一、项目进展 创意计划阶段 二、负责人及成员 姓名 学院/所学专业 入学/毕业时间 学号 谢冬蕊 石工院/石油工程 2020/2024 202031010183 三、指导教师 姓名 学院/所学专业 职务/职称 研究方向 谢刚 石工院 讲师 油气井工程 四、项目简介 1.目前国内外页岩气水平井大多数采用油基钻井液钻井，但油基钻井液存在不环保和成本高的问题，因此发展一种高性能水基钻井液来代替油基钻井液已成为一种必然趋势； 2.现阶段对页岩地层的封堵还存在问题，常规的封堵剂由于其尺寸问题，无法对纳米级别的孔隙和裂缝进行有效封堵，因此有必要合成一种纳米封堵剂；

尽管坚固耐久型斥液表面的应用前景很美好，但将其大规模推广前，还需解决一些问题。解决耐久性评价方法的合理选择与统一化问题、优化提高耐久性的策略、开发优秀的斥液表面加工方法，对推动坚固耐久型斥液表面的工业化应用具有重要意义。

程鑫课题组主攻微纳加工技术，包括超高精度（亚5纳米）表面图形化技术、适用于产业化的大面积低成本纳米加工技术、微纳3D打印技术等。课题组同时开发微纳加工在半导体器件、纳米光学、生物医学工程等多个领域中的应用。近年来，课题组在微流控芯片领域开展了大量创新性研究工作，并取得了一系列成果。 DNA/RNA测序前文库构建和蛋白质的结构大规模质谱检测等基因组学和蛋白质组学研究中的关键技术都涉及到稀

（专利号：ZL 201310169088.5） 简介：本发明公开了一种自润滑钝化液及用其涂覆的热镀锌自润滑涂层钢板，自润滑钝化液是由包含改性固体润滑剂、成膜物质、成膜助剂、促进剂、pH调节剂、有机溶剂和去离子水经过复配而成，复配后的固含量为15~25%，改性固体润滑剂为改性纳米MoS2和改性纳米聚四氟乙烯粒子，总重量按照1000g计，各组分的含量为：改性纳米MoS210~20g/kg，改性纳米聚四氟乙烯粒子10~20g/kg，成膜物质80

（专利号：ZL 201410008509.0） 简介：本发明公开了一种用于镀锌板、铝及铜合金表面处理的无铬钝化液，属于金属材料表面处理技术领域。该无铬钝化液的质量百分比组成如下：双（三乙醇胺）钛酸二异丙酯0.5-15%、双（二辛氧基焦磷酸酯基）乙撑钛酸酯0.5-15%、三乙醇胺0.1-2%、醋酸铵0.1-5%、纳米氧化硅0.01-2%、氟钛酸0.1-5%、偏钒酸铵0.01-5%、余量水。本发明无铬钝化液的组分简单、产品环保及使用前无需预处

对四种典型的晶种成核过程进行探索实验，重点研究了其水解成核机理，探索酸度值等成核环境对晶种特性的影响机制

本发明公开了一株耐热红法夫酵母及其利用秸秆水解液生产虾青素的方法，所述菌株分类命名为红法夫酵母GF6 Xanthophyllomyces dendrorhous GF6，保藏编号为CCTCC NO:M 2025649；将该菌株接种到发酵培养基中，以秸秆水解液为碳源，在28~30℃下高效生产虾青素；本发明利用农业废弃物秸秆水解液作为廉价的粗原料代替了全部碳源来生产虾青素，提升了发酵温度，降低生产成本，并且对环境友好。

主要技术要点（创新点） ： 设计一种基于柔顺机构仿生物尺蠖运动规律设计的微动机器人。 设计了一种能夹持不同大小和形状不规则物体的新型空间微夹持器。 针对微夹持器在夹持微小物体过程中的粘着问题，提出了一种基于压电振动控制的释放操作方法。项目背景：该成果来源于胡俊峰副教授主持的国家自然科学基金项目《基于柔顺机构的智能微操作机器人动力学与控制研究》。微操作机器人广泛应用于微机电系统、生物医学、航空航天等前沿领域。成果主要研究微操作机器人的力学建模、设计和控制。 

在交通领域，特别是轨道交通领域，存在大量的电动机性质的负载。如大型交通枢纽中用于消防控制的的风机、水泵；轨道交通领域用于信号控制的转辙机等等。这些负载的正常运行直接关系着交通系统的安全可靠运行。然而由于种种原因，当前的交通领域电动机负载仍然使用着传统的分立元器件构成构成控制 与保护系统。其构成图如图1（a）所示。图1 电动机电控系统的构成a）分立器件构成的电控系统       b）CPS构成的电控系统 在采用传统的分立器件构成电控系统中（如图1 a所示），其主要电器元件构成为：熔断器（FU）＋断路器（QF）+接触器（KM）+热继电器（FR）。基本工作原理是：在正常情况下，由KM控制电路的通断，当过载或断相时，由FR控制KM切断电路，当短路故障出现时，由QF（FU）断开故障电路。 在分立元器件构成的系统中，由于采用不同考核标准的电器产品之间组合在一起使用时，保护特性、控制特性配合不协调；设计人员选择电器元器件可能匹配不当；成套厂购置不同生产厂家的元器件产品的质量不同和装配调整不当；用户现场整定不当；元器件生产厂家推广和技术服务不到位。因此要达到完善的选择性保护或是各种保护特性的协调配合的目标，难度很大。而一旦出现上述情况，通常会造成接触器的主触头烧毁、甚至造成飞弧，使故障扩大，影响邻近供电回路；断路器在系统出现短路故障时不能正常分断电路；保护装置不能起到保护电动机的功能，造成误动或拒动等。 近年来，由本项目负责人所参与的新型多功能集成化的控制与保护开关（CPS）已经在其他领域取得了大量的使用，并且取得了良好的效果。控制与保护开关结构图如图2所示。 由控制与保护开关电器（CPS）构成的电控系统如图1 b所示。 CPS具有多种分立器件的组合功能，且这些功能在产品内部具有协调配合的特性，因此，由CPS构成的电控系统与由分离器件构成的系统有以下不同： 具有控制与保护自配合的特性：CPS集控制与保护功能于一体,相当于断路器（熔断器）＋接触器＋热继电器＋辅助电器。很好的解决了分立元件不能或很难解决的元件之间的保护与控制特性匹配问题，使保护与控制特性配合更完善合理，只要根据负载功率或电流即可正确选择单一产品,代替以往的包括自电源进线至负载端的各种电器；大大减轻了设计人员的工作量。 具有较高的运行可靠性和系统的连续运行性能： CPS在分断短路电流后无需维护即可投入使用，即具有分断短路故障后的连续运行性能，CPS在进行了不小于1500次的AC-44操作性能后（相当于AC44电寿命）紧接着完成分断额定运行短路电流（Ics：O-CO-CO）试验后，仍具有不小于1500次的AC-44操作性能，这是由断路器等分立器件构成的系统所难以达到的，CPS的这一特性极大地提高了系统的运行可靠性和系统的连续运行性。 本项目拟研究： 研究交通领域的电动机负载的控制与保护的基本要求； 提出CPS应用与交通领域电动机控制与保护的特殊要求； 设计制作符合交通领域电动机控制与保护的CPS； 构建基于CPS的交通领域电动机的监控系统； 本项目前期研究成果丰富。拥有授权发明专利13个，累计发表文章13篇。随着国家战略的实施，未来将建设更多的高速铁路，也有更多的高铁站、地铁站等等。需要在交通领域安装更多的电动机。每一台电动机都需要一个控制与保护系统。如能用CPS来替代传统的分立元器件，将会产生显著的效果。具有很大的应用前景和社会效益。