项目成果/简介: 机械球磨是一种传统制粉技术，虽应用广泛，但效率较低，介质污染严重等。同时，单一机械能难以诱发材料活化、相变和反应等，不易实现对材料结构的精确控制，部分化合物难以合成。这使得传统球磨在制备高性能功能粉体方面面临极大发展瓶颈。 该技术首次提出将冷场等离子体引入机械球磨过程中，发明了一种高能效、高活性、低污染的介质阻挡放电等离子体辅助球磨（简称等离子球磨）技术及其装备（国家发明和国际PCT专利：ZL2005100362319，ZL201410815093.3，PCT/CN2014/094856），利用近常压下不同气体在球磨罐中形成的高能量电子的非平衡等离子体和机械球磨的协同作用，促进了粉末的组织细化、合金化、活性激活和化合反应等，不仅极大提高了球磨效率，使球磨时间减少了近10倍，显著降低了球磨污染，而且能够形成独特的结构显著提高材料的性能。 该技术先后得到广东省自然科学基金、广州市科学研究计划等支持，发表SCI论文40余篇、申请发明专利15余项；3项专利授权企业实施生产等离子球磨机，2016年至今共销售到30多家高校、研究所和企业。等离子球磨结构示意图等离子球磨应用材料体系知识产权类型:发明专利技术先进程度:达到国际领先水平成果获得方式:独立研究获得政府支持情况:无

银杏树Ginkgo bilola L 是世界公认的无公害树种，为现存古代子遗植物之一，有裸子植物“活化石”之称。银杏叶存在两类重要的生理活性物质—黄酮类化合物（flavonoids）和萜内酯（ginkglides and biobalide）,它们具有扑获游离基，抑制血小板活化因子（PAF），促进血液循环及脑代谢等功能。银杏叶提取物制成的药物、保健品和化妆品用于治疗冠心病、心绞痛，增强记忆功能，治疗老年痴呆和防治皮肤病，脱发等，效果显著，几乎没有毒副作用，适用于长期的服用和使用。因此20世纪60年代以来，英、德、法和日本等国进行了广泛的研究，相继推出了Tanakan、Tebonin、Forte、Ginkogink、Graton、Duophan等几个著名品牌，到20世纪90年代末，银杏制品的年销售额已达40多亿美元，成为世界的热点产品。    我国银杏树拥有量占世界总量的70％以上，主要分布在长江中下游地区，银杏叶资源极其丰富。但在综合利用方面，提取工艺技术开发落后。在全国已建的200多家银杏叶制品生产厂，主要用传统的有机溶剂提取法和树脂法生产银杏叶提取物（简称GBE）出口供外商精加工。由于上述两法生产的粗提物总收率和活性成分含量较低，质量不稳定，与国际认可的GBE质量标准（总黄酮≥24%、银杏内酯≥6％、银杏酸＜10㎎/㎏﹚相比，存在一定差距，丢掉了精加工所产生的巨额利润。随着国际市场竞争的加剧，外商对我国GBE的质量标准趋严，加之国内银杏叶系列产品开发需要高品质的GBE，传统的提取工艺渐不能满足市场的要求。    超临界CO2萃取技术（SFE），是国外20世纪70年代出现并投入工业化生产的一种用于物质分离的高新技术。它采用CO2作萃取介质，在常温下工作，活性成分和热不稳定成分不易被分解破坏而保持天然特征，可以高效快速地从植物中提取精华，对产品及环境无污染和三废排放，同时通过控制临界温度和压力的变化，可以达到选择性提取和分离纯化天然产物的目的。用超临界CO2萃取技术提取银杏黄酮和萜内酯，是当今世界范围发展的趋势，目前欧美国家已大量使用这种技术提取出的物质，其市场前景十分广阔。    针对上述，武汉化工学院制药系与化工系长期从事天然成份研究和化工过程研究的专家、教授利用自身的技术优势和学科特色，对超临界CO2萃取提取银杏黄酮和内酯的工艺技术进行了深入的研究，并获得湖北省2000年度自然科学基金资助。现已在萃取体积为1L的超临界萃取装置上完成小試研究工作，确定了CO2——SFE提取银杏黄酮和内酯的较佳工艺条件（萃取温度、压力、时间），选择出合适的夹带剂种类、用量，进行了原料和产品的质量控制分析。正准备寻求合作伙伴进行工业化技术开发。

基于光纤光栅传感技术的煤矿顶板安全在线监测系统是以中国矿业大学多年来形成的顶板动态监测与支护质量检测理论、技术、软件仪器为基础，最新引进光纤光栅传感技术，进行集成创新，建立起来的新型矿用顶板动态、围岩应力、锚杆（索）受力、支架受压的在线实时监测系统。此系统将计算机技术、光纤通信与数据处理技术、传感器技术和煤矿安全技术融为一体，通过各种不同功能的光纤光栅传感器，将被测的不同形式的物理量（如应力、应变、位移、压力等）转变成便于记录及再处理的光信号，通过光纤光栅信号处理仪器对监测的数据进行处理，处理结果上传至监控主机，构成一套合理的煤矿顶板安全在线监测系统。 本系统主要分为巷道顶板在线监测和综采工作面支架工作阻力在线监测两部分，可以实现多重功能：（1）监测掘进和回采巷道的顶板离层位移与速度；（2）监测锚杆支护巷道锚杆或锚索的载荷应力；（3）监测巷道围岩或煤柱内部应力；（4）监测综采工作面支架和超前支护工作阻力；（5）井上计算机在线动态显示监测参数和超限预警；（6）该系统监测的数据自动存储，可以历史查询以及数据信息共享。 本项目研究是一项源于国家高科技研究发展计划（863计划）、自然科学基金项目、江苏省优势学科建设项目的开发项目，主要针对目前我国煤矿顶板安全监测水平低、事故突发频繁等现状，通过技术开发和煤矿实践应用相结合的技术路线，建立煤矿顶板安全监测和事故突发预警系统，从而实现煤炭资源绿色高效开采及科学采矿的理念。

机械球磨是一种传统制粉技术，虽应用广泛，但效率较低，介质污染严重等。同时，单一机械能难以诱发材料活化、相变和反应等，不易实现对材料结构的精确控制，部分化合物难以合成。这使得传统球磨在制备高性能功能粉体方面面临极大发展瓶颈。 该技术首次提出将冷场等离子体引入机械球磨过程中，发明了一种高能效、高活性、低污染的介质阻挡放电等离子体辅助球磨（简称等离子球磨）技术及其装备（国家发明和国际PCT专利：ZL2005100362319，ZL201410815093.3，PCT/CN2014/094856），利用近常压下不同气体在球磨罐中形成的高能量电子的非平衡等离子体和机械球磨的协同作用，促进了粉末的组织细化、合金化、活性激活和化合反应等，不仅极大提高了球磨效率，使球磨时间减少了近10倍，显著降低了球磨污染，而且能够形成独特的结构显著提高材料的性能。 该技术先后得到广东省自然科学基金、广州市科学研究计划等支持，发表SCI论文40余篇、申请发明专利15余项；3项专利授权企业实施生产等离子球磨机，2016年至今共销售到30多家高校、研究所和企业。 等离子球磨结构示意图 等离子球磨应用材料体系

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一种韭菜迟眼蕈蚊的监测诱杀技术以糖醋酒液作为诱集试液，在拱棚内将新配制的糖醋酒液加入敞口盆中，并加入添加物制成标准诱集盆，将诱集盆置于韭菜畦中。本发明在不增加成本的基础上提高监测韭菜迟眼蕈蚊发生及诱杀效果的新技术，不仅适合基层植物保护部门对害虫发生规律的监测，还特别适合基层农业生产者对害虫的防治。并且该发明中涉及到的糖醋酒液无毒无害对植物生长有良好的促进作用。此法为监测害虫种群动态及诱杀防治的较为精确的试验方法之一。

提高金属表面耐磨耐蚀的双辉渗金属技术是由太原理工大学和北京科技大学联合研制开发的基于提高合金表面耐磨耐蚀的一种新型的表面改型技术。该技术于1985年获得美国专利，而后技术发明人徐重教授又对该项技术进行了系统的研究和进一步完善。双层辉光渗金属技术是等离子表面冶金新技术，其基本原理是利用低真空条件下的气体辉光放电所产生的等离子体，使普通材料表面形成具有特殊物理化学性质的合金层，合金层中合金元素含量可以在百分之几到百分之九十以上的范围内变化，合金层厚度可以达到数百微米，如在普通钢表面形成高速钢、不锈钢和镍基超合金等。由于双层辉光渗金属技术是低温等离子技术与传统渗金属技术的有机结合，渗层是依靠扩散方法形成的，合金元素在表面与基体之间成梯度分布，渗层与基体之间是靠形成合金结合起来的，因此结合非常牢固，渗层不易脱落，这是金属涂镀技术所不及的突出优点。由此，该项技术开创了表面冶金新领域，具有广阔的市场应用前景。 本项目的研究和研制开发工作是在国家“863”计划资助下完成的。 可以通过不同的源极设计，利用双辉渗金属技术对材料进行表面改性，可以按用途不同分别获得提高材料表面耐磨、耐蚀、以及耐磨耐蚀的材料。如采用该技术在普通碳钢锯条上沿齿廓形成性能接近高速钢的合金表面层，其综合性能可以与当今世界先进工业国家锯切工业中广泛应用的双金属锯条相媲美。

在空气动力学研究、飞行器及发动机试验、风洞试验、流体力学及水工试验、水轮机及 水下兵器试验、生物医学应用，化爆或核爆冲击波等许多研究中，出于对不改变被测流场的 考虑或受安放位置局限，必须原位测压时，常常对传感器的外形尺寸的微型化有较为苛刻的 要求，以期在不干扰流场状态情况下，复现动态流场的变化规律。XJG4 微型压力传感器正 是为这些应用开发的，它采用了微型化设计的微机械加工工艺制成集成压阻力敏元件，进行 精致巧妙的微型封装，通常外径在Φ8mm 到Φ15mm、长度不超过 25mm，并且可按照用户要求 的形状与尺寸定制。微型压力传感器系列以其小巧的外形、高输出、高温、优异的动态和静 态特性以及极高的可靠性而显示其特色。

通过对QCM（石英晶体微天平）技术和检测标的物的化学特性的研究，课题组成功研制出一种基于石英晶体微天平（QCM）的生物医学农业等多领域快速低成本检测技术新型自动检测系统。课题组与中国农业科学院和四川大学生物治疗国家重点实验室建立了良好的长期合作关系。所研制的系统已经在中国农业科学院和四川大学生物治疗国家重点实验室的配合下完成了测试和实验，拿到了大量实验数据资料，完成了系统效能评估。经过实验得到数据说明了课题组研制的测试系统具有实时性好、分辨率高、成本低、体积小、操作方便等优点。该测试系统的检测精度可以达到纳克级别。

本项目属于光纤传感领域。项目适应多种应用环境和工程需求，发明了高精度、高稳定混合式光纤传感解调技术，恶劣环境下高可靠性光纤多传感器封装技术，多波段混叠式光纤多气体传感技术和混合式光纤传感组网融合技术。授权发明专利56项，其中美国专利3项。制定国家军用标准1项。获光纤传感产品测试认证38项。已应用到多项国家航空航天试验及电力、石化重大关键基础设施工程安全监测上，在光纤传感安全监测领域起到引领作用。