能源材料
纳米锂电池电极材料制备、锂电池检测、太阳能薄膜材料与器件,
1. 动力电池磷酸铁锂正极材料的制备与研究;
2. 新能源电池的检测
3. 太阳能光伏材料、光热材料与器件,包括铜铟硒类太阳能薄膜光伏电池材料,CuInAlSe薄膜,ZnS膜层,铜铟硒类粉体及其应用;
4. 太阳能光伏、光热系统研发,主要有聚光太阳能光伏发电装置研究;太阳能光伏、光热集成系统;高真空设备;太阳能光伏供电LED照明系统;太阳能光伏供电LED集成一体化系统
5.功能材料方面主要是溶胶凝胶法制备氧化锡,氧化硅以及氧化锡/氧化硅多层膜工艺和性能研究
无机非金属材料
纳米陶瓷材料、绿色纳米涂料
无机超细粉体、功能陶瓷材料的制备以及纳米无机涂料的制备与研究。在研究无机超细粉体湿化学法制备、颗粒尺寸与形貌控制、抑制与消除团聚等方面取得了一些重要的成果。首次采用微区沉淀法制备了无团聚超细氧化物及复合氧化物粉体,并提出了抑制团聚产生的理论模型。在功能陶瓷材料制备方面,采用新颖的低成本凝胶注模成型技术,并通过对其成型机理、组成设计、料浆制备、注模凝胶过程、烧结制度等条件的研究,成功制备出厚度可调、尺寸可控的ZrO2电解质,多孔锰酸镧阴极材料及Al2O3导热基片。
金属材料
金属材料的表面纳米化、工模具材料
1、 纯钛的表面纳米化机理研究 自1999年卢柯院士等提出表面纳米化以来,人们已经在体心立方、面心立方和密排六方金属的表面纳米化机理研究中作了大量的研究。但这些研究大多是用次表层变形量低的区域的塑性变形结果,代替最表层纳米化处理初始阶段的塑性变形状况,没有细致地考虑塑性变形速率对塑性变形机理和纳米化机理的影响。本方向主要以密排六方金属钛为对象,研究纳米化机理。
2、 表面纳米化对表面性能的影响研究 许多研究均表明,表面纳米化可以大大地提高材料的疲劳强度,具有非常广阔的应用前景。但在表面纳米化处理过程中,由于弹丸对金属表面的撞击将导致表面粗糙度的提高,甚至形成微裂纹,造成表面损伤而使疲劳性能下降。如弄清楚表面纳米化动力学、表面损伤情况及其对表面性能的影响,将为该技术在轨道交通车辆焊接结构构件上应用,提高疲劳寿命和运行可靠性奠定基础,使表面纳米化技术在工业上获得应用。另外,利用这种简单易行的表面纳米化技术,还可以大大提高晶粒正效应合金的耐高温氧化性,无论是机理研究和应用都具有重要的意义。
3、 高压水气穴喷丸技术,是利用在水中的高压水射流所产生的气穴效应打击金属零件表面, 使表层材料产生塑性变形, 并形成残余压应力层的一种新技术。可有效改善材料的表面性能,延长零部件的使用寿命。该技术的突出特点是与传统的喷丸相比,被处理表面粗糙度降低不大,疲劳强度比传统喷丸提高4 %~36 %。如果有效地控制处理参数,将非常方便地实现不同强度喷丸的转换,控制材料的强化过程,而且由于采用的是水介质,低噪声,无污染,是理想的表面强化技术,具有非常广阔的应用前景。已设计制造出了我国第一台实验样机,性能已达到日本实验设备水平,正在进行基础研究和工艺试验。