成果创新点 团队以加工路线图为指导，研发能源环境为应用导向 的微孔功能膜、信息显示为应用导向的光学膜和可持续农 业发展的功能农膜，力争建成具有国际影响力、服务我国 高性能薄膜产品研发的基地。成果基于薄膜加工参数空间 材料基因图谱可实现多重尺度结构精确调控，解决了行业 薄膜结构、形貌稳定性差，力学性能低，厚度波动大、产 品一致性差，成品率低，生产效率低下等关键技术挑战。 技术成熟度

团队以加工路线图为指导，研发能源环境为应用导向的微孔功能膜、信息显示为应用导向的光学膜和可持续农业发展的功能农膜，力争建成具有国际影响力、服务我国高性能薄膜产品研发的基地。成果基于薄膜加工参数空间材料基因图谱可实现多重尺度结构精确调控，解决了行业薄膜结构、形貌稳定性差，力学性能低，厚度波动大、产品一致性差，成品率低，生产效率低下等关键技术挑战。 

先进聚合物材料研究所建于1999年10月18日。研究所以黄培教授为技术带头人，拥有一批高水平的科研队伍，参与研究工作的教授、博士及研究生二十余人，研究所的主要特点是产、学、研相结合，在基础性研究、应用研究、高新技术产业化等不同层次上开展科研工作。先后参加国家"863"项目、国家科委"九五"攻关项目的研究工作，承担完成国家自然科学基金重点项目、**和化工应用课题多项。研究所主要突出以单体合成、聚合、复合材料、结晶等具有明显优势的学科领域的综合集成开展研究工作。目前主要研究对象主要为以聚酰亚胺为代表的一系列功能高分子材料。聚酰亚胺（PI）是指分子主链中含有酰亚胺基的一类高分子聚合物。近年来聚酰亚胺以其优异的机械性能、电性能、耐辐射性能和耐热性能越来越受到人们的重视，它在航空航天、电气、通讯和汽车等行业得到广泛的应用。然而热固性聚酰亚胺不溶解、不熔融，加工成型困难，限制了其应用范围，因此合成热塑性的PI，进一步制备聚酰亚胺复合材料，扩大应用面是当前聚酰亚胺研究和开发的主要趋势。热塑性聚酰亚胺（TPI）作为一种高性能工程塑料，不仅具有优异的耐热、力学、介电、耐腐蚀及抗辐射等性能，还表现出卓越的热加工特性，可采用热模压、挤出和注射方法成型。在特定场合下为一种替代金属、陶瓷、热固性树脂、低温热塑性塑料和大多数难加工聚酰亚胺的理想材料。聚酰亚胺的单体合成是以苯酐为基础原料，通过酰基化、硝化、缩合、水解酸化、脱水等一系列步骤得到二胺，该合成路线原料来源充足，工艺简单，产物纯净，产率高，易于纯化，三废少，具有很好的工业化价值。聚酰亚胺的聚合是以二酐和二胺通过溶液聚合，再分别通过化学环化或热环化得到聚酰亚胺树脂。聚酰亚胺树脂与碳纤维、玻璃纤维、聚四氟乙烯、石墨等复合，可显著提高材料的力学强度和自润滑耐磨等性能。研究所以自主研发高性能热塑性聚酰亚胺及其复合材料作为研究对象，系统考察复合材料摩擦磨损性能，重点研究各种填料改性材料在不同工况体条件摩擦磨损行为，深入了解填料对其摩擦性能影响机理，从而达到材料摩擦性能设计的长期目标。利用有限元技术建立过程物理及数学模型，对滑动摩擦过程中的温度分布进行模拟计算，取得了较好的模拟结果。通过摩擦表面微观形貌观察，可了解摩擦磨损机理。前期的研究结果已运用于滑片式压缩机的滑片、汽车发动机活塞环等产品形式，为应用提供指导。研究所拥有一批先进的分析测试仪器：热机械分析仪、差示扫描量热仪、高效液相色谱仪、凝胶色谱、红外分析仪、微机控制电子万能试验机、摩擦磨损试验机，可对合成的单体、聚合物、复合材料进行全面的性能测试。

1、制备设备技术先进： 多弧离子镀设备加装脉冲磁控后实现了对等离子体的约束与控制，从而制 备的涂层物理性能更好，并实现了 Ti/TiNX/TiC1-xNx/TiC、 Cr/ CrNX/ CrC1-xNx/ CrC 薄膜颜色可调，实验证明此工艺制备的涂层表面更加光洁、硬度更大，效 率更高。脉冲电源、磁系统和 PLC 控制系统均为课题组自行开发，具有设备技 术创新，此项工作在国内领先。 2. 涂层设计理念合理 用脉冲磁控多弧离子镀制备 Ti/TiNX/TiN、Ti/TiNX/TiC1-xNx/TiC、Cr/Cr NX/ CrC1-xNx/ CrC、Cr/CrN/CrAlSiN 梯度复合薄膜。本方案通过优化膜系和制备工 艺参数，可以有效缓解应力，提高涂层在基底上的附着力，此项研究具有薄膜 材料设计创新，具有国内先进水平。由于梯度复合薄膜制备参数变化多，工艺 参数实现了 PLC 控制，生产效率和重复性大大提高。 3. 绿色环保无污染 由于真空镀膜工艺无污染，且制备的薄膜质量好，此工艺代替高污染的电 镀工艺，是绿色环保产业，符合国家提倡主导的产业发展方向 4. 制备开发 DLC 薄膜 利用线性离子源发电技术制备了 DLC（Diamond like carbon）薄膜，此薄 膜制备工艺国内领先，具有沉积温度低、薄膜质量好特点，可用于医疗器械和 各种机械配件镀膜等，其制备方法重复性好、衬底温度低等特点。

随着智慧教育理念的深入实施，对知识体系进行数字化重构成为一项迫切的基础性工作。知识图谱作为一种新型的复杂知识表征方法，为实现结构化、模型化、可演化的数字化知识体系提供了有效的手段。 本项目自主开发了教育知识图谱构建与服务平台，支持知识图谱的“建设、服务、规划、开放”四个主要功能。在平台的支撑下，以专业建设视角打通了从培养目标、课程体系、知识点、知识资源的链条，跨课程多维度关联形成了知识网络，实现教师、学生、知识、教材等的一体化集成，支撑专业培养方案定制、个性化学习、新形态教材建设。 技术上，平台具备灵活性、易用性和安全性。采用成熟的后端微服务框架极大地简化了开发流程，同时提供了灵活的数据库操作和高效的前后端集成，确保了系统的高性能和可靠性。前端设计上，平台利用高质量组件和响应式布局提供了良好的可定制性，使用户界面在视觉上更具吸引力，操作上更加友好。在数据存储方面，平台不仅确保了数据的可靠性和易用性，强化了专业知识图谱等复杂图数据的高性能处理能力。 平台应用于专业课程教学、数字化教材设计、培养方案定制等教育领域。该平台在智慧教育领域具有巨大的市场潜力。与市场上同类产品相比，成熟度高，适配性强，软件自主可控。 图1.专业知识图谱局部展示 图2.知识查查路径知识搜索展示 图3.培养方案系统化输入界面 图4.平台数据统计界面 图5.知识节点内部资料输入界面

小试阶段/n项目背景:高分子材料科学是材料学科中发展最迅速的分支之一。但在配方设备和性能测试手段方面的研究相对不足，大多数企业和研究机构目前仍然采用几十年前就开发出来的常规设备。其主要缺点是耗料量大（一个配方实验需要5-50公斤新材料），性价比不高，塑化程度难以控制；操作工序多（需要几台仪器设备工作），制样质量差，材料容易氧化，劳动强度大；模具投资高（每副标准模具5000-10000元），对加工性能中主要的和常用的流变数据由于投资比较大而无法测试（一般新配方材料只有很少的量，比如仅仅50克）。主要用

北京工业大学铸造耐磨材料课题组主要研究铸造耐磨材料强韧化、高温耐磨材料组相协同控制和 离心复合铸造耐磨高速钢轧辊。开发的耐磨高速钢轧辊（辊环）、多元低合金钢挖掘机斗齿、大型球  磨机复合衬板、烧结机耐磨蚀篦条、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，已成功应用于宝钢、昆钢、江铜等大型企业，取    得了显著的经济和社会效益。已主持国家自然科学基金 3 项、科技部中小企业创新基金 5 项、北京市教委项目 4 项。荣获国家技术发明二等奖 2 项，国家科技进步二等奖 1 项、教育部技术发明一等奖 2 项，云南省、陕西省技术发明一等奖各 1 项

一、 项目简介新型磁功能材料目前主要有超磁致伸缩材料、磁性液体材料、硅钢材料、电磁流变液、压电和铁电材料等，这些材料都具有优异的性能和广泛的应用前景，为电工及相关行业的发展起到巨大的推动作用。在磁功能材料性能测试方面，测试了硅钢单片及叠片直流偏磁下的磁化特性和磁致伸缩特性，测试了磁性液体的磁化特性、磁粘特性和表面张力等。在磁功能材料数学建模和求解方面，从材料的应用特性着手，以超磁致伸缩材料、磁性液体、硅钢材料和电磁流变液为例，考虑机械效应、温度效应、电场效应、磁场效应等因素，利用能量变分原理建立电-磁-机械耦合模型，编制材料应用特性模型与分析软件。在磁功能材料应用方面，研究了超磁致伸缩力传感器、加速度传感器，研究了磁性液体加速度传感器、倾斜角传感器、微压差传感器等，研究了磁性液体在物体比重测试技术和减振技术中的应用。二、 技术指标（包括鉴定、知识产权专利、获奖等情况）在国内外学术期刊和国际会议上发表相关论文100余篇，被三大检索收录70余篇。参加相关科研项目16项，其中国家自然科学基金2项，省部级项目11项，技术开发项目1项。授权发明专利2项。三、 高清成果图片3-4张

功能高分子新型材料与国民经济、国防建设和人民生活密切相关，是我国集 中研究与重点发展的产业之一。树脂型高分子功能新材料的特性主要是依靠助剂包括增塑剂和热稳定剂等体现出来的，其应用领域十分广阔。本项目针对助剂领域全球无毒化的趋势和要求，将化学工程与催化、分离科学原理应用于环保塑料助剂清洁生产技术工程化，建立化工过程中高品质调控技术体系，提出开展环保塑料助剂的催化与合成调控研究的思路，形成了多种环保塑料助剂的清洁生产工艺并成功实现了产业化，可以工业化多品种替代邻苯类增塑剂及重金属热稳定剂，多项技术获得国家发明专利。