采用塑性成形工艺成形具有复杂特征的轴类零件（如螺纹、花键、蜗杆、丝杠），相比于传统的切削加工工艺，零件精度高、机械性能好、生产率高、材料利用率高，是一种高效精确体积成形技术。根据不同零件特征发展一系类新工艺：将中高频感应加热同螺纹、花键滚压成形相结合，解决了高强度钢螺纹、花键滚压成形问题；复合振动的复杂齿形滚轧、挤压工艺有效改善了成形零件质量；提出了螺纹齿高大、变形量大的长螺纹（丝杠）零件塑性成形方法；发展可锻轧一体化蜗杆的精密塑性成形工艺等。为之配套的工装、伺服直驱设备体系与相关技术完备。

电火花加工技术已在模具制造、复杂零件加工中得到广泛应用。但普通电火花加工方法在大面积加工时存在加工表面粗糙度差、加工表层有缺陷等技术问题。因此为提高其加工表面质量，人们不得不对电火花加工后的表面进行抛光处理，耗时费力，成为产品制造中的“瓶颈”。改善电火花加工表面粗糙度，消除加工表层缺陷，对扩大电火花加工范围，缩短产品制造周期具有重要意义。混粉电火花镜面加工技术正是基于上述目的而开发出来的一门新技术，它通过在工作液中添加硅、铝等导电性微粉末，改变火花放电状态，最终改善加工表面粗糙度，并消除加工表层中

润滑脂是重要的工业润滑剂，不仅能满足一般 的润滑要求，而且还具有良好的极压、抗磨和密封 性能，被广泛应用于钢铁、汽车、航空航天和军事 等工业。复合锂基润滑脂是由12-羟基硬脂酸与二 元酸的复合锂皂作为稠化剂制成的一类高性能润滑 脂产品，具有优良的机械安定性，轴承漏失量少， 出色的抗水防锈和氧化安定性。采用邻苯二甲酸二 辛酯等为润滑脂基础油，充分利用酯油高低温性能 好、氧化稳定性高、润滑性能优异等特点；采用复 合锂基金属皂基进行一步法稠化，方法简单且能降 低生产能耗；产品具备良好的胶体安定性与机械安定性，所含有抗氧化剂赋予其在一定高温下工作的性 能，并且通过极压抗磨剂的加入使得复合锂基润滑脂组合物具备优异的极压抗磨性。 本技术成果可广泛应用在钢铁工业、汽车工业、工程机械领域中。目前已经在中山大学精细化工研究 院下设的实验室开展石化下游产品的研发工作；在中山大学惠州研究院设置了润滑与磨损研究中心开展相 应的润滑脂中试工作，已经完成的装置有2L的和8L的小试釜，建立了100L的反应釜，并且利用本研究研制 了一套具有自主产权的工业润滑脂研磨装备。

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。 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

本发明提供了一种纳米氮化钒及纳米碳氮化钒粉体的制备方法。其特征在于以粉状钒酸铵、碳质还原剂和微量稀土等催化剂为原料，按一定配比将它们溶于去离子水或蒸馏水中，并搅拌均匀，制得溶液。然后将该溶液加热、干燥，最后得到含有钒源和碳源的前驱体粉末。将前驱体粉末置于高温反应炉中，并通入还原气体作为反应和保护气体，于800～950℃、30～60min条件下，制得平均粒径＜100nm、粒度分布均匀的纳米氮化钒及纳米碳氮化钒粉体。本方法具有反应温度低、反应时间短、生产成本低、工艺简单等特点，适合工业化生产。

以周廉院士为带头人的中心研究团队，面向航空、航天、海洋工程和生物医疗等领域对高性能、结构-功能一体化材料及其面向性能制备的高端制造技术的迫切需求，围绕高性能钛合金、镍基高温合金、难熔金属及铁基合金粉体材料的制备与应用，开展了高性能合金成分设计与优化、高均匀高洁净母合金制备、高性能金属粉体材料制备、增材制造构件后处理集成技术及装备、粉末冶金近净成形技术的系统研究，形成了增材制造领域用高性能金属粉末材料制备及应用的成套专用技术。

大型火电厂锅炉燃烧的煤粉是由一次风携带经煤粉管进入炉膛燃烧，煤粉的细度及各煤粉管之间煤粉浓度的不均匀性都会对锅炉的燃烧有很大影响。若各个燃烧器中的煤粉浓度相差太大，则燃烧不能很好组织，会引起火焰偏斜、结焦、燃烧不稳等。而煤粉细度过大或过小则会造成机械不完全燃烧损失增大、锅炉效率下降、磨煤机能耗增加等。此外，在煤粉管道设计、安装、运行不当时，还会引起煤粉管道的堵塞，严重时机组将被迫减负荷或甚至停机来消除堵塞。此外，各燃烧器的煤粉浓度不平衡还将大大增加NOX的产生，加重空气污染。 LF－1000煤粉（粉体）颗粒在线监测仪是一种专为解决上述问题而研制开发的基于光脉动法原理和相关法原理的新型在线测量仪器。它可以测量煤粉颗粒的平均粒度、浓度和速度。仪器由主机、测量探针、计算机等组成，操作软件具有良好的人机对话界面，使用简单，测量时间短等优点，测量结果实时显示在计算机屏幕上，同时可与控制室或监测中心通讯。 它还可用于粉体、水泥、石化、化工、医药等行业在线测量各种粉体颗粒以及环境排放监测等。 有便携式和固定式2种。固定式在线监测仪可同时监测多达24根管道的颗粒粒度、浓度和速度。 目前国际上还没有能同时测量这些参数的仪器。 主要性能指标1． 光           源：长寿命半导体激光器2． 颗粒粒径测量范围：10－500微米； 3． 颗粒浓度测量范围：0.1－10kg/m3； 4． 重复测量误差：   ＜5％ (用国家标准颗粒检验)； 5． 工作环境温度：   0－90 ℃； 6． 可与其它系统通讯联网； 7． 电           源：220 V；50 Hz。

纳米金属粉体材料广泛用于催化剂、润滑剂、建筑材料、陶瓷材料、气敏材料、绝缘材料、纺织材料、发光材料、木材、灭火剂、生物医学材料等，在冶金、机械、化工、电子、国防、核技术、航空航天等领域具有极其重要的潜在应用价值。金属纳米粉体制备技术是纳米金属粉体材料研究、开发和应用的关键。本技术依托南京工业大学粉体研究所，已开发出三代年产1000公斤级高性能、高产率直流电弧等离子体蒸发金属纳米粉体连续制备产业化生产线，并实现了平均粒度在15～300nm的金属Cu、Ni、Fe、Ag、Sn、Bi、Zn、Co、不锈钢及高均匀混合性Cu-Ni-Sn等金属粉体材料的产业化生产。所制备的纳米金属粉体纯度高，可满足不同行业特别是电子行业对高纯度纳米金属粉体的需求；可满足多系列、多品种纳米金属粉体的生产，易控制粉体的粒径以及粒度分布；有利于降低粉体粒度分布范围，减小粒度；易收集，包装，且能在后续环节中保证粉体的高纯度。该生产线具有能量利用率高，制备成本低，产率高；可靠性高，易维护；原材料可适应性强，即可采用不规则金属块体，也可采用粉体；产品均一性好等优点。目前，该技术已成功转让给相关企业，并在同行业具有强的竞争优势。技术优势(特点、指标等) 生产线真空度高，极限真空度可达5×10-4 Pa，采用三枪结构，为高均匀性复合金属纳米粉体、合金纳米粉体和薄壳修饰形纳米粉体的制备奠定了基础；采用最新的等离子体电源组合技术，可有效解决国内现行产业化生产线依赖使用国外进口大功率等离子体电源的现状；根据不同金属特点，在一条生产线上，采用不同结构粒子控制器，可有效解决多品种金属纳米粉体的生产问题；引入纳米粉体分级系统，可进一步降低生产金属纳米粉体的粒度分布范围，提高产品质量；所研制的生产线已考虑到金属纳米粉体的钝化、真空储存和设备与后续产品生产设备的连接等问题；采用复合蒸发和特殊蒸发坩埚技术，可进一步提高设备能量利用率，降低制备成本；设备主要操作由计算机控制，易于操作，稳定性高。与国内现有技术相比，在粒度相同情况下，铜粉产率可提高1.5倍，镍粉产率可提高2倍，银粉产率可提高5倍，铁粉产率可提高2～5倍。基本解决了现有纳米金属粉气相法生产中存在的产率低、成本高、纯净度低等问题。中国颗粒学会鉴定结果认为该技术达到国际先进、国内领先水平。

氧化钇稳定氧化锆是一种重要的先进结构和功能陶瓷材料。团队发明的一步式水热合成法，在高温高压气液共存环境中，利用水合基团反应制备氧化锆晶体，具有纳米级尺寸、极少团聚、极少缺陷等优良性质。     产品在液相中结晶，避免了硬团聚和晶体缺陷。

项目简介：    面对微细零件，   传统的微细加工技术工艺过程复杂、成本高、生产能力有限， 巳经不能满足微型构件的制造要求。微塑性成形技术具有大批显