高质量稀土硼化物多晶和单晶材料及其器件
稀土硼化物具有熔点高、逸出功低、导电性好、热膨胀低、耐离子轰击、化学性质稳定、力学性能好等一系列优越的性能，是大功率电子管、磁控管、电子束和离子束加速器的关键阴极材料，广泛应用于雷达、电子束加工、电子显微镜、电子束焊机、医疗手术、电子束烟气处理等领域。
北京工业大学材料学院采用创新的设备和技术在国际上率先制备出致密高纯的纳米晶LaB6块体材料（国家专发明利ZL 20061 0012297.9）。该种材料的晶粒度为80－100 nm左右，致密度高达99.2%，抗弯强度提高到221－249.6MPa，在阴极表面温度为1933K时，发射电流密度达到50.6A/cm2。同时采用日本晶体公司生产的光学区熔炉研制与生产稀土硼化物单晶。
我们可以提供高性能低成本的稀土硼化物多晶和单晶材料（如LaB6,CeB6等），替代进口，也可以委托研制，欢迎前来合作。
联系人和地址：北京市朝阳区平乐园100号北京工业大学材料学院张久兴教授。
北京工业大学镁合金课题组长期致力于开展新型高强耐热镁合金材料、高性能镁合金复合材料、镁合金型材塑性成形技术等研究以及为企业制定中长期镁产业发展规划。目前拥有7项发明专利。研究开发的含稀土耐热镁合金抗拉强度和屈服强度分别提高了21%和24%，175°C/70 MPa下，合金蠕变量到达0.12％，稳态蠕变速率为1.63×10-9。课题组目前拥有800吨压铸机、630吨挤压机、Φ400X450双辊轧机等大型工业化制备加工设备，可为国内相关企业提供新产品开发、合作研究及制定企业发展规划等业务。
耐磨铸钢在冶金、矿山和工程机械领域有巨大的需求。无钼-镍马氏体耐磨铸钢的铸态组织是珠光体和铁素体，含有少量马氏体。热处理后，在普通光学显微镜下是典型的马氏体组织，在高倍透射电镜下发现，马氏体板条间含有大量纳米级的奥氏体薄膜，使材料保持高强度和高硬度的前提下，还具有优良的韧性。其主要特点如下：
（1）高强度无钼-镍低合金耐磨铸钢不含钼、镍等价格昂贵的元素，以硅、锰为主要合金元素，加入不超过2.0%的铬，另外加入微量硼、钛、稀土等元素净化和细化钢的组织，合金总加入量小于5%。
（2）合金的主要力学性能如下：抗拉强度σb≥1600MPa，硬度≥52 HRC，冲击韧性≥80J/cm2，断裂韧性K1c≥80MPa.m1/2。
（3）该材料具有优良的焊接性能。
（4）特别适合于制造球磨机和破碎机衬板，还可用于制造破碎机锤头、挖掘机斗齿、反击式破碎机打击板、履带板以及各种耐磨输送管道等，相同条件下的耐磨性比高锰钢提高1－3倍，比常用含镍-钼的合金钢提高30％－80％，生产成本与高锰钢相当，已获国家发明专利（专利号：ZL200710178690.X）。
耐磨高速钢轧辊制造技术
高速钢具有良好的抗磨能力，用于制造轧辊，对于提高轧辊寿命、改善轧材质量和提高轧机作业率具有非常明显的效果。高速钢中合金元素多，密度差大，离心铸造中易产生偏析，高速钢导热性差，铸件内应力大，铸造和热处理中易出现裂纹。采用微合金处理、孕育、悬浮铸造和变速离心铸造技术，细化了高速钢组织，解决了高速钢轧辊（辊环）的偏析和开裂难题。此外，开发了已获国家发明专利的高速钢轧辊热处理技术，使轧辊硬度均匀、淬硬层深。高速钢轧辊（辊环）在高线预精轧机架和棒材轧机精轧机架成功使用。相关研究成果已在国内外杂志上发表，已授权多项国家发明专利。联系人：符寒光，电话：
高硼低碳耐磨铸钢制造技术
课题组以硼为主要合金元素，开发了一种高硼低碳耐磨铸钢，具有以下特点：
（1）高硼低碳耐磨铸钢以我国富有的硼为主要合金元素，另外加入廉价的硅、锰、铬等元素，不含镍、钼等贵重合金元素，原材料来源丰富，生产成本低廉；
（2）本发明材料中，加入较多的硼，可形成高硬度的铁硼化合物，可明显提高铸钢硬度并改善铸钢耐磨性；
（3）本发明采用炉外加微量稀土、钛铁和钒铁复合变质处理细化凝固组织，随后采用等温淬火，获得硬度大于58 HRC，抗拉强度σb≥650 Mpa，冲击韧性αk≥ 18J/cm2，断裂韧性KIC≥ 35MPa.m1/2的高硼低碳耐磨铸钢；
（4）本发明高硼低碳耐磨铸钢应用于磨损领域，耐磨性比高锰钢提高2－3倍，比低合金钢提高1倍以上，与高铬白口铸铁相当，且克服了高铬白口铸铁脆性大，使用中易破碎和断裂的不足，且生产成本比高铬白口铸铁降低35％以上。该技术已获国家发明专利（专利号：ZL 200810104992.7）。
含硼低合金高速钢具有良好的抗磨能力，用于制造轧辊，对于提高轧辊寿命、改善轧材质量和提高轧机作业率具有非常明显的效果。铸造含硼低合金高速钢中合金元素多，密度差大，离心铸造中易产生偏析，高速钢导热性差，铸件内应力大，铸造和热处理中易出现裂纹。采用微合金处理、孕育、悬浮铸造和变速离心铸造技术，细化了高速钢组织，解决了高速钢轧辊（辊环）的偏析和开裂难题。此外，开发了已获国家发明专利的含硼低合金高速钢轧辊热处理技术，使轧辊硬度均匀、淬硬层深。含硼低合金高速钢轧辊（辊环）在高线预精轧机架和棒材轧机精轧机架成功使用。
高碳高铬铸铁是一类耐磨性能优异的材料，但需要进行复杂的热处理。课题组发明的铸态高碳高铬铸铁与现有技术相比具有以下特点：
（1）铸态高碳高铬铸铁基体组织由马氏体＋残留奥氏体组成，基体硬度超过750HV，不需要高温淬火，只需要在200－280℃下进行去应力退火处理，工艺简单、能耗低、生产周期短、生产效率高
（2）铸态高碳高铬铸铁显微组织细小，碳化物呈小块状分布，初生碳化物尺寸小于40 μm。
（3）铸态高碳高铬铸铁中碳化物体积分数为42－55％，高铬铸铁具有高硬度和优良的强韧性和耐磨性，其中硬度在66 HRC以上，抗弯强度大于500 MPa，冲击韧性在5.5J/cm2以上。在低应力磨损条件下，其耐磨性比Cr15Mo3高铬铸铁提高2－2.5倍。该技术已获国家发明专利（专利号：ZL200710178680.6）。
耐磨材料是工业领域破碎和研磨设备中不可或缺的重要消耗性部件材料，其绝大部分通过铸造的方法生产，不仅消耗量大，且应用面广。随着工业技术的进步，耐磨材料的服役工况越来越严酷，大型、高效破碎设备要求耐磨材料能承受强冲击和高应力，并能安全、长期服役。因此，研发高强韧、长寿命的铸造耐磨材料一直是国内外耐磨材料领域的热点和难点。本项目针对上述问题，进行了深入系统研究，发明了通过微量原子置换部分Fe原子的铸造耐磨材料硬质相韧化技术，解决了磨损过程中硬质相强韧性不足而导致耐磨性降低的难题，充分发挥了硬质相的抗磨作用，显著提高了铸造耐磨材料的耐磨性与强韧性。还发明了针对不同磨损工况的硬质相尺度和形态控制技术，解决了铸造耐磨材料强韧性的合理匹配问题，实现了金属耐磨材料强韧性的宽幅调控。开发了低破碎率铬系耐磨铸铁磨球、微合金化高铬铸钢轧机导辊、硼钛微合金化（超）高锰钢、高铬耐磨复合烧结矿筛板（筛网）、耐磨耐蚀导电辊、高炉溜槽耐磨衬板、爆炸焊接轧机衬板和高硼铸钢耐火制品模具等产品制造技术，实现了批量生产。
GD发泡水泥保温板具有A级不燃、轻质高强、导热系数低、吸水率低、常温生产和制造成本低等特点，适用于建筑墙体保温。容重可从150～230kg/3，原材料既可采用硫铝酸盐水泥，也可采用普通硅酸盐水泥；提供制品材料技术、全套工艺装备技术。
触控屏高强度保护玻璃（Cover Glass）是触控屏关键性材料，触控屏保护玻璃要求具有抗划伤、抗冲击、高韧性等机械特性，现在已经成为iPhone手机和iPad平板电脑首选的玻璃材料。触控屏高强度保护玻璃是以铝硅酸盐玻璃为基础，通过化学强度工艺获得高强度机械特性，该玻璃产品可以通过浮法成形工艺生产，是21世纪最有前途的玻璃体系之一，将主要用于电子显示产品、高速交通工具（高铁、大飞机）、新能源汽车、光热发电等领域。发表论文8篇，专利技术5项,产业化项目实施1项。
泡沫玻璃就是典型的不燃型建筑保温材料，它是一种性能优越的无机保温材料，其机械强度高、导热系数小、不吸水、不燃烧、不变形、使用寿命长。泡沫玻璃还可应用在中温保温隔热、建筑外墙的保温隔热、防水防潮工程、装饰工程、石油化工、冷藏、地铁和地下工程等领域。泡沫玻璃生产主要采用废弃玻璃为主要原料，因此泡沫玻璃又具有新型‘环境材料’的美誉。发表论文20余篇，授权发明专利8项，产业化项目实施6项。
太阳能槽式光热发电技术是具有较强竞争力的可再生能源技术，首先将太阳辐射能量转化成蒸汽，使汽轮机运转来产生电能。该技术发电运行成本低，无噪音，无污染，规模大小灵活，故障率低，建设周期短等优势。集热管成为槽式光热发热系统中热能收集的关键所在，集热管外管玻璃一般要求满足抗曝晒、机械性能好、化稳性好、封接气密性好。本项目通过玻璃材料的配方优化设计，提高玻璃机械性能和化学稳定性，解决玻璃与可筏合金的封接润湿性和气密性，改善了大直径玻璃管制造技术中的尺寸精度。申报发明专利6项，主持和参与研发项目2项。
铸铁搪瓷浴缸属于高档卫生洁具，它是三星级以上宾馆、饭店标准客房卫生间所必备的产品。卫浴搪瓷产品所用搪瓷钛白釉是一种高白度乳浊釉，具有外观效果好，经久耐用等优点。高白度搪瓷钛白釉成为高档浴缸产品主要使用的原料，此种钛白釉具有乳浊能力强、涂层较薄、化学稳定性与热稳定性都较好的特点，通过研发在搪瓷钛白釉中获得高锐钛矿型结晶的配方，以及较佳的生产制造工艺参数，保障了高白度搪瓷制品的实现。授权发明专利1项，参与产业化项目1项。
高温涂料能在高温环境下保护底基材的特种涂料。高温涂料以其大面积施工性能良好、成本低、效果显著等优点受到青睐，广泛应用于钢铁烟囱、高温管道、高温炉、石油裂解装置及军工设备等高温场所，延缓钢铁等金属设备在高温下的热氧化腐蚀，确保设备长期使用。本项目通过有机硅树脂与低熔点玻璃陶瓷介质复合技术路线，可以实现使用于400～700℃高温条件下的高温涂料，高温条件下能够形成稳定的无机膜，起到很好保护作用。参与产业化项目1项。
水钻属于玻璃类工艺饰品，广泛用于服装和工艺品上。水钻是一种水晶般光彩夺目的玻璃，工艺技师将人造水晶玻璃切磨成钻石造型的，在视觉效果上焕发出钻石般的璀璨夺目感觉。因此很受消费者的欢迎，水钻一般用于中档的饰品上。本项目组在长期的研发和产业化实施过程中，在水钻配方方面获得了突破性进展，能够通过特定元素实现水钻玻璃配方的高色散特性，同时在熔解制备水钻毛坯方面也掌握了全套技术。产业化实施项目2个。