作为最终产品的零部件，必须具备较高的综合机械性能，以满足产品使用性能与使用寿命，这就要求选用更好的材料或采用更先进的工艺制造技术以大幅度地提高零部件的强度和韧性。按照材料研究领域的共识，高性能零部件必须具备超细晶粒、高洁净度和成分高均匀性 3 个主要特性，而对新型高性能锻件的研究和开发也必须建立三个前提条件之上，也就是在基本不增加制造成本，尽可能少地利用合金资源与能源，以及基本不降低塑性和韧性。满足以上条件后，可实现锻件的强度增加一倍和使用寿命增加一倍的目标。而达成这一目标的核心理论与

本成果通过复合材料各组分界面性质研究，精密控制复合材料的组分和亚微观结构，从而采用通用的复合工艺，通用工程塑料基材和市售的膨胀石墨和碳纤维，再经过具有自主知识产权的科学处理技术之后，获得具有高电导率和很好力学性能的抗电磁工程塑料。

该技术以 Si、Al 替代 Pb，研制出新型无铅环保硅黄铜合金，优选出合适的低压铸造工艺参数，并开展产品设计，成功制备了新一代环保黄铜水龙头，实现了黄铜制品的“无铅化”，解决了现有的黄铜材料制备工艺复杂、降铅与切削性能难以兼顾等技术难题。本团队制备的环保黄铜水龙头完全“零铅”，析 Pb 量远小于 5μg/L 的相关标准限值，与常用的 HPb59-1 水龙头相比，其拉伸 强度提高 48.8%、延伸率提高 66.7%、综合切削性能提高 7.5%、 耐蚀性能提高 63.6%、良品率高达 85%、制造成本降低 25%以上，整体技术指标达国际先进水平，完全可取代进口产品。 

铝及其合金是工程应用最广泛的结构材料之一。传统的铝合金零件通过铸造、锻造和粉末冶金等方法制造，与这些传统制造过程相关的工具设备增加了制造成本和交付周期。3D打印技术由于为制造设计提供了丰富的自由度而广泛应用于工程零件的制造。现有3D打印技术中，选择性激光熔化（SLM）是发展最为广泛的方法之一。但是SLM工艺中的冶金缺陷如许多裂纹、球化和气孔导致只有有限数量的金属适合该种工艺，且具备满足要求的密度、微观结构和强度。 中南大学粉末冶金研究院李瑞迪研究员和新西兰奥克兰大学、中车工业研究院有限公司等单位合作通过对合金元素进行调控和热处理工艺的探索，发展了一种适用于SLM制备工艺，具有良好抗裂性和高强度Al-Mg-Si-Sc-Zr合金。相关论文以题为“Developing a high-strength Al-Mg-Si-Sc-Zr alloy for selective laser melting: crack-inhibiting and multiple strengthening mechanisms”于4月13日在金属材料顶级期刊《Acta Materialia》在线发表。 在该项工作中，研究人员设计了一系列Al-Mg（-Si）-Sc-Zr合金，并用雾化合金粉末进行3D打印制备。在没有Si元素的情况下，Al-xMg-0.2Sc-0.1Zr（x=1.5,3.0,6.0wt.%）合金在制备过程中均易发生热裂纹，平均裂纹密度随Mg含量的增加而增大。发现在Al-6Mg-0.2Sc-0.1Zr合金中加入1.3wt%的Si能够有效地抑制SLM过程中的热裂纹，同时细化制备合金的微结构，从而提高打印试样的力学性能。 图1：不同成分的打印样品晶粒尺寸和形貌EBSD分析结果：（a）1.5 wt%Mg，合金1；（b）3.0 wt%Mg，合金2；（c）6.0 wt%Mg，合金3；（d）6.0 wt%Mg+1.3 wt%Si，合金4。晶体学取向用倒极图（IPF）表示。 图2：Mg和Si元素对试样断裂行为的影响。（a）不同合金成分（合金1，合金2，合金3，合金4）的拉应力应变曲线。（b-e）合金1（b）、合金2（c）、合金3（d）、合金4（e）的断口SEM图像。 通过对合金成分的进一步微调，研究人员设计了一种新型合金Al-8.0Mg-1.3Si-0.5Mn-0.5Sc-0.3Zr。这种新合金具有明显的细化微观组织，由亚微米胞体和胞体中存在的共晶Al3（Sc，Zr）纳米粒子（2-15nm）和粒间Al-Mg2Si共晶（Mg2Si直径10-100nm）组成。打印试样中形成了高密度的层错和独特的9R相。试样的拉伸强度和延伸率分别达到497MPa和11%。经过时效处理后，试样的拉伸强度达到550MPa，塑性在8%～17%之间。除了固溶强化、晶界强化和纳米颗粒强化外，高密度层错也有助于强化。 图3：不同组分（a1-4）合金#4；（b1-4）合金#5的SLM打印样品的细晶区TEM图像：（a1-2）合金4的胞状结构；（a3-4）合金的柱状结构；（b1-5）合金（b2）的胞状结构是（b1）的暗场图像；（b3-4）合金的柱状组织#5；图（a2），（a4），（b2）和（b4）显示了晶间共晶组织；（b5）是SLM-printed Alloy#5细胞的干HAADF图像和主要元素（Al、Mg、Si、Sc、Mn和Zr）的相应EDX图谱。 图4：（a）SLM打印合金#5时效前后的拉伸应力应变曲线。曲线“#5”表示打印合金#5；曲线“#5-HT1”表示360℃时效8h的合金#5；曲线“#5-HT2”表示300℃时效8h的合金#5。（b）在合金#5-HT2断裂处拉伸试样的透射电镜显示具有高密度位错和SFs的变形组织。（c）沿[001]方向的变形亚晶中滑移带和滑移方向的HRTEM图像。（d）在（-100）面上用（c）图中标记区域的傅里叶逆变换图像显示出高密度位错。 这项研究成果通过在原有3D打印Al-Mg-Sc-Zr合金中添加Si元素，形成了精细打印微观组织，获得了无裂纹的打印合金成分。随后通过热处理时效工艺引入高密度层错并细化晶粒，开发出了一种具有低热裂敏感性和高强度的新型铝镁合金。这项工作提供了一种解决和消除SLM工艺中的冶金缺陷的铝镁合金成分设计方法和热处理工艺，推动了SLM制造技术的工程应用。

工业企业有很多高温过程，生产过程完成后剩余大量的废热，如果加以回收利用，生产成本会大幅度下降。许多大型工业企业在生产过程设计或系统优化时已经考虑了生产废热的回收利用，但还有企业没有考虑废热的回收。随着废热回收技术的发展，原来被认为不能回收或不值得回收的热量已经可以经济地回收利用。 冶金生产可以回收的废热可能有以下几个方面：高炉、加热炉、炼焦和自备电厂等，其他工业过程包括玻璃、陶瓷等热加工过程的炉窑、石油炼制过程废液。 北京科技大学的废热回收采用先进的无机传热元件将废热从废热介质中提取出来，然后倾注到废热回收介质中生产热水或蒸汽。   无机传热元件有以下特点： 传热能力强：热量在传热元件中以驻波形式传递，元件最远端具有最高的传热能力。 工作工质安全：根据在斯坦佛大学的测试，工质的辐射特性欲金属相同，对动物眼睛(兔)没有刺激作用；对老鼠进行强制灌食没有发现对笑消化系统的不良影响。 工作寿命长：传热元件内部有3层工作膜，靠近金属管壁的一层将工质隔离开来，实现致密保护，避免了金属的腐蚀。 由无机传热元件组成的环热装置具有功率大、体积小、操作简单和免维护等优点。废热回收装置直接安装在烟道或流体通道上，通常之在高度上有少量的提高。 一般废热介质（液态和气态）只要温度高于200℃就可以用来生产蒸汽，而温度在150℃～200℃之间 可以用来生产生活用热，低于150℃的热量虽然也能回收利用，但考虑到烟气中的腐蚀性气体会结露造成设备的腐蚀破坏，通常就不再回收利用。◆经济效益及市场分析 北京科技大学的无机传热传热技术已经在多种工业场合应用，在冶金企业中，已经在加热炉上应用，如坯材车间、轧钢车间等。按照经济效益分析，通常理论投资回收期在0.3年，考虑生产随市场波动等因素，实际工程的投资回收基本上不超过5个月。 以一台30000Nm3/h烟气量的废热回收装置为例。2003年11月签订合同后，装置加工40天完成，建筑安装15天完成，一次试车成功，运行半年节约燃料煤1500t，当地煤价格450元，此项节省67.5万元，生产蒸汽6570t，蒸汽价格90元/t，价值59.13万元。实际项目投资回收期不足3个月。 火力发电厂锅炉的排烟温度只要超过150℃就有回收价值。按照电站锅炉的经验数据，排烟温度每降低30℃，锅炉效率可能提高2％。而这2％的锅炉效率，对于一台300MW发电锅炉将意味着每年千万元的燃料费。如果是燃煤锅炉，还会因为降低煤耗而减轻锅炉磨损，延长锅炉寿命。

TiAlN、CrAlN薄膜特点： 1．硬度高、摩擦系数低、与基底结合力强。 2．热稳定性高，高温机械性能、高温抗氧化性能及抗腐蚀性能优异。 3．太阳吸收-发射比(αs/ε)低，具有优异的抗紫外辐射能力和稳定性。 4．可在高温、辐射、腐蚀等恶劣环境下工作。 5．空间稳定性好、寿命长、无污染、使用方便。 6．作为新一代航天器热控防护涂层材料，具有巨大的军事应用前景。

【项目来源】江苏省中医药局项目“哮宁口服液抗哮喘复发的研究”，编号：H-009；江苏省科技厅指导性项目“中药热喘平治疗支气管哮喘发作期的研究”，编号：BS98396。 【成果鉴定】经江苏省科技厅组织专家鉴定，达到国内领先水平。 【类    别】中药新药六（2）类。 【剂    型】合剂（口服液）。 【处方来源】南京中医药大学中医学资深专家根据哮喘病证表现以痰热蕴肺，肺失清肃，络脉不利多见的特点，研制成热喘平口服液，具有明显的平喘、化痰、止咳作用，并能改善肺功能，调节机体免疫功能，控制病情，减少并发症。 【功能主治】解毒化痰，宣肺活血。主治支气管哮喘。 【主要技术指标】 1．临床研究：临床观察支气管哮喘85例，其中治疗组55例，对照组30例，治疗组总有效率为90.90%，与对照组73.33%相比，有显著性差异（P＜0.01），在改善喘息、咯痰、咳嗽，肺部哮鸣音等主要症状体征，降低外周血嗜酸粒细胞、免疫球蛋白、T淋巴细胞亚群、改善肺功能、血液流变学等指标方面，治疗组均明显优于对照组。 2．药效学试验：热喘平口服液具有平喘、抗炎、祛痰、镇咳和抗菌作用。临床和实验研究表明，热喘平口服液具有抗炎、抗感染、拮抗炎性介质，降低气道高反应性，调节免疫紊乱，改善微循环等多种综合作用，从而达到改善肺功能，控制病情，防止哮喘反复发作的治疗效果。 【推广应用前景】哮喘发病率高，热喘平作为治疗哮喘痰热蕴肺证的有效制剂，具有良好的推广应用前景。 【进展情况】已完成临床前主要研究工作。

1 成果简介肿瘤磁感应热疗技术是清华大学历时 9 年，自主创新研发出的微创、安全、有效的靶向肿瘤热疗技术。磁感应热疗是将磁性介质植入或导入肿瘤组织，在交变磁场的作用下，肿瘤内温度可迅速升高到处方温度，肿瘤细胞迅速被杀死。肿瘤磁感应热疗具有治疗成本低、适应症广泛、无毒副作用等优点。肿瘤磁感应热疗设计理念新颖，较高温度直接凝固蛋白质，疗效确切，每次治疗仅为 5~20 分钟。 磁颗粒动脉栓塞热疗是应用磁颗粒对由动脉供给的肿瘤进行选择性栓塞，然后根据在交变磁场下， 磁颗粒由于磁滞效应或奈尔松弛现象会产热升温的原理，对肿瘤进行治疗的双重治疗方法。 磁介质的动脉栓塞对介质的最佳尺寸应介于 200 纳米和 3 微米之间。美国 ISP 公司的羰基铁粉已获美国药品管理监督局 FDA 批准作为人体铁元素补给， 被人体吸收率超过80％，远远超出目前使用的化合物铁补给物。本研究室创新性地将羰基铁粉的应用范围从人体补铁拓展至磁感应栓塞热疗，动物实验结果表明该介质安全、升温性能优越，满足磁感应栓塞介质的全部要求。它具有良好的生物相容性以及体内外磁感应升温性能，而且粒径为微米级， 能确保在动脉栓塞过程中， 阻塞肿瘤的毛细血管床，而不会通过毛细血管进入静脉循环。所以它是肿瘤动脉栓塞磁感应热疗的优良介质候选。 项目特色及创新点：首次将羰基铁粉应用于肿瘤磁栓塞热疗。首次系统研究磁性高分子微球的制备过程参数对磁性微球性质的影响，并优化制备参数。相对于纳米磁性颗粒，微米级的磁性颗粒在靶向性和利用率方面更有优势。2 应用说明相对于纳米磁性颗粒，微米级的磁性颗粒在靶向性和利用率方面更有优势，为磁颗粒动脉栓塞热疗提供了一种新的可供选择的靶向介质，具有巨大的临床应用前景。而磁颗粒动脉栓塞热疗，由于其作用稳定、快速、安全，有望成为治疗肿瘤的重要手段，在肿瘤治疗领域中取得突破。羰基铁粉作为肿瘤动脉栓塞磁感应热疗的新型介质，具有符合粒径尺度、安全、高效的特点。这些方面保证了与其他磁感应热疗形式或与其他磁颗粒介质相比动脉栓塞热疗在治疗肿瘤方面的优势。该介质的应用有望在磁感应栓塞热疗中取得突破。3 合作方式融资投入、 市场推广。

液态金属薄膜热界面材料是一种具有超高热导率，能解决极端高热流密度散热难题的低熔点合金热界面材料。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、技术分析 液态金属薄膜热界面材料是一种具有超高热导率，能解决极端高热流密度散热难题的低熔点合金热界面材料。基本原理为：填充于发热芯片与散热器之间，起到减小接触热阻，强化传热，降低高功率芯片温度的作用。 液态金属薄膜热界面材料实现途径包括组分调配和物化处理两步骤。通过组分调配设计具有高热导率的合金，然后通过物化处理提升材料的传热性能和稳定性。 一、主要技术优势 （1）热导率是传统材料的5倍以上； （2）接触热阻相对传统材料降低50%以上； （3）耐高温200ºC，传统有机材料一般耐温低于100ºC； （4）寿命相对传统有机热界面材料提高一倍以上。 二、主要性能指标 （1）热导率不低于30W/(m·K)； （2）接触热阻不大于0.3cm2·K/W； （3）高温250ºC老化100小时，接触热阻增加值不大于0.3cm2·K/W。