纳米结构钢制造工艺与产业化现状研究

纳米结构钢或结构钢的纳米化是近年来钢铁材料研究领域的一个热点。通过文献调研和综述的方法对纳米结构钢的优良性能、主要制造工艺技术、主要的制造企业及产业化现状以及重要专利技术进行了分析,以期对我国纳米结构钢的发展提供有益的启示。纳米结构钢因其优良的高强度、耐腐蚀、耐磨损等性能,已有多家钢铁巨头和研究机构开始进军纳米结构钢并进行产业化,但在具体应用上尚存在一些问题,如系统的理论探讨、工艺装备能力问题、组织均匀性问题、加工性能问题等。     

国标、ASTM标准及JIS标准对几种典型钢铁产品金相检验项目要求的对比分析

以碳素结构钢、合金结构钢、轴承钢、弹簧钢和冷作模具钢为例,将国标与美国ASTM标准和日本JIS标准对金相检验项目的要求进行了对比和分析。结果表明:国标对于金相检验项目的要求是最多的;ASTM标准对金相检验项目的要求较少但是具有针对性;JIS标准对金相检验项目的要求弹性较大,主要由买方与制造方协议规定。对比国外标准对应钢种的金相检验项目,采用体视学方法分析金相检验项目的合理性和有效性,可以发现国内钢铁标准中的规定已落后于钢铁生产设备和工艺的技术进步,需要参照国外标准进行修改。     

金属陶瓷工具应用纳米材料取得重大突破

长期以来,被称为“工业牙齿”的刀具,主要材料为硬质合金钢。现在合肥工业大学材料学院年轻的刘宁教授主持的”纳米氮化钛、氮化铝改性的碳化钛基金属陶瓷刀具制造技术”项目组研究出一种新型纳米工具材料,具有比硬质合金钢更优良的性能。 纳米氮化钛、氮化铝改性的碳化钛基金属陶瓷刀具是一种高技术含量、高附加值的新型刀具。该刀具     

耐磨钢铁材料中强化相设计与性质计算研究进展

强化相(硬质相)作为耐磨钢铁中的耐磨骨架,对耐磨钢铁的性能起到至关重要的作用。近年来,对于耐磨钢铁中强化相的实验研究,主要集中于耐磨钢铁中硬质相的形貌调控和力学性能上,对其热膨胀、热导率等热学性能没有全面的研究,并且硬质相的高温力学与热学性能基本为空白。总结了耐磨钢铁中强化相的研究现状和计算材料学在耐磨钢铁强化相研究中的应用,介绍了基于量子力学的第一性原理计算方法,从电子尺度上探究高铬铸铁和高速钢中合金元素对硬质相的结构、力学和热学性能的影响,并通过先进的微观结构表征和性能测试方法,将纳米尺度的原子电子行为与微米尺度的材料微观组织性能联系起来,从而有目的地选择和调控硬质相种类与性能,最终达成耐磨材料的成分设计和性能计算与实验相互统一。相关研究为建立耐磨钢铁中硬质相结构与性能数据库提供部分有价值的数据,为设计新型耐磨钢铁材料奠定基础。     

纳米材料改性酚醛树脂及其在耐火材料中的应用

利用纳米材料改性的酚醛树脂具有较高的力学强度和优良的耐热性能,被广泛应用于耐火材料等领域.主要介绍了添加纳米二氧化硅、纳米碳素材料以及蒙脱土对酚醛树脂性能以及耐火制品理化指标的影响,同时介绍了二氧化钛、累托石、蛭石对酚醛树脂的改性作用,指出纳米改性酚醛树脂技术是一个颇具前景的研究方向.     

基于ZnO纳米带的纳米器件

ZnO作为一种被人们广泛研究的具有优良性质的半导体材料,在具有了纳米带状结构之后,展现出了更多的奇特性质.主要介绍了ZnO纳米带的合成以及ZnO纳米带二极管、激光器、微悬臂和声学谐振器等4种基于ZnO纳米带的纳米器件的制作及其性能的研究.     

纳米高强钢铁材料增塑研究进展

钢铁是制造业以及结构应用的主要材料,这很大程度上是因为它们拥有良好的强度与塑性,且价格低廉.材料工程界一直在不停研究更优越的强度和塑性相结合的材料.具有纳米晶/超细晶结构的纳米钢铁材料显示出优异的力学性能,例如卓越的硬度和强度,作为高强钢应用非常有吸引力.然而,超强纳米钢铁材料通常在环境温度下具有低塑性,这极大地限制了它们的应用.由于晶粒细化方法提高强度受到塑性的限制,新的高强度水平下增强塑性的方法成为钢铁材料高性能化的研究热点.为了提高超细晶/纳米晶钢铁材料的塑性,考虑通过调整微观组织结构来提高其加工硬化能力.通过对已经报道的同时具有高强度和良好塑性的纳米结构钢铁材料的实验数据、组织结构的归纳,总结了优化纳米高强钢铁材料塑性的三种基本方法:纳米第二相、微纳复合结构和多相不均匀复合结构.这些增塑方法的主要机理是利用组织结构的改变提高超细晶金属的加工硬化能力以维持其良好的均匀塑性变形,以及利用组织相变提高金属的塑性.这些不均匀纳米结构类似于复合物,具有共同的材料设计和力学原理.本文归纳了钢铁材料常用的强化方法,综述了纳米/超细晶高强钢铁材料提高塑性的方法,尤其是通过突出介绍一些新颖的纳米结构设计来实现钢铁材料的高强高塑,总结了高强高塑纳米钢铁材料的变形机制,以期为纳米晶金属增强塑性研究提供参考.     

返修对S355J2W+N耐候结构钢焊接接头性能的影响

本文以S355J2W+N耐候结构钢不同返修次数的焊接接头为研究对象,通过不同的试验方法,测试其全熔透对接接头的组织性能。主要对S355J2W+N耐候结构钢对接接头的拉伸性能、弯曲性能、冲击性能、硬度等方面进行研究。试验结果表明,S355J2W+N耐候结构钢焊接接头多次返修之后,接头的拉伸性能优于母材,折弯性能满足标准要求,冲击功最低值79J(-40℃)高于标准要求,硬度值也较合理。     

基于ZnO纳米带的纳米器件

ZnO作为一种被人们广泛研究的具有优良性质的半导体材料，在具有了纳米带状结构之后，展现出了更多的奇特性质。主要介绍了ZnO纳米带的合成以及ZnO纳米带二板管、激光器、微悬臂和声学谐振器等4种基于ZnO纳米带的纳米器件的制作及其性能的研究。     

纳米分子筛的合成与应用进展

纳米分子筛具有短的孔道和较开放的晶穴,不仅在催化、离子交换、复合材料方面显示优异性能,而且在分子组装、光电磁功能纳米材料制备上是一种优良的载体材料或宿主材料.同时,对纳米分子筛的研究利于从深层次了解分子筛的核化和生长机理.介绍了纳米晶分子筛的合成、晶化特征及应用进展,进一步对新成分和结构分子筛、分子筛及纳米晶组装体系的新成果做了概述,指出了纳米分子筛研究的几个主要方向.     

有机电致发光显示中国专利态势分析

利用Thomson data analyzer及中外专利数据库服务平台等工具,从专利类型分布、专利数量年度分布、国家/地区分布等方面分析了在我国申请的有机电致发光显示专利,特别是从法律状态方面进行了较为深入的分析,揭示了有机电致发光显示技术在我国的整体发展态势。     

新型电子纸显示技术用电泳粒子的设计与制备

电泳显示技术的工作原理是基于分散在透明或彩色液体中的带电粒子在一定电场下的电泳作用,具体是在排列成像素结构的两片电极之间的移动行为而显示种种图像,其优点是:在日光下有良好的可读性、能耗少、生产潜在成本低、可制作成柔性的电子纸、应用范围广等,因此很有发展前景。电泳粒子是电子纸的基本组成,作者设计和研究制备成功与分散相密度匹配的黑色、白色和红、绿、兰等色的电泳粒子,为改善电子纸显示效果提供基础材料,本文扼要阐述此项研究。     

专利视角下基于石墨烯材料的显示技术研究进展

石墨烯是一种集高机械强度、电导率、热导率、透明性和抗渗性等诸多优点于一身的新型材料。自被发现以来,在医学、生物、新能源、微电子等多个领域被广泛关注,相关技术也成为各国专利布局的重要战场。从专利角度分析了石墨烯基材料在显示领域中的技术分布、重要申请人专利布局,详述了石墨烯及其衍生/复合材料在半导体显示领域中的具体应用。研究展示出石墨烯基材料的优秀性能与应用潜力,同时也为石墨烯在显示技术中的进一步研究与发展提供了参考与新思路。     

无机薄膜电致发光显示的研究进展

薄膜电致发光显示是主要的平板显示技术之一。本文综述了近年来这一领域在电致发光的物理过程、材料及器件方面的研究进展,并着重讨论了提高蓝光亮度的各种方案。     

柔板显示技术研究进展

作为下一代显示技术的代表,模拟普通纸张显示效果的柔板显示技术已经成为世界各国研究的焦点.目前,主要包括4种实现柔板显示的技术,分别为电子墨水显示技术(Electronic ink display technology,EID)、柔性电致发光显示技术(Flexible organic light emitting devices display technology,FOLED)、电致变色显示技术(Electrochromic display technology,ECD)和光子墨水显示技术(Photonic ink display technology,PID).每种技术都有各自的特点,在器件制备方面各自都发展到了不同的程度.主要评述了这4种显示技术的研究进展,并对其未来的发展进行了简要的市场分析.     

Using patent analyses to monitor the technological trends in an emerging field of technology: a case of carbon nanotube field emission display

Carbon nanotube field emission display (CNT-FED) represents both emerging application of nanotechnology and revolutionary invention of display. Therefore, it is an important subject to monitor the states and trends of CNT-FED technology before the next stage of development. The present paper uses patent bibliometric analysis and patent network analysis to monitor the technological trends in the field of CNT-FED. These results firstly reveal the different aspects of patenting activities in the field of CNT-FED. Then, patent network analysis indicates the developing tendency of worldwide FED production based on the synthesis of CNT materials. Furthermore, key technologies of three clusters can be identified as the depositing CNT on substrate, coating phosphor on screen and assembling process for whole device. Finally, emitter material is taken for the key factor in R&D work to improve the efficacy in CNT-FED technology.     

Technology landscape and a short patentometric review for antibiofilm technologies

This study presents an overview and a short critical review of patented antibiofilm technologies. Patent information was used to determine scenarios that could be used by decision-makers or business intelligence. The study found that academia, mainly from the USA, has been applying for the most patents since 1997. Based on the S-curve analysis, the maturity of this technology sector is emerging. The technological specialization for the 10 most prominent patent applicants and state-of-the-art antibiofilm patents are presented.The high dispersion of patent applicants, the presence of universities among the most active patent applicants, and the content of the patents analyzed are good indicators to infer that developed technologies are close to the academic level. Moreover, many efforts are necessary to bring these technologies into the market.Polymers-N-based, amino acids and peptides, P and S compounds, chelating agents and organometallic complexes, nanoparticles, or composites are claimed to be active against biofilm formation. Such compounds are presented in this work, and in rare cases, they are described as compositions ready for use as marketable products.     

Technology advances in sugarcane propagation: A patent citation study

Sugarcane propagation technologies have, in recent years, been the focus of interest of large corporations involved in the sugar and ethanol business. The objective of this study is to present the methodology used to identify the technology domain found in different sugarcane propagation technologies. The methodology was based on the bibliometric analysis of patents, including a meticulous selection of the most representative technologies used by the sugarcane market and the application of patent citation. The results report the process developed to identify a novel technology domain of high complexity involving different fields of science resulting in a set of sugar cane propagation technologies and show that the main technology advances have happened in the last decade (2005–2015), especially in seedling containers and the use of chemical compounds for seedling treatment. Further studies are recommended to help understand how these new technologies will impact the sugarcane production-chain in Brazil.     

微杯型电泳显示器的研究进展

微杯型电泳显示器是一种新近发展起来的电泳显示技术。本文对微杯型电泳显示器的制杯工艺、电泳显示液制备、微杯封装、显示器件的制备及显示中“串扰现象”抑制等问题进行了综合评述,并展望了其在未来显示技术中的应用前景。     

Recent research progress of master mold manufacturing by nanoimprint technique for the novel microoptics devices

The consumer demand for emerging technologies such as augmented reality (AR), autopilot, and three-dimensional (3D) internet has rapidly promoted the application of novel optical display devices in innovative industries. However, the micro/nanomanufacturing of high-resolution optical display devices is the primary issue restricting their development. The manufacturing technology of micro/nanostructures, methods of display mechanisms, display materials, and mass production of display devices are major technical obstacles. To comprehensively understand the latest state-of-the-art and trigger new technological breakthroughs, this study reviews the recent research progress of master molds produced using nanoimprint technology for new optical devices, particularly AR glasses, new-generation light-emitting diode car lighting, and naked-eye 3D display mechanisms, and their manufacturing techniques of master molds. The focus is on the relationships among the manufacturing process, microstructure, and display of a new optical device. Nanoimprint master molds are reviewed for the manufacturing and application of new optical devices, and the challenges and prospects of the new optical device diffraction grating nanoimprint technology are discussed.