许多工业设备往往因为某个关键零部件表面的损坏，导致整个系统效能大幅度降低甚至报废，造成极大地浪费。综合应用先进的表面涂层技术，不仅可以极大延长装备关键零部件的寿命，提高产品质量，甚至可以修复已损坏的关键零部件，实现装备的再制造，达到节能、减排、降耗、环保之目的。 热喷涂技术可使工件表面获得不同于基体材料的特性，具备更优良的强度、硬度、耐磨、耐蚀、耐热、绝缘、导电、密封、抗氧化、隔热、消毒、防微波辐射以及其它各种特殊物理化学性能。它不仅可以再制造修复关键零部件，使报废的零部件

1、主要技术内容、获奖情况 通过本项目的实施，掌握了百万等级超长叶片小余量数值模拟锻造及工艺优化技术、大型疏水槽空心叶片自动化焊接及变形控制技术、末级动叶片多阶静频测量及调频控制技术、末级动叶片进汽边防水蚀控制技术（硬化层深度可控的激光硬化技术和激光熔覆技术）、大型末级动叶精密机械加工控制技术、叶片产业化数字制造技术等关键技术，开发了满足重大工程需求的百万千瓦等级汽轮机系列长叶片，打破了国外大公司在该领域长期技术垄断，掌握了核心技术，提升高端长叶片品质，降低了百万等级机组制造成本，优化了产品工艺，加快实现百万千瓦等级机组的自主化和国际化进程，为推动我国电站装备制造行业及电力能源产业结构调整奠定了坚实的基础。 获奖情况：2015 年中国机械工业科技技术奖一等奖 2、成果的技术指标、创新性与先进性 （1）在国内采用超长叶片小余量数值模拟锻造及工艺优化技术，首次实现了世界最长的百万等级核电汽轮机 75 英寸（1905mm）叶片和百万超超临界汽轮机 60 英寸（1524mm）钛合金叶片研制。 （2）在国内采用激光硬化和激光熔覆技术，分别首次实现了国内最长的百万千瓦超超临界汽轮机 45 英寸（1146mm）末级动叶片和百万千瓦超超临界汽轮机 48 英寸（1220mm）末级动叶片进汽边防水蚀处理。 （3）在国内采用多阶静频测量及调频控制技术，使静频一次合格率提高到了 90%，首次实现了百万千瓦超超临界汽轮机 45 英寸（1146mm）叶片 1～6 阶静频测量及调频（柔性自由叶片）。 （4）在国内首次对 1 米以上超大空心叶片采用自动化焊接技术，研制成功了国内最长的百万千瓦超超临界汽轮机 41 英寸（1050mm）末级空心静叶片和百万千瓦核电汽轮机 51 英寸（1292mm）末级空心静叶片。 （5）通过采用信息化与工艺技术的集成，加快了在产业化中产品开发效率和质量，首次实现了产品开发过程中的锻造工艺的自动化设计、叶片型面数据的自动化测量分析、产品质量数据的自动化收集与分析。 3、技术成熟度 百万千瓦等级汽轮机长叶片关键制造技术已成熟应用于百万等级核电汽轮机 57 英寸（1448mm）末级动叶片、CAP1000 核电汽轮机 67 英寸（1710mm）末级动叶片、CAP1400 核电 71（1800mm）、72（1828mm）、75（1905mm）英寸末级动叶片、百万超超临界汽轮机 60 英寸（1524mm）钛合金叶片、百万千瓦超超临界汽轮机 48 英寸（1220mm）末级动叶片、百万超超临界汽轮机 45 英寸（1146mm）柔性自由末级动叶片和 41 英寸（1050mm）末级空心静叶、CPR1000 核电汽轮机 51英寸（1292mm）空心静叶片等一系列具有国际先进水平的长叶片研制中，并实现了产业化。 4、应用情况 江南大学和无锡透平叶片有限公司联合研制生产的百万千瓦等级汽轮机长叶片已批量经交付给东方汽轮机厂、上海汽轮机厂、哈尔滨汽轮机厂、日本三菱日立、德国西门子等公司，百万等级核电叶片已通过用户和中广核的共同鉴定，无锡透平叶片有限公司因此列入中广核国内唯一的核电叶片供货商名单。目前产品已经分别成功运用在国内岭澳核电站二期、红沿河一期、北仓港电厂、华能玉环电厂等，经用户使用后反映良好。

西安科技大学自 20 世纪 90 年代以来，西安科技大学等在以煤为原料，制备高性能功能性复合功能材料方面开展了大量研究工作，系统研究了煤的聚集态结构和玻璃态转变特性，用掺杂试剂、溶胀剂等小分子物质探明了煤中大分子之间的非化学键相互作用，揭示了煤大分子交联网络结构特性。在此基础上，开发成功了煤基聚合物互穿网络（ IPN ）合金材料制备技术及工艺（ ZL94104380.0 ）以及以改性煤为光催化剂的多功能全降解薄膜制备技术（ ZL00113989.4 ）。该成果获中国煤炭工业协会二等奖 1 项，陕西省科学技术三等奖 1 项，陕西省教育厅二等奖 2 项，发明专利 2 项，实用新型专利 3 项，发表论文 62 篇；这些研发工作在西部开发、西部经济发展和环境保护等方面具有良好的发展前景，对开拓煤化工和新材料学科新的研究领域也有重要的促进作用，具有重要的理论价值和实际意义，其成套技术在陕西和新疆等地棉田推广，经济与社会效益显著。

项目的简单概述 本项目根据反应热喷涂的原理，研究开发了反应热喷涂粉末的前驱体碳化-复合技术，在此基础上成功开发了TiC/金属系列陶瓷-金属复合涂层反应热喷涂粉末。该产品技术具有如下特点：(1)所制备的粉末具有包覆结构，结合强度高，流动性好，可以保证喷涂过程中反应组元充分反应、获得优质的TiC/金属反应热喷涂复合涂层；(2)涂层中TiC颗粒细小（普通火焰喷涂≤300nm；等离子喷涂≤500nm），涂层与基体结合强度高；(3)对喷涂条件要求低，既可用于普通火焰喷涂，也可用于等离子喷涂；(4)生产和应用(喷涂)成本低。 项目的最新进展、所达到的水平 已申报2项国家发明专利，可产业化。 项目的关键数据，如性能指标等 ①喷涂方式：普通火焰喷涂或等离子喷涂 ②孔隙率：≤3％(普通火焰喷涂) ③涂层表面硬度：HRA≥90(普通火焰喷涂) ④耐磨性能：普通Ni60涂层的12～18倍(普通火焰喷涂)

北京大学工学院科研团队通过多年的研究，开发了具有自主知识产权的粉煤灰等工业固废制备生态透水砖新技术。此技术旨在以粉煤灰等固废作为粘结剂粉料，以煤矸石、陶瓷渣等作为骨料进行级配，级配后的原料进行陈腐、压摸成型，丕体烧结，制备出结构、性能优良的新型生态透水砖。目前，该项目正在进行中试示范。

云母钛珠光颜料是20世纪80年代由日本，法国等国家的学者开发成功的高档颜料产品，颜料粒子是片状，粒径一般为10－6um，每个粒子都具有层状结构，即云母片夹在两层TiO2包覆层之间，它们之间没有任何粘附剂，TiO2的晶型为金红石型。云母钛珠光原料的外观为银白色粉末，折射率为2.4－2.6，相对密度为3.7。无毒，耐光，耐热，耐化学腐蚀，不易燃，不导电。颜料的珍珠光泽金额干涉色的差异与产品的粒度大小，粒度分布及TiO2的含量有关，粒子颗粒较粗时具有类似金属的闪烁效果，粒子较细小时，具有类似丝绸的柔和光泽。TiO2含量较低（约为10－20％），即色膜层较薄时，其发射色是白色，银白色或珍珠色；含量较高即色膜层较厚时，其发射色为各种颜色的干涉色，或为金色或为红色，蓝色或绿色。色泽鲜艳，幻彩缤纷，闪烁无穷，美观无限。云母钛珠光颜料主要用于塑料，橡胶，涂料，化妆品等高档商品的生产中，为产品提供柔和多变的色彩，使产品更具高贵华丽。在轿车面漆生产中加入本产品可增加汽车漆面的耐候性和洁亮的光泽，延长使用寿命；在高档化妆品中使用，使产品无毒，色彩稳定和洁肤润滑之功能；在橡胶，塑料中使用，还能使产品的热稳定性显著提高

传统的硬质合金工模具材料耐磨性和强韧性难以兼得，而其中的钨、钴元素属于稀有贵重元素。本项目所采用的Ti(C,N)基金属陶瓷不但具有较高的硬度、耐磨性、红硬性、优良的化学稳定性和高温抗氧化性、与金属间极低的摩擦系数、无磁性、而且还具有较高的强韧性，不含稀有贵重元素，其制造成本仅为硬质合金的35～40%，已在市场上得到较广泛的应用。该成果发明了系列无钴金属陶瓷强韧化、无磁化制备技术，开发了系列高性能低成本无钴金属陶瓷材料，是硬质合金理想的升级替代材料，也具有陶瓷材料、聚晶立方氮化硼等超硬材料难以相比的强韧性。 技术特征 该材料主要性能指标可达：硬度≥92.2HRA，抗弯强度≥3250MPa，断裂韧性≥9.4 MPa·m1/2。 获得相关授权国家发明专利8项，相关技术曾获国家技术发明二等奖，达到国际先进水平。

成果描述：结合运用胶原化学、蛋白质化学、再生医学及相关学科的理论和方法，构建了以经过生物型交联剂“氧化海藻酸盐”交联改性的猪皮胶原纤维本体支架（porcine acellular dermal matrix, PADM ）为底层，仿贻贝黏附蛋白“Dopamine”的聚多巴胺 （PDA ）为中层，胶原为表面生物活性层的“三明治”型胶原基复合硬脑膜，解决了单一材质的胶原硬脑膜力学性能不佳，的宿主组织亲和力不够，促细胞增殖、组织再生能力不足以及耐酶解性能不足等问题；这是一种新型的硬脑膜，为实现产业化和商品化提供了技术支撑。市场前景分析：胶原，具有三股螺旋结构，具有能够促进细胞生长、可生物降解，且生物相容性与机械力学性能良好等优点，已广泛用于化妆品、生物医用材料等领域。猪皮胶原纤维本体支架（porcine acellular dermal matrix, PADM）作为一种天然来源的生物衍生材料，已经被广泛的应用于再生医学与组织工程领域。根据中国医疗器械行业协会对全国三甲医院及部分二甲医院的调查，保守估计全国年颅脑手术量在 26~40 万例，且每年手术量都有一定比例的增长，如果全部颅脑手术中，60%采用植入人工硬脑膜，保守计算颅脑修复膜市场的潜在需求将超过 5 亿人民币，硬脑膜需求量不断攀升，猪皮来源广泛，价格低廉，以猪皮为原材料制备的胶原基复合硬脑膜具有巨大的市场潜力。与同类成果相比的优势分析：1．固体产品： 外观：洁白或乳白色，厚度均匀无异味 水分含量：10-13% 2. 胶原含量：83.4% 3. 细胞毒性评价：≤1级 4. 体内降解时间：＞120天 5. 原发性刺激指数：0.3 国内领先。