上海交通大学应用技术成果.docx

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1、上海交通大学应用技术成果联系方式：单位：上海交通大学国家技术转移中心长沙分中心地址：长沙岳麓区麓景路2号生产力促进中心创新楼102室，邮 编：410205联系人：钟慧林联系电话：0731-82782785项目负责人：张燕联系电话：13795352387E-mail： zhonghuilin-gogo163. com成果名称：不锈钢表面S相处理成果简介：提高奥氏体不锈钢的硬度，通常的做法是加工硬化或者表面进 行化学热处理。前者通过牺牲奥氏体不锈钢整体的韧性和塑性来提高 自身硬度，而且提高的程度很有限；后者主要是通过渗氮、渗碳或者 氮碳共渗等化学热处理方法对表面进行强化,能够极大地提高表面硬 度，

2、抗磨损性能也得到极大提升，但是随着Cr的碳、氮化合物的析 出，其表面耐蚀性能明显降低。通过在不锈钢表面低温等离子渗氮渗 碳得到的S相，可以大大提高不锈钢表面的各种性能，而且可以节约 能源和材料的消耗，符合当今社会可持续发展的主题。技术特色：处理温度低，节能环保，处理工艺相对简单有效。处理得到的S 相具有高硬度、耐疲劳、耐磨损、抗腐蚀的优点。主要技术指标：根据基体材料和需要，表面渗层可达20微米以上技术成熟度（1-9级）（成熟度9级最高）：5合作方式：技术转让成果名称：铝液电磁连续净化技术与装备成果简介：铝液电磁连续净化技术与装备是上海交通大学在承担国家973、 863、自然基金等重大项目的基础

3、上研发的科研成果，具有完全自主 知识产权，拥有6项中国发明专利和1项美国专利，曾获国家技术发 明二等奖、上海市科技进步一等奖和中国有色金属工业科技进步二等 奖。可为铝合金熔铸生产线提供先进的熔体净化关键技术与装备，在 铸造前实现对铝液的深度在线净化，去除其中普通过滤方法难以除净 的20卬1以下微细非金属夹杂物，以提高材料的冶金质量和最终产品 的合格率，尤其适用于高精度铝板带箔、高品质工业铝材等优质铝材 的生产。技术特色：利用高频交变磁场的作用，实现铝液中微细非金属夹杂物的高效 分离与捕获；净主要技术指标：额定功率：50-100 KW处理铝液流量：10吨/时夹杂去除率：511m以上夹杂去除率不低

4、于80%,夹杂含量不高于 0. 03 mm7kg化效果稳定，夹杂去除效率高，优于国外管式过滤器。技术成熟度（1-9级）（成熟度9级最高）：7级合作方式：技术转让成果名称：多孔钛骨科功能材料成果简介：骨修复或人造材料植入是骨科临床经常进行的手术，使用的修复 材料中，金属钛及合金是非常重要的能够承受载荷的植入材料，例如 人工关节中应用最为广泛的就是钛合金球头与UHMWPE臼的配副组 合、颅骨损伤修复经常采用钛网用螺钉与颅骨固定等。然而，这些植 入的钛材料存在以下问题：（1）虽然钛具有很好的生物相容性，但本 身不具有生物活性，植入人体后难以与周围骨或肌体组织紧密结合。 （2）如果作为骨修复一般会采用

5、螺钉或骨水泥物理固定，这些固定 方法随时间可能会产生松动甚至导致植入体完全失效。（3）临床使用 的钛材料弹性模量远高于人体骨，易产生应力遮蔽效应，不利于植入 体与骨骼组织融合，长时间会引起植入体松动。为了解决这些问题，制备多孔钛材料是很好的方法，很多动物实 验观察发现，植入的人造骨如果具有多孔结构，骨细胞或肌体组织可 以长入植入体的孔结构中，因此既有利于自然骨的生长，又有利于与 肌体组织的紧密结合，也符合生物固定的骨科学发展趋势。然而，传 统的金属多孔材料大多通过各种冶金方法（例如发泡法、造气剂法、 粉末冶金法、激光选择烧结法等等）制造，由于孔壁材料的缺陷多等 问题，使得金属多孔材料韧性差，几

6、乎不能承受拉应力。技术特色：上海交大“生物工程材料实验室”利用金属丝通过编织成形工艺 制成的金属多孔材料：“缠绕型多孔钛材料”，由于孔壁材料是经历过 塑性加工的金属丝，因此材料具有优秀的强韧性，几乎可以承受任何 形式的载荷，同时兼顾优秀的骨传导性能。已进行的生物学和动物实 验，显示了该材料作为骨修复、骨替代材料的优越性。目前该材料已 经达到临床实验的技术阶段。“缠绕型多孔钛材料”与“骨小梁材料 （Trabecular Metal）”相比的优点在于：高弹性、高韧性、高疲劳性 能；可以承受各种形式的载荷，例如拉应力、冲击、弯曲、剪切等； 容易制造大尺寸的植入体、材料制造成本低。主要技术指标：孔隙率

7、55%时，空隙平均直径约250微米；压缩性能与人体骨接近；拉伸强度30-120MPa；拉伸弹性模量0. 03-2GPa；以上重要性能指标可以通过材料制备技术改进在较大范围调控。技术成熟度（1-9级）（成熟度9级最高）：作为骨填充材料应用已经接近9级（上海第九人民医院把该应用 作为“转化医学”项目，正在推进实际临床应用。）；作为骨替代应用（如关节柄、臼帽、脊柱支撑、牙科植入、头骨 修复等），该材料的弹性模量偏低，需要寻找增强其弹性模量的技术 方法，该方向我们已经有一些突破，还在研发中，技术成熟度约在7 级。其他需说明的内容：我们欢迎生物材料行业内的大型企业或投资人参与该项目的基 础研发，或产业化

8、。合作方式：技术转让成果名称：W品质再生铝合金制备技术成果简介：通过定向凝固与合金化方法相结合的复合纯净化技术可有效降 低再生铝中的Fe、Si、Mg、Zn、Mn等元素的浓度，扩展再生铝合金 的应用领域，提升再生铝品质，减少再生铝合金制备中原铝用量，节 约资源。技术特色：1、合金化方法去除部分Mn元素；2、电磁净化方法或过滤方法去除含杂质元素的高熔点化合物；3、定向凝固去除Fe、Si等难去除元素；主要技术指标：再生铝中 Mg0.02wt.%； Fe 0. 15 wt. %； Si0. 15wt.%； Zn0. 9),提高服役范围；2) 明显屈服降与屈服平台，高塑性,易于加工成形。(3)良好的高温

9、力学性能和蠕变性能本合金具有中等的高温强度性能，150C抗拉强度为265MPa, 250抗拉强度尚高于240MPa, 300时的抗拉强度尚高于170MPa； 且具有优良的蠕变性能，在200C和lOOMPa载荷下稳态蠕变速率稳 定在IO。数量级，超过商业牌号AE42并接近WE43的抗蠕变能力，该 抗蠕变性能已于通常用于汽车发动机缸体制造的铝合金A380非常接 近。(4)优良的耐腐蚀性能与传统的镁合金不同，JDM1合金具有更加优异的耐腐蚀能力， 其自然氧化膜具有一定的自愈性，耐蚀性能与常用铝合金A356和 6063相当。图4为JDM1和AZ91D等合金在5% NaCl溶液中浸泡2天 的失重率，不同

10、状态JDM1的失重率0. 15-0. 25mg/cm3/day远远低于 AZ91的失重率。(5)良好的铸造性能在适当的浇注参数下，JDM1合金的具有与AZ91D合金(镁合金 中公认的然造性能最佳的合金牌号)相当的铸造抗热裂能力和流动性 能。3、国内外水平比较由于本合金采用国际上首创的双金属共电解沉积法制备的廉价 镁-稀土中间合金以及其它一些低成本的合金元素设计而成，具有较 低的生产成本，但具有非常可观的综合性能，其综合性能在国际上低成本镁合金（指：成本不高于AZ91D30%的所有镁合金）中是最高的, 处于国际领先水平，表1显示了该合金与AZ91及A356铝合金的全面 性能比较，可以看出，其综合

11、性能已超过A356合金。表1几种轻金属材料（铸造）的性能比较性能 0 b(MPa) 0.2(MPa)8(%)3k(J)Kic(MPa. 7m )腐蚀速率 (mg/cm2, d ay)25 3201601028400. 11JDM120022010020/25 280160816420. 133A356200 /AZ9125 260150510240. 36D2001025018/4、应用，情况本合金经过交大十余年的研发、完善与推广，已成功用于多种汽 车、航空航天、军工产品的生产制造。该合金被选为军方ZM6镁合金 的替代材料，用于下一代的武器装备部件的开发；被美国通用汽车公 司选为其新一代超轻量

12、化发动机主体制造材料，用于其新型V6发动 机缸体的开发，并成功试制出全球首款全镁发动机缸体；采用JDM1 合金设计与制造的镁合金轮毂已由企业建设年产10万只轮毂的生产 线，并已向国外客户批量供货。因此，本合金技术具有广泛的行业适 用性。合作方式：技术转让成果名称：超高强耐高温镁合金JDM2 (ZL200510025251. 6)成果简介：1、合金开发原理充分利用我国的优势资源稀土元素对镁的强化效益，采用两种重 稀土元素复合添加，首次发现了 Mg-RE-Zr系合金中新的时效析出强 化相pl,并获得高密度的三角互锁棱面析出相强烈阻碍位错运动， 并协同细晶与织构强度实现超高室温强度；通过引入适当锌元

13、素，促 进LPSO结构的形成，利用LPSO结构的高温稳定性与限制析出相长大 的作用，提高镁基体的高温性能，从而开发了超高强度耐高温镁合金 JDM2o2、性能与工艺特点(1)优异的室温力学性能无论是采用铸造方法还是采用变形加工，本合金均达到目前世界 上所有镁合金的最高强度。见表1。铸造条件T6态力学性能：5=360400MPa, -2=250280MPa, 3=35%,叫=120125,疲劳强度 3=110140MPa (IX 10,周次)。挤压条件T5态力学性能：仇=450500MPa, ao,2=38O45OMPa, 6=510%,疲劳强度6=175240MPa (IX 10周次)。最高强度可达到 510Mpa.表1 JDM2合金不同温度下的拉伸性能温度铸造-T6挤压T5o b/MPao 0.2/MPa8/%o b/MPa。0.2/MPa5/%25 405345650545010200 320255743034013250 300234153803051