔缺陷，使鑄件機械性能提高10～15%，廢品率下降1

環氧樹脂泡沫塑料是氣泡均勻分散在環氧樹脂基體中組成的復合材料。具有高強、質輕、隔熱、隔音、減振、化學惰性，能自熄等優異性能。由于它的獨特的性能，使其在日常生活、工農業生產及國防安全等領域有廣泛的應用。其用途包括：輕質高強度的夾心材料、防震包裝材料、吸音材料，飄浮材料（深海作業的停泊彈性浮標、旋轉式浮標與管道式牽引浮標）、近海作業絕熱材料等。 該技術在環氧樹脂中加入發泡劑、發泡控制劑、增韌劑、流變改性劑、增強劑等組分，并通過控制發泡速率與環氧樹脂固化速率的匹配，研制出了高強度、高韌性、高發泡倍率的環氧樹脂泡沫塑料。 該項技術已申請國家發明專利，現已公開（公開號：CN101302304）。

慢回彈填充泡沫是將聚氨酯泡沫在水溶性膠黏劑中進行浸漬、擠壓、干燥后，得到具有慢回彈性的軟泡材料。這種填充泡沫由于密度較大，對空隙進行填充后能夠起到吸音、隔熱的效果，而且由于其慢回彈的特性，在用作密封填充使用時，相比普通密封條具有更好的密封效果。這種泡沫廣泛用于汽車門板、高鐵密封及各種高端座椅等填充領域。本成果制備的膠黏劑具有水溶性好、浸漬效率高的特點，可以對開孔聚氨酯泡沫直接浸漬得到慢回彈填充泡沫。

? 由北京理工大學阻燃材料研究國家專業實驗室研發的阻燃硬質聚氨酯泡沫塑料，可廣用于建筑外墻保溫、管道保溫及電冰箱隔熱材料。該材料具有阻燃效率高、產煙量低、壓縮強度高、導熱系數低、等優點。密度60~80 kg/m3；氧指數＞30%；垂直燃燒自熄時間＜10s、燃燒高度＜60mm；輻射熱流50kW/m2下的峰值熱釋放速率＜170kW/m2。

泡沫塑料具有優良的物理機械性能、電學性能、聲學性能及耐化學腐蝕性能。它的導熱系數低、密度小、強度高、吸水性小、絕熱、絕緣、隔音效果好、化學穩定性好、受沖擊后回復率高，因而廣泛應用于國防、化工、運輸、建筑、日常生活等國民經濟的各個領域。但普通泡沫塑料體積電阻率通常在1013-1017Ω·cm之間，材料表面很容易聚集大量的靜電電荷，產生很高的靜電電壓，引起火災和爆炸等，從而造成巨大的經濟損失。據不完全統計，僅在電子工業，每年由于靜電釋放造成的損失，美國高達1

本項目旨在降低建筑能耗，眾所周知建筑能耗占總能耗的30%，其中門窗占了建筑能耗的50-80%，當前全世界正大力推廣中空玻璃，采用玻璃貼膜或玻璃鍍膜或加隔熱涂層等方法解決冬天的熱輻射外溢，夏天的陽光進入。但這類玻璃尚不能調節光能，更不能利用太陽能。本項目正是針對這一關鍵問題開發研制的。本項目以改進門窗熱效應為基點，充分分析了當今國內外相關產品存在的問題，研發了獨創的，新型的中空轉葉玻璃，其加工方法現已獲得發明專利（受權公告號CN 101347941，受權公告日2010/06/16），研發的中空幕簾玻璃（發明專利）經國家安全玻璃及石英玻璃質量監督中心測試，其節能效率達到82.8%，是現有產品中最好的。 特點：1 具有節能控光的功能在中空玻璃內磁鐵控制可旋轉葉片，葉片可以在中空間距6-12mm的玻璃內360度旋轉，可調葉片到合適角度從室內看出去基本不影響視野，葉片反光效率高，葉片經特殊加工關閉時嚴絲合縫。屋頂平房控光時，玻璃中間加個支撐避免玻璃塌陷；葉片背面可以是一幅美麗的圖畫，也可以是深色，利用太陽能，吸光組成換熱系統，實現中空遮陽玻璃的熱水裝置。2 節能效率高中空幕簾玻璃，測試報告比較結果為，若透明玻璃為0%，中空玻璃為13.7%，LOW-E中空玻璃為32.8%，節能簾為82.8%；中空轉葉玻璃與節能簾近似。3 結構輕巧壽命長葉片平直厚僅6-20u極輕，熱脹冷縮有彈簧漲緊，通過齒條嚙合齒輪連接，結構可靠不怕震動；葉片之間沒有任何連線；曝曬在光照下的只是鋁箔葉片，壽命長；其結構可適用于任意尺寸的中空玻璃。4 適宜于大規模、高效率、低成本的生產加工關鍵在于將整張6-20u的合金鋁箔放在兩排齒輪軸中間，用長條電熱器將鋁箔焊接固定，張緊齒輪的彈簧放開繃緊鋁箔，用等間距的旋轉快刀將葉片切好，使葉片之間嚴絲合縫。唯一的辦法詳見發明專利“中空轉葉玻璃轉葉的連接和加工方法”。加工場地要求一般。 中空轉葉玻璃成本估算：每平方米250-300元，面積越大成本越低，若參考中百葉玻璃批量出口離廠價470元/平米計算，每平米利潤170-220元，年生產萬平米利潤1千7百萬-2千2百萬。5 有廣泛的應用和進一步功能開發的前景目前國際市場尚無此類商品，作為節能產品可廣泛用于住宅、公共建筑、大棚、金屬屋頂、玻璃幕墻、火車窗等處，其百葉窗外形符合國外慣用形式。在此基礎上，尚可進一步開發：中空換熱玻璃，中空遮陽玻璃熱水裝置，發電玻璃等。  

低輻射玻璃就是在玻璃表面形成一層低輻射薄膜。這層薄膜對可見光有較高的透過率，一般超過50%，而對室溫下黑體輻射峰值波長10 ?m附近的遠紅外線有很低的輻射系數，或稱發射系數、發射率等。這樣就可以保證室內熱量不會通過輻射傳遞的室外，也可在夏季阻止室外高溫通過輻射傳遞到室內。配合以中空、真空玻璃和隔熱窗框，可以達到節能效果。      幾乎所有的透明導電膜都是低輻射膜，如常用的ITO（氧化銦錫）、AZO（摻鋁氧化鋅）、SnO2等。在可見光波段，光吸收非常小的Ag膜也可以構成低輻射膜，但需要在前后表面增加介質膜，抵消光反射。      按工藝技術，低輻射玻璃又分為離線鍍膜和在線鍍膜兩類。在線鍍膜指的是在浮法玻璃生產線的末端，增加一個CVD室，利用玻璃的高溫使得氣體分解形成一層氧化錫透明導電薄膜。氧化錫的輻射系數大約為0.2左右，遠低于普通白玻璃的0.87。在線鍍膜低輻射玻璃由于輻射系數高、透過率低、反射和透過光顏色調整范圍小等因素，只能用在要求低的場合。其優點是抗氧化能力超強，而且耐磨性能好，可單層應用，國內在線鍍膜低輻射玻璃生產線有數十條。離線鍍膜低輻射玻璃指的是采用磁控濺射方法，在玻璃表面形成一層低輻射金屬膜和相應的保護介質膜。這種低輻射玻璃的輻射系數低，可見光透過率高，顏色可以隨意調整，因此得到廣泛應用。離線鍍膜低輻射玻璃的基本結構        常溫下，黑體輻射的中心波長約10?m。在這個波長下，絕大部分金屬的輻射系數都是非常低的，如Ag/Cu/Au/Al/Mo/W/Ta/Nb/Zr/Ni/Fe，都可以用到太陽能集熱管中的低輻射層。能用于玻璃中的卻只有Ag，因為只有Ag有很小的可見光吸收率。降低輻射系數的簡單方法是增加銀層厚度，但簡單的增大銀層厚度會導致可見光反射率大幅度增加。離線雙銀低輻射玻璃的結構      中間介質層較厚，兩側較薄，這就構成了雙銀低輻射玻璃。再增加一層銀，還可以構成三銀低輻射玻璃。由于銀的折射率實部不是零，銀層是有吸收的，銀層雙銀和三銀低輻射玻璃的輻射系數雖低，但光的透過率卻大幅度降低。離線單銀軟膜結構      最早的低輻射玻璃結構，以氧化鋅為介質層，其最大特點是，沉積速率快。因為折射率較低，可見光透過譜窄，一般采用雙銀結構來擴大譜寬。抗氧化能力低，須要24小時內封成中空結構。離線單銀硬膜結構      第二代低輻射玻璃，特點是，采用等離子噴涂導電低價氧化物靶，靶材成本高。折射率高，可見光透過譜寬，單銀就可以滿足要求。采用雙銀或三銀結構的效果更好，但透過率低得多，不適合民居。抗氧化能力較低低，也須要24小時內封成中空結構，基本不能鋼化。      為了防止在上層氧化鈦沉積中銀層氧化，需增加一層約3nm的金屬層，可用Cr或Ni等。該金屬層使得輻射系數和透光率指標大幅度降低。可異地加工和鋼化的硬膜結構      較晚出現的結構，采用SiAl靶反應濺射沉積，沉積速率與低價氧化鈦靶相近。因為是非晶結構，抗氧化能力強，可以異地封接和鋼化處理，也可非中空應用。高硅硅鋁靶需要等離子體噴涂制備，成本高。透光譜性能和損耗相互矛盾，總體光學性能比氧化鈦結構差。鋁和硅都不能與氮氣直接反應，氮氣被電子碰撞后形成原子氮，可與鋁或硅反應，這就要求氣氛中氮含量很高，結果氮氣電離比例較高，使得靶表面氮化，導致濺射速率大幅度降低，需要增加靶數，導致設備成本提高，電源功率提高。可異地加工和鋼化的另一種結構      特點：最外面增加一層抗氧化的SiAlO，10納米就足夠了。金屬靶反應濺射      采用純金屬靶進行反應磁控濺射是降低成本的最有效方法。在已知的常用金屬中，鋅族、釩族中的鉭、鈦族中的鉿、鉻族、錳族、鐵族進行磁控反應濺射時，具有可以接受的速度，但其中只有氧化鉭和氧化鋅具有較好的耐壓和介電特性。氧化鉭的濺射產額可達到0.2，是可以接受免得。而具有很好絕緣和介電特性的氧化硅、氧化鋁、氧化鎂，氧化鋯以及具有最大介電常數和折射率的氧化鈦都難以用磁控反應濺射沉積。氮化硅產額可以達到0.12，尚可接受，但氧化硅只有0.03，約為硅的二十分之一。氧化鈦和氧化鋁都小于0.015，不到金屬鋁的百分之一，氧化鎂更是小于0.005，不到鎂的千分之一。各種材料的濺射產額 材料產額Ti0.6  (600V)TiO20.01 (300V)AI1.25 (600V)Al2O30.01 (300V)Si0.5  (600V)SiO20.03 (300V)Si3N40.12 (300V)      濺射沉積時，單質靶電壓較高，而氧化物和氮化物靶電壓較低，電壓基本按實際情況列出。濺射過程      靶材為低價氧化鈦，因此濺射氣氛中需要的氧氣含量低得多，靶表面濺射面積遠小于襯底面積，因此一般不繼續氧化，被濺射粒子以原子或分子形式飛向襯底，氧氣分子可以向靶和襯底入射，將到達襯底的粒子充分氧化。       硅鋁靶濺射中，正氮離子飛向靶面，將靶面氮化。被濺射粒子大部分以分子或原子形式飛向襯底。被濺射出的硅原子不能在空中與氮結合，大部分到達襯底后再與氮原子結合。由于硅和鋁不能與氮分子反應，因此靶面必須完全氮化才能得到純氮化物薄膜，導致濺射速率變慢。硅鋁靶的另一個問題是高硅硅鋁靶需要等離子噴涂方法制備，靶材成本遠高于金屬靶。拉制成型的合金靶材中，硅含量難以超過60%。高鋁組分的硅鋁靶濺射非常慢，而且折射率低，不能用于低輻射玻璃的制備。解決低硅含量硅鋁靶的濺射沉積問題是一個大的挑戰。         靶材為純鈦，被濺射粒子大部分已原子形式飛向襯底，氧氣分子可以向靶和襯底入射，分別將靶面和到達襯底的粒子氧化。金屬表面形成的氧化鈦極難濺射，導致沉積速率極慢。低輻射玻璃面臨的難題       到目前為止，低輻射玻璃，尤其是高檔低輻射玻璃主要用于賓館、寫字樓、醫院中。這類建筑中，單窗面積較大，窗框所占面積比例小，低輻射玻璃效果明顯。此類建筑所需的玻璃呈現逐年縮減的趨勢。擴大民居領域的應用，才是正路。民居的特點是單窗面積小，一般不會超過1平米，一般0.5平米。這種窗中，低輻射玻璃的節能效果并不明顯，只有大幅度降低價格，才能與效果匹配。世界性難題       大面積襯底上，氧化鎂、氧化鋁、氧化鈦等材料的金屬靶反應磁控濺射被認為是一個解決不了的世界性難題，早已經沒人嘗試解決，轉而尋求一些替代方法，如前面所述。       第一個解決該問題的人是我們，可追朔的上世紀80年代，但結果一直沒有發表。首先發表此類結果的是皇明公司，他們解決了在高溫集熱管表面沉積氧化鋁減反層問題，而且速度非常高。解決此問題的是一個剛出校門不久的女孩兒，初生牛犢不怕虎，硬試出來的。最初是嘗試用鋁靶反應濺射沉積氮化鋁，從原理上講，這是不可能的。氮化鋁不行，就用氧化鋁試試，結果就成功了。雖然減反射效果不如氮化鋁，但可以用。集熱管太陽能吸收膜沉積中，靶基距非常大，這是其成功的基本條件。由于不懂得其中的道理，僅限于在太陽能集熱管這一特殊條件下應用，而不能推廣到其它領域。圓柱形金屬靶反應濺射的優勢       如果能實現鈦、鋯、鋁、硅等薄膜的金屬圓柱靶反應磁控濺射，對薄膜產業的影響是革命性的，帶來的好處包括：      （1）圓柱靶適合大面積襯底上薄膜沉積，適用于大規模生產。      （2）采用金屬靶的成本遠低于導電介質靶，構成降低成本的次要因素。      （3）可實現高速濺射沉積，設備規模減小，大幅度降低設備成本，是降低成本的首要因素。      （4）大幅度降低用電量，構成降低成本的次要因素。