优质电解电容器用阳极铝箔是生产高比电容电子铝箔的关键材料, 而相应高性能电解电容器的生产技术是包括计算机、家用电器、高新工业电子设备在内的电子工业发展的关键技术之一。电子铝箔的核心问题是控制铝箔的加工质量、织构、晶粒组织、成分等因素, 进而可借助后续腐蚀工艺获得使表面积增加几十倍，从而在不增加体积的条件下大大地提高电容器容量。目前，全世界每年估计要消耗数十万吨的电子铝箔，其中约半数在亚太地区。日本和欧洲是电子铝箔的主要生产地。中国电子铝箔的生产和消耗量正在不断增长。 电子铝箔的生产具有很高的技术含量和附加值，因而是铝加工行业关注的产品品种。长期以来，国外企业利用在技术、资金、经营、市场等方面的优势在该领域占具了统治地位。但是近几年来，中国政府和相关加工企业投入大量资金与技术力量，与北京科技大学合作对相关产品进行了开发研究，取得了可喜的成果。北京科技大学在该技术领域先后获得四项国家发明专利, 所开发的高技术产品获得1999年度新疆维吾尔自治区科技进步一等奖。国内许多企业在北京科技大学所开发技术的支持下, 利用原料和装备成本上的优势, 迅速生产出优质廉价的产品, 受到市场普遍欢迎; 产品性能达到国际先进水平而产品售价为进口价格的一半, 对国外生产企业造成了巨大的竞争压力。目前进口产品价格上升的趋势受到有效的遏制，并呈现出打入国际市场的趋势。

一、 项目简介随着大电网技术和智能电网的发展，静止无功发生器（SVG）、静止无功补偿器（SVC）及晶闸管投切电容器（TSC）已成为当今电网侧和负荷侧主流无功补偿和电压控制元件。该项研究成果包含35KV/10KV/6KV电压等级的SVG、SVC和TSC的控制与成套技术，具有独立知识产权，包含多项专利技术，已在电网变电站/所、大型工业用户、风力发电、光伏发电等应用领域取得多个工业化运行业绩，是电力电子技术与电网运行技术相结合的先进柔性交流输电系统（FACTS）基本元件。二、 市场前景（应用领域、市场分析）SVG、SVC和TSC是电网侧无功潮流调节和电压水平控制的先进设备，也是负荷侧功率因数提高和节能增效的理想装置。按行业经济分析机构提供的资讯，2012年该行业市场总额为40亿元，预计2013年将达到70亿。同时，随着电力运行要求的不断提高，该行业呈逐年递增趋势。三、 规模与投资需求（资金需求、场地规模、人员等需求）按年产值1亿元计算，生产流动资金预计为5000万，生产场地面积不少于3000m2。生产与技术人员约100人，具有本科以上学历且从事相近行业不少于3年的技术人员不少于30人。四、 效益分析按第五项投资与生产规模，年利润不低于2000万。五、 项目具体联系人及联系方式（包括电子邮箱）张福民 李占凯 联系电话：13820777617 电子邮箱：abcd4907@126.com（李占凯）六、 高清成果图片3-4张

南京大学分离工程研究中心开发的高精度塔器分离技术，已获得国家14项专利授权。目前，该技术已在国内40多家大中型企业推广应用，解决了生产过程的原料净化和产品的高纯度分离问题，产生直接经济效益20多亿元。该技术获得2000年国家教育部科学技术二等奖，2003年江苏省科技进步一等奖，2004年中国国际专利发明博览会金奖，第二届中国技术市场协会金桥奖。

虚拟制造技术是前沿性的边缘学科，是先进制造技术、计算机技术、网络信息技术、虚拟现实技术、视觉技术和现代艺术的融合。 虚拟制造是在以计算机为核心的虚拟空间内把生产要素转变为虚拟产品及制造机能的全部行为。涵盖了从产品概念的形成、设计、场地规划、生产决策、制造工艺、生产流程、性能测试、试验、装配指导、机能培训、市场销售等生产全过程。 虚拟制造技术可在互动性可视化环境下，可通过企业生产的模拟运转来评估和优化制造过程，在实际生产之前就发现问题，在不消耗实际生产资源的情况下找出最优方案，达到缩短周期、降低成本、提高效益的目的。 姚福生院士2005年创建上海理工大学虚拟制造技术研究院以来，率领科研团队建立了大型虚拟制造技术实验室，取得了丰硕的科研成果，建立了上海市虚拟制造技术公共服务平台。该技术已成功应用到航天、战机、大型商用飞机、交通安全、世博会、大型装备制造、电力、科普等领域，涉及到园区规划、虚拟展览、教育培训、产品虚拟设计和制造、生产仿真、调度指挥、协同制造、远程故障诊断和维护等众多项目。

采用注射成形工艺实现复杂形状增压涡轮的近终成形，并满足高性能和低成本的要求。根据注射成形涡轮对零件壁厚的要求，选择 ø52mm 涡轮作为研制对象，并完成了中空蜗轮的结构设计及可靠性校验，中空孔径确定为 ø5mm，孔深 25mm，如图 1 所示。对比分析实芯涡轮和中空涡轮的离心应力分布可知，采用中空结构的涡轮，其应力分布较原始涡轮应力分布一致，但涡轮离心应力有所增大，中空结构涡轮的最大离心应力为 626MPa，较原始涡轮增加了 20.4%。涡轮采用中空设计后，自振频率变化很小，频率平均变小 0.167%，可近似认为没有变化。中空结构增压涡轮不仅达到了减轻重量的目的，而且大幅度减小了烧结变形。设计了侧向抽芯模具结构（如图 2 所示），实现了复杂形状增压涡轮的近终成形。采用数值模拟方法对注射成形充模过程进行了模拟，得出了喂料的充模过程（如图 3 所示），并阐明了涡轮在注射成形过程中产生的缺陷与机理。优化了注射成形工艺参数，得出最佳的注射成形工艺参数为：注射温度为 160℃，注射压力为 60MPa，模温为 80℃，最终制备出了无缺陷的注射成形坯。以平均粒度 15μm 的惰性气体雾化的 K418 镍基高温合金为原料，选用 67%装载量，将粉末与粘结剂（60%石蜡+15%高密度聚乙烯+15%聚丙烯+10%硬脂酸）于 140℃在 开放式混炼机中混炼 30min，制备出适合镍基高温合金粉末注射成形的高效粘结剂，制备出了流变性能良好的注射喂料。分析了脱脂方法、脱脂制度和脱脂温度对致密度和最终高温合金性能的影响，掌握了碳、氧含量的精确控制技术。通过烧结+热等静压工艺获得高致密度的粉末高温合金，具有晶粒细小、显微组织均匀、综合力学性能优异等优点。MIM418 合金 1230℃真空烧结相对密度为 97%，热等静压后的样品接近全致密。

先进环氧沥青材料经固化后，在300℃条件下，4小时不熔化；环氧沥青结合料的断裂延伸率平均可达281.9％，拉伸强度平均2.63Mpa；环氧沥青黏结层断裂延伸率平均可达245.8%，拉伸强度平均8.18MPa；相应的环氧沥青混凝土，马歇尔试件强度未固化时马歇尔稳定度达10.2KN、流值29.2(0.1mm)，固化后马歇尔稳定度达57.8KN、流值47.5(0.1mm)；本材料制成的复合梁在5kN，10Hz加载下进行疲劳试验，扰动1200万次后复合梁挠度差没有变化，复合梁没有损伤。本项技术产品已经在武汉天兴洲长江大桥、上海长江隧桥、上海闵浦大桥、天津海河富民桥、武汉阳逻长江大桥、杭州湾跨海大桥、苏通长江大桥、宁常茅山隧道等许多国家大型基础工程的钢桥面铺装、水泥混凝土桥面铺装、水泥混凝土桥面防水粘结层铺装和高强路面中应用。本项技术成果获得2008年教育部技术发明一等奖和江苏省科技进步二等奖。

通过发展与时间相关的破坏理论，形成了结构弱点识别技术，有效地解决了过程设备何处修与何时修的问题，从而可对高温高压大型化的现代过程工业关键设备进行预测性维修。学术水平：国际先进，国内领先经济效益：累计4亿元以上社会效益：有力地保证了设备长周期安全可靠的运行

 1. 高质量钛合金材料及精密加工制品：研发、生产和销售高质量钛合金锭坯、相关石油煤炭等能源开采用钛合金部件及板换用高均匀性坯料，用于高质量钛合金粉末的生产和高质量钛合金精密铸造用原料，期望稳定生产后在该产品方向上形成5000-6000万元的销售规模，利润约500万元左右。   2. 高质量航空航天复杂零部件及医疗植入体：研发、生产和销售高质量电子束3D柔性快速打印技术生产的复杂航空航天零部件及生物工程用植入体以及粉末冶金近净成型制品。由于电子束3D柔性快速打印技术是一种航空航天零部件制造领域革命性新技术，具有十分广阔的市场前景；生物植入体的市场前景在未来10-20年具有非常大的增长空间，市场规模约为100亿以上。期望在5年，电子束3D打印金属复杂零部件产品可形成年销售收入约2亿元左右，利润3000-4000万元左右。   3. 低成本高洁净钛合金粉末及其制品：研发、生产和销售低成本高质量钛合金粉末及其制品。主要客户为国内外钛合金粉末冶金制品公司、激光快速成型制品公司、水汽油过滤器件和装备生产公司、航空航天及兵器工业用过滤吸附零部件和系统生产公司等。该市场前景十分看好，估计未来10年将会有较为迅猛的增长，市场规模约为30~50亿元。期望该产品方向上，在5年左右形成销售收入5000-6000万元，利润600万元。 

采用注射成形工艺实现复杂形状增压涡轮的近终成形，并满足高性能和低成本的要求。根据注射成形涡轮对零件壁厚的要求，选择 ø52mm 涡轮作为研制对象，并完成了中空蜗轮的结构设计及可靠性校验，中空孔径确定为 ø5mm，孔深 25mm，如图 1 所示。对比分析实芯涡轮和中空涡轮的离心应力分布可知，采用中空结构的涡轮，其应力分布较原始涡轮应力分布一致，但涡轮离心应力有所增大，中空结构涡轮的最大离心应力为 626MPa，较原始涡轮增加了 20.4%。涡轮采用中空设计后，自振频率变化很小，频率平均变小 0.167%，可近似认为没有变化。中空结构增压涡轮不仅达到了减轻重量的目的，而且大幅度减小了烧结变形。设计了侧向抽芯模具结构（如图 2 所示），实现了复杂形状增压涡轮的近终成形。采用数值模拟方法对注射成形充模过程进行了模拟，得出了喂料的充模过程（如图 3 所示），并阐明了涡轮在注射成形过程中产生的缺陷与机理。优化了注射成形工艺参数，得出最佳的注射成形工艺参数为：注射温度为 160℃，注射压力为 60MPa，模温为 80℃，最终制备出了无缺陷的注射成形坯。以平均粒度 15μm 的惰性气体雾化的 K418 镍基高温合金为原料，选用 67%装载量，将粉末与粘结剂（60%石蜡+15%高密度聚乙烯+15%聚丙烯+10%硬脂酸）于 140℃在开放式混炼机中混炼 30min，制备出适合镍基高温合金粉末注射成形的高效粘结剂，制备出了流变性能良好的注射喂料。分析了脱脂方法、脱脂制度和脱脂温度对致密度和最终高温合金性能的影响，掌握了碳、氧含量的精确控制技术。通过烧结+热等静压工艺获得高致密度的粉末高温合金，具有晶粒细小、显微组织均匀、综合力学性能优异等优点。MIM418 合金 1230℃真空烧结相对密度为 97%，热等静压后的样品接近全致密。图 1 实芯涡轮和中空结构涡轮图 2 侧向抽芯模具结构图 3 涡轮注射填充过程模拟经过 1200℃固溶/空冷、750℃时效，MIM418 抗拉强度达到 1425MPa，屈服强度为1004MPa，延伸率达到19.4%，与铸造合金性能相比分别提高了70%，30%，120%。图 4 为烧结态的注射成形涡轮。涡轮表面光洁，尺寸精度高，如图 4 所示。图 4 注射成形涡轮制备出满足涡轮使用性能测试要求的涡轮，涡轮尺寸与内部质量良好，达到装机测试要求。涡轮样品在无锡威孚英特迈涡轮增压器公司进行了台架实验，图5 所示为涡轮样品焊接及部分工装的照片。钢轴焊接后接头抗拉破断力达到 18吨，远高于铸造涡轮与钢轴的焊接强度。转速相同时，粉末注射成形涡轮部件测频一致性和气动性能涡端一致性均优于铸造性能，超速飞裂试验停止在 225000转/分与 225000 转/分，增压器拆检的结果可知，超速飞裂试验涡轮表现良好，两套增压器的失效皆由涡轮轴断裂造成。粉末注射成形涡轮样件测频一致性优于铸造涡轮，粉末注射成形涡轮与钢轴联结强度也明显高于铸造涡轮。粉末注射成形MIM418 涡轮在超速飞裂试验中表现不俗，在钢轴断裂 21.5/22.5 万转的状态下，涡轮仍保持完好。粉末注射成形涡轮的涡端试验表明，涡轮部件涡端性能一致性较好，3 组样品涡端的效率曲线基本重合，均在±0.5%的偏差内。