成果与项目的背景及主要用途：钢铁材料的腐蚀现象普遍存在于国民经济的各部门中，给社会发展带来巨大的经济损失和金属材料资源的消耗。据统计，每年钢材腐蚀损失占钢材总产量的 10%，经济损失占国民经济总产值的 2%4%。我国 2003 年对腐蚀最新调查表明，每年为腐蚀支付的直接与间接费用的总和估计可达 5000 亿人民币，约占国民经济总产值的 5%，2001 年因腐蚀损耗钢材约1500 万吨。腐蚀也是导致设备失效、造成重大灾难性事故和严重的环境污染的重要原因之一，这在石油化工及电力能源领域尤为突出。因此，研究和开发先进的防腐蚀技术对于经济的可持续发展具有重要意义。目前主要的镀锌工艺有：电镀锌(电镀、离子镀或离子注入等)、冷镀锌(机械镀、涂刷镀等)、热镀锌(包括热浸镀、热喷涂镀)。纳米复合粉末渗锌工艺是利用热处理中金属原子相互渗透扩散的原理，在钢铁构件表面形成一种锌/铁合金保护层，以防止环境腐蚀的一种新型防腐方法。与其它镀锌工艺如热喷涂锌、电镀、热浸镀锌比较，粉末渗锌工艺具有独特的优势，如工艺过程简单、不污染环境、耗锌量低及节省能源等。渗锌涂层均匀光滑，属于冶金结合因而其结合强度高，具有优异的耐腐蚀性和抗磨损特性等。 纳米复合粉末渗锌技术从工艺到设备研制完全采用国产的原料和设备，不需要进口专用的原料和部件，具有自主的知识产权。该项目属于投资少、生产成本低和见效快的高新科技成果。经过近二年多的工业化生产探索实践，证明该技术的先进、合理和实用性，工艺过程稳定、技术成熟可靠。 技术原理与工艺流程简介：纳米复合粉末渗锌技术属于化学热处理范畴，原理为：将表面清洁的金属构件埋入装有冲击粒子(SiO2)、金属粉末(Zn、Al/Zn)合金粉末、活化剂(NH4Cl)、促进剂稀土硅铁粉末等组成粉末渗剂的密封容器中，放置在炉中加热并进行机械旋转滚动；在活化剂与促进剂、以及机械滚动能和热能的共同作用，将金属原子扩散渗入钢铁构件表面，形成均匀和致密的、具有一定厚度的金属化合物冶金扩散涂层。为了提高生产效率和降低生产成本，采用机械滚动辅助加热方式，以运动粒子和活性高的粉末不断冲击构件表面，加速热传导和扩散速度并提高渗金属效率。与目前常用防腐工艺比较，其突出特点是： (1)涂层均匀性和致密性好、与基体为冶金结合附着强度很高； (2)可实现锌、铝及锌铝复合等热扩散涂层，耐腐蚀能明显高于电镀、热镀与喷涂涂层； (3)将传统化学热处理的热扩散温度由900-1100oC 高温状态降低到低温 400-600oC 范围、并缩短加热保温时间，生产过程耗能明显降低； (4)由于加热温度低对钢铁构件力学性能没有影响； (5)设备投资少、维护简单及使用寿命长，节约能源及原材料，是一种低成本、高效率的绿色生产技术。 生产工艺流程包括：除油→除锈→水洗→防锈→烘干(凉干)→装加热渗罐→热扩散过程→构件保温冷却至出炉→分离→钝化→冲洗→干燥包装成品。 技术水平及专利与获奖情况：该项目已于 2004 年 6 月通过天津市科委组织的鉴定，被认为达到国内领先水平。“纳米复合粉末渗锌防腐技术”是天津市科委鉴定成果、登记号：津 20040241。 应用前景分析及效益预测：该技术在国内市场具有很强的竞争能力和应用前景，其主要原因为：1)热扩散涂层综合性能高。与热镀、热喷涂等比较，涂层具有优异抗高温氧化性、耐腐蚀性和耐磨损冲击性；与物理及气相沉积、离子化学热处理等比较，工艺简单、设备投资少、成本低效率高，因而具有很好市场竞争力。2)纳米复合粉末热扩散涂层工艺是自主开发新型技术，目前处于国内领先水平。该生产工艺先进，能耗低，成本低廉，具有良好的技术和价格优势。3)目前我国大力促进清洁生产，为绿色表面热扩散涂层生产技术创造很好的市场发展前景。粉末渗锌涂层与电镀锌和热浸镀锌比较，具有节约原材料、生产过程没有“三废”排放及涂层耐腐蚀性高的特点，在目前国家积极促进改造传统电镀和热浸镀加工行业的形势下，粉末热扩散渗锌涂层工艺将是替代上述传统工艺的最有效防腐技术。我国 20 世纪 90 年代就进行了粉末渗锌技术的产业化生产研究，但目前在国内市场真正实现批量化渗锌涂层产品加工的单位很少。利用该技术加工的产品价格为 1700-2000 元/吨，消耗原料主要为锌粉 1.4-1.5 万元/吨，投资 80 万元可以建成一条年生产能力为 5000 吨的生产线，可处理工件长度为 4.5m，这样年产值可达 850-1000 万元，利税可达 255-300 万元。 应用领域：纳米复合粉末渗锌技术在钢铁材料的防腐蚀方面具有广泛的工程 应用前景，其主要应用范围包括： （1）电力输变电设备：电力、电信铁塔构件； （2）邮电通讯工程：线路金具、输线管件及部件防腐处理； （3）船舶制造：各种紧固标准件、管件和锚链等； （4）建筑领域：马钢脚手架、五金及钢钉等； （5）航空航天：火箭发射架和飞机制造紧固件等； （6）海洋工程：搭建海上油田各种构件； （7）石油化工：塔板、浮阀及填料等化工设备塔内各种构件； （8）工程机械：各种五金标准件、钢结构配件、水暖件等； （9）汽车制造：各种螺钉、螺母、垫圈及配件等； （10）铁路和高速公路：紧固件和高速公路上的护栏等。 合作方式及条件：技术合作、转让和技术服务，设备销售和产品加工。

海洋生物污损，是指藤壶、贻贝、藻类等海洋生物在船舶、海底电缆、海上平台等浸没表面的附着生长现象。看似微小的生物群落，实则危害巨大：它们会增加船舶航行阻力，导致燃油消耗激增（据统计，全球船舶因污损每年多消耗约7000万吨燃油）；会堵塞海底光缆、油气管道，影响通信与能源传输的稳定性；更会干扰海洋探测设备的精度，甚至导致勘探数据失真。传统应对方式依赖定期人工清理或使用含锡、铜等重金属的防污涂料，但前者成本高昂（大型船舶每年维护费用超百万元），后者则面临环保法规收紧（国际海事组织IM0已逐步限制有毒防污剂使用）的严峻挑战。 技术突围：中科院纳米所"纳米增韧耐磨海洋污涂料"的颠覆性创新 面对这一全球性难题，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所给出了"中国方案"——其研发的"纳米增韧耐磨海洋污涂料"，以纳米技术为核心，突破了传统防污涂料的性能瓶颈，为海洋装备防护提供了长效、环保、经济的解决方案。 传统防污涂料常面临"防污期短"与"易脱落"的两难：为增强附着力，需提高漆膜硬度，但硬度过大会导致柔韧性不足，在复杂工况（如卷绕、弯曲）下易开裂；若降低硬度提升柔韧性，又易被水流冲刷脱落，防污效果难以持久。 中科院团队创新性地引入纳米复合增韧技术，通过构建"纳米颗粒-有机基质"互穿网络结构，大幅提升了漆膜的力学性能：一方面，纳米颗粒（如二氧化硅、碳纳米管等）均匀分散在树脂基体中，形成"应力分散点"，有效抑制漆膜在弯曲、拉伸时的裂纹扩展，使漆膜耐弯折性提升3倍以上；另一方面，纳米级的交联结构增强了分子间作用力，漆膜硬度可达2H以上（传统防污涂料多为HB-H），高压强下（如深海高压环境）仍保持完整。这一突破彻底解决了"防污"与"耐用"的矛盾，让涂料在长期浸泡、机械形变等复杂条件下仍能稳定发挥防污功能。 成果发布于：2025 年 7 月

产品介绍 UCN纳米智能黑板，是一个集成纳米触控、高清大屏显示、电脑主机、普通黑板、电视电脑等诸多功能于一身的多媒体教学平台。它尊重师生使用习惯，将传统教学黑板和可感知交互的智能黑板无缝对接，既可全屏粉笔书写，又具多媒体教学功能，操作模式简洁，同时内置专业教学软件、应用平台及管理平台，老师可灵活运用教学工具，分享调用优质教学资源，远程管理维护升级，已被广泛应用在教育教学领域，适用于各学龄段。 产品特点 自主知识产权 拥有纳米触控膜和纳米智能黑板的自主知识产权; 视力保护 表面防眩光玻璃+自主研发纳米涂层，保证超大可视角度，且有效过滤有害光线 全方位安全设计 拟态纯平表面、四周圆角设计，高强度钢化玻璃，防水防尘抗外力冲击; 多种书写方式 普通粉笔/白板笔/电容笔/手指触控，尊重老师教学习惯;拟态纯平表面、四周圆角设计，高强度钢化玻璃，防水防尘抗外力冲击; 双系统，大尺寸 配备Windows与Android双系统 搭载软件平台 内置自主研发的教学应用平台和管理平台，海量教学资源，同时提供远程设备管理与维护; 磁性吸附 左右两侧支持磁性材料吸附，方便非电子类教材展示; 显示窗口，一键下移 液晶显示窗口高度可调整下移，触控不受影响，适应不同老师身高; 产品参数

产品介绍 UCN纳米智能黑板，是一个集成纳米触控、高清大屏显示、电脑主机、普通黑板、电视电脑等诸多功能于一身的多媒体教学平台。它尊重师生使用习惯，将传统教学黑板和可感知交互的智能黑板无缝对接，既可全屏粉笔书写，又具多媒体教学功能，操作模式简洁，同时内置专业教学软件、应用平台及管理平台，老师可灵活运用教学工具，分享调用优质教学资源，远程管理维护升级，已被广泛应用在教育教学领域，适用于各学龄段。 产品特点 自主知识产权 拥有纳米触控膜与纳米智能黑板自主知识产权 视力保护 表面防眩光玻璃+自主研发纳米涂层，保证超大可视角度，且有效过滤有害光线 全方位安全设计 拟态纯平表面、四周圆角设计，高强度钢化玻璃，防水防尘抗外力冲击; 多种书写方式 普通粉笔/白板笔/电容笔/手指触控，尊重老师教学习惯;拟态纯平表面、四周圆角设计，高强度钢化玻璃，防水防尘抗外力冲击; 双系统，大尺寸 配备Windows与Android双系统。 搭载软件平台 内置自主研发的教学应用平台和管理平台，海量教学资源，同时提供远程设备管理与维护; 磁性吸附 左右两侧支持磁性材料吸附，方便非电子类教材展示; 显示窗口，一键下移 液晶显示窗口高度可调整下移，触控不受影响，适应不同老师身高;

产品详细介绍工作原理研磨：利用剪切力（shear force）、摩擦力或冲击力（impactforce）将粉体由大颗粒粉碎成小颗粒。分散：纳米粉体被其所添加溶剂、助剂、分散剂、树脂等包覆住，以便达到颗粒完全被分离（separating）、润湿（wetting）、分布（distributing）均匀及稳定（stabilization）目的。在做纳米粉体分散或研磨时，因为粉体尺度由大变小的过程中，范德华力及布朗运动现象逐渐明显且重要。选择适当助剂以避免粉体再次凝聚及选择适当的研磨机来控制研磨浆料温度以降低或避免布朗运动影响，是湿法研磨分散方法能否成功地得到纳米级粉体研磨及分散关键技术。纳米级分散研磨机采用三维高频振动技术，产生每分钟上千次的冲击、剪切、研磨，效率比球磨机提高几十倍。通过冲击力和摩擦力结合的方法来减小颗粒尺寸。电磁动力马达产生振动，通过研磨球的冲击振动减小样品的尺寸，此外，由研磨球翻滚运动产生的摩擦也使样品的尺寸进一步减小。高频振动确保3分钟内可将物料混合均匀，效果、效率均优于进口设备“红魔鬼”“快手”。行业应用ü 适用于实验干样品或悬浮液中固体样品的精细研磨粉碎ü 适用于乳状液或糊状物的均匀化处理ü 适用于纳米材料分散，效果优于普通机械法和超声波法ü 适用于无机矿物材料的表面改性、光饰作用，金属材料的机械合金化优点ü 选择性研磨：研磨过程开始时，通过冲击力减小样品的尺寸，此外，由研磨球翻滚运动产生的摩擦也使样品的尺寸进一步减小ü 研磨后样品粒径的分布窄，均匀化程度好ü 可避免结块现象ü 处理样品量大，6个研磨罐，最大处理量达6Lü 研磨罐独立，避免交叉污染 ü 可进行无铁研磨  丰富的罐体和磨球材质，可进行防止掺入杂质的无铁研磨 主要技术参数如下：    工作电压：     单相220V/50HZ    研磨罐容量：   50—6000ml    定时器：       0—99小时    变频器：       0.75KW    电机功率：     0.75KW      振动频率：     1500rpm    主机尺寸：     Φ600 * 800    主机重量：     110kg    最大进样尺寸： < 10 mm    最终出样尺寸： 5– 10 μm

环氧树脂具有较好的力学性能和热性能，在各种领域中被较为广泛的应用。特别是在以纤 维增强塑料为中心的复合材料领域中，环氧树脂多被用作基体树脂、玻璃纤维、碳纤维、硼纤 维等多被用作增强纤维。 纤维增强塑料复合材料与金属材料相比，其比强度、耐腐蚀、重量较为优良，特别在要求 轻量化的飞机或钓鱼竿、高尔夫球杆、网球拍及其他运动制品等用途中有更广阔的应用。当今 70%以上的先进纤维增强塑料复合材料产品是用预浸料铺迭固化而成的。预浸料是制备复合材 料的中间基材，其质量直接影响到复合材料构件的质量。 对于预浸料所使用的环氧树脂来说，高温固化预浸料成型的复合材料时往往在复合材料内 产生较大的内应力，从而影响尺寸精度，且成型工艺复杂，耗能较高，此外制备芯模、模具等 辅助材料选材范围窄，最终导致复合材料的成型成本昂贵。本项目要解决的技术问题是克服现 有技术的不足，提供一种室温下贮存期长且能在中低温下完成初步固化的环氧树脂组合物、提 供一种工艺简单实用、成本低廉、产品质量好的预浸料的制备方法和该预浸料成型复合材料的 制备方法。

北京化工大学先进复合材料研究中心依托学校211工程项目引进了先进的MAW-20-LS1-6型六维缠绕机，该缠绕机可实现芯模转动、机械手臂的水平、上下和前后移动以及丝嘴的旋转和摆动功能，是迄今为止国内第一台实验室用的六维缠绕机。目前中心已建成一套先进的碳纤维缠绕工艺技术研发平台，利用CNC21计算机缠绕控制软件和ETS计算机纱线张力控制系统，可制备最大直径为0.5米、最大长度为1.5米的多种碳纤维缠绕复合材料制品，还可用于其它高性能纤维(Kevlar、PBO、GF)等复合材料制品的成型。中心先后承担了数项国家863和民口配套项目，重点开展高性能碳纤维(T700、T800、T1000)以及其它高性能纤维(Kevlar、PBO、GF)界面相容的树脂体系及成型工艺研究，研发了系列化的缠绕用环氧树脂体系，实现了高性能纤维的强度转化。还研发了如Φ200mm壳体、复合材料线轴以及高压气瓶等制品。中心可开展高性能纤维缠绕成型的结构设计、树脂基体、成型工艺以及产品开发等方面的合作研究或者技术转让。应用范围为碳纤维缠绕成型可充分发挥其高的比强度、比模量以及低密度的特点，可应用于压力容器、大型贮罐、高压管道、火箭发动机壳体等国防和民用领域。

本发明公开了一种离子增强石墨烯纤维及其制备方法，石墨经过氧化得到氧化石墨烯，将氧化石墨烯分散于水或极性有机溶剂中，制成质量浓度为1-20%的纺丝液溶胶，将纺丝液从纺丝头毛细管中连续匀速挤出，进入含有配位离子的凝固液，凝固后的初级纤维用聚四氟乙烯滚轴收集，干燥后得到离子增强的氧化石墨烯纤维，经化学还原，得到离子增强的石墨烯纤维。纺丝工艺简单，室温操作，不用强腐蚀性试剂，过程绿色环保，所得离子增强石墨烯纤维力学性能优异，有较好的韧性，可编织成石墨烯纤维布，也可与其它纤维混编成各种具有广泛用途的织物。

粉煤灰是火力发电厂和供热系统等排放物，是“三废”之一。粉煤灰的主要成分为SiO ? 和A12 O3 ，将其纤维化，成为资源利用，大大提升了粉煤灰的价值；目前在厦门榕兴纸业制造有限公司已实现了粉煤灰纤维的制备。本项目利用粉煤灰纤维改性沥青，使沥青性能明显提高，能满足高速公路建设的要求。根据我国高速公路建设使用的沥青标准，要求有足够的强度、稳定性等。但我国长期以来生产的重交通沥青的品质和数量远远不能满足高等级道路建设的需求，主要依赖进口改性沥青。 项目将粉煤灰纤维应用于沥青中使沥青产品具有低温不开裂、高温不软化的特性；其工艺过程简易，成本低廉；可预先制备施工料，亦可现场调配和施工。使用经表面处理的粉煤灰纤维，添加必要的助剂，直接与熔融热态沥青进行均匀混合；经自然冷却定型，即制成增强改性沥青。本技术所制备的改性沥青中，粉煤灰纤维与沥青有很好的亲和性、渗透到沥青中；且纤维之间相互交错，增强作用显著，热稳定性也明显提高。

预处理是木质纤维素生物炼制过程的前提条件。但预处理过程中产生的多种化合物，包括 呋喃类、有机酸类和酚类物质对后续的酶解和微生物发酵都将产生严重的抑制作用。因此，必 须脱除这些抑制物，才能保证后续生物炼制过程的正常进行。目前，水洗和过碱化调节是两种 最为常用和有效的脱毒方法，但存在着新鲜水耗大、废水排放严重、可发酵性糖损失严重等缺 点，导致了脱毒技术与木质纤维素生物炼制产业化的脱节。 本项目的木质纤维素来源抑制物的生物脱毒技术采用华东理工大学研发的固态生物脱毒 技术。该技术主要使用新型的螺带搅拌式预处理反应器，利用具有自主知识产权的树脂枝孢霉 Amorphotheca resinae ZN1对预处理后的木质纤维素原料进行固态发酵，可以在1天内完全降解 预处理过程中产生的呋喃类、有机酸类和酚类等对后续酶解和微生物发酵有害的化合物；生物 脱毒过程是一个无水耗和低能耗的过程，实现了从“干预处理物料到干脱毒物料”的一个干式 过程，为后续的高固体含量生物转化过程提供了高质量的原料。本技术的实施将大大促进木质 纤维素生物炼制技术的产业化。