方向一：金屬鍍層薄膜的制備及力學性能
主要研究內容：
(1)金屬鍍層薄膜的設計、制備和沉積機理：(a) 金屬鍍層薄膜的設計，采取熱力學、第一性原理的方法設計具有優異性能的金屬鍍層薄膜；(b) 研究制備方法，采取多種方法制備出非納米晶、納米晶和復合金屬鍍層薄膜；(c) 采取理論分析和數值模擬相結合的方法研究沉積機理，并比較各種方法的優劣；(d) 研究各種制備方法、制備參數、沉積機理與薄膜宏微觀性能之間的關系。
(2)金屬薄膜力學性能的預測和實驗表征: (a) 殘余應力的預測，用數值模擬和理論分析相結合的方法預測在不同的工藝參數下典型鍍層薄膜中的殘余應力；(b) 殘余應力的表征，用x射線衍射法、納米壓痕法測量電沉積鎳鍍層中的殘余應力，而且必須提出新的“x射線衍射法、納米壓痕法測量殘余應力”理論模型；(c) 本構關系的表征，在實驗上，用納米壓痕的方法確定應力應變關系；在理論上，提出預測納米晶電沉積鎳鍍層、納米晶與納米線復合電沉積鎳鍍層應力應變關系的理論模型；(d) 界面結合性能的實驗表征，用鼓包法和側面納米壓痕法測量典型的“韌性薄膜(涂層)/ 韌性基底”組合即電沉積鎳鍍層的界面斷裂韌性。分析界面斷裂韌性和界面結合強度的聯系與差異。
(3)金屬鍍層薄膜物理性能和化學性能研究：(a) 研究金屬鍍層的導電性等物理性能；(b) 采取復阻抗譜和拉曼光譜的方法研究金屬鍍層薄膜化學性能；(c) 研究物理性能、化學性能與力學性能和制備參數的關系。
(4) 鎳鍍層薄膜應用于高性能電池外殼中的關鍵技術問題
特色: 提出薄膜動力電源的概念，通過技術集成，實現高功率、高儲存性和高安全性的“三高”動力電源的工程化。取得的主要突破: 大力研究開發綠色能源關鍵薄膜材料及其薄膜動力電源的工程化技術，對提升我國電動交通工具和重型機械設備所需的高性能動力電源的的國際競爭力、改善環境狀況、促進可持續發展具有重大戰略意義。該項目已經得到湖南省重大專項的資助。對我國乃至全球新能源材料與動力電源產業的發展將產生重大推動作用，可以在我省形成一條綠色能源薄膜材料及其薄膜動力電源的高科技產業鏈。本技術成果在項目承擔企業中應用，在項目執行期三年內可望形成年銷售收入6~10億元。 |
楼主: yuxiangminyi
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发表于 2011-4-7 18:15:52