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岩石材料裂纹演化机理及非连续数值方法研究
开展岩石裂纹扩展与连接机理的研究，对于预测岩 石（体）工程的失稳破坏以及提高油气产量与效率具有重要的理论意义和应用价 值。主要取得的科学发现点如下：（1） 在试验研究方面，研发了适用于裂隙岩石的高精度数字量测技术，发 现了非连续岩石材料中的裂纹扩展与连接规律，建立了非连续岩石材料应力跌落 与裂纹演化规律之间的联系，揭示了岩石材料中的裂纹演化规律，为理论和数值 研究裂纹演化规律提供了技术支撑。（2） 在理论研究方面，利用内变量热力学理论和伪力法，揭示了裂隙岩体 的损伤局部化机理，建立了岩石（体）损伤局部化分叉模型；基于断裂力学原理, 提出了岩石（体）的非线性强度准则，为开展复杂应力状态下裂纹演化过程的数 值模拟奠定了理论基础。（3） 在数值方法方面，提出了连续-非连续数值模拟方法，编制了广义粒子 动力学多线程高效并行计算程序，成功实现了二维和三维裂纹演化过程的数值模 拟，揭示了复杂应力状态下裂纹演化的细观机理，为岩体工程稳定性分析提供了 计算平台。(4) 在工程应用方面，实现了锦屏I级水电站深埋地下洞室非连续围岩损 伤破坏过程的数值模拟，结合现场监测数据，阐释了地下洞室非连续围岩的破裂 发展规律，揭示了深埋地下洞室围岩的损伤失稳机制。
重庆大学
2021-04-11
岩石材料裂纹演化机理及非连续数值方法研究
（2018年度高等学校科学研究优秀成果奖（自然科学奖）一等奖） 成果简介：岩石（体）是一种复杂的天然介质，在漫长的地质构造作用过程中，内部孕 育了各种规模和尺度的缺陷（如节理、裂隙和断层等），这些缺陷的空间位置与 分布规律显著影响其力学响应，进而对断续裂隙岩体工程的稳定与安全产生重要 影响。另一方面，在页岩气与煤层气等开采过程中，往往需要人为制造裂缝网络 来实现压裂增渗增产。因此，开展岩石裂纹扩展与连接机理的研究，对于预测岩 石（体）工程的失稳破坏以及提高油气产量与效率具有重要的理论意义和应用价 值。主要取得的科学发现点如下： （1） 在试验研究方面，研发了适用于裂隙岩石的高精度数字量测技术，发 现了非连续岩石材料中的裂纹扩展与连接规律，建立了非连续岩石材料应力跌落 与裂纹演化规律之间的联系，揭示了岩石材料中的裂纹演化规律，为理论和数值 研究裂纹演化规律提供了技术支撑。 （2） 在理论研究方面，利用内变量热力学理论和伪力法，揭示了裂隙岩体 的损伤局部化机理，建立了岩石（体）损伤局部化分叉模型；基于断裂力学原理, 提出了岩石（体）的非线性强度准则，为开展复杂应力状态下裂纹演化过程的数 值模拟奠定了理论基础。 （3） 在数值方法方面，提出了连续-非连续数值模拟方法，编制了广义粒子 动力学多线程高效并行计算程序，成功实现了二维和三维裂纹演化过程的数值模 拟，揭示了复杂应力状态下裂纹演化的细观机理，为岩体工程稳定性分析提供了 计算平台。 (4) 在工程应用方面，实现了锦屏I级水电站深埋地下洞室非连续围岩损 伤破坏过程的数值模拟，结合现场监测数据，阐释了地下洞室非连续围岩的破裂 发展规律，揭示了深埋地下洞室围岩的损伤失稳机制。
重庆大学
2021-04-11
选择性去除烟草致癌物亚硝胺的新材料
"本项目借鉴国外经验：用水浸泡烟叶、再用团队研制的新材料吸附溶液里的TSNA。 净化后溶液用于烟草制品的生产，显著降低TSNA含量，形成新卖点而促进产品销售。团队提供吸附材料的配方和使用的资料；应用于口含烟等不燃烟新产品以及传统卷烟，减少烟草对于环境和人体健康的负面影响，提高产品的竞争能力。"
南京大学
2021-04-10
新型建筑节能软瓷材料及产业化技术
"软瓷采用天然粘土、无机矿物、城建废渣等为主要原料，通过塑化改性赋予粘土极强的可塑性，然后经过成型、熟化等工艺制作而成。 软瓷能够弯曲自如，任意造型，逼真表现木、皮、石、砖、布、金属等装饰材料的纹理和色泽，且生产工艺绿色环保，特别适用于建筑内、外墙饰面工程，旧城改造，外墙保温体系的饰面层以及弧形墙、拱形柱等异形建筑的饰面工程。"
南京大学
2021-04-10
一种铁氧体软磁材料的注射成型方法
本发明公开了一种软磁铁氧体材料的注射成型方法。包括如下步骤：1)粉料制备：将铁氧体粉料进行一次混磨，干燥后，将粉料进行预烧，将预烧后的粉料破碎后，再进行二次混磨，并进行干燥处理；2)混炼造粒：将步骤1)得到的粉料与粘结剂均匀混合后，混炼，得到混料，将混料粉碎；3)注射成型：将粉碎后的混料加热，在压力条件下，注入到模腔中，打开模具冷却后即得到成型坯体；4)脱脂：将成型坯体置入三氯乙烯中脱脂，干燥，再进行热脱脂；5)烧结：将脱脂后的成型坯体烧结，得到铁氧体软磁材料。本发明适合制备中小型形状复杂、高精度的铁氧体磁芯器件，所制备的铁氧体软磁材料具有密度大而均一、内部组织均匀、机械强度高和铁损相对较低的特点。
浙江大学
2021-04-11
面向宽色域激光显示用高性能窄带发光材料
激光显示是新一代高清、高品质显示技术，具有亮度高、寿命长、色彩好、环保节能等优点，正逐步 进入显示市场，形成包括激光放映机、激光投影、激光电视和激光拼墙等等主要产品组成的近千亿产值。 目前，市场主流激光显示的核心技术方案是“激光LD+发光材料”的激光荧光技术，通过发光材料可以有 效消除激光的相干性和视觉危害，更重要的是可以替代低发光效率的绿色激光器，从而大幅度降低整个激 光显示器件的成本、可靠性，并提高器件的显示亮度和光色稳定性；因此，实质性地加速并推动了激光显 示技术进入市场并形成规模产值。目前，国内外代表性企业主要有日本三菱、韩国三星及比利时巴可公 司，及国内光峰光电、海信、长虹、等等。然而，当前激光荧光显示仍存在一些产业共性瓶颈，主要瓶颈 之一是激光显示用发光材料的发射谱带过宽，导致激光显示的色域相对较窄，无法满足人们对高清显示的 需求；通过前期系统研发，我们开发出面向激光荧光显示的系列高性能窄带发射发光材料，亟待与相关优 势企业联合开发下一代高清宽色域激光显示技术，形成我国原创性自主知识产权，带动新材料、新型激光 柔性彩色电子纸在出版、教育、广告、无人超市等领域有广泛的应用
中山大学
2021-04-10
一种铁氧体软磁材料的注射成型方法
本发明公开了一种软磁铁氧体材料的注射成型方法。包括如下步骤：1)粉料制备：将铁氧体粉料进行一次混磨，干燥后，将粉料进行预烧，将预烧后的粉料破碎后，再进行二次混磨，并进行干燥处理；2)混炼造粒：将步骤1)得到的粉料与粘结剂均匀混合后，混炼，得到混料，将混料粉碎；3)注射成型：将粉碎后的混料加热，在压力条件下，注入到模腔中，打开模具冷却后即得到成型坯体；4)脱脂：将成型坯体置入三氯乙烯中脱脂，干燥，再进行热脱脂；5)烧结：将脱脂后的成型坯体烧结，得到铁氧体软磁材料。本发明适合制备中小型形状复杂、高精度的铁氧体磁芯器件，所制备的铁氧体软磁材料具有密度大而均一、内部组织均匀、机械强度高和铁损相对较低的特点。
浙江大学
2021-04-11
纳米粒子改性的SEBS热塑性弹性体材料
热塑性弹性体（TPE）是一类在常温下显示橡胶弹性，高温下又能塑化成型的高分子材料。由于它无需硫化就具有硫化橡胶的物理机械性能，能耗低；又有类似热塑性塑料的加工特性，加工工艺简单；边角料可完全回收，节省资源，有利环保。所以，自1958年问世以来，受到了极大的重视，被称为“第三代橡胶”。SEBS属于苯乙烯类热塑性弹性体，由聚苯乙烯硬段和氢化的聚丁二烯烃软段构成嵌段共聚物，具有优良的橡胶弹性、优异的耐候性、优异的耐低温性能、环保性能、着色性能等特点。SEBS很少单独使用。原因在于SEBS与传统的硫化橡胶相比，存在着刚性过大、压缩变形大、耐热性差等缺点，且单纯使用SEBS的价格昂贵。 本项目通过SEBS与纳米粒子、通用热塑性塑料等改性剂的熔融共混，改善了基于SEBS的热塑性弹性体在上述方面的不足。纳米粒子改性的SEBS热塑性弹性体材料可用于家用电器、体育用品、汽车材料、医疗器械、建筑业、制鞋业等许多领域。
上海理工大学
2021-04-11
加热炉用滑轨和不定形耐火材料
水冷式轧钢加热炉因冷却水带走的热量损失>15%。因水冷滑轨温度低造成的钢坯“黑印”使轧出的钢材公差大，成材率低，轧辊消耗量大。 目前，国内有的无水冷轧钢加热炉采用的是140×140×460mm棕刚玉—碳化硅滑轨或浇注锆刚玉滑轨，轧钢加热炉出钢口平台采用的是高铝质捣打料或锆刚玉浇注块。棕刚玉—碳化硅和高铝质捣打料在加热钢坯的高温（约1300℃）都含有较多的二氧化硅。钢坯表面的氧化铁会和二氧化硅形成熔点低于炉温的铁橄榄石2FeO×SiO2（熔点1205℃），造成这些耐火材料的高温耐磨性差，使用寿命低，加热炉内易结渣，难以清理。而浇注锆刚玉抗热震性较差，易开裂。 北京科技大学特种陶瓷研究室承担的国家“八五”攻关项目“无水冷轧钢加热炉用陶瓷滑块的研制”成功地研制开发了适用于轧钢加热炉的新型耐火材料。这种耐火材料高温抗氧化铁侵蚀性强，高温耐磨性和抗热震性好，使用寿命比棕刚玉—碳化硅滑轨提高50%以上，可制作烧结制品或不定形耐火材料。使用这种新型耐火材料能节约能源，消除钢坯“黑印”，提高轧钢成材率，减少轧辊消耗，加热炉内不结渣，减轻工人的劳动强度，可产生显著的经济效益和社会效益。 本项目产品的基本工艺为耐火材料生产工艺。生产滑轨需要大吨位压机和1450℃高温窑炉。
北京科技大学
2021-04-11
利用晶相共生现象可控合成异质结光催化材料
基于半导体异质结概念，首次通过工艺简单，成本低廉熔融盐法合成一系列钽酸钙基半导体异质结复合材料，发现了两元及多元半导体复合物组分及其含量可通过改变前驱物比例简单调控，证明该异质结复合物相，组分变化与光催化制氢性能有着密切关系，阐明不同钽酸钙晶相界面异质结形成促进光生电荷有效分离机制，极大地提高光催化制氢性能。
上海理工大学
2021-04-10