本项目提出并发展了通用的硅基二维半导体材料范德华外延技术, 实现了多种层状和非层状半导体材料的二维薄膜可控生长，解决了传统外延方法中存在的晶格失配、热失配等多物理失配技术难题，开辟了非层状材料在二维电子器件领域的研究新方向。 一、项目分类 重大科学前沿创新 二、成果简介 基于新材料、新架构的硅基高密度集成信息功能器件的自主发展是国家重大战略需求。本项目围绕新型低维半导体材料的大规模可控制备、物性调控及其电子、光电器件展开系统研究，主要技术创新点有： 一、二维半导体材料及其异质结构的大规模可控制备。本项目提出并发展了通用的硅基二维半导体材料范德华外延技术, 实现了多种层状和非层状半导体材料的二维薄膜可控生长，解决了传统外延方法中存在的晶格失配、热失配等多物理失配技术难题，开辟了非层状材料在二维电子器件领域的研究新方向。在晶圆级二维半导体材料的基础上构建出大规模的二维异质结构，得到了具有高可靠性和稳定性的集成器件。相关成果发表在Science Advances、Advanced Materials等国际知名刊物上，共计40余篇，授权专利16项；与中国电子科技集团公司第十三研究所等合作，成功实现了非层状GaN在大失配硅基衬底上的高质量外延，为第三代半导体的硅基集成提供了新的技术路线。 二、基于低维半导体材料的高灵敏光电器件。本项目通过发展高质量硫族半导体的外延生长新工艺，系统研究了MoTe2、PbS、CdTe等30余种二维半导体材料的光电性质，极大地拓展了传统的半导体光电材料体系；首次提出一种桥接的异质结构筑方式，大大降低了范德华间隙引入的光生载流子注入势垒，获得了高性能二维异质结光电器件；发展了纳米线场效应晶体管器件表面修饰方法，调节晶体管特性为强增强型，利用这种设计，实现了“锁钥”式高选择性、高灵敏度气体检测器件。本项目实现了从深紫外区到中远红外区的宽波段高灵敏度检测，相关成果发表在Science Advances、ACS Nano等国际知名刊物上，共计30余篇，授权专利6项。 三、后摩尔时代新型低维电子信息器件。本项目基于低维半导体材料及其异质结构的物性调控，首次提出了二维半导体材料中的“增强陷阱效应”物理模型，实现了高性能的亚带隙红外探测器和非易失性光电存储器；利用双极性沟道中横向载流子分布的特定电场依赖性，在二维黑磷晶体管中实现了室温负微分电阻特性；通过构筑亚5 nm沟道二维铁电负电容晶体管，使得亚阈值摆幅突破玻尔兹曼物理极限，有效降低了器件能耗；创新性的提出多层二维范德华非对称异质结构，实现了器件高性能与多功能的集成，器件性能为当时最高指标；发展了新型存算一体架构电子器件技术，首次演示了兼具信息存储和处理能力的二维单极性忆阻器，有望突破当前算力瓶颈，提供集成电路发展的新途径。相关成果发表在Nature Electronics、Nature Communications等国际知名刊物上，共计60余篇，授权专利7项。

合金化阻燃镁合金的产业化一、 项目简介镁合金是目前最轻的金属结构材料，其密度大约在1.75～1.85g/cm3之间，仅相当于铝的2/3，钢的1/4。同时镁合金还具有比强度和比刚度高、导热导电性好、阻尼减震、电磁屏蔽、易于加工成形和容易回收等优点，在汽车、电子通信、航空航天和国防军事等领域具有极其重要的应用价值和广阔的应用前景，被誉为“21世纪绿色工程材料”。但是镁合金由于自身化学活性很强，而且氧化后不能形成致密的氧化膜。镁合金在高温熔炼和加工成形过程中容易氧化燃烧，从而限制了镁合金的发展前景。因而有必要寻找一种经济、实用、无污染的镁和金熔炼保护方法以防止镁合金生产过程中的氧化燃烧问题。目前较为成熟的镁合金阻燃方法有熔剂保护法和气体保护法。然而，对于熔剂保护法而言，在熔剂的使用过程中会产生大量有刺激性气味的气体（如HCl、Cl2），给环境造成危害；且容易产生熔剂夹杂，损害合金的机械性能和耐腐蚀性能。气体保护法通常是通入一定量的SF6和CO2的混合气体，使用过程中产生SO2、SF4等有毒气体，甚至会产生剧毒气体S2F10，造成环境污染，且SF6和CO2能长期滞留在大气中，产生巨大的温室效应。另外气体保护法还需要有复杂的混气装置和密封装置，而且从熔炼到浇铸也需要复杂的输送设备，因而加大了一定的成本。针对熔剂保护法和气体保护法带来的问题，20世纪50年代人们提出了合金化阻燃的想法，其主要原理在于向镁合金中添加适量的低氧位合金元素（即其与氧的亲和力大于镁与氧的亲和力），使其在熔炼、浇注过程中自动生成致密的复合氧化膜，从而阻止镁合金的进一步氧化燃烧。本课题正是基于此思想，希望通过向镁合金中添加某些合金元素，使得镁合金获得优良的阻燃性能，同时不降低其力学性能。然而合金熔体表面氧化膜结构的改变必然同时改变了熔体表面张力的大小，因而可以通过研究表面张力大小对氧化膜结构改变的影响，进而找到合金元素含量、阻燃性能和表面张力之间的定量关系，从而使本课题所得结果能够指导实际生产。合金化阻燃法将大大降低设备及工艺的复杂程度，同时也不会对环境造成严重污染，具有较强的实用价值及巨大的发展潜力。二、 项目技术成熟程度本课题组长期从事合金化阻燃镁合金材料及其相关加工工艺方面的研究，目前已经建了一系列镁合金相关的研究方法和性能检测方法。研究的基体不仅包括工业纯镁，也包括商业应用最为广泛的AZ91D，添加阻燃元素包括Ca和不同含量的Re元素。现已经取得以下研究成果：2.1 镁合金起燃温度测试系统的建立2.1.1 概述镁合金起燃温度的准确测试是研究阻燃镁合金过程中的关键一步，也是本课题的一个难点。传统的测试方法有观察法和温度记录仪法。观察法就是在敞开的炉中加热试样，当观察到试验燃烧时读取电炉温度控制器的温度并记录，作为试样的燃点温度。此方法简单易行，但是测试的结果受人为因素影响较大，误差较大。温度记录仪法就是利用热电偶作为温度传感器，使用温度记录仪记录温度时间曲线。镁及其合金燃烧时放出的热量会使温度升高的速率发生急剧变化，从而使温度-时间曲线发生拐点，此拐点处温度即为燃点温度。近年来随着计算机技术的飞速发展，出现了基于数据采集技术的燃点测试方法。这类方法也是利用了镁及其合金燃烧时释放的热量使炉内温度上升速率加快的现象。基于数据采集技术的燃点测试方法可把所采集的温度时间曲线保存起来待日后分析，燃点温度的确定可通过软件编程自动识别。本课题自行开发了基于数据采集技术的镁及镁合金燃点测试分析系统。镁合金起燃温度测试系统从功能上可分为硬件部分和软件部分，硬件部分主要完成温度的传感、信号的调理及数据采集；软件部分主要完成温度的实时显示、实验数据的存储、实验数据的回放分析等功能。2.1.2 硬件构成及功能本课题所建立的镁合金起燃温度测试系统的硬件组成主要由坩埚式电阻炉、TCW-32B型温度控制器、数据采集卡以及电脑组成，其组成结构见图1所示。该电阻炉与温度控制器具有节能、可编程控制以及加热速度可调等优点。温度传感器采用K型热电偶。由于温度采集的采样率不需要很高，因此数据采集卡采用了研华USB-4718型，该数据采集卡为8路热电偶输入，支持USB2.0，无需外部电源，与笔记本电脑可构成便携式测试系统；该卡还具有3000VDC隔离保护，支持4~20mA，能够对热电偶信号进行内部调理，无需外加调理电路，降低系统的成本及开发时间。其中一支热电偶接入温度控制器对电阻炉进行控温，然后再接入数据采集卡；另一支热电偶用来测试试验样品的温度，因而直接接入数据采集卡。数据采集卡将这两路温度信号通过USB接口传送到电脑进行记录并显示。坩埚式电阻炉的结构如图1所示，在电炉底部开有通风孔，盛放试样的物品应采用带孔的结构或者石棉网，以保证良好的供氧条件。1.坩埚式电阻炉；2.耐火砖垫；3.坩埚；4.试样；5．热电偶；6.温度控制器；7.数据采集卡；8.电脑图1 镁合金燃点测试装置示意图2.1.3 软件功能及关键技术镁合金起燃温度测试系统软件部分是利用LabVIEW8.5开发的，其界面见图2。该软件界面从功能上可大致分为三个区域：实验参数设置区、实验参数动态显示区和软件功能控制区。实验参数设置区可对实验采用的热电偶类型、数据采集卡的通道、实验名称、实验数据保存路径以及采样率等参数进行设置。实验参数动态显示区可实现对所采集的两路温度的直观动态显示以及温度—时间曲线的动态显示。软件功能控制区可完成对实验进度的控制，如数据采集的开始与结束、界面的刷新、温度曲线的回放显示以及系统的退出等功能。图2 镁合金起燃温度测试系统软件界面软件与硬件的通讯是通过调用研华提供的底层驱动函数实现的，一个通道的数据传输程序框图见图3。由于该数据采集卡不支持8路信号的并行通信，也就是说数据采集卡的8路输入信号的读取要按顺序循环读取，所以要想实现多路温度信号的传输，必须在软件上来完成。本文是通过调用顺序结构的方法来实现对两通道数据的顺序读取的。图3 数据传输程序框图为了能够对实验数据进行事后分析，软件要提供对所采集的数据的存储功能，存储的数据一定要和相应的实验名称结合起来，以防止实验数据混淆。本软件是通过对实验数据进行命名与计算机自动生成名称相结合的方法来避免数据的混淆。也就是说，对每个实验进行命名后，由于每个实验不一定只做一个实验数据，因此系统会自动生成一个以精确到秒的时间字符串做为实验名的后一部分，如“mg1.2ca-1熔体温度20100531204001.bin”。实验数据在存储时同时被存储为二进制格式和文本格式，路径及文件名生成以及数据存储的的程序框图如图4所示。图4 数据存储程序示意图由于软件在数据采集过程中显示区域显示的是动态过程，所以无法看到所采集的数据全貌，因此软件提供了对所采集的实验数据的回放显示功能，既可显示一条曲线，也可同时显示多条曲线进行对比分析，此功能是通过调用子VI（Virtual Instruments的简写，即虚拟仪器）的方式实现的。通过按下主界面的“单曲线显示”或“多曲线显示”即可调出一个新的显示窗口。多曲线显示的曲线条数可以输入。多曲线显示的界面及程序框图见图5。为了软件使用过程中的方便，提供了界面刷新功能，按下“界面刷新”后软件界面可恢复到默认状态。考虑到每次测燃点温度时实验名称或者数据存储的路径可能会相同，所以建立了“实验名称”和“存储路径”两个全局变量，同时建立了一个配置文档。每次软件更改实验名称或存储路径时，都要修改全局变量的值，软件退出时，要把最后的实验名称和存储路径存到配置文档中，当再一次打开运行软件时，要打开配置文档读取实验名称和存储路径的信息作为软件界面的默认值。 (a) 程序框图                 (b) 程序界面图5 多曲线显示为了使软件运行的更流畅、使用更方便，软件中还应用了很多容错技术。容错技术包括软件的自检和硬件自检两部分。软件自检包括检查输入的存储路径是否正确、实验名称是否为空等，以保证数据存储的可靠性。硬件自检主要是在点击“开始采集”按钮后，检测数据采集卡工作是否正常，如果数据采集卡异常，软件会报警并返回到初始状态，避免了由于数据采集卡异常导致的死机。2.1.4 系统测试及起燃温度的确定将电阻炉加热至500℃左右，再将块状镁合金放入带孔的坩埚，然后将其置入电阻炉中，并使测量镁合金温度的热电偶与块状镁合金接触，使电路按固定加热速率进行加热，并开始数据采集。数据采集过程的界面见图2，经测试，软硬件各项功能正常。所采集的温度-时间曲线如图6所示。镁合金在开始燃烧瞬间，放出大量的热量使温度急剧上升，会在温度-时间曲线上出现一个拐点。本课题中，将温度-时间上的第一个拐点所对应的温度值定义为燃点。图6 典型温度-时间采集曲线2.1.5 小结（1）本章建立了镁合金起燃温度测试硬件系统，该系统由坩埚式电阻炉、温度控制器、热电偶、研华USB-4718型数据采集卡及电脑组成，所建立的硬件系统成本低、结构简单、测试系统便携。（2）本章开发了镁合金起燃温度测试软件系统，该软件采用LabVIEW8.5开发，具有数据采集、数据动态显示、实验数据存储、数据回放分析等功能。软件界面友好，操作简单，容错性强。（3）本章对所建立的镁合金起燃温度测试系统软硬件进行了测试，测试结果表明，所建立的测试系统各项功能正常，能够很好的完成对镁合金起燃温度的测试，并给出了确定起燃温度的方法。2.2 镁合金熔体表面张力装置的建立2.2.1 概述我们通常将物体表面单位长度上作用的力称作表面张力，单位为N/m，而且通常我们所说的表面张力指的是液相与气相接触面上的表面张力。在液态金属或者合金与气体组成的体系中，与气体接触的液体表面层原子处于不平衡力场中，即与表面层原子接触的液体中的原子与表面层原子距离较小，且数目量多，因此作用力较大；而与表面层原子接触的气体中的原子与表面层原子距离较大，且数量少，因此作用力较小。这样就产生了方向垂直于液体表面，指向液体内部的力，如图7所示。该力使液体表面有如一弹性膜所包围，倾向减少其表面，因此产生了表面张力。表面张力的大小不但与液体本身的性质有关，而且与它相接触的相的性质有关。图7 熔体表面原子模型表面张力是液态合金重要的物性参数，它不仅是研究界面反应动力学的基础，而且在金属凝固过程和铸造合金参数的预测中起着重要作用，因此，研究液态合金熔体表面张力具有重要理论价值和实际意义。在阻燃镁合金的研究领域，特别是在阻燃镁合金的熔炼与制备过程中，合金液在高温下的急剧扩散与在凝固过程中晶粒的形成，尤其是晶体在长大时，稀土元素会富集在相界上，在液态下有表面聚集的趋势,元素的扩散必然会对熔体的表面张力和氧化膜结构产生影响，因而我们可以通过研究稀土阻燃镁合金熔体特性特别是在不同状态下熔体表面张力的变化对氧化膜结构改变的影响规律，进而找到表面张力与阻燃性能之间的对应关系。2.2.2 表面张力的测量方法表面张力的测量方法有很多，总体上可分为动态法和静态法两类。动态法是以测量决定某一过程特征的数值来计算表面张力，主要有毛细管波法和振荡射流法。通常在溶液表面张力随时间变化变化较快时需要用动态法测量，如用振荡射流法测定的时间变化可以小到1ms左右。在现阶段，动态法测量表面张力还不完善，测量误差较大，因而，实际应用很少。主要的方法有毛细管上升法、悬滴法、滴重法、最大气泡法、拉筒法、液滴外形法和电磁悬浮法等。常温或低于200℃下的液体表面张力测量方法较多。但是，多于液态金属、炉渣、熔盐等高温熔体，增加了测量的难度和复杂程度，应用于高温熔体表面张力的测量方法主要有最大气泡法、电磁悬浮法、拉筒法和静滴法。考虑到试验的测量精度和设备的复杂程度，本课题采用最大气泡法测量镁合金熔体表面张力。最大气泡法Simon于1851年提出，后由Canter、Jaeger分别从理论和实用角度加以发展。实验步骤是，将一毛细管插入待测液体内部，再向管中缓慢通入惰性气体，随着吹入气体压力的增大，气泡逐渐长大，当气泡恰好是半球时，气泡内的压力达到最大值，此时通过测量气泡压力，计算得到液体的表面张力值。2.2.3 表面张力的测量装置本课题采用“最大气泡压力法”测定镁合金熔体表面张力，实验装置如图8所示：图2.4 最大气泡压力法测试表面张力装置简图Fig. 2.6 BMP Surface tension testing schematic图8 最大气泡法测量熔体表面张力装置1.氩气瓶2.压力表 3.大量程浮子流量计 4.稳压计 5.针型阀 6.微调针型阀 7.干燥瓶 8.小量程浮子流量计 9.U形压力计 10.温度控制仪 11.毛细石英管 12.热电偶 13.石墨坩埚 14.镁合金熔 15.坩埚电阻炉16.升降机构 17.大量程百分表 氩气经过减压计，稳压计，通入装有氯化钙的干燥瓶中进行干燥，再由三通器分成两路，一路连接到U形压力计（U形管所盛液体为水），另一路经细的石英管通入镁合金熔体。由小到大缓慢调节氩气气压，并通过针型阀控制气体流量大小（将气体流量控制在18-20毫升/分以内），观察U形管内两边液注高度差H。试验采用的毛细石英管内半径r=2.86mm，符合精度要求。毛细管端口经过抛光、清洗处理，以排除杂质和端口缺陷对测量结果的影响。实验中，通过升降机构可控制毛细管的上升和下降，当毛细管插入合金液后，随着氩气的缓缓通入，管内液体被排出管外，会在管口处形成气泡并不断长大（图9）。气泡在成长过程中，其内部压力P与液体静压力及液体表面张力的合力保持动态平衡，直至这种平衡被破坏，气泡会脱离管口而浮出液面。此过程，H值也将呈现出由小到大的变化趋势，设气泡内的压力为P，则：P+PM=PH              （1）其中，PM为镁合金熔体在深度为h处形成的压强，PH为U形管内两边液注差所形成的压强。图9 气泡形成过程根据表面张力的物理意义，在液体中若有一半径为r的球形气泡，液体表面张力的作用造成了指向气泡内部的压力P（图10）。              图10球形气泡气泡的表面积为：S =4πr2球形气泡的体积为：V =4πr3/3若将球的体积增大dV，则必须克服阻力P对它做功：ΔW =PdV，而这一所做的功将转变为表面积增大后的表面自由能增量：ΔE =σdS（σ为表面张力）。由于ΔW =ΔE，即PdV =σdS而dV =4πr2dr，dS =8πrdr，因而可推导出：P =2σ/r               （2）PM为镁合金熔体在深度为h处形成的压强，即PM =ρMgh，ρM为镁合金熔体的密度，为便于计算我们以Mg-Al合金的液态密度代替；PH为U形管内两边液注差所形成的压强，即PH =ρwgH,ρw为水的密度。所以，由式（1）、（2）可以得到，当H达到最大值Hmax时，          2σ/r +ρMgh =ρwgH          （3）所以，表面张力σ为：σ=(ρwgHmax-ρMgh)•r/2          （4）用最大气泡法测量镁合金熔体表面张力的具体步骤为：1．采用电阻炉、坩埚在一定温度下对合金进行熔炼，待完全熔炼后搅拌一段时间，除去表面杂质，再保温10分钟；2．通过调整升降机构，使毛细管下降到恰好接触合金熔体表面，此时调整百分表托架，使百分表的芯端部与升降机构水平臂平面接触，将刻度盘对零，下降升降机构，使毛细管插入合金液表面之下，记录毛细管下降的精确深度h；3．固定好这一高度打开炉盖与氩气瓶压阀，并通过针型阀控制气体流量大小（将气体流量控制在18-20毫升/分以内），此时U形管两侧开始出现压差，当熔体内部能够稳定、缓慢的产生气泡时，观察U形两侧压差值将由小到大变化，到达一最大值后（即气泡成为半球形，此时半径最小等于石英管内半径r时），U形管两端压差突然减小（因为气泡破裂），记录下U形管左右两端的最大液面差值H；4．带入公式中进行计算便可得到熔体的表面张力。2.2.4 小结（1）本章建立了镁合金熔体表面张力测量装置，该装置主要由氩气瓶、压力表 、浮子流量计 、稳压计、针型阀 、干燥瓶、U形压力计 、毛细石英管 、升降机构和百分表组成。（2）本课题对所建立的镁合金熔体表面张力测量装置进行了测试，测试结果表明，所建立的测量装置各项功能正常，能够很好的完成对镁合金熔体表面张力的测量，并给出了熔体表面张力的测量方法。三、 技术指标通过本次研究必须到达以下要求：①研制成一种或多种阻燃镁合金可以在大气下不加任何保护措施条件下，熔炼而不发生燃烧现象；②研制成的阻燃镁合金成分通过压铸、热处理工艺过后所制成的成品，其结构的力学性能必须达到相应的要求；③通过本次研究结果，发表1项发明专利和1项实用新型专利。四、 市场前景镁及镁合金既可以铸造成各种铸件或压铸件，也可以采用各种塑形加工方法加工成不同品种、规格、性能和用途的管、棒、型、线、带、箔材以及锻件等，然后经切削加工、冷冲压、接合成形和表面处理等深加工成各种零件和结构件。与其他结构材料相比，镁及其合金具有一系列的优点，如密度低、比强度和比刚度高、阻尼减振降噪能力强、电磁屏蔽性能优异、抗辐射、液态成型性能优越、切削加工和热成型性能好、易于回收等，符合“21世纪绿色结构材料”的要求，越来越受到人们的青眯。今年来，镁材在汽车、摩托车等交通工具、计算机、通信、家电、电子电器、冶金、航空航天、国防军工等 部门获得了广泛的应用。随着镁合金提炼及加工技术的发展，以及成本的下降，镁材已成为工业应用的重要金属材料，在全球范围内得到快速发展。1. 镁合金材料在汽车工业上的开发与应用自1970年中东石油危机以来，为减轻汽车质量，以降低油耗和污染，提高安全性能，镁合金材料在汽车工业中的应用与日俱增。目前，汽车工业中镁合金用量较多的地区和国家主要是北美、欧洲、日本和韩国。综合部分厂家的使用情况，目前镁合金材料主要用来制造以下汽车零部件：①车内构件：仪表盘、座椅架、座位升降器、操纵台架、气囊外罩、转向柱支架、收音机外壳、小工具箱门、车窗马达罩、刹车与离合器踏板托架、气动托架踏板等；②车体构件：门框、尾板、车顶框、车顶板、IP横梁；③发动机及传动系统：阀盖、凸轮盖、四轮驱动变速箱体、手动换挡变速器、离合器外壳活塞、进气管、机油盘、交流电机支架、变速器壳体、齿轮箱壳体、油过滤器接头、马达罩、气缸头罩、分配盘支架、油泵壳、油箱、滤油器支架、左侧半曲轴箱、空机罩、左抽气管等。④底盘：轮毂、引擎托架、前后吊杆、尾盘支架。美国福特、通用、克莱斯勒三家公司在每辆汽车上使用的镁合金铸件分别达到30个、45个和20个；瑞典推出的沃尔沃CP20C0车型全重700kg，使用50kg镁合金，包括轮毂、合器箱、转向齿箱、后悬臂、发动机架、进气歧管、气缸体等部件；本田轿车一部分零件采用镁合金材料后，重量大大减轻。最近，Magers分析了汽车市场的镁合金需求趋势，预测镁合金材料在汽车工业的应用将会不断增加。2. 镁材在轨道交通工具上的应用前景在列车和其他轨道交通工具上使用镁材，目的是减轻重量，减小噪音和震动，规整零部件和防止塑料老化，提高使用寿命等。主要应用实例：仪表盘支撑梁、发动机阀盖、密封结构件、高速器、滤器器、发动机承受台、消音器等。3. 镁材在自行车上的开发与应用自行车是人力驱动工具，因而质量的减轻带来的效果非常显著，具有更好的加速性能、爬坡性能、转弯性能，并且容易操纵，因而在国外自行车行业流传着“产品轻1g多卖1美元”的说法。与铝质自行车相比，用镁材制造自行车可减重33%；用镁材制造的折叠自行车车架重量仅1.4kg，总重量仅为4kg。目前自行车使用镁合金部件包括轮毂、车把夹、脚踏板、制动器、手把、前叉、框架等近十几个部件。4. 镁材在航空航天上的开发与应用航空航天材料减重带来的经济效益和性能改善十分显著。在质量减轻相同的情况下，商用飞机节省的燃油费是汽车的近100倍，而战斗机的燃油费用节省又是商用飞机的近10倍，更重要的是其机动性能的改善可以极大地提高战斗力和生存能力。正因为如此，早在20世纪20年代就开发出了许多镁合金部件，如发动机曲柄箱、发动机零件、气球吊篮、客机座椅、起落轮。随着镁合金生产技术的发展，材料的性能不断提高，其应用范围也不断扩大。目前的应用领域包括各种民用和军用飞机的发动机零部件、螺旋桨、齿轮箱、支架结构，以及火箭、导弹、卫星的一些零部件。5. 现代兵器零部件的镁合金化及发展趋势枪械武器、装甲车辆、导弹、火炮、弹药、光电仪器、武器用计算机及军用器材中有较大数量的铝合金零件和工程塑料件，根据镁合金材料的性能和使用特点，将这些零件改用镁合金制造在技术上是可行的。采用镁合金材料代替武器装备的中、低强度铝合金零件和部分黑色金属零件，实现武器装备轻量化：枪械武器：机匣、弹匣、枪托体、提把、前护手、弹托板、瞄具座等；装甲车辆：坦克座椅骨架、机长镜、变速箱壳体、发动机滤座、进出水管、空气分配器座、机油泵壳体、水泵壳体、机油热交换器、机油滤清器壳体、气门室罩、呼吸器等；光电产品：镜头壳体、红外成像仪壳体、底座。6. 镁合金材料在电子工业（家用电器和3C产品）上的开发与应用近10年来，电子工业发达的国家，特别是日本和欧美一些国家，在镁合金产品的开发方面开展了大量工作并取得了重要进展，一大批重要电子产品使用了镁合金，取得了理想的效果。3C工业（计算机、通讯设备、消费类电子产品）是当今全球发展速度最快的产业，数字化技术导致各种数字化产品不断涌现。镁合金3C产品最早出现于日本，1998年日本厂商开始采用镁合金制造各种可携式商品（如PDA、手机等），如今最为普遍的镁合金3C产品是笔记本电脑，是由日本SONY公司率先推出的。在3C产品朝着轻、薄、短、小方向发展趋势的推动下，今年来镁合金的应用得到了持续增长。我国虽然是世界产镁大国，但与日、美、欧相比，在镁合金材料研究、生产技术及应用领域等方面还有相当大的差距，仍处于起步阶段。五、 规模与投资需求投资规模 万元，厂房及设备设施需求等。六、 生产设备根据研发和生产需求，镁合金在加工和性能检测方面需要用到以下装置：真空式高频感应熔炼炉；铸件的金属型模具；坩埚为石墨型坩埚；大型真空热处理炉；一整套机加工设备：加工中心、数控车床、手动工具；试样拉伸试验在Zwick/Roell Z100拉伸试验机上完成；硬度测试采用XC-ST50显微硬度测试仪，金相组织观察在VMS-2000金相图像分析系统上完成；氧化膜形貌观测等在日立S-4800扫描电镜上进行；大气条件下的氧化动力学实验在SDT-Q600差热分析仪上进行。七、 效益分析按每年生产X吨计算，可获利约XXXX万，八、 合作方式合作方式采用技术入股或者技术转让的形式，价格面谈。九、 项目具体联系人及联系方式项目负责人：丁俭，电话：15122335148，email：djian@126.com。十、 附件：成果图片    图11 镁合金零件产品

城市污泥含有大量的水分，并含有大量有机物、丰富的氮、磷等营养物、重金属以及各种致病微生物，污泥处理处置问题解决不好，可能造成大范围的二次污染问题。国家《“十二五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》要求福建省在12五期间新增干污泥处置规模高达14.4万吨/年。《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策（试行）》（环境保护部2010年第26号公告）指出：“在有条件的地区，鼓励污泥作为低质燃料在火力发电厂焚烧炉、水泥窑或砖窑中混合焚烧”。污泥干化后在燃煤锅炉协同焚烧是一种因地制宜、节能减排的污泥无害化处置方式，在土地资源缺乏的地区具有较好的适用性。 本项目利用电厂排放的烟气余热和低品位蒸汽对含水率为80%的城市湿污泥进行干化处理（流化床干化技术）、干污泥投入锅炉进行焚烧，污泥能源资源回收利用发电、污泥焚烧产生的灰渣用于生产水泥，并对污泥焚烧的烟气进行净化处理，实现污泥的无害化和资源化处置。

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主要功能：实现单频和双频的大功率太赫兹波输出。 ？ 应用领域：在主动探测、雷达、通信、材料的线性和非线性特性、高密度等离子体特性研究、增强核磁共振技术和放射性材料遥测等方面具有极其重要应用前景。 ？ 特色及先进性：在双电子注同轴腔回旋管中，一根电子注工作在基波，另外一根电子注工作在高次谐波，利用两个电子注与电磁波间的非线性耦合，实现双频大功率太赫兹波输出。 ？ 技术指标：工作频率110/220GHz；输出功率：20kW。

山东电子职业技术学院是由山东省人民政府举办的全日制公办普通高等职业院校，实施省工业和信息化厅与省教育厅共同领导和管理。学校以立德树人为根本，牢固坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想铸魂育人，矢志不移为党育人、为国育才，培养能够担当民族复兴大任的时代新人。强化思政育人和课程思政建设，实施“青马工程”，坚持不懈抓好马克思主义理论教育，为青年学生一生的成长奠定科学的思想基础。积极进行课程思政建设，积极挖掘课程教学中的思政元素、职业道德元素、文化元素，扶正学生思想政治方向、培养学生职业技能、提升学生职业素养，努力培养高素质高技能人才，使之成为德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。学校积极构建特色“全员、全过程、全方位育人”体系，在教书育人、科研育人、实践育人、管理育人、文化育人、服务育人、组织育人、网络育人、资助育人等方面深入进行理论探索和实践推动。进一步健全文化育人体系，深刻融入中华优秀传统文化、红色革命文化、社会主义先进文化、校本特色文化，充分发挥文化建设在举旗定向、精神传承、价值引领方面的重要作用，培养师生的精、气、神，凝聚全体师生的共同奋斗目标和美好愿景，形成推动学校高质量发展的最基本、最深刻、最持久的力量。学校以服务发展为宗旨，以促进就业为导向，立足山东、面向全国，为信息产业发展和信息技术推广应用培养生产服务一线需要的技术技能型人才。学校是国家“计算机应用及软件技术专业领域技能型紧缺人才培养学校”、国家“电子信息产业高技能人才培训基地”“教育部——中兴通讯ICT行业创新基地”“山东省技能型特色名校”“山东省优质高等职业院校建设工程立项建设单位”。学校坐落于历史文化名城济南，现有章丘、和平两个校区，占地1045亩，建筑面积22万平方米，教学科研仪器设备总值9068.25万元，馆藏纸质图书57.6万册，电子图书17572GB,校内实验实训场所132个，校外实习实训场所229个。建有千兆骨干校园网，网络全覆盖，是山东省首批教育信息化试点建设单位。学校立足山东，面向全国招生，在校生9381人。校内专任教师448人，其中博士12人，硕士及以上学位专任教师占75.75%，高级职称专任教师占30.76%，“双师素质”教师占92.25%；建有500人的兼职教师资源库，师资队伍数量适足、结构合理，生师比15.12:1；有全国教育系统先进集体1个，全国学习型先进班组1个，省级教学团队和先进集体7个，省职业教育名师工作室2个，省富民兴鲁劳动奖章获得者1人，市五一劳动奖章获得者1人，省级教学名师、优秀教师、青年技能名师10人；全国、全省教育教学专家库专家和行指委、专指委专家委员15人；近三年教师在全国、全省教育教学竞赛和职业技能大赛中获得一等奖10项、二等奖27项，其中职业院校信息化教学大赛国赛二等奖2项、省赛一等奖2项，省职业院校技能大赛一等奖3项。师资队伍建设保持全省领先，教师综合素质、实践技能水平较高，社会影响力较强。学校以“敬业、精益、专注、创新”为核心，大力弘扬精益求精的工匠精神，鼓励学生走技能成才、技能报国道路。出台《学生技能竞赛管理办法》，建立“校级、省级、国家级”三级竞赛管理体制，每年5月举办技能竞赛月活动，参与学生2000育人。近年来，学生技能竞赛成绩斐然，获得全国职业院校技能大赛一等奖9项、二等奖9项、三等奖5项；全省职业院校技能大赛一等奖16项，二等奖15项，三等奖19项，是山东省大学生软件设计大赛唯一获得两次特等奖的高校；2019年首次获得全国大学生软件测试大赛特等奖。学校坚持服务于信息产业发展和信息技术推广应用的办学定位，贯彻“以信息技术为主体、以机电技术和现代服务技术为两翼”的专业建设思路。设电子与通信工程系、计算机与软件工程系、智能制造工程系、商务管理系、财经金融系、数字媒体系、基础教学部、思想政治课教学部，开设全日制高职专业42个，其中信息技术类专业占80%，与行业、区域经济发展高度吻合。在全省职业院校中，电子信息类专业门类最全、规模最大、综合实力领先，专业集群发展优势突出、特色鲜明。学校牵头组建山东电子信息职业教育集团、山东省电子商务职业教育集团、山东省电子信息职业教育专业建设指导委员会。现有央财重点支持专业2个、省财政重点支持专业5个、省级特色专业5个、省级品牌专业群2个；建立了“中职-高职-本科”人才培养机制，搭建职业教育“立交桥”，开办中职高职“三二连读”专业13个、高职本科“3+2”对口贯通分段培养专业1个。牵头开发国家级职业教育专业教学资源库子项目2项，主持开发山东省职业教育专业教学指导方案7个、课程标准1个；建有省级精品课程及精品资源共享课36门、省职业教育技艺技能传承创新平台4个；获得省职业教育优秀教学成果奖11项，主编出版国家职业教育“十二五”规划教材13种。在全省职业院校中，电子信息类专业门类最全、规模最大、综合实力领先，引领全省同类专业发展。多年来，学校秉承“求真达善 致知力行”的校训、“和谐 自强 严谨 创新”的校风和“勤学勤练 动脑动手”的学风，深度对接电子信息产业，坚持内涵发展，突出办学特色，各方面工作取得了较好成绩，赢得了良好社会赞誉，学校先后获得了“全国职业技术教育先进单位”“全国职业技术学校职业指导工作先进学校”“全国高等职业院校双创先进工作单位”“全国信息产业系统先进集体”“山东省高等学校教学管理先进集体”“山东省资助工作先进单位”“山东省教育信息化示范院校”等表彰和荣誉，连续16年保持省级文明单位称号。“学信息技术、到山东电院”逐步成为社会共识。

散料电子流量计是用于称量散料流量的称量系统，它可以实时地计算散料的流量及重量。它首先将散料作自由落体运动，经传感器测量，将重量信号转化成电信号，再经过信号采样，检测系统测量其流量（或重量），同时测出其与设定值的误差，通过控制器调整步进电机，由步进电机去调节进料阀门，从而使流量保持一稳定值。该项目已在现场应用，并用来测量粮食流量，效果很好，已经申请了专利。

淮安信息职业技术学院是由江苏省人民政府主办、江苏省工业和信息化厅主管的全日制高等学校，是苏北地区唯一的信息类职业技术学院，肇建于1978年，前身为淮阴电子工业学校。2005年，在教育部组织的江苏省首轮高职高专人才培养工作水平评估中，被评定为“优秀”院校;2007年，被遴选为江苏省首批十所示范性高等职业院校建设单位之一;2011年，圆满通过教育部第二轮高职高专人才培养工作评估。学校毕业生就业层次高、就业质量好、发展后劲足，连续七次被评为“江苏省高校毕业生就业工作先进集体”，就业率一直保持在全省同类院校前列，毕业生就业竞争力跻身江苏省公办高职院校六强，毕业生就业工作在江苏乃至全国一直享有较高的美誉度。 学校占地1080亩，坐落在风景秀美、充满人文底蕴和现代气息，集教学、科研、培训、职业技能鉴定和社会服务于一体的淮安高教园区，校园规划科学，设计精致，环境优雅，景致宜人、交通便捷。设电子工程学院、机械工程学院、计算机与通信工程学院、自动化学院、商学院、汽车工程学院、建筑装饰与艺术设计学院、国际教育学院、基础部和社政部等教学单位，现有在校生11000余人，建筑面积30多万平方米，固定资产7.2亿多元，图书馆藏书76.9万册和中国知网读秀知识库等十余个大型专业数据库，教学科研仪器设备总值1.5亿元。 学校遵循“依托行业办学校，依托市场设专业，依托岗位定方案，依托基地训技能”的办学理念，紧扣电子信息产业链设置电子信息工程技术、机电一体化技术、通信技术等40个多专业及专业方向。其中，通信技术专业和应用电子技术专业为中央财政支持的重点专业，软件技术专业为国家技能型紧缺人才教学改革试点专业，通信技术专业、电子信息工程技术、电气自动化技术、模具设计与制造、电子商务、计算机系统维护、计算机网络技术、国际经济与贸易等19个为江苏省高水平专业(群)，建成国家精品课程2门、国家精品资源共享课程2门、省级精品课程11门，获国家教育教学成果奖二等奖1项，江苏省教育教学成果奖特等奖1项、一等奖4项、二等奖7项。 学校师资结构合理，素质优良。现有教职工600余人，其中专任教师400多名，专任教师中高级职称教师占30%、具有硕士以上学位64%;专业课教师中具有“双师”素质的教师占86%;现有省级优秀教学团队3个、省“青蓝工程”科技创新团队1个、省级教学名师2名、校级教学名师6名、“333工程培养对象”人选12名、省“六大人才高峰计划”资助人选5名、省“青蓝工程”中青年学术带头人培养对象3名、省“青蓝工程”优秀青年骨干教师培养对象21名。教师在全国信息化教学大赛中获一等奖2项，在全国微课大赛中获一等奖1项。学校荣获“江苏省教育人才工作先进单位”，并蝉联“江苏省师资队伍建设先进高校”。 学校坚持以服务为宗旨，以就业为导向，走产学研结合的道路，建有校内实验实训室184个、校外实训基地115个，其中国家级实训基地2个、省级实训基地3个、省级实验教学示范中心1个、各类职业技能鉴定站(所)31个，可开展74个工种技能鉴定。电工电子与自动化技术实训基地、计算机应用集成实训基地为中央财政支持的实训基地，“电子信息工程实训基地”、“电子精密模具制造实训基地”、“物联网应用技术实训基地”为江苏省财政支持的实训基地，“电子信息基础实验实训中心”为江苏省高等学校基础课实验教学示范性中心。 学校工学结合紧密，实训体系完备。2007年与富士康科技集团共同投资建成了当时全国规模最大的校内单体生产性实训基地;各主干专业结合自身特点分别与行业内的龙头企业建立了紧密型校外实训基地115个，是教育部、工信部等六部委确定的“国家技能型紧缺人才培养基地”、“全国电子信息产业高技能人才培养基地”。与联想、华为、富士康、夏普电子、三星电子、丰田(常熟)、中兴科技、臻鼎科技、中电熊猫、敏实集团、西子奥的斯、中国移动、中国联通等118家国内外知名企业签订了校企合作协议，与知名企业联合成立了联想学院、西子奥的斯学院、苏宁云商学院、臻鼎学院等4个联合学院和2个校企合作事业部，为契合特色小镇建设的人才需求，与昆山锦溪、吴江震泽政府联合成立了锦溪制造学院、震泽装备学院，与微软、江苏邮电、中兴集团等企业有着长期的订单式培养合作，设立了三星电子班、富誉自动化班、富准模具班、臻鼎学徒班、联想阳光服务班、高通通信班、西子奥的斯电梯班、联通3G班等30多个企业订单班及企业奖学金。建立了长期稳定的就业基地。 学校人才培养水平不断提升。坚持立德树人、德育为先，率先在全国推进人生导师制，学生综合素质不断提高。坚持以赛促教、以赛促学，学生职业技能显著增强，在2009至2018年连续十年在全国职业院校技能大赛中共获得团体一等奖22个，实现了“十连冠”，在江苏省乃至全国高职院校中均名列前茅。 学校科技工作领先，社会服务机制健全。目前已建成了“江苏省淮安教学具产业数字化公共技术服务平台”、“江苏省淮安设施农业智能化公共技术服务中心”等10个省级和9个市级技术开发应用与服务机构。近些年来，先后承担了纵向科研项目及相关横向课题600多项，科研经费到账4000多万元，获技术专利(技术发明)500多项，学校跻身“高等职业院校服务贡献50强“，获得江苏省科技进步三等奖1项、省哲学社会科学优秀成果二等奖1项、三等奖1项、省教育科学优秀成果二等奖1项、淮海科学技术奖二等奖1项、三等奖2项及其他各类省市级以上科研奖励600多项。 学校努力探索一条集质量、特色、品牌为一体的高职教育科学发展之路，以令人瞩目的办学实绩赢得了良好的社会赞誉，先后多次被国家部委和省委、省政府、省教育厅等部门授予“全国信息产业系统先进集体”“江苏省文明单位”“江苏省教学工作先进高校”“江苏省高校毕业生就业工作先进集体”“江苏省高校思想政治教育工作先进集体”“江苏省和谐校园”“江苏省平安校园建设示范高校”“江苏省职教先进单位”“江苏省科技工作先进高校”“江苏省职业院校技能大赛先进单位”“江苏省教育宣传工作先进单位”“江苏省学生资助工作单位典型”“江苏省科技富民突出贡献单位”和“江苏省园林单位”等荣誉称号。面向未来，学校将认真贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》、《国家中长期人才发展规划纲要(2010—2020 年)》精神，以加快发展为主题，以改革创新为动力，依托有朝阳产业美誉的电子信息产业，乘江苏率先全面建成小康社会之强劲东风，向国内一流、高水平特色化创新型高职名校的目标奋力迈进。

利用铬酐为原料，采用低温燃烧技术，制备纳米级的氧化铬粉体。工艺简单，易于工业生产，先将铬酐溶于含表面活性剂和助表面活性剂的水溶液中，低温干燥，也可采用工业上喷雾干燥方法。表面活性剂可有效防止铬酸在焙烧中形成大颗粒，助表面活性剂能有效地降低铬酸粘稠度，易于干燥且不会黏附在设备上；干燥后的铬酸在特定温度下焙烧，即得到蓬松的氧化铬的粉末。本制备方法的特点主要有：① 焙烧后产品粒径小，通过扫描电镜观察颗粒为小于100纳米的球形；② 并且可显著降低焙烧温度，有利于节约能源；③ 焙烧后的产品易于粉碎。

环氧树脂作为电子封装技术的重要支撑材料，需要同时满足电子元件高集成度、信号传递低衰减、底部封装（underfill）工艺、材料耐疲劳和高可靠性等要求。利用高导热填料与环氧树脂复合，并通过多尺度微纳米填充、分散优化、界面强化、构筑有序结构等方法赋予了环氧树脂封装材料优异的导热性能、高流动和高阻燃性、低热膨胀和低吸潮率、电绝缘性能，是大功率、高集成ICs快速发展的保障。