强度和韧性的“倒置关系”是材料研究领域长期存在的难题。大量的实验表明，随着金属材料内部晶粒尺寸的降低，在强度获得提升的同时，韧性将大打折扣。目前，广泛采用的高强材料韧化策略有：（1）改变组分，通过引入和调整材料的多种主要元素，同时激活多种塑性变形机制，高熵合金材料就是采用这种思路；（2）改变微结构，在材料内部引入一种或多种梯度分布的微结构，避免由于特征长度突变带来的性能突变，有效克服金属材料强度和韧性的失配问题，这种材料被称为梯度纳米结构材料。 图1 梯度结构金属材料的类型（摘自：李毅，梯度结构金属材料研究进展，中国材料进展，2016, 35: 658-665）人工制备的梯度纳米金属结构主要包括以下几种：梯度晶粒，梯度位错，梯度孪晶，梯度固溶物，梯度相，以及包含两种以上的梯度混合结构。在已经发展成熟的金属材料内部引入梯度纳米结构，可以进一步提高其强韧性匹配能力。例如，通过表面研磨处理（SMAT）在孪晶诱发塑性（TWIP）钢表面引入大量的塑性变形，使其表面晶粒细化，随着深度的增加，晶粒细化的程度逐渐降低，同时塑性变形也会导致位错演化和孪晶的产生，因此在TWIP钢内部形成了包含梯度晶粒，梯度位错和梯度孪晶的梯度混合结构。这种梯度纳米结构TWIP钢的强度可以提升50%，断裂应变仅从60%下降到52%，具有更高的强韧性匹配能力。目前，关于梯度纳米结构TWIP钢的研究集中于实验，反映物理机制的本构模型研究还鲜见报道。西南交通大学力学与工程学院张旭教授与德国马普钢铁所、中国钢铁研究总院等机构开展合作，指导博士生陆晓翀发展出考虑位错滑移和变形孪晶等物理机制的微结构尺寸相关晶体塑性本构模型。依托DAMASK平台将该模型移植有限元，并对梯度纳米结构TWIP钢的单轴拉伸变形行为展开模拟，揭示了其微结构演化与宏观性能之间的关系，量化了不同梯度结构对材料强韧性的贡献。相关研究工作已在金属材料与固体力学交叉领域顶级期刊《International Journal of Plasticity》上在线发表，论文题目为Crystal plasticity finite element analysis of gradient nanostructured TWIP steel。 论文链接： https://doi.org/10.1016/j.ijplas.2020.102703作者首先使用不同晶粒尺寸Fe-15Mn-2Al-2Si-0.7C (wt.%) TWIP钢的单拉实验数据验证该模型的合理性，结果表明该模型对不同尺寸下的应力应变响应和应变强化行为都可以较好地描述，特别是细晶TWIP钢硬化率曲线中的up-turn效应。通过对内变量演化的分析及对比性模拟，作者发现这种up-turn效应源自于细晶中显著的背应力。 图2 对比不同晶粒尺寸TWIP钢的单拉实验和模拟结果由于梯度纳米结构TWIP钢的微结构十分复杂，晶粒数目众多，通过采用三维均匀化方法，建立了宏观试样尺寸的有限元模型。通过对每层单元赋予不同的晶粒尺寸，初始位错密度和孪晶体积分数，离散地描述材料内部微结构的梯度分布，并通过梯度网格划分方法进一步减少单元数目。对于材料表层微结构变化剧烈的区域，采用密度较高的网格，以保证更加精确地描述微结构的梯度变化。 图3三维均匀化方法示意图作者利用发展的晶体塑性模型，对均匀和梯度纳米结构的Fe-10Mn-0.5C-3Ni (wt.%) TWIP钢的单拉变形行为进行模拟。结果表明，在合理描述均匀结构TWIP钢应力-应变响应的基础上，通过引入微结构的梯度分布，无需修改任何参数就可以较好地描述梯度纳米结构TWIP钢的单拉力学行为。通过对比变形云图，作者发现均匀和梯度纳米结构TWIP钢的表面都会变的粗糙不平，但梯度纳米结构的表面粗糙度更加明显，产生的应变局域化形成了两个凹陷区，且凹陷区在垂直于平面方向也会发生收缩。随着深度的增加，收缩程度逐渐降低。通过对比性模拟，作者发现表面凹陷区的出现就是梯度纳米结构TWIP钢韧性略微下降的原因。而应变局域化的产生与表面纳米层晶粒的应变强化能力有关，提高表面纳米晶的硬化能力，就可以抑制表面凹陷区的出现和韧性的下降。此外，作者通过分析不同层位错密度的演化，进一步证实了上述观点。作者还通过对比性模拟量化了不同梯度结构对材料强韧性的贡献。结果表明：强度的提升源于梯度位错结构，梯度晶粒和梯度孪晶结构有助于保持材料的应变强化能力。 图4 均匀结构和梯度纳米结构TWIP钢的模拟结果对比分析。

本发明涉及一种水泥基抹面材料塑性收缩开裂测定方法。先制备 914³610³20mm 的无底木模框，并在其内侧涂覆机油；再将其置于 1000³700³20mm 的已硬化混凝土基 底上或 1000³700³50mm 已用砂浆粘接平铺好的粘土砖基底上；然后按水泥∶砂∶水∶ 防裂纤维＝1∶1∶0.5∶0～0.20 质量比量取，搅拌 1-3min 制成水泥基抹面材料后倒入 木模框内，并沿边缘螺旋式向中心进行浇注，注满后立即快速刮平表面，并打开风速为 5m/s 的电风扇和位于抹面材料上方 1.5m 处的 1000W 碘钨灯，光照 4h 和风吹 24h 后，在 20±2℃和相对湿度为 50±10％下测量和计算开裂权重值。本发明在 1~2 天内获得其塑 性失水干燥收缩开裂性能的表征结果。可广泛用于测定工程中水泥净浆、砂浆及其复合 材料的塑性收缩性能，指导防裂施工，具有明显经济和社会价值。

本发明公开了一种电磁力驱动金属材料塑性成形方法，包括如 下步骤：在金属胚料上下两表面喷涂绝缘涂层后，将其置于下模具上并用压边模压紧，上模具与金属胚料上表面保持一定间隔；在金属胚 料上施加电流，同时在上模具上施加与金属胚料电流方向相反的电流， 或/和在下模具上施加与金属胚料电流方向相同的电流，电流的相互作 用产生向下的电磁力驱动金属胚料发生形变；金属胚料在电磁力驱动 下经自由胀形、贴模等变形阶段后与下模具凹槽的上表面贴合，发生 塑性变形直至成形。本发明还公开了相应的成形装置。本发明利用电 流产生稳定持

项目简介： 市场上的塑料制品应用十分广泛。塑料的废弃物由于自然降解困 难，对环境污染较大。同时，塑料原料的价格较高，大约 7000-13000 元/吨，其回收价格大约在 5000 元/吨左右。对塑料制品进行回收利用具有较高的环境保护意义和经济价值。 在塑料制品的回收利用中，如何对塑料进行分类是一个重要的过 程。不同的塑料、不同的颜色和品质都具有不同的价格，回收后用于 生产的产品范围也不同。 本项目基于近红外传感技术和颜色传感识别，设计了一种便携式 的低功耗塑料分选设备，可针对饮料瓶中的 PET 和 HDPE 两种塑料 品进行分选。 项目特色： 低功耗手持式垃圾分类检测装置包括红外光源、红外传感器、颜 色传感器、传感器检测电路以及 BLE 通信电路等。可以识别分选饮 料瓶片中的 PET 和 HDPE 塑料，并对 PET 的颜色进行识别。 识别检测装置的模型如下图所示。其中的锂电池长度为 65 mm， 布局优化后整个装置所占空间会进一步缩小。

随着人们对环境保护越来越重视，废旧塑料的回收与再利用已经成为资源循环利用的一 个重要领域。将不同品种的废旧塑料有效、快速分离，是废旧塑料循环利用与高附加值化的一 个重要前提，也是困扰塑料循环利用的一大难题。本技术的特点就在于利用不同塑料熔点不同 的特点，创造性地发明了一种塑料分离挤出系统，实现了不同种类塑料的分离。将该工艺用于 PP/PE回收料的分离，其分离精度可以达到98%，分离效率达到80%以上。该工艺及其相关装 备已经获得中国发明专利。

精密塑料盘体是现代通信与特种材料技术所必须采用的重要部件之一，常用来卷储光导纤维与特种料带等。由于昂贵的光导纤维与特种料带极易被磨损和产生断裂，因而对其生产与储存的载体——精密塑料盘体有很高的质量要求。 精密塑料盘体在加工生产中要经过盘缘与柱芯分别压铸、连接部修整校位、整体组合、衬垫敷设等多道加工工序。由于对其几何要素的位置与尺寸精密度要求较高，因而必须对其整体成型后的容宽与双侧跳动进行逐件检测。目前，这种检测基本是采用手动方式进行的，在检测速度、检测效率、统计分析和数据存储上尚不能满足精密塑料盘体的大批量、高速度生产要求。这对于生产过程的实时监控、质量变化原因分析与加工设备的调整等非常不便。为在生产加工中实现产品出厂的零缺陷保证，应研制用于生产现场的精密塑料盘体高速旋转测量仪。 在国内，目前尚没有用于精密塑料盘体的高速旋转测量仪。   该测量仪的主要技术指标： 对容宽的检测：基长98mm，误差±0.02mm； 对双测跳动检测：基圆210mm，误差±0.02mm； 测量件不损伤塑料盘体表面；可自动显示与记录测量数据； 气动进退测量支承部件；发现超差件自动报警； 检测速度为每分钟6件；可根据要求打印测量数据和统计结果。

项目简介： 项目内容及规模： 本项目将废塑料进行热解得到燃油然后脱除杂质，油品质量得到 了明显改善，达到燃料油的质量标准。初步实施预计年生产规模 2000- 5000 吨。 市场分析： 本项目解决了废塑料处理过程的困难，燃烧后严重污染大气环境的问题，能够产生显著的经济效益和社会效益，具有广泛的应用前景。 投资估计： 预计投资 100 万。 经济和社会效益： 预计年销售额 1000 万，年产生效益 200 万。 科研技术优势： 本项目具有投资少，操作成本低的特点，还可以应用于其它有机 固废回收利用，制备燃料油和可燃气的各个领域。

采用预应力碳纤维塑料板（CFRP 板）加固混凝土梁，不仅可以充分利用 CFRP 板的 高强度，还能明显改善混凝土梁的正常使用性能。由于 CFRP 板抗剪强度与抗挤压强度 很低，需研制专门锚具实现对 CFRP 板的张拉。目前国内对预应力 CFRP 板锚具的研究尚 为空白。 本预应力碳纤维塑料板锚固系统包括锚固端和张拉端两部分，锚固端和张拉端各设 有一个夹持机构，该夹持机构包括上下夹板和位于上下夹板之间的上下垫板（软金属片）， 上下夹板之间以多个紧固件连接。本锚固系统的张拉端还设有一个连接件，连接件的一 端与张拉端的夹持机构通过销栓相连接，另一端设有螺孔，通过螺纹与拉杆相连接，利 用普通液压千斤顶即可实现对碳纤维塑料板的张拉和锚固。本锚固系统结构简单合理， 可操作性强，实用性能好，且成本低廉。

随着世界经济的发展，全球变暖、能源危机以及白色污染等问题日趋严重， 应对这些全球关注的焦点问题，生物降解塑料发挥着无可替代的积极作用。目前 商业化的生物降解塑料主要有 PLA、PBAT、PHA、PBS 等，由于价格居高不下，这 大大地制约了其大规模应用。 本技术将生物降解塑料和成本低廉的淀粉进行共混改性，一方面降低其成本， 另一方面维持生物降解塑料较高的力学性能。本技术制备的复合材料成本低、性 能好（可满足多种用途）。 2、创新要点 淀粉含量高（>40wt%），性能好。273 3、效益分析 可根据用户具体需要分析。

玻纤增强塑料（Glass-fiber reinforced plastics，GFRP），是通过相应的高分子加工手段制备的一类高分子-玻纤复合材料。相对于一般塑料，GFRP塑料的刚性、强度以及耐热性等得到大幅提高。通常大部分的玻纤增强材料多用在产品的结构零件上，是一种结构工程材料。针对应用范围最广的几类玻纤增强塑料（GFRPP、GFRPA、GFRPBT等）因玻纤造成的灯芯效应导致阻燃困难的技术难题，本技术将阻燃剂分子设计、复配协效、纳米技术和包覆技术有机结合，研制出一系列适用于不同玻纤增强塑料的高效无卤阻燃剂。具有环境友好、阻燃效率高、低成本、低毒性等优点，所制备玻纤增强塑料兼具阻燃性及良好的机械性能。以GFRPA6以及GFRPBT为例，使用本技术生产的无卤阻燃剂在添加15-25%时可通过UL-94垂直燃烧测试V-0等级的不同厚度要求(0.8 mm-3.2 mm)的产品，材料LOI达到28-35%，材料力学性能相比未阻燃样品保持85%以上，完全满足日常汽车、机械等领域使用要求。在此基础上，使用适当复配协效技术可进一步制得更高效、成本更低的阻燃玻纤增强塑料。本技术已申请多项发明专利。 主要技术、指标： 产品性能举例：GFRPA6：燃烧性能—UL-94 V-0 (0.8-3.2 mm)，LOI：≥30%力学性能—保持80%以上(拉伸强度≥130MPa，弯曲强度≥175MPa) GFRPBT：燃烧性能—UL-94 V-0 (1.6-3.2 mm)，LOI：≥30%，力学性能—保持80%以上(拉伸强度≥90MPa，弯曲强度≥140MPa) 建设投产条件（投入资金情况、需要的厂房、使用配套设施状况等）： 年产1000吨无卤阻燃剂，投资500万元。1000吨阻燃剂可用于生产5000-7000吨阻燃工程塑料。