本发明公开了一种氮化硅微米管的制备方法，该方法将去除保 护层的光纤表面涂覆一层均匀的石墨粉后在 300～600℃的温度区间内 热解，使光纤表面形成均匀厚度的碳膜；再将光纤在氮气条件下以 1100～1600℃的温度区间高温加热，使碳膜与光纤表面的二氧化硅产 生反应生成硅，然后硅与氮气发生反应在光纤表面形成氮化硅薄膜将形成氮化硅薄膜的光纤刻蚀掉，形成中空的氮化硅微米管。该氮化 硅微米管与炭黑进行混合，使氮化硅微米管增强导电性，然后在其中 加入热熔型粘结剂形成混合物，再均匀涂在洗净的铜箔表面，可得到 氮化

一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 高温是很多新材料及制造过程的必须，因为高温下很多反应才能够发生并且更快速的发生。然而现有高温合成与制造技术有以下缺点： 1、温度有限； 2、升降温慢； 3、能源时间成本高； 4、过程开发和控制不智能等。 高温可以实现毫秒或者秒级的材料制造，从而大大加速了材料开发制造过程，允许在短时间内合成制造出大量产品并收集其信息及数据，通过对数据的处理分析，利用机器学习及人工智能的方法去指导新材料开发及智能制造过程，实现材料开发与制造的智能化升级。

本项目系统全面地研究了采用熔融挤出/热处理/单轴拉伸法(MEAUS)制备锂电池用聚烯烃微孔隔膜的原理，成功地设计制造了国内第一条熔融挤出/热处理/单轴拉伸(MEAUS)法制备锂电池用聚烯烃微孔隔膜的工业化生产线。在此基础上，研发成功了锂离子动力电池PP/PE两层或三层复合隔膜产业化技术。拥有国内唯一动力锂电池隔膜产品的制造技术。

基于 SAP 的天为制造执行管理系统（简称，天为 MES For SAP ）是专门为 SAP 应用开发的 MES 系统，实现了与 SAP 的全面和双向功能和过程信息的无缝集成。系统结合 TQM 、 JIT 、 LP 等先进管理理念，在 SAP 计划功能的基础上，利用大连理工大学 CIMS 中心专家团队十几年的研究成果 --- 具有自主知识产权的高级调度算法，实现了基于数据的生产计划动态调度，帮助企业实现生产现场的精益管理，是企业计划落实到执行的利器。

机械制造自动化相关技术

本项目从高分子分离膜材料及制备技术入手，通过优化膜材料性能、膜制备工艺，采用界面聚合反应、溶液涂覆交联等工艺技术，开发了不同膜材料、不同荷电特性、不同切割分子量和面向不同应用领域的复合纳滤膜。项目技术包括膜材料配方、生产工艺及产业化制造技术。已获授权发明专利 3 项。本项目大幅提升了国内复合纳滤膜制备及其产品的技术水平，拥有自主知识产权和核心竞争力。系列多功能纳滤膜材料制造技术可进行产业化转化，产品性能处于国内领先、可替代进口，产品可广泛应用于饮用水净化、工业流体分离等领域。

铝及其合金是工程应用最广泛的结构材料之一。传统的铝合金零件通过铸造、锻造和粉末冶金等方法制造，与这些传统制造过程相关的工具设备增加了制造成本和交付周期。3D打印技术由于为制造设计提供了丰富的自由度而广泛应用于工程零件的制造。现有3D打印技术中，选择性激光熔化（SLM）是发展最为广泛的方法之一。但是SLM工艺中的冶金缺陷如许多裂纹、球化和气孔导致只有有限数量的金属适合该种工艺，且具备满足要求的密度、微观结构和强度。 中南大学粉末冶金研究院李瑞迪研究员和新西兰奥克兰大学、中车工业研究院有限公司等单位合作通过对合金元素进行调控和热处理工艺的探索，发展了一种适用于SLM制备工艺，具有良好抗裂性和高强度Al-Mg-Si-Sc-Zr合金。相关论文以题为“Developing a high-strength Al-Mg-Si-Sc-Zr alloy for selective laser melting: crack-inhibiting and multiple strengthening mechanisms”于4月13日在金属材料顶级期刊《Acta Materialia》在线发表。 在该项工作中，研究人员设计了一系列Al-Mg（-Si）-Sc-Zr合金，并用雾化合金粉末进行3D打印制备。在没有Si元素的情况下，Al-xMg-0.2Sc-0.1Zr（x=1.5,3.0,6.0wt.%）合金在制备过程中均易发生热裂纹，平均裂纹密度随Mg含量的增加而增大。发现在Al-6Mg-0.2Sc-0.1Zr合金中加入1.3wt%的Si能够有效地抑制SLM过程中的热裂纹，同时细化制备合金的微结构，从而提高打印试样的力学性能。 图1：不同成分的打印样品晶粒尺寸和形貌EBSD分析结果：（a）1.5 wt%Mg，合金1；（b）3.0 wt%Mg，合金2；（c）6.0 wt%Mg，合金3；（d）6.0 wt%Mg+1.3 wt%Si，合金4。晶体学取向用倒极图（IPF）表示。 图2：Mg和Si元素对试样断裂行为的影响。（a）不同合金成分（合金1，合金2，合金3，合金4）的拉应力应变曲线。（b-e）合金1（b）、合金2（c）、合金3（d）、合金4（e）的断口SEM图像。 通过对合金成分的进一步微调，研究人员设计了一种新型合金Al-8.0Mg-1.3Si-0.5Mn-0.5Sc-0.3Zr。这种新合金具有明显的细化微观组织，由亚微米胞体和胞体中存在的共晶Al3（Sc，Zr）纳米粒子（2-15nm）和粒间Al-Mg2Si共晶（Mg2Si直径10-100nm）组成。打印试样中形成了高密度的层错和独特的9R相。试样的拉伸强度和延伸率分别达到497MPa和11%。经过时效处理后，试样的拉伸强度达到550MPa，塑性在8%～17%之间。除了固溶强化、晶界强化和纳米颗粒强化外，高密度层错也有助于强化。 图3：不同组分（a1-4）合金#4；（b1-4）合金#5的SLM打印样品的细晶区TEM图像：（a1-2）合金4的胞状结构；（a3-4）合金的柱状结构；（b1-5）合金（b2）的胞状结构是（b1）的暗场图像；（b3-4）合金的柱状组织#5；图（a2），（a4），（b2）和（b4）显示了晶间共晶组织；（b5）是SLM-printed Alloy#5细胞的干HAADF图像和主要元素（Al、Mg、Si、Sc、Mn和Zr）的相应EDX图谱。 图4：（a）SLM打印合金#5时效前后的拉伸应力应变曲线。曲线“#5”表示打印合金#5；曲线“#5-HT1”表示360℃时效8h的合金#5；曲线“#5-HT2”表示300℃时效8h的合金#5。（b）在合金#5-HT2断裂处拉伸试样的透射电镜显示具有高密度位错和SFs的变形组织。（c）沿[001]方向的变形亚晶中滑移带和滑移方向的HRTEM图像。（d）在（-100）面上用（c）图中标记区域的傅里叶逆变换图像显示出高密度位错。 这项研究成果通过在原有3D打印Al-Mg-Sc-Zr合金中添加Si元素，形成了精细打印微观组织，获得了无裂纹的打印合金成分。随后通过热处理时效工艺引入高密度层错并细化晶粒，开发出了一种具有低热裂敏感性和高强度的新型铝镁合金。这项工作提供了一种解决和消除SLM工艺中的冶金缺陷的铝镁合金成分设计方法和热处理工艺，推动了SLM制造技术的工程应用。

研发采用视觉伺服方法进行焊接机器人的焊缝跟踪控制以实现真空腔体的智能化焊接。为了适合高速处理焊前的对接焊缝图像和处理多种焊缝图像，研发基于区域的焊缝图像处理算法和基于边缘的焊缝图像处理算法。研发根据焊缝图像的特点定义焊缝的位置偏差和角度偏差，在此基础上设计焊缝跟踪控制器。进而，利用视觉伺服方法进行焊接机器人的焊缝跟踪控制，实现智能化焊接。 在设计视觉伺服传感机构的过程中，增强对摄像机取像位置灵活性的控制，并满足摄像机在室内光源和弧光两种光源下取像的需要；首次研究基于区域和边缘的焊缝图像处理算法；首次根据焊缝图像的特点定义焊缝的位置偏差和角度偏差。

目前我国钢铁、石化、核工业等高温设备和管道保温材料，如玻璃棉、岩/矿棉、陶瓷纤维毡等无机保温材料，导热系数高（0.037～0.05W/(m•K)）、保温节能效果差；我国建筑和交通运输领域使用的聚苯乙烯、聚氨酯等有机保温材料（导热系数0.024～0.03W/(m•K)），耐温阻燃性能差，严重火灾频繁发生，安全隐患突出。针对钢铁、石化、核反应堆等高温工业领域对高性能保温绝热材料及其结构功能一体化的迫切需求。已提出微纳米纤维玻璃棉/低气体渗透膜材真空绝热复合材料结构设计及制备工艺方法，研发高速离心喷吹技术制备微纳米纤维玻璃棉芯材，并将芯材和HDPE/PET/Al/PA复合膜材真空封装。

山东塔高矿业机械装备制造有限公司成立于2007年，公司总部位于山东省泰安市宁阳县经济技术开发区，占地面1200余亩，总投资15亿元，现有职工1600余人，是由山东能源重装集团与波兰法穆尔集团共同投资组建。2019年初，按照集团公司支架专业化生产战略总体部署，对重装集团权属二级单位支架生产场所进行整合，形成9个权属单位，泰安、枣庄、新泰、宁阳一体四地协同作业的发展格局。专业生产制造大型综采液压支护设备、工程油缸、电液阀和高端机械装备铸锻件等四大类产品。是目前国内唯一一家中外合资、专业制造、再制造大型综采支护装备的企业，可实现年产值18亿元、利润5000万元。 公司配备先进生产制造设备1500余台套，主要包括：智能焊接机器人、大型立卧式加工中心、数控卧式铣床、深孔镗床、数控机（车）床、数控切割机、数控机械手、数控锻压机、氩弧焊机、井式电阻炉、电液控制模锻锤、1600吨摩擦压力机、全自动大型10吨切边机等国际先进的制造加工设备，拥有世界级40000KN液压支架综合试验台、意大利进口三坐标检测仪、光谱分析仪、三元素分析器、超声波探伤仪等高精尖端检测设备，具备高端煤机装备制造及精密铸锻造生产能力。 公司主导产品有：矿用综采液压支护设备、大型长臂电牵引采煤机、不锈钢立柱、电液控制阀，精密铸锻件，产品性能优越，质量可靠。采用国内外先进技术工艺，研发制造的ZY18800掩护式支架，最高支护高度为8米，最大支撑阻力可达18800KN；大型电牵引长臂采煤机，涵盖了国内外各项前沿技术，年产煤量可达到1000万吨；激光熔覆不锈钢立柱，抗蚀性强，可实现5年免维护，整体使用寿命是同类产品的5-8倍；电液控制阀，采用人机界面分离技术，抗干扰能力强、性能可靠，可实现井下远程无人操作；精密铸锻件产品质量稳定、精度高，已覆盖煤机市场、铁路配件市场、汽车配件市场、耐磨配件市场等多个领域。 历经多年发展，公司在山能重装集团的带领下，以完善的产业结构、尖端的制造技术、过硬的产品质量，在矿山机械制造和服务领域得到了广泛认可，年可实现销售收入20亿元，利税1.5亿元。企业先后获得了“全国煤炭机械工业优秀企业”、“国家安全生产标准化一级企业”、“国家高新技术企业”、“中国优质名牌产品”、“全国质量诚信标杆典型企业”、“省管企业先进基层党组织”、“低碳山东行业领军单位”、“山东省新型工业化产业示范基地骨干企业”等荣誉称号，逐步向国际化大型装备制造集团迈进。