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大型特种型材挤压工模具的研究开发与生产应用
针对我国高速列车、地铁车辆、航天航空等领域对大型特种铝合金型材需求量急增，而关键生产装备和技术为少数国家所垄断，大型特种铝合金型材80％依赖进口等问题，以自主研究开发万吨级挤压机用大型成套工模具设计、制造与使用技术为目的，自1996年开始，与科研院所、大型骨干企业开展长期联合攻关，重点进行大型扁挤压筒研制、大型特种型材分流组合模优化设计、特种异型穿孔针的优化设计、固定挤压垫研制及其应用研究工作，在万吨级挤压机用大型扁挤压筒和大型复杂断面型材分流组合模的强度理论、优化设计方法、设计软件与制造技术，大尺寸异形固定挤压垫、异型穿孔针的设计制造技术，应用成套大型工模具挤压生产复杂大断面铝合金型材工艺技术等方面取得系列突破，打破了国外对高性能关键铝合金型材生产技术、产品的垄断和封锁，工模具制造成本和使用寿命、型材产品质量等技术经济指标达到国际先进水平，为我国高铁车辆的研制和国产化、航空航天、舰船和国防工业等高新技术发展和重大工程建设做出了贡献。本成果专家鉴定意见认为：“…项目整体达到国际先进水平，其中大型扁挤压筒设计制造技术达到国际领先水平，…”。成果获2011年度国家科技进步二等奖。
北京科技大学
2021-04-11
电化学界面双电层理论研究
项目成果/简介:双电层对于电化学界面过程的意义重大，但目前依然对其缺乏足够的微观认知。在该工作中，结合第一性原理分子动力学方法和课题组自身发展的电极电势计算方法（计算氢标准电极法，Phys. Rev. Lett. 2017, 119, 16801），程俊教授等人模拟得到了不同电位下的Pt(111)/水溶液界面结构，在深入分析结构的基础上发现了化学吸附水的覆盖度在Pt(111)表面随电位变化遵循Frumkin等温吸附的规律。更进一步，通过理论推导证明了该化学吸附水覆盖度随电位的变化会对电化学界面造成一个负电容的贡献，这拓展了经典的双电层模型对于电化学界面的理解。同时，该负电容能够明显增大紧密层电容，并且在零电荷电位附近形成一个峰，这很好得解释了电化学实验中观察到的“铃铛状”的微分电容曲线，解决了这一困扰基础电化学工作者多年的一个疑问。该工作将为深入理解界面电催化的微观机制提供重要帮助，并有望为双电层超级电容器的设计提供了新思路。
厦门大学
2021-04-10
内弯弧形筋片扁环填料的研究和应用
该发明提供了一种内弯弧形筋片扁环填料，主要用于石油炼制、化工、环保、湿法冶金、医药等领域的萃取，精馏和吸收过程。
清华大学
2021-04-10
新型电磁感应加热方法研究与装置开发
一、 项目简介通过开展电磁装置中的涡流场及其耦合问题研究，建立含有运动参数和材料特性参数的三维涡流场与温度场的耦合数学模型，以有限元数值分析为基础，开发了基于有限元方法和全局优化方法的涡流场及其耦合场的优化设计软件，为现有电磁装置的优化设计或新型电磁装置的开发提供了重要依据和手段；采用全局优化方法设计感应加热线圈结构，解决了运动带材横向磁通感应加热温度分布不均匀的国际电磁感应加热领域难题，做出国内首台满足工程需求的运动带材横向磁通感应加热装置的样机。二、 技术指标（包括鉴定、知识产权专利、获奖等情况）本项科研成果“涡流场及其耦合场问题的研究与应用”获河北省科技进步二等奖，得到国家自然科学基金和河北省自然科学基金项目等资助，并申请和授权发明专利多项。三、 高清成果图片3-4张钢带淬火生产线横向磁通感应加热装置
河北工业大学
2021-04-11
水质安全评价及预警关键技术研究与应用
项目针对现有水质监测预警系统存在系统开环运行、预警功能单一、环境适应性差、检出污染物有限等问题，通过基础研究、技术开发、系统集成和示范应用，取得以下创新成果：1）提出基于事件驱动和风险评估的水质安全预警控制技术体系，突破水质安全评价、水质组合预测、水质事件检测、动态风险预警等系列关键技术，自主研发完成具备高集成度、可扩展性的城市饮用水水质安全预警系统平台；2）提出包括 126 项水质指标的饮用水水质安全指标体系和基于水厂工艺处理能力的原水水质安全评价关键技术，实现综合考虑水质状况、水厂工艺和调度能力等因素的本地差异化水质安全评价系统；3）提出基于不确定性原理的突发水质事件动态风险预警方法，研发完成支持多任务运行的突发水质污染事故模拟仿真服务系统；4）研制完成多种新型水质在线监测预警仪器及装备，包括发光菌法在线水质综合毒性监测仪、免试剂多参数在线水质分析系统、移动水质采样监测系统等。由吴澄院士等专家组成的成果鉴定委员会认为本项目成果具有普适性和可扩展性，整体上达到国际先进水平，在预警系统集成、全流程水质评价、动态风险预警方面达到国际领先水平。
浙江大学
2021-04-11
农业物联网关键技术研究与应用示范
项目通过研制和深化集成各类农业智能传感器、无线传感网节点、应用系统平台，构建一体化的农业物联网服务平台。项目部分成果已在北京、天津、辽宁、山东、江苏、安徽、湖北、浙江、福建、广东、广西、海南等地进行推广应用示范。 项目来源：中国教育部物联网发展专项资金项目技术推广意向：可具体推广应用于大田种植、设施园艺、畜禽养殖、水产养殖等多种农业生产领域。 现状特点：已将多项科研成果产品化，包括12种农业传感器、10种采集器、8种无线网关、6种控制器、4类应用平台。并在江苏、山东、天津、新疆、河北、上海、北京、湖北、江西、浙江、海南等省市建立了水产养殖、农田灌溉、设施温室、畜禽养殖和土壤墒情监测等应用示范基地。 技术创新：将各种农业生产环境智能检测技术及装备、设施化农业生产智能控制技术及装备、以及农业环境信息无线传输网络、种植养殖信息智能处理模型及方法、农业生态净化技术整合为一个有机整体。通过对环境参数的准确检测，数据的可靠传输，信息的智能处理以及控制机构的智能控制，实现了农业环境信息智能在线监测控制、种植养殖管理科学决策的数字化、网络化、智能化，有效提高了我国农业信息化水平，为我国农业生产的精细化管控提供了切实可行的技术手段。 成果所处研究阶段：产品总体处于深化研发、继续完善功能、提高性能阶段,部分产品已达到中试或推广应用阶段。
江苏师范大学
2021-04-11
关于细菌群体趋化运动的“逃逸相变行为”的研究
在反向不同引诱物浓度梯度下，细菌首先趋向聚集于强引诱物而少营养的一端， 但当细胞密度超过一个阈值时，细菌群落部分“逃逸”强引诱物浓度场，游向趋化因子相对弱但可代谢物质富集的一端。这一现象被刻画为细菌群体运动的“逃逸相变行为”。罗春雄研究组通过与美国IBM沃森研究中心的涂豫海教授（北大定量生物学中心资深访问学者）合作，对此现象涉及的趋化受体间的协作行为进行了系统细致的理论分析和实验论证，发现营养物质通过数量较少的Tap趋化受体进行了响应行为，而且在较大的一个趋化响应参数空间均会出现由细菌密度超过临界密度而产生的逃逸条带（“Escape Band”）行为，该行为可以使得细菌群落在复杂的趋化物浓度场中获得更好的生长优势。细菌群体趋化运动的“逃逸相变行为”
北京大学
2021-04-11
在原子核壳演化研究上的新进展
双幻核132Sn（Z=50，N=82）附近由于实验数据缺乏，人们对该区域壳结构是否会发生变化一直存在着争论。因此，实验上进一步研究该区域的壳演化特征，探讨壳演化内在机制是一个非常重要而有趣的课题，对理解核天体物理中的快中子俘获过程也有重要意义。图1. 奇质量Ag同位素第一个1/2-态和9/2+态 图2. (a) 理论计算的质子有效单粒子能能级差的系统性演化 曲线。(b) 中子在h11/2轨道的占据 近期，核物理与核技术国家重点实验室的李智焕、华辉课题组和合作者在日本理化学研究所开展了对123Pd和125Pd核的β衰变实验研究，首次在衰变子核123Ag和125Ag 的低激发能区发现了具有β放射性的同核异能态。利用新发现的同核异能态，讨论了奇质量Ag同位素中由πg9/2 和 πp1/2两个轨道形成的Z=40次闭壳能隙在N=82附近的演化（见图1）。研究表明在N=82处，Z=40次闭壳能隙可能存在明显的减小。为了进一步了解壳演化的微观机制，使用包含了张量力的壳模型计算了这个质量区单粒子轨道的演化，结果显示相比于N=50处，Z=40次闭壳能隙在N =82处存在明显的减小，张量力对 Ag 同位素中πg9/2 和 πp1/2 轨道以及 Z=40 次闭壳能隙在接近 N=82 时的演化起到非常重要的作用（见图2）。
北京大学
2021-04-11
杀虫真菌农药共性关键技术研究与产品研制
依据“杀虫真菌农药共性关键技术研究与产品研制"成果，申请人开发出“500 亿砲子/克杀蝗绿僵菌母药”、“100亿砲子/mL杀蝗绿僵菌油悬浮剂”产品，建成 年产2000吨制剂的生产线，生产的绿僵菌制剂防治蝗虫近1000万亩次，保护了生 态环境，取得有巨大的社会效益。
重庆大学
2021-04-11
抗菌/促成骨医用钛合金植入器械的应用研究
临床骨修复涉及骨固定器械及骨填充材料。就骨固定器械而言，如何赋予 其表/界面介导组织自修复性能及抑制细菌感染，提高其长期使用寿命，是亟需 解决的核心关键问题。本成果利用酸蚀钛材，制备表面微米结构，进而利用溶 胶-凝胶法在其表面构建了含锌的纳米结构，获得了兼具抗菌/抑制破骨细胞生 理功能及促进骨快速愈合的性能。利用二氧化钛纳米管阵列加载硒，并以壳聚 糖封盖，实现兼具抗骨瘤及抗菌的效果，同时维持钛基材良好的生物相容性。 利用钛基材原位生成的TiO纳米管阵列加载天蚕肽，并以壳聚糖/天蚕肽偶联透 明质酸LBL多层结构封盖，实现由钛基材潜在细菌分泌透明质酸酶触发的自响应 短期及长效抑菌作用，为研发抗菌钛基植入体积累自主知识产权关键技术。市场及经济效益分析： 植入体术后细菌感染是导致植入失败的重要原因和临床应用面临的重要挑 战。据估计，全球骨科植入物相关感染的年发病率超过5%。感染导致的植入 失败，将给病患带来二次创伤、严重的精神压力和经济负担，甚至死亡。因此, 研发兼具促成骨和抗菌钛合金植入体（人工关节、接骨板、种植牙等），具有重 要的经济和社会意义。目前，我国高端医用钛合金人工关节等植入体严重依赖进 口（＞70%）,国内三甲医院几乎全依赖国外进口产品（＞95%）。 我国人口老龄化、交通事故和运动创伤等导致骨损伤剧增，骨创伤患者年 达300万人次，以平均每人次骨修复材料及器械消费5万计，该领域市场份额/ 需求约1500亿/年。进而，以骨修复植入体感染的年发病率5%计，我国促成骨/ 抗菌植入体的市场需求约75亿/年。 本成果研发的抗菌表面改性技术，能够方便、迅速、高效地在材料表面 构建抗菌功能界面，保护人们健康。相关抗菌技术也可拓展至骨科以外的植入 医疗器械（比如心血管、心脏起搏器等），这将极大地促进我国传统医疗器械产 品的技术进步和升级，提高企业经济效益，推动我国医疗器械产业整体水平。
重庆大学
2021-04-11