围绕难降解有机工业废水治理与毒性减排的难题，研发出毒害污染物资源化、高效转化与毒性减排技术为核心的难降解有机工业废水“物化-生化-物化”耦合集成技术与装备，有效解决了精细化工、制药、印染等行业难降解有机工业废水稳定达标和毒性减排的技术难题。 基于新型酯基树脂吸附的高水溶性芳香有机污染物资源化及其热水再生技术，实现高盐分、高有机溶剂废水中芳香有机酸的绿色分离与回收。该树脂（国家重点新产品：2007GRC11025）比表面积与吸附容量较国际同类产品XAD-7（美国Dow）及HP2MG（日

多轴超精密车削/磨削加工装备的研发是实现上述零件的高效率、确定性超精密加工的基本途径。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 超精密加工技术作为现代高科技发展而兴起的新技术，它所能达到的精度、表面粗糙度、加工尺寸范围和几何形状已经成为一个国家制造技术水平的重要标志之一。例如，光学透镜、模芯、反射镜和精密机械件等典型零件的超精密加工面型精度 PV 值小于0.2μm，表面粗糙度小于5nm。多轴超精密车削/磨削加工装备的研发是实现上述零件的高效率、确定性超精密加工的基本途径。

本研究针对复杂铸件整体制造难、制模周期长、资源消耗大等难题，构建无模铸造复合成形原理及机制，发明复杂砂型/芯数字化柔性挤压近成形、切削净成形方法，研发出砂型挤压/切削复合成形工艺，省去木模、金属模制造过程。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 铸造是我国装备制造的基础工艺，无论是农业机械、机床、汽车、船舶，还是航空航天以及国防军工等领域的发展都离不开铸件。我国现已成为世界铸件生产大国，2020年我国各类铸件总产量达到5195万吨，较2019年同比增长6.6%，约占世界总产量45%，位居世界第一位。 铸造主要有砂型铸造、金属型铸造和特种铸造等，砂型铸造由于其原材料来源广泛、成本低、铸型制造简便以及应用合金种类多等优点，世界上80%的铸件都是采用砂型铸造。对于砂型铸造工艺来说，模样、芯盒等模具的设计制造是非常复杂并且耗时的过程，该过程首先需要根据铸造方案进行模具的设计，然后通过翻模制作砂型和砂芯，之后再将制作好的砂型和砂芯经过组芯、合箱以及浇铸从而完成金属毛坯的制造。而高性能复杂整体金属结构件又是航空航天、国防军工、轨道交通等领域高端装备的核心组成部分。因此构件的短流程、高精密、高性能制造是实现我国高端装备自主研发及制造的关键环节。 传统的金属成形如模具铸造、模压锻造等需要木模、金属模的成形工艺，存在工序多、流程长、形性精确控制难等世界性难题，无法满足多品种、小批量、短流程、高精度的迫切要求，亟需研发新型精密成形基础前沿机制与方法。本项目将构建数字化精密成形理论体系，涵盖数字化无模铸造复合成形和数字化多材质复合铸型等两方面，突破了复杂整体构件高效率、高性能、高精度无模成形技术，变革了采用模具造型的传统砂型铸造和模压锻造生产模式，推动传统金属成形模式的创新发展。 复杂砂型/芯曲面柔性挤压近成形、切削净成形的数字化无模铸造复合成形技术与装备 本研究针对复杂铸件整体制造难、制模周期长、资源消耗大等难题，构建无模铸造复合成形原理及机制，发明复杂砂型/芯数字化柔性挤压近成形、切削净成形方法，研发出砂型挤压/切削复合成形工艺，省去木模、金属模制造过程。揭示了挤压工艺对砂型透气性、砂型强度等性能的影响规律，发明了梯度紧实的柔性挤压成形方法，实现了砂型/芯梯度紧实柔性挤压近成形。 复杂铸件形性精确调控的数字化多材质复合成形技术与装备 本研究针对传统单一铸型对结构复杂、壁厚差异大、铸件形性调控难、尺寸精度差等难题，提出了多材质复合铸型技术及与铸件相匹配的多材质复合铸型及其坎合组装方法，通过建立多材质复合铸型与高性能铸件一体化精确铸造成形的计算分析模型，构建了多材质复合铸型的调控原理与方法。揭示了多材质复合铸型对铸件温度场、微观组织及力学性能的影响规律，研制出石英砂、宝珠砂、铬铁矿砂等构成的形性可控铸型材料配方，实现了铸型透气性、固化强度、切削性能的协同调控。研究了传统铸型与复合铸型的凝固温度曲线，对比了不同工艺所制铸件的强度，掌握了各铸型单元的热力学参数及型砂种类对铸件性能的影响规律，揭示了金属液与不同铸型间的热力耦合作用机理。 三、创新点及主要技术指标 1.复杂砂型/芯曲面柔性挤压近成形、切削净成形的数字化无模铸造复合成形技术与装备 本研究揭示了砂粒移位、桥连断裂、空穴弥合的砂型/芯切削机理，建立了非均质离散体砂型切削模型，发明了一种切削排砂一体化的无模铸型数字化快速制造方法，实现了高精高效制造，铸件制造周期缩短50%以上，成本降低30%以上。 2.复杂铸件形性精确调控的数字化多材质复合成形技术与装备 本研究实现了对铸件充型凝固过程的精确调控，提高了复杂铸件内在质量与外在精度，实现了铸件性能主动精确调控，使铸件废品率从5%～10%降至2%～4%，减重10%～20%。 四、知识产权及获奖（成果基础） 知识产权情况： 成果获授权发明专利46件，其中美日等国际发明专利18件；软件著作权12件；起草制定国家、行业等标准规范14项；出版专著《无模铸造》（机械工业出版社，2017）。成果入选并被列为国家工信部《机械基础件、基础制造工艺、基础材料产业“十二五”规划》（工信部规[2011]509号）中“50项推广应用的先进绿色制造工艺”的首项技术。 获奖情况： 2020年国家科学技术进步奖二等奖； 2018年中国机械工业科学技术奖特等奖； 2017年国家技术发明二等奖； 2016年中国机械工业科学技术奖特等奖； 2016年中国专利金奖； 2014年国家科学技术进步奖一等奖； 2012年北京市科学技术奖一等奖； 2011年国家科学技术进步奖二等奖。 五、成果图片

（一）项目背景 人工智能技术快速发展，“无人车”“无人船”“无人机”等大量无人装备应运而生并运用于实战。无人装备具有“空间多维、全天候、非对称、非接触、非线性”等作战运用特点，改变了战争构成要素、作战观念、组织形态和保障模式，颠覆了行业模式，重新定义了人们的生活方式。无人装备对未来社会影响和改变必将是整体性和革命性的，存在着无限的发展和应用空间。 智慧化，是无人装备发展的必然趋势。实时感知、动态组网、自主控制、智能决策、自我学习等是未来智慧无人装备必须具备的能力，而这一切能力的赋予，离不开支持智能应用的高级综合电子及基础软件的支持。无人装备中计算系统的性能、可靠性、智能化、交互性等能力的高低是决定或制约无人装备智慧化水平的重要因素，因此，必须围绕未来无人装备的发展趋势与需求，研究满足要求的国产智能计算系统，为无人装备提供智能算力支撑。 （二）项目简介 针对未来无人装备对高性能、高可靠、智能计算能力的需要。研究了基于国产处理器、加速器和基础软件的智能计算系统，重点突破了国产器件系统安全认证、高性能、高可靠综合电子架构、异构资源统一开发环境、异构资源自适应管理、系统多级容错重构、面向领域的轻量化网络模型设计、智能应用容器化开发部署等关键技术。研制了出满足无人装备智能应用的高可靠、高性能、高可用、高安全、标准接口的国产计算系统原理样机，并通过航天领域场景验证测试。 （三）关键技术 如下图所示，围绕无人装备智能应用，需要分别从高性能、高可靠硬件构成、高效平台管理、高可用应用接入和高效算法设计开发等方面分别展开研究。平台硬件层主要包括系统硬件身份认证技术、异构硬件资源统一组件服务技术，解决系统级硬件身份认证和异构资源统一表征和管理问题，为高安全、高性能异构计算奠定技术基础；平台管理层主要包括可重构计算架构、任务资源自组织协同与动态自演化策略、面向节点协同的动态集群构建、系统多级容错模型、多目标多约束下的任务资源最优匹配算法，为无人装备智能应用提供高性能、高可靠的计算平台；高可用应用接入主要包括异构资源统一开发环境构建、系统感知的智能编译优化以及自动代码生成等内容，支撑系统综合调试，满足系统高可用要求；高效算法设计主要包括面向领域的智能应用开发流程设计、基于硬件感知的神经网络自动设计及联合压缩等技术。

蔗糖多酯是世界新一代的酯类化合物，是优良的乳化剂和食品添加剂。蔗糖酯产品，被联合国粮农组织和世界卫生组织食品添加剂标准委员会，确定为环保、安全、绿色、优质的食品添加剂产品。我国目前只有蔗糖单酯工业化产品，没有蔗糖多酯产品。经过300多次工艺研究与工业实验，研究开发出---蔗糖多酯制备、精制、环保的工艺与装备技术。为我国生产急需的优质、环保、安全的蔗糖多酯工业化提供了一条先进的技术途径。

该成果通过制备高性能的抗分散剂、高早强胶凝材料和相配套的施工技术，实现海工水下不分散混凝土的低温环境下快硬早强等性能。在海港码头、跨海大桥、海洋平台、护岸防波堤、人工岛礁建设等方面性能优异，可以降低施工难度、节省劳力成本、有利于保障施工质量等。

不规则硅胶层析色谱填料 不规则硅胶层析色谱填料大多为裸硅胶，是最传统的，经济性高，工业规模化应用常压低压中最合适的色谱层析填料，请根据实际情况选择各项指标参数。 关键指标： 颗粒度（外在形态、粒径密度大小分布等）； 孔径（如比表面、孔容相关内在指标）。 这两项的选择最为重要，会直接影响色谱应用中如压力、保留值、收率、纯度和效率等生产关键因素。 不规则层析色谱填料选择指南： 1、粒径的选择： 2、孔径的选择：   不规则层析色谱填料指标规格参数： 名称 不规则硅胶层析色谱填料 孔径 （1）30-50Å    （2）60-80Å （3）80-110Å   （4）120-200Å （5）300-500Å   （6）600-1000Å 比表面 50-350-550-700㎡/g 粒径 （1）40-80目    （2）60-80目    （3）60-100目     （4）80-100目   （5）80-120目    （6）100-160目   （7）100-200目  （8）150-250目   （9）200-300目   （10）250-350目 （11）300-400目  （12）230-400目 （13）400-600目  （14）600-800目  （15）800-1000目 （16）20-45um     （17）10-20um    （18）40-63um    pH pH值：3-5、6-8、6-7、7-8 适用色谱层析设备 高中低压柱、常压减压柱、中小试工业化柱； 玻璃、不锈钢等各种层析柱； Flash柱、制备柱； 包装方式 500克、1公斤、10公斤、20公斤； (瓶装、袋装、纸箱、桶装) 备注 以上为批量化生产规格，均可提供试用样品； 如孔径、粒径、金属元素等有特殊要求可定制生产

不规则硅胶层析色谱填料 不规则硅胶层析色谱填料大多为裸硅胶，是最传统的，经济性高，工业规模化应用常压低压中最合适的色谱层析填料，请根据实际情况选择各项指标参数。 关键指标： 颗粒度（外在形态、粒径密度大小分布等）； 孔径（如比表面、孔容相关内在指标）。 这两项的选择最为重要，会直接影响色谱应用中如压力、保留值、收率、纯度和效率等生产关键因素。 不规则层析色谱填料选择指南： 1、粒径的选择：   2、孔径的选择： 不规则层析色谱填料指标规格参数： 名称 不规则硅胶层析色谱填料 孔径 （1）30-50Å    （2）60-80Å （3）80-110Å   （4）120-200Å （5）300-500Å   （6）600-1000Å 比表面 50-350-550-700㎡/g 粒径 （1）40-80目    （2）60-80目    （3）60-100目     （4）80-100目   （5）80-120目    （6）100-160目   （7）100-200目  （8）150-250目   （9）200-300目   （10）250-350目 （11）300-400目  （12）230-400目 （13）400-600目  （14）600-800目  （15）800-1000目 （16）20-45um     （17）10-20um    （18）40-63um    pH pH值：3-5、6-8、6-7、7-8 适用色谱层析设备 高中低压柱、常压减压柱、中小试工业化柱； 玻璃、不锈钢等各种层析柱； Flash柱、制备柱； 包装方式 500克、1公斤、10公斤、20公斤； (瓶装、袋装、纸箱、桶装) 备注 以上为批量化生产规格，均可提供试用样品； 如孔径、粒径、金属元素等有特殊要求可定制生产

在高难污水生物法处理工艺中，曝气是处理系统中一个重要的工艺过程，曝气设备 是主要设备。该过程是人为地通过曝气器向生化曝气池中通入空气，以达到预期的目的。 曝气不仅使池内液体与空气接触充氧，而且由于搅动液体，加速了空气中氧向液体中转 移，从而完成充氧的目的；曝气效果的好坏极大地影响污水处理系统的效率，而对曝气 效果影响最大的因素就是曝气器的性能。 市场上橡胶膜式曝气器的材质，最常用是 EPDM（三元乙丙橡胶）,有好的耐酸碱性， 但因为分子内无极性取代基存在，也导致其对极性溶剂如烃类、芳香类等溶剂的耐受性 很差，限制了其在高难工业废水当中的应用。另一类膜式曝气器是以硅橡胶为主要材质 的。硅橡胶也比普通橡胶具有更好的耐热性和较好的耐极性溶剂的特性，但硅橡胶也有 显著的缺点，即对酸碱水质的耐受性不足，对非极性有机溶剂的耐受性极差，如正已烷 等。因此在用于高难废水处理的工程当中，无法使用硅橡胶类的曝气器产品。 本项目成果产品耐腐蚀曝气器采用改性的超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）材料作为制 造曝气器的主要基体材料，克服了市场上普遍存在的其他类型曝气器存在的缺点（耐腐 蚀性差、耐堵性差），实现了超强的耐腐蚀性和耐堵性。对于在水环境比较复杂的污水 处理中，使用本项目成功曝气器与其他材质的产品相比具有明显优势： 1、耐腐蚀强，使用寿命长（可达 8-10 年），对高难废水适应性好。 2、耐堵塞性能好。 本项目产品聚乙烯曝气器表面有一光滑的准膜状物，停风过程中，准膜状物能将部 分颗粒有效截留在表面，开风即吹开，有效地减缓了堵塞。使用 7-8 年不发生堵塞。 3、阻力小，能耗低。 本项目产品曝气器阻力比其它微孔曝气器低 500～1000Pa，节能最多。 4、生产成本低，价格竞争力强。 本项目产品通过前期批量生产，经过成本核算，本项目产品耐腐蚀曝气管平均每米 的生产成本仅为 50 元左右，其中原材料成本 30 元，工艺成本 10 元，人员成本 10 元。 售价在 200 元/米左右。 5、应用领域广泛 本项目曝气器产品不仅可以用在高难废水处理领域，在其他领域如城市污水处理系 统、一般工业污水处理系统中也可以使用，没有任何性能方面损失。 6、氧利用率和动力效率比其它曝气器高 5~10%。且由于孔径固定，整个使用期内， 氧利用率和动力效率变化小。 

成果与项目的背景及主要用途： 为保障我国石油供应安全，一批国家石油战略储备基地正在规划和建设中， 进而我国大型立式金属储罐数量将随之激增。作为一种特种设备，储油罐一旦发 生泄漏等事故，后果非常严重，因此加强储油罐的安全监控和维护管理是储备基 地建成之后的重要工作。 技术原理与工艺流程简介： 声发射检测原理如图所示，将声发射传感器均匀布置在储罐罐壁周围，在一 定时间内接收罐底因腐蚀而产生的声发射信号，通过各传感器接收到声发射信号 的时间差计算声源位置，进而了解罐底各区域的腐蚀状况。 在大型罐底腐蚀检测过程中，无需倒罐和清罐，在 1 天之内即可完成检测并 根据罐底腐蚀情况对储罐分类，列出维修计划，防患于未然。应用前景分析及效益预测： 相对传统检测方法极大的降低了检测费用。造价超过亿元的大型储罐，检测 费用只需数十万元。并已在全国 20 余个不同尺寸和类型的大型储油罐中得到应 用，获得了数百 G 的实测声发射数据，建立了宝贵的数据库并研制了相应的数 据处理软件。 合作方式及条件：技术服务