植物绝缘油具有高燃点、可再生、可降解、无毒害的特点，是一种环保 型液体电介质。欧美在上世纪90年代研制出植物绝缘油商业化产品，至2006 年，美国Cooper电力的FR3植物绝缘产品已在上万台配电变压器中应用，处于 市场垄断地位，但价格昂贵，国内难以普遍应用。 由于我国电力行业缺乏新型植物绝缘油的研究经验，面临着大量的难点 问题亟待解决，主要涉及三个方面：(1)需要解决植物绝缘油击穿电压低、介 质损耗与运动粘度高、抗氧化能力差的问题，研制出一种高稳定性的植物绝缘 油；(2)需要揭示水分和杂质等因素对植物油纸绝缘击穿特性的影响规律，建 立植物油纸绝缘在多因素下的寿命模型；(3)植物绝缘油与矿物绝缘油具有本 质的差异，已有标准的油中溶解气体分析方法无法适用于植物绝缘油变压器的 故障诊断，需要在大量的试验研究和理论分析基础上建立新的植物绝缘油中特 征气体评估方法。本成果针对上述问题： 1.  主要技术的创新点体现在以下4个方面： (1)  在植物绝缘油批量制备工艺和方法上取得突破，发明了我国首套植物 绝缘油批量生产成套设备。在实验室研究成果的基础上，发明了植物绝缘油批 量多次碱炼和深度吸附工艺及方法，研制出我国首套年产300吨植物绝缘油 的中试生产线和年产1500吨植物绝缘油成套设备，并投入产业化批量生产， 油品各项指标达到预期要求。 (2)  发明了高稳定性植物绝缘油性能调控技术和制备工艺方法，发明了高 稳定性山茶籽、菜籽绝缘油，在提高植物绝缘油氧化安定性、降低油品介质损 耗与凝点方面取得突破，技术指标显著优于国外产品先进水平。 (3)  高稳定性植物绝缘油制备工艺方法及复合抗氧化剂：发现了植物 绝缘油中脂肪酸、酚类抗氧化剂、金属减活剂等含量对油品氧化稳定性的影 响规律，发明了植物绝缘油制备工艺方法以及基于多种酚类抗氧化剂和金属 减活剂的抗氧化剂复配技术，发明了高稳定性山茶籽和菜籽植物绝缘油， 新油主要理化与介电性能指标与国外同类产品先进水平，其中击穿电压 (85kV/2. 5mm)、介质损耗(1. 48%/90°C)、起始氧化温度(210°C)等三个主 要指标显著优于国外同类产品水平。 (4)  高稳定性植物绝缘油单分散纳米添加剂：发现了纳米粒径与表面活性 剂对纳米液体电介质陷阱深度的影响规律，在此基础上调控纳米四氧化三铁粒 径与表面活性剂厚度，发明了具有分散性且性能稳定的四氧化三铁改性纳米植 物绝缘油，解决了纳米粒子在液体电介质中难以分散稳定的问题。   关键技术体现在以下4个方面： (1)  发明了植物绝缘油量产的多次碱炼和深度吸附技术，解决了量产油品 脱酸和介质损耗难以降低的问题，研制出我国首套具有全部自主知识产权的年产 1500吨植物绝缘油量产成套设备。 (2)  发明了抗老化的混合绝缘油，设计了植物绝缘油变压器内部结构。 本成果建立了植物油浸纸电、热老化的寿命模型，提出一种抗老化混合 绝缘油的制备方法，调整变压器内部绝缘结构增加变压器散热性能和使用寿命， 取得的创新性成果有： (a)  提出了植物绝缘油浸纸热老化寿命模型，揭示了植物油浸纸比矿物油 浸纸具有更高的电、热老化特性；建立了植物油浸纸电、热老化的寿命模型与 水解动力学模型，揭示了绝缘纸剩余寿命随水解老化程度变化的规律；发明了 —种矿物油-天然酯混合绝缘油，发现自然酯分子与纤维素发生酯化反应生成的 酯基、水分向植物油中迁移是延缓绝缘纸纤维素老化根本因素。 (b)  发现植物绝缘油-纸绝缘中热稳定纸聚合度明显高于普通纸，采用 热稳定纸、增大油道及调整铁親绝缘等技术优化植物绝缘油变压器绝缘结构， 有效提高了变压器的综合性能。 (3)  植物油变压器油中溶解气体分析技术及油品现场运行维护技术，解决 了传统油中溶解气体分析方法误判率高和缺乏植物绝缘油现场处理手段的问题， 提高了植物油变压器的运行可靠性。 (a)  植物油变压器油中溶解气体分析技术：发现植物油变压器电热故障特 征气体含量与矿物绝缘油变压器的具有显著差异，导致已有的变压器油中溶解气 体分析方法不适用于植物油变压器故障诊断，发明了适用于植物绝缘油故障诊断 的改进杜威三角形分析技术，建立了以H、CH和CH及H、CH和CH为特征量 的电、热故障诊断模型，并定义了新的故障边界条件，改进杜威三角形技术诊断 正确率从59%提高到87%。 (b)  植物油变压器运维技术：通过大量油品劣化特性的试验研究，发明了 以酸值、粘度、水分和介质损耗为关键指标的植物绝缘油劣化程度评估技术， 发明了以复合过滤微分净化滤芯为关键技术的吸滤一体化植物绝缘油离线及 在线处理技术和成套设备，填补了植物油变压器现场运维技术的空白。 (c)  基于以上关键技术发明，开发出10kV、35kV两个电压等级绿色高效 植物油配电变压器系列新产品，发明了 2套植物绝缘油批量生产线和1套植物 油纸绝缘及部件电热老化试验平台，为植物油变压器绝缘系统设计和安全运行 提供了基础数据。 市场及经济效益分析： 随着社会经济深入发展，人们对用电可靠性要求不断提高，电网公司提 出推进绿色电网建设，变压器绝缘油是电气绝缘油最重要的产品，占电气绝缘 油市场总需求的98%以上，植物绝缘油配电变压器已被列入国务院《中国制 造2025》重点领域技术路线图和国家三部委联合印发的《配电变压器能效提升 计划》中，具有广阔的产业化前景。 团队介绍： 团队为“高电压输配电装备安全理论与技术”国家自然科学基金创新群 体，拥有国家杰青及长江学者特聘教授4人、新世纪优秀人才1人(以上数 据不重复统计)。团队围绕学科前沿科学和国家重大需求，持续开展高电压输配电装备运行安全应用基础理论及关键技术研究，自然形成了高电压设备状 态监测与故障诊断、复杂大气环境中电气外绝缘、输配电系统过电压防护、 电工绝缘新材料与新技术等四个方向，作为负责单位承担了国家973项目1项、 973课题7项、863课题2项、国家自然科学基金重点项目3项等，获得国家 科技进步一等奖1项、二等奖3项，国家技术发明二等奖1项。

南开大学科研人员在“氢键吸附剂的合成、结构和吸附性能研究”中，合成出了3类氢键吸附树脂，包括ADS-15,ADS-17,ADS-F8等高分子吸附剂。这些吸附剂在结构和性能上突破了以二乙烯苯为主要原料的普通吸附树脂的框框，对中药主要成分黄酮类、生物碱类、酯类、皂甙类等以氢键吸附机理进行提取分离，具有较高的吸附量和选择性，可得到中药有效成分含量较高的提取物，并且提取工艺简单、生产成本较低，能够适应许多中药成分提取的要求。如人参、绞股蓝、三七、银杏叶、山楂、葛根、苦荞、沙棘、芍药、穿心莲、喜树果、栀子、黄连、三棵针、黄芩等有效成分的提取都已形成较成熟的工艺，部分已用于实际生产，取得了很好的经济效益和社会效益。

目前酚醛树脂基复合材料制件大都是通过溶液浸渍法制备的。相比溶液浸渍法(湿法)，热熔膜法(干法)制备预浸带近年来备受关注。

聚芳硫醚砜[ Polyarylene sulfide sulfone, PASS]是聚苯硫醚（PPS）的结构改性产物，不仅保持了特种工程塑料PPS优异的耐热、耐腐蚀性以及优异的力学性能，而且由于其分子链结构中具有的芳基砜结构，使得这一聚合物具有比PPS更优异的抗冲、抗弯及高温力学性能。目前，只有美国和日本建有PASS工业化生产装置，产品已被应用于汽车工业、电子电器、机械、军事工业等领域，市场前景十分广阔，取得了极大的经济效益。我国的PASS研究开始于七十年代初，现主要研究力量集中在四川大学材料科学技术研究所，十五计划期间被列如国家863高技术计划研究项目。我们在广泛进行PASS树脂的合成、结构与性能研究的基础上，采用常压反应，在极性有机溶剂中合成了高分子量PASS树脂，其对数比浓粘度高达0.65dl/g，质量与性能同国外样品相当，并在此基础上采用不同的方法制得了PASS薄膜，具备了进行产业化工作的条件。随本项目的进行，必将推动具有我国自主知识产权的特种工程塑料及高性能分离膜的研究与生产，并对我国高新材料的发展及其产业化产生极积的推动作用。主要技术指标：PASS为玻璃化温度较高的非结晶性树脂，其玻璃化温度达215℃，热变型温度为190℃；PASS的阻燃性能为V-0级；PASS在室温可溶于特定的溶剂中，可在溶液状态下方便的进行表征并可进行溶液法加工，与此同时，PASS的次级有序结构又使其耐腐蚀性远远优于大多数无定性树脂，如聚砜（PSF）、聚碳酸酯（PC）等。

NK-M快速潜伏性环氧树脂固化剂系南开大学科研人员多年研究和开发的一种新型环氧树脂固化剂，已于1992年通过中试生产鉴定。由其配制的环氧树脂胶粘剂、密封材料、灌封材料及粉末涂料，具有用量少（一般占环氧树脂量的2-5%），常温下不固化、室温储存期达半年以上，而在中、低温（120-150℃）下又可快速固化（时间为10-60分钟）的特点，是作单包装环氧粘合剂、环氧粉末涂料的一种理想固化剂，广泛用于机械、汽车等行业的粘结、电子元件的密封、灌封及金属部件的防腐喷涂等。 采用该技术生产的NK-M固

目前精萘的工业生产法，一般采用箱式分步结晶、似精馏原理的区域熔融结晶方法，工 艺包括工业萘的溶解、冷却、发汗、结晶等重复性的五级或七级分步结晶。在“萘”的结晶 过程中，由于杂质硫茚与萘会形成共熔体，也会在结晶中析出，降低纯化能力。为达到所需 的纯度，需多次重复这样的结晶操作。但受分离推动力的限制，获得的产品精萘仍含有硫茚 0.2～0.5%，甚至0.9%，它是影响“萘”制四氢化萘、十氢化萘 (萘满) 催化剂寿命以及碳纤维 质量的关键因素之一。 本项目通过加入化学添加剂增加分离推动力，研制的无硫超精萘、,其结晶点、灰分、不 挥发物、比色等达到高端化学试剂的程度，可有效应用于萘加氢产品四氢化萘、十氢化萘及碳 纤维等新能源及新材料领域。

 随着激光技术的不断发展，超快超强激光可以在飞秒的时间尺度（1飞秒=10-15 秒）内作用于电子使电子产生约0.1纳米（1纳米=10-9米）量级的空间位移。利用超短超强激光脉冲，人们将可以实现分子尺度下的电子位置的超快及超高精度的位置控制。然而现有的探测技术，却无法实现对电子如此微小位移的精确测量。隧道扫描显微镜（STM）利用的电子量子隧穿信号能以0.1纳米的横向和0.01纳米的纵向分辨率对静止的原子进行成像，却无法对运动中的电子进行成像。光电子显微镜（PEEM）成像系统虽然可以测量运动电子的位置，但是其最好的分辨率仅能达到约3纳米，无法在0.1纳米的尺度进行位移测量。日前，该团队利用强场电离中的时间双缝干涉图样，提出对电子在激光脉冲下的微小位移进行了测量的新方案，该方案的分辨率可达0.01纳米。为了测量电子在超短脉冲作用下的位移，他们把导致电子位移的超短脉冲置于两束较长反向旋转的圆偏振光之间。两束反旋向的圆偏振光先后分别电离电子，构成时间上的电子波包双缝干涉，这在电子动量谱中产生涡旋结构。在没有中间的超短脉冲时，该涡旋结构角向是均匀分布的。当中间加入了一束任意的被测超短脉冲，它将作用于前一圆偏光电离的电子使之产生微小位移，这个微小位移使得电子波包获得一个额外相位，从而导致先后两个电子波包的干涉结构在角方向产生了非均匀性。他们提出通过测量这个非均匀的角向分布，可以准确地提取出电子在超短脉冲作用下产生的亚纳米量级的微小位移。他们的方案对激光的焦斑效应以及两束圆偏振光的相位抖动具有很好的抗干扰能力。左图：新方案示意图；右图：测量方案给出的理论预测结果。 理论提出并在实验上实现了对椭圆偏振强激光椭偏率的原位测量新方案。他们利用两束其它参数相同而旋向相反的椭偏光来电离惰性气体氙（Xe）原子，强场电离得到的电子阈上电离谱和单电离离子总产率谱敏感地依赖于两束光脉冲之间的延时。这些能谱和产率随延时的周期性调制，能够准确反映一个光学周期之中椭圆偏振光的电场强度的最小和最大值间的比值，因此可以用来准确提取每一束椭偏光的椭偏率。研究表明，这一椭偏率测量方案在很大的激光参数范围内普遍适用，这一工作在准确表征超快强激光场的性质方面迈出了重要一步，将对强场物理研究中精细操控原子分子内的超快过程起到重要推动作用。

针对钛合金、高温合金、树脂基/陶瓷基/金属基复合材料等航天装备用难加工材料及其复杂构件磨削加工效率低、质量稳定性差、工具寿命短、加工成本高的技术瓶颈难题，长期开展了单层钎焊金刚石与立方氮化硼（CBN）超硬磨料砂轮高效磨削技术研究。 创新成果 单层钎焊金刚石与CBN超硬磨料砂轮通过钎焊方法实现砂轮对超硬磨料的牢固把持，具有磨粒把持强度高、有序排布、锋利度高、寿命长、绿色环保等优势，突破了常规超硬磨料砂轮主要通过电镀、烧结等机械界面作用把持磨粒、强度低，导致重负荷工况下磨粒易脱落、砂轮寿命短、锋利度差。通过开发钎焊砂轮与磨削工艺的匹配技术，实现了航天装备难加工材料及构件的高效高品质加工。