一、寻求废石资源综合利用技术研究技术 集团下属多家矿山拥有大量的采矿废石，其中德兴铜矿废石堆场累计堆存废 石约 18 亿吨，每年新增废石约 8900 万吨，其主要成分是：SiO2占 63.79%、Al2O3占 11.34%、 CaO 占 2.31%、MgO 占 2.21%、K2O 占 4.1%。 预期效果：实现废石综合利用，提升经济效益、社会效益和环境效益。 二、寻求SCR连铸连轧连铸机铸轮铜环国产化研究技术 铸轮铜环是 SCR连铸连轧生产线连铸机核心部件，直接影响整条生产线生产效率、产品质量，多年来一直依靠进口（德国 KME 公司），造成了采购成本高、资金占用大、废旧铸轮铜环处置困难等问题。SCR3000、SCR4500 生产线的铸轮铜环直径约2440mm，净重为625kg，主要成分为铜、铬、锆，其制备过程的熔炼、铸造、锻造工艺不明确，现有的国产替代产品存在寿命偏短、导热的均匀性不佳等问题问题，具体表现为表面开裂，局部形变、弯曲；铸坯经常出现“黑红坯”。 三、寻求德兴铜矿“以爆代破”新技术研究与应用技术 随着露天开采的深入，开采区域的斑岩面积占比不断增加，难爆区范围也越来越 大，制约我矿露天爆破质量的整体提升。当前的爆破技术经济指标与国外现代化大型露天矿山的爆破技术经济指标还存在较大差距，特别是难爆区以及部分极硬岩区域的爆破质量提高的幅度还不是很大，还有较大的改善空间，但存在技术瓶颈。以采选联合优化的理念，开展“以爆代破”新技术和新装备的研究和应用，特别是与岩性相匹配的炸药的研究和应用、先进爆破器材的应用以及爆破智能化水平的提高，形成整套“以爆代破”安全高效爆破技术，解决难爆区和极硬岩区爆破质量提升的技术瓶颈，实现德兴铜矿爆破质量“质”的提高，真正达到“以爆代破”的目的，从而更大程度的降低采、选综合成本

该项技术针对汽车底盘关键零部件，结合了ADAMS、HyperWorks、FE-Fatigue等软件进行多平台联合动态仿真，获取其在多种工况下的载荷谱，通过灵敏度分析方法甄选出可优化对象，在保证其整车性能的前提下，结合载荷对其进行合理的拓扑优化，达到轻量化与可靠性兼顾的工程目标。1、技术优势：（1）以理论分析和仿真代替经验设计，结果更具可靠性，适用范围更广；（2）缩短研发周期，减少研发经费；（3）同时兼顾车辆操

该成果基于快速组网的轨道交通建设的工程背景，从能量的角度来研究结构地震反应和损伤水平，采用多种软件平台建立轨道交通列车-无砟轨道-大跨斜拉桥系统计算模型，进行大量计算，分析断层地震效应对轨道交通桥梁系统动力响应及桥梁服役性能的影响。提出了适合高轨道交通桥梁隔震支座的计算方法，并给出定量化的计算公式。将数值分析与既有试验研究相验证对比，评估灾后桥梁服役性能与行车安全性之间的关系。

微流场技术作为化工行业绿色升级转型过程中有效的过程强化技术，能够大幅提升化工过程的三传一反效率、提升化工体系的个性化和智能化、降低污染排放和生产风险。项目团队进行了基于尺度效应优化的工程应用研究；开发了高匹配性的微流场装备；并对微流场中反应-反应及反应-分离耦合的系统集成研究及应用拓展。主要成果如下： ①实现了环氧植物油等产品的新工艺的产业转化； ②该技术通量是美国Corning、德国IMM、英国VapourTec等国外设备10倍以上，成本不足其5%，填补高效微流场工程装备领域空白； ③实现微流场技术在工艺单元集成、反应-反应耦合中的推广应用，突破了微流场技术在复杂有机化工体系中的规模化工程应用难题，实现了多化工产品的合成新工艺。

硅烷偶联剂是一类重要的、应用日渐广泛的处理剂，它最初用来处理玻璃表面，随着化工产品的不断发展，逐渐在各个领域获得应用。在化学工业上，最常用于无机材料和有机材料的表面处理。3-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷是硅烷偶联剂中的一种，异氰酸酯能与羟基、氨基反应，用于一些有机材料中，能起偶联作用，并对无机材料有优异的附着力。目前世界上只有美国和日本生产这种偶联剂，价格昂贵。我国主要从日本进口，每公斤售价在一千元以上，附加值高。从国外的专利文献来看，现这种偶联剂主要是通过3-氨基丙基三乙氧基硅烷与光气的反应来制备。光气是一种剧毒气体，使用不便。固体光气是一种理想的光气的替代品，而且我国有多家厂家生产，价格便宜。我们研究了用固体光气生产3-氨基丙基三乙氧基硅烷，进行了小试。所合成的产品在外观和性质上与国外进口产品一致。合成3-氨基丙基三乙氧基硅烷所需的原料便宜，它的附加值高是因为在生产过程中有较高的技术要求。所以，这种产品适合作为高新技术开发的产品。

近几年，硅基集成电路的速度遭遇瓶颈、停滞不前，解决的办法之一是引入光子学器件，部分取代电子学集成电路中的信号处理和互联器件，这就要求光子学器件具有像电子学集成那样的小尺度和三维集成能力，同时具有和电子学集成兼容的制备工艺。这些要求使得光电混合集成面临巨大的挑战，是一个世界性的难题。 光学所张家森教授团队与信息科学学院彭练矛教授团队合作，提出了基于表面等离激元和碳纳米管的三维光电混合集成系统，该系统与现有的COMS制备工艺兼容，可以实现光子学和电子学的三维集成和互联，为解决集成电路的速度瓶颈提供了一种方法。他们演示了几种集成回路，包括在片光操控回路、波长和偏振复用回路和具有COMS信号处理电路的集成模块。Fig. 1. Integration of plasmonic-enhanced detector with carbon nanotube (CNT) complementary metal oxide semiconductor (CMOS) signal processing circuits. a, Schematic of the 3D integrated circuits, consisting of bottom-layer passive WFSAs and metal connection lines, in-between HfO2 dielectrics and Au cross-layer connection lines, and top-layer plasmonic receiver and CNT CMOS signal processing circuits. b, Output characteristics of the plasmonic-enhanced barrier-free-bipolar diode (BFBD) and the normal BFBD under the illumination at "λ" =1200 nm. c, Electric field pattern of the La=320-nm SA. d-e, Transfer (d) and output (e) characteristics of the CMOS. f, VTC curves of the CMOS (blue line) and the 3D integrated circuits (red line). Inset is the corresponding equivalent circuit diagram of the 3D integrated circuits. g-i, Statistical figures of merit of the deep-subwavelength modules, including photocurrent (g) and photovoltage (h) of the BFBD as well as on-state current of the CMOS (i). 这种三维集成系统的优点包括：1. 使用低温COMS兼容制备工艺，可以在单片集成回路中集成光子学模块、电子学信号处理系统和存储系统；2. 利用具有原子厚度的碳纳米管材料以及金属工艺，使得光子学集成和电子学集成在材料上兼容；3. 基于表面等离激元使得光子学器件尺度可以和电子学器件尺度相近，便于集成；4. 碳纳米管的工作波段可以覆盖整个通讯波段，这是硅材料无法做到的；5. 光电探测器工作于光伏模式，可以减小能耗。该工作是首次利用原子厚度材料实现三维光电混合集成，可以实现更小的尺寸、更快的速度和更多的功能，同时，有可能解决电子学集成回路在速度上的瓶颈。 上述实验结果近期发表于最新一期《自然 电子学》杂志。 相关文献：Yang Liu, Jiasen Zhang, and Lian-Mao Peng, Three-dimensional integration of plasmonics and electronics. Nature Electronics 1, 644-651 (2018).Yang Liu, Jiasen Zhang, Huaping Liu, Sheng Wang, and Lian-Mao Peng, Electrically-driven monolithic subwavelength plasmonic interconnect circuits. Science Advances 3, e1701456 (2017).

制备在宏观尺度上具备二维单片石墨烯的独特本征性质的石墨烯三维体相材料是材料学研究中兼具学术价值和实用意义的重大挑战。本项目制备得到了一种三维石墨烯宏观体相材料，其由大量独立且悬空的二维石墨烯单元通过片层边缘的化学键构筑而成。该材料具有良好的机械性能，在常温可见光下作用下具有电子发射能力，在瓦特功率级别的可见波段激光或聚焦的太阳光照射下，厘米尺寸的此石墨烯材料样品可以在真空条件下实现有效的直接光驱动，此现象为国内外所首次观察及报道，为石墨烯带来了一种激动人心的潜在应用价值。上述材料的制备及相关性能研究还可为石墨烯在催化，能源转换与存储等领域的应用提供材料支持与相关理论支撑。