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高速线材控冷段在线性能预报系统
随着现代科学技术的进步，轧钢生产过程中质量控制已经不仅仅局限于产品外型和尺寸精度的控制，而是追求对产品内部微观组织和最终性能的更为精确的把握，并应用于实际生产中。特别是在最近，急切需要在加工过程中提高产品的使用性能、降低成本、实现组织性能在线预测及控制。计算机技术与塑性加工理论的结合使塑性加工从以经验和知识为基础，以“试错”为基本方法技艺阶段向以模型化、最优化和柔性化为特征的科学阶段过渡。 目前，棒线材在我国的热轧产品中占50%以上。国内对棒线材生产工艺的研究以实际生产摸索为主, 这不仅浪费大量的资源，而且结果很难得到推广。北京科技大学与重庆钢铁公司的科研项目《品种钢组织相变索氏体化》[2005-2007]在吸收了国内外研究成果的基础上，已开发成功在线性能预报模型，在重钢高线厂得到实际应用，该厂的一些钢种通过模型的优化，产品质量得到了显著的提高。北京科技大学与江苏沙钢集团的科研项目《高速线材性能预报系统研发》[2006-2008]也引进了该模型，针对沙钢的沙景和润忠两条高线生产线进行开发，目前控冷段在线模型已进入生产调试阶段，正在进一步优化及完善。我国高线生产的一个问题是产品性能不稳定，在线模型投入到实际生产将会大大提高产品质量及成材率，提高新产品的开发进度。开发的高线控冷段在线性能预报系统是国内外首创，将对钢铁生产行业产生极大的影响。
北京科技大学
2021-04-11
高性能富镁及富镁铝复合涂料
1）在国内外首次研究开发了对镁合金具有阴极保护作用的富镁涂层，通过优化的微弧氧化技术获得高度孔隙率表面，并通过硅烷处理使涂层与镁合金的结合力从6MPa提高到12MPa。利用纯镁颗粒的牺牲阳极作用及氧化铈颗粒的控制活化作用，得到对AZ91D镁合金具有高度屏蔽作用、阴极保护作用和高结合力的耐蚀富镁涂层，耐蚀显著提高，耐盐雾2200小时以上。 2）在富镁涂料的基础上，通过以部分铝粉代替镁粉，研制开发了适用于铝合金基体的新型高性能镁铝复合涂料，该复合涂层对铝合金具有高结合力、兼备屏蔽、阴极保护和缓蚀等多种功能，极大提高了铝合金的耐蚀性，其耐盐雾性能达到4000小时以上。 主要技术指标：涂层具有优异的物理机械性能、耐蚀性。特别适合于苛刻的腐蚀环境中。镁合金是最轻的金属结构材料，在军机、卫星、导弹等航空航天器中具有极重要的应用价值，在汽车、民航机、电器产品等有很广泛应用。但由于镁合金在自然环境和各种腐蚀性介质中腐蚀速率皆很高，腐蚀已成为制约其应用的主要问题之一。我们开发的适用于镁合金的富镁涂层，大大提高了镁合金的耐蚀性，其成本与目前使用的高分子类涂层相当，但耐蚀性显著提高。在各种军、民用镁合金的应用场合都具有明显的推广应用前景。铝合金是应用最广泛的有色金属材料之一，但在苛刻的腐蚀性环境中（如海水及海洋气候等），铝合金皆需要采用涂层保护技术，我们开发的适用于铝合金的镁铝复合涂层，其成本与目前使用的高分子类涂层相当。
北京化工大学
2021-02-01
高性能特种粉体材料近终成形技术
该项目属于粉末冶金学科。高性能特种材料具有其他材料不具备的特殊性能，在高技术领域中具有不可取代的关键作用。然而，这类材料往往硬度高、脆性大，难以采用传统技术加工制备，成为许多国防和民用高技术装备发展的瓶颈。为此，项目基于粉体流变成形原理，研发了难加工材料的近终形制造新技术，广泛应用于国防和民用高技术领域。
北京科技大学
2021-02-01
高性能稀土镁合金薄板带生产技术
“高性能稀土镁合金薄板带生产技术”项目是以北京市科委经费支持为起源、以国家“十二• 五”科技支撑计划为发展，以北京科技大学与美国波音公司国际合作开发高性能稀土镁合金等为基础，逐步形成的一项特色科技成果。通过系统地研究铸轧、挤压板坯热轧、铸锭热轧和热处理过程中镁合金组织演变机理与性能控制技术等，研发出具有高成形性能的稀土镁合金；实现了高精度镁合金板成卷轧制过程自动化控制及精整、表面处理技术的开发，并完成了高精度镁合金专用轧机机组及控制装置的研发设计及应用，在此基础上研发出高性能稀土镁合金薄板带生产工艺技术。
北京科技大学
2021-02-01
高性能聚丙烯成核剂的开发和应用
开发了一系列高效聚丙烯成核剂以及相关的生产工艺，并应用所开发的高效成核剂开发了高性能聚丙烯专用料。具体成果如下： （1）开发了具有非对称结构的山梨醇类聚丙烯透明成核剂，应用此类成核剂可以开发高透明聚丙烯专用料，可以应用在食品包装、日用品以及医用注射器等领域。目前此类成核剂已经小批量生产。 （2）开发了制备有机磷酸盐类成核剂NA-40的一步法新工艺，将传统工艺中的三步反应集于一釜完成，工艺简单，产品的总收率达到86%，达到国际先进水平。制备了纳米有机磷酸盐类成核剂，对聚丙烯的力学性能和光学性能都有比较明显的改善，具有良好的应用前景和经济价值。纳米成核剂与市场未纳米化的同类产品相比，在达到相同改性效果时，成核剂的应用量可减少一半，具有较好的推广价值。应用这类成核剂可以开发高透明、高刚性、高耐热的聚丙烯材料。目前，此类成核剂已经批量生产（上海科塑高分子材料有限公司）。 （3）开发了一种新型高效羧酸金属盐类聚丙烯β晶型成核剂，结构属国内外首创，已经申请国家专利。这种成核剂具有较高的成核效率和选择性，能够诱导聚丙烯产生高含量的β晶型，聚丙烯的抗冲击强度提高3-4倍，热变形温度提高10-15℃，解决了聚丙烯一直存在的抗冲击强度和热变形温度不能同时提高的矛盾，应用这种成核剂能够开发高抗冲高耐热的聚丙烯材料。目前，此类成核剂目前处于中试阶段。
华东理工大学
2021-02-01
高性能铝合金架空导线材料与应用
2018年国家技术发明二等奖
电网是我国经济发展的命脉，架空输电导线作为电力输送的“血管”是电网中用量最大、最关键的组成部分之一。导线的导电率每提升1%IACS，全国每年节约线损超70亿千瓦时。特高压、远距离、大容量输电和清洁能源利用的发展，对架空导线的导电率、强度、耐热性能和疲劳性能提出了更高的要求。但提升导电率与同时提高强度和耐热性之间存在矛盾，导致我国电网建设急需的特种导线难以满足工程需求。上海交通大学孙宝德教授团队与江苏中天科技集团合作，经十余年研究，取得以下创新性成果：
1.发明了耐热高导Al-Zr-Y合金材料及微结构调控工艺，解决了耐热相粗大和溶质锆(Zr)原子析出不充分的难题，使导电率从60% IACS提高到60.8%IACS，耐热温度从150℃提高到210℃。研制的耐热铝合金导线电网改造工程中获得大量应用，占国内耐热导线40%市场份额；
2. 发明了高强抗疲劳Al-Mg-Si导线，解决了强化相调控和超细夹杂去除的难题，显著提高了材料的抗疲劳性能，在运行张力增大的条件下，振动疲劳寿命超过3000万次。研制的特种大跨越导线和全铝合金节能导线，占国内30%市场份额，特别是大跨越导线，几乎包揽了国家电网大跨越工程；
3. 发明了高效除氢、活性涂层陶瓷过滤和新型细化剂制备等导线冶金质量控制技术，解决了微量杂质元素与气体去除的难题，实现了电工铝导线的导电率从61%IACS提高到62.5%IACS以上，研制的新型节能导线在特高压工程中获得大量应用。
上述成果依托国家973项目、国家自然科学基金、上海市节能减排专项等项目，共获得19项中国发明专利，1项美国专利和25项实用新型专利，发表论文49篇。成果在特高压电网建设、电网增容改造、新能源并网发电、电网领域节能减排中发挥重要的作用，并且出口到欧美及一带一路沿线国家，海外累计架线超2万公里，打破国际垄断，成为中国制造和中国电力走出去的“国家名片”。
导线性能测试实验室
超细夹杂物去除-现场试验
加拿大奥尔兹湾跨海大跨越——世界拉力最大的输电跨越工程
晋东南-南阳-荆门 1000kV 黄河大跨越
上海交通大学
2021-05-11
区块链实时分阶段性能监测平台
本项目通过创新数据获取方法、创新区块 链性能分阶段评估指标，建立了耦合度较低的 后端数据获取、云端数据处理、前端数据可视 化的性能评估平台原型
中山大学
2021-04-10
低场高性能稀土超磁致伸缩材料
国家“863”支持项目。采用一种新的制造技术，制造<110>轴向取向多晶棒材，在5MPa预应力和500 Oe磁场下的磁致伸缩系数达l//=950-1150ppm，重复性好，一致性高，工艺易于控制，成品率高。已获国家发明专利，拥有自主知识产权。 材料的应用领域及市场前景预测 (1) 国防、航空航天和高技术领域：主要用于制造声纳用水声换能器与水声对抗换能器、线性马达、燃油喷射器、传感器、噪声与振动控制系统等，可用于航空飞行器、地面运载工具和武器等。据预测2015年此领域的世界市场额将达到3.3亿美元。 (2) 运输领域：主要用于反噪声、减振和消振、刹车系统、燃油喷射系统、阀门、泵和线性马达等。预测2015年世界需求量将达到10.5亿美元，是本世纪初用量最大的领域。 (3) 现代高技术领域：主要用于超声波技术、波动采油技术、海洋通讯、海洋开发与勘察、海洋捕捞等。预计2015年此领域的世界市场额将达到3.3-4.0亿美元。
北京科技大学
2021-04-11
喷射成形高性能材料制备技术与应用
新金属材料国家重点实验室喷射成形技术研究室现有副教授以上研究人员4人，其中教育部长江学者奖励计划特聘教授1人，留学回国人员3人，长期从事喷射成形及其它材料制备成形技术和新材料的研究开发，在相关理论和应用研究方面取得了一定的成果，积累了丰富的经验。已经发表相关论文100余篇，申请国家发明专利3项。 喷射成形是一项21世纪新材料开发和传统材料性能提升的先进制备技术，广泛应用于国民经济和国防建设的各个领域。 喷射成形高性能铝合金研究与应用： (1)高硅铝合金：具有良好的综合力学性能以及高温耐磨性能，广泛应用于汽车、机械和电子工业。 (2)超高强度高韧性铝合金：室温抗拉强度达到850MPa以上，同时具有良好的塑韧性和抗应力腐蚀能力，在航空航天工业、核工业、交通运输工业等领域有重要作用。 喷射成形电子材料研究与应用： (1)Cu-Cr电触头材料：合金中Cr相颗粒的尺寸明显细化，触点的开关性能明显提高，使其成为高性能大容量真空开关的优良材料。 (2)轻质Si-Al封装材料：具有低密度、高导热率和与半导体材料相近的热膨胀系数，是理想的新型电子封装材料，尤其适用于航空航天等需要轻质低膨胀封装材料的应用领域。 新型高温（>1200℃）抗氧化耐磨材料研究与应用： 在高温磨损条件下可以保持良好的抗氧化性能，广泛适用于高温加热炉等应用领域。
北京科技大学
2021-04-11
高性能反相乳液型油田降滤失剂
本项目通过超浓反相乳液聚合，利用丙烯酰胺、丙烯酸等单体共聚合成高性能反相乳液型油田降滤失剂。 钻井泥浆处理剂占钻井总费用的40％以上，随着我国三次采油技术的要求，西气东输工程的建设，各种隧道穿越，钻探工程的增加，对泥浆处理剂的用量会迅速增加，该产品作为主要的泥浆处理剂，符合国家整体建设发展战略，具有广阔的市场需求和良好的发展前景。此外，该产品还是性能良好的污水处理剂，对冶金、矿物加工产生的污水具有良好的聚凝、净化作用，对环境治理有重要意义。 目前国内同类产品通常在水溶液中进行，工艺路线长，有污水产生。产品性能较国外同类产品相比，相差甚远。 本技术生产工艺大大简化，产品无需后处理，可直接在泥浆中使用，产品性能大国为先进水平，降低了设备投资和产品成本，无任何三废。
武汉工程大学
2021-04-11