项目简介 一种在钛金属表面制备高质量镍基合金涂层的激光熔覆方法，其特征是它由混合粉 压实片预制和激光熔覆处理二个步骤组成。所述的混合粉压实片预制是指将镍基自熔性 合金粉末、氧化镧粉末先用球磨机混合均匀，然后烘干，最后在压力机上压制成片。所 述的激光熔覆处理是指将压制片放置在经清洁处理的钛合金表面，然后进行激光熔覆加 工。本发明通过添加氧化镧（La2O3），提高了镍基涂层粉末对激光热的吸收性能，提高 了涂层与基体的界面融合性能。 产品性能、指标 本发明熔覆工艺

项目简介 一种在钛金属表面制备 Nb 基多元元素粉末熔合合金涂层的方法，它由预制由 Nb 粉、 Sn 粉、Zr 粉、Ti 粉组成的混合粉压实片和激光熔覆处理二个步骤组成。所述的预制混合 粉压实片是指将一定质量百分比的 Nb 粉（62.2%）、Sn 粉（26.5%）、Zr 粉（10%）、Ti 粉 （1.3%）先用球磨机混合均匀，然后烘干，最后在压力机上压制成片。所述的激光熔覆 处理是指将压制片放置在经清洁处理的钛合金表面，然后进行激光熔覆加工。本发明熔 覆工艺性能优良，涂层组织致密，界

成果的背景及主要用途： 由天津大学设计开发，主要用于混合戊烷中正戊烷、异戊烷和环戊烷的分离， 并兼作混合碳四中正丁烷和异丁烷以及混合己烷中正己烷的分离。产品用途广泛, 可作为可发性聚苯乙烯及聚氨酯泡沫体系的发泡剂，用于无氟冰箱、冰柜、冷库 及管线的保温等领域；可作线性低密度聚乙烯催化剂的载溶剂,脱沥青的工业溶 剂、分子筛脱蜡的萃取剂等；也可作为化工原料,如异戊烷脱氢制异戊烯、异戊 二烯,戊烷混合物经氯化、精馏、催化水解,可生产粗戊醇,经多级分离蒸馏后得到 1-戊醇,同时正戊烷氧化生产苯酐和顺酐的研究也取得一定进展。 技术原理与工艺流程简介： 装置首次采用四塔可拆分流程，还可兼作混合碳四中正丁烷和异丁烷以及混 合己烷中正己烷的分离装置，有利于压缩建设投资。改变传统装置先分离出混合 戊烷中纯品正戊烷、异戊烷和环戊烷，再将前两者按比例混合生产发泡剂的做法， 直接产出发泡剂、正戊烷或者异戊烷以及环戊烷产品。通过消除过度分离和事后 11天津大学科技成果选编 再混合的不合理操作以及对换热网络进行优化创新，不仅较同类装置能降低 30% 左右的能耗，还提高了装置柔性和适应性（适应多种比例发泡剂生产要求和多重 工况）以及企业对市场变化的应对能力。本技术通过自主创新开拓了分离领域新 的精细分离方法。设计采用天津大学新型规整填料及塔内件技术（包括专利技术 和专有技术如导向梯形浮阀、金属折峰式波纹填料 ZUPAC、大直径丝网填料塔 填料盘增强技术、通透式填料支撑结构、端效应减小装置、变孔径流预分布管技 术、新型单级导板式液体分布器、槽盘式集油箱、双列叶片进料分布器等）。产 品质量高于同类产品，满足了混合戊烷同分异构体精细分离的需要，各项技术指 标均达到或超过了设计要求。 技术水平及专利与获奖情况： 本技术为国内领先技术，目前有两项技术专利。 <一种混合戊烷同分异构体精细分离的双效精馏方法及其系统> CN101602641 <一种对分离了双烯烃的碳五抽余原料进行深加工的方法> CN101823931A 应用前景分析及效益预测： 成果已在国内部分地区推广，并将向全国其它部分地区乃至国外进行更广泛 的推广。 应用领域：本成果可应用于精细化工产品生产领域。 技术转化条件（包括：原料、设备、厂房面积的要求及投资规模） 本成果已经处在产业化稳定应用阶段，已经转让企业 1 家。 合作方式及条件：与企业合作。 

主要应用领域： (1)工业加工    激光对材料的加工效率取决于多种因素，其中主要包括激光的光束质量、功率和波长。光纤激光器由于优异的光束质量，同等激光功率水平下，其加工效率要远高于灯泵或者半导体激光器（LD）泵浦的固体激光器；大部分有机材料对1.5μm激光的吸收要强于传统的1μm激光，使用1.5μm激光加工材料可以显著降低能耗，提高加工效率。1.5μm连续和脉冲激光器适用于大部分有机材料的切割、焊接、钻孔、打标、刻槽等单点加工方式。 (2)遥感技术领域 1.5μm激光波长红外遥感技术在军事侦察，探测火山、地热、地下水、土壤温度，查明地质构造和污染监测方面都有广泛的应用。例如在军工方面，激光雷达的作用是能精确测量目标位置（距离和角度）、运动状态（速度、振动和姿态）和形状，探测、识别、分辨和跟踪目标。 (3)自由空间通讯领域    在自由空间通讯FSO（Free Space optical communication）领域的应用也迅速增长，1.5x μm激光波长具有高带宽、部署迅速、费用合理等优势。FSO技术以激光为载体，用点对点或点对多点方式实现连接；不需要光纤而是以空气为介质，因此又有“无线光纤”之称。在2000年悉尼奥运会上，Terabeam公司成功地使用FSO设备向客户提供100Mbit/s的数据连接。1.5μm波长尤为适用于海面目标、地面与卫星之间、公司或军队临时驻扎时使用。 (4)军工领域1.5x μm激光源也是产生3~5μm中红外激光的重要光源基础。3~5μm波长的中红外波段同样也是重要的大气窗口，是军用红外探测器的主要工作区域。红外制导导弹探测器(如InSb ,HgCdTe 等) 的响应范围在3～5μm波段，因而针对红外导引头的光电对抗迫切需要该波段的激光器件。在军事上，中红外激光器主要用于光电对抗以及生化战剂的探测，用中红外波段的多束激光，可以干扰红外热寻的导弹，摧毁在不同距离和高度的目标

针对高速重载大能容摩擦片制动过程的多场耦合特性，开发了摩擦层三参数摩滑载荷和边界条件模拟与仿真软件、摩擦机理及摩擦系数预测平台，提高了摩擦层三参数摩滑载荷和边界条件测试的精度，增强了摩擦元件工作过程的可靠性。研制了适用于多种工况的摩擦磨损测试设备，首创了摩擦特性的变速测试及压力边界动态测试方法，具有国际领先水平。 与某兵工院所合作单位开发的摩擦元件测试及边界条件精确获取方法己成功应用于某履带车辆的生产研制过程中，填补了国内外边界条件动态测试实践应用的空白。 该成果主要针对履带及重在车辆的军用和民用巿场。未来几年，国内重型机械和武器装备的需求将呈现持续明显上升趋势，该成果有助于推动重型机械中摩擦离合器和制动器的发展，具有广阔的发展空间和应用前景。 采用嵌入测量技术突破了压力及温度边界动态测试的瓶颈，测量精度相对原始六分力测量方法提高了25%。目前己获得包括实验技术、模型理论专用设备等方面的国家发明专利4项、软件著作权2项，发表国内外高水平论文10余篇。

主要技术内容： （1）破传统喷雾泵生产设备机械结构设计，采用凸轨、凸轮机构，创新性 研制了高精度、高效率的喷雾泵电化铝壳抓口机、喷头打喷咀机等系列装配设备， 提高了设备的装配精度和效率。提出集成基于等价输入干扰估计器与参数智能辨 识的智能驱动控制技术，成功解决了微型喷雾泵现场设备层不确定干扰、电机参 数的时变性对装备电机控制性能影响问题，提高了生产装备控制的精度及可靠性。 （2）集成 RFID 与 WSN，构建微型喷雾泵生产过程信息采集网络，创新性地 引入混沌粒子群优化算法，优化采集网络节点部署；动态选择通信节点数目，在 获得最大网络覆盖范围的同时，避免节点间的冲突，降低网络能耗，保证了生产 过程数据采集与传输的实时性和可靠性。 （3）创新性提出并实现了微型喷雾泵制造过程多目标资源优化调度技术。 建立生产车间多目标资源优化调度模型，提出基于种群年龄模型的动态粒子数微 粒群优化算法来求解优化问题，并采用层次分析法进行决策，成功实现了微型喷 雾泵生产全流程的精益管控，全面提高了生产质量与资源效率。 （4）创新性研发了一种面向制造全过程的信息集成平台。将生产过程信息、 管理信息等数据高度融合，实现底层物联网到互联网的无缝连接；解决了常规 DCS、MES、ERP 三层架构存在的数据交换困难、系统庞大、功能定制性差、难以354 适用于中小型制造业等缺点，为微型喷雾泵制造装备的自动化和信息化融合提供 了解决方案。 行业意义： 项目通过攻克微型喷雾泵生产装备的自动化与信息化技术融合的关键技 术，突破国外先进技术的壁垒，形成了自主知识产权与技术体系，项目成果提 升了微型喷雾泵加工装备的自动化、信息化水平，符合国家可持续发展战略的 绿色制造技术，可带动和促进化妆品、保健品等领域向高档化的高层次技术方 向发展。 获奖情况：2015 年获中国轻工业联合会科学技术进步奖一等奖。 成果的技术指标、创新性与先进性： （1）引入凸轮、凸轨等机构，并结合等价输入干扰估计器、智能辨识等方 法设计控制策略，从机械和控制两方面进行突破，自动化程度和生产效率高。 （2）集成 RFID 与 WSN，采用混沌粒子群优化算法优化网络节点，动态选 择通信节点数目，降低网络能耗，生产过程数据采集与传输的实时性和可靠性 高。 （3）建立以缩短生产周期、减少机器空转时间、降低产品次品率为等为目 标，采用种群年龄模型的动态粒子数微粒群优化算法求解生产过程优化调度问 题，采用层次分析法进行决策，实现微型喷雾泵生产全流程精益管控。 （4）采用完全不同于传统 DCS、MES、ERP 三层架构的模式，直接面向生 产、管理全过程，开发信息集成平台，自动化和信息化融合度高、适用于中小 型制造业。 技术的成熟度： 相关技术已经形成产品，在无锡圣马科技有限公司及其下游企业进行了产业 化。 应用情况： 针对微型喷雾泵加工装备产业当前普遍存在材料消耗大、能耗高、可靠性差、 加工效率低、品种适应性差等问题，本项目以提高生产装备的自动化与信息化水 平为目的，在装备高性能自动化控制、信息的采集与传输、优化调度、精益管控、 平台建设等方面已经取得了创新性研究成果，并对成果进行了提炼、集成，从 2012 年开始，针对本项目整体技术展开全面推广，应用于江苏、广东等地区的 10 多家轻工装备制造及使用企业。355 应用实践证明了，本项目成果总体技术创新程度高、成熟度高、附加效益显 著，显著提升了我国塑料装备在国际市场具有较强的竞争力，有利于提高我国塑 料装备的设计制造智能化水平，推动了我国塑料制造业的国际化发展。 

由天津大学设计开发，主要用于混合戊烷中正戊烷、异戊烷和环戊烷的分离，并兼作混合碳四中正丁烷和异丁烷以及混合己烷中正己烷的分离。产品用途广泛,可作为可发性聚苯乙烯及聚氨酯泡沫体系的发泡剂，用于无氟冰箱、冰柜、冷库及管线的保温等领域；可作线性低密度聚乙烯催化剂的载溶剂,脱沥青的工业溶剂、分子筛脱蜡的萃取剂等；也可作为化工原料,如异戊烷脱氢制异戊烯、异戊二烯,戊烷混合物经氯化、精馏、催化水解,可生产粗戊醇,经多级分离蒸馏后得到1-戊醇,同时正戊烷氧化生产苯酐和顺酐的研究也取得一定进展。装置首次采用四塔可拆分流程，还可兼作混合碳四中正丁烷和异丁烷以及混合己烷中正己烷的分离装置，有利于压缩建设投资。改变传统装置先分离出混合戊烷中纯品正戊烷、异戊烷和环戊烷，再将前两者按比例混合生产发泡剂的做法，直接产出发泡剂、正戊烷或者异戊烷以及环戊烷产品。通过消除过度分离和事后再混合的不合理操作以及对换热网络进行优化创新，不仅较同类装置能降低30%左右的能耗，还提高了装置柔性和适应性（适应多种比例发泡剂生产要求和多重工况）以及企业对市场变化的应对能力。本技术通过自主创新开拓了分离领域新的精细分离方法。设计采用天津大学新型规整填料及塔内件技术（包括专利技术和专有技术如导向梯形浮阀、金属折峰式波纹填料ZUPAC、大直径丝网填料塔填料盘增强技术、通透式填料支撑结构、端效应减小装置、变孔径流预分布管技术、新型单级导板式液体分布器、槽盘式集油箱、双列叶片进料分布器等）。产品质量高于同类产品，满足了混合戊烷同分异构体精细分离的需要，各项技术指标均达到或超过了设计要求。

本产品技术由华南理工大学模式识别与智能系统研发团队开发，获得具有自主知识产权的发明专利和实用新型专利12项。该产品采用最新技术让电极寿命增加了50%以上，节能30%左右，且在全球范围内首次实现了整个控制器都集成再一块核心电路板上，集控制、驱动、电源于一体，既减少了控制器尺寸，又便于售后维护，技术水平处于世界领先地位。该产品主要用于家电、汽车生产线、制冷压缩机、电池、精密五金、航空航天、低压电器、汽配五金等行业的生产过程。目前已在8家企业中得到成功应用，获得广泛好评。

本发明涉及一种低弹性模量高疲劳强度的医用植入钛合金及制备方法，所述合金的组份及重量百分比为：Nb：30wt％～33wt％；Zr：1wt％～6wt％；Mo：2wt％～4wt％；O：0.20wt％～0.40wt％，余量为Ti；合金制备的具体步骤是：采用真空非自耗电弧炉熔炼获得成分均匀合金铸锭，经热锻成棒材后在850℃?950℃固溶处理，水冷至室温；随后冷轧变形加工，变形量为80％?90％；最后进行时效热处理，其加热温度为400℃?500℃，保温时间为1h?12h。本发明经冷轧和热处理后，强度显著高于目前应用最广的医用植入钛合金Ti?6Al?4V，疲劳强度与Ti?6Al?4V相当，而弹性模量仅为Ti?6Al?4V的52％，生物相容性和力学相容性更优异，可应用于制备生物医用植入体。

1. 成果简介预制缸套然后铸造或装配是采用铝合金制造汽车发动机缸体的一种主要成形工艺。传统的缸套都是用铸铁制造，铸铁耐磨性好，但热导率较低，铝合金导热率是铸铁的 4 倍，采用铝合金制造缸套的优势是迅速将发动机燃烧产生的热量传递出去，避免机油焦化，从而显著提高发动机的升功率（功率密度）。过共晶 Al-Si 合金具有热膨胀系数小、耐磨性好、热导率高、高温性能好等特点，是制造发动机缸套的理想材料。图 1 挤压铸造件              图 2 机加工后零件                 图 3 初生硅和共晶硅分布 采用常规铸造方法成形过共晶铝硅合金，疏松倾向大，强度和韧性低，而且显微组织中初生硅的尺寸难以控制。挤压铸造是液态金属在较高外加压力（百兆帕）作用下凝固成形的一种先进铸造工艺，铸件在低速下充型，高压下凝固，内部致密，组织细小，并能通过热处理强化。 清华大学成功开发了过共晶铝硅合金缸套挤压铸造成形技术，具有非常好的发展潜力和产业化应用前景。2 应用说明采用铝合金制造发动机缸套甚至全铝发动机缸体是国外主要汽车企业开发高性能发动机的重要技术之一。采用喷射沉积加挤压或锻造工艺已有相关产品，但由于工序多、流程长造成生产率低、成本高。清华大学开发的过共晶铝硅合金缸套挤压铸造成形技术具有短流程、近净成形、优质、高效、节能等优点，目前正在与汽车发动机制造企业合作，进行技术评价与应用。 申请国家发明专利 1 项。3 效益分析缸套作为汽车发动机生产中的一个重要配件，其用量大，产品和技术相对独立，原材料充足，设备投资小，适于中小企业给发动机厂配套，特别是适合于已经在给发动机厂配套铝合金活塞等部件的企业发展这一技术和产品，易于在现有客户渠道基础上丰富产品种类，同时较高的技术含量可以避免被简单模仿和恶性竞争。