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工业用高性能、多功能聚合物微球的开发
1、项目简介 （1）地板蜡制品用聚合物微球：利用不同的大分子单体进行乳液聚合制备 具有功能性的高分子微球乳液，用于工业地板蜡水。技术性能指标：蜡膜光泽度高，耐磨擦性能优良，抗静电、硬度高、对基材附着性能优良； （2）水泥添加剂用聚合物微球：通过分子设计合成的亲水核/亲或疏水壳高分子微球乳液应用于水泥砂浆中。技术性能指标：提高水泥砂浆粘接性、耐水性、耐久性、柔韧性，与保温材料聚苯板的粘结强度大于 0.8MPa，与面砖粘结强度大于 1MPa； （3）三次采油用聚合物微球：制备尺寸可控、带有亲水性基团的聚合物微球用作油田三次开采用堵水剂，对油田高渗透层进行选择性堵水驱油。技术性能指标：可制备出不同规格的产品，有针对性地在不同孔径的多孔介质内滞留、胀大、控制水的流度，改善或降低流度比，扩大波及面积，降低驱油过程水相渗透率。
江南大学
2021-04-13
高性能稀土基单分子磁体中的对称性策略
验证D5h局域对称性可以有效减弱横向磁各向异性以及抑制磁量子隧穿效应（Chem. Sci.2013, 4, 3310），随后再进一步通过精准分子设计，创造了其时单分子磁体的有效能垒和磁滞回线开口温度的世界纪录（Angew. Chem. Int. Ed.2014, 53, 12966;J. Am. Chem. Soc.2016, 138, 5441;J. Am. Chem. Soc.2016, 138, 2829），同时又发现D5h局域对称性的钬单离子磁体中的超精细相互作用可以有效抑制零场磁量子隧穿效应（Angew. Chem. Int. Ed.2017, 56, 4996） 为高性能稀土基单分子磁体中的对称性策略（包括对称性策略的理论基础、高性能单分子磁体中的理论模拟和实验分析、相关实例讨论）以及未来的机遇与挑战作了全面论述
中山大学
2021-04-13
超高分辨柔性流场感知系统
与高速飞行的飞机不同，微小型无人机体积小，重量轻，飞行速度低，更容易受到环境湍流的影响，需要高灵敏度的小型气流传感器提供全面的空气动力学信息。如何让微小型无人机像鸟类一样感知和操纵气流一直是航空和传感器领域的难题。
面向微小型无人机的飞行参数测量，北航研发团队研制出一种基于氧化钒的高灵敏度柔性流速传感器，实现了0.11 mm/s和0.1°的超高流速和角度分辨力，实验验证了攻角、侧滑角和空速的多参数感知能力，并完成了微小型无人机飞行速度以及机翼微振动的测量，为微小型无人机提供了低成本、高精度的大气参数传感方案。
该传感器基于量热式原理，由中心微加热器产生恒定温差，四周的热敏电阻阵列测量温度分布，根据热敏电阻阵列测得的温度差准确反映流速大小及方向。采用悬空型隔热结构以及高电阻温度系数材料氧化钒作为热敏电阻以增大传感器的测量灵敏度。在聚酰亚胺基底上通过MEMS工艺加工了总厚度90μm的超薄柔性流速传感器，实现了微小型无人机的曲面贴附功能。经风洞测试，流速传感器的理论分辨力达0.11 mm/s,流速测量重复精度约为测量值的0.5%，响应时间约为20ms。在10 m/s时，流速传感器的最大角度灵敏度为36.7 mV/deg，噪音水平为1.78 mV，根据2σ准则计算出其理论角度分辨力为0.1°。
研究团队已经完成流速传感器工程化样品的制备，并将两个流速传感器装载到一个微小型无人机平台上进行飞行参数感知应用。结果表明平均飞行速度的估计误差低于0.2 m/s。由于流速传感器的高灵敏度特性，它甚至捕捉到了机翼的微振动信息，并与外置IMU模块显示了相同的机翼振动频率。这项研究展示了一种柔性高灵敏度流速传感器，拓宽了流场感知在微小型无人机姿态检测、空速估计以及飞行安全监测方面的应用，为无人机的飞行参数测量提供了创新的设计思路与发展前景。
北京航空航天大学
2024-07-08
高性能水基环保型橡胶与金属热硫化粘合剂
橡胶与金属热硫化粘合剂应用于汽车工业、机械工业等领域中橡胶-金属复合制品 及零部件的制造。传统热硫化胶粘剂多为溶剂型产品，含有毒有害的酮类、氯化溶剂、 芳烃溶剂等，且常采用对人体及环境都是有害的重金属盐成分，而环保水基型产品被国 外公司垄断，国内尚属空白。 本项目产品为高性能水分散型环保产品，粘接强度高、耐高温性能好、施工工艺简 单，各项指标均达到国外同类产品先进水平，打破了国外公司的技术与产品上对国内的 制约。 本项目团队同时开发完成以及正在开发许多用于新能源（太阳能及 LED 等）、汽车、 电子电器等先进制造业用各种胶粘剂及新材料项目。在新材料的产业化开发方面拥有较 雄厚的实力。
同济大学
2021-04-11
高性能大直径稀土超磁致伸缩材料产业化技术
稀土超磁致伸缩材料的磁致伸缩应变比压电陶瓷大4倍以上，而且能量密度比压电陶瓷大10倍以上，但其杨氏仅为压电陶瓷的1/3左右。美国将其列为战略性功能材料，并对我国实行禁运。传统制备技术主要有布里吉曼法(Bridgman法，即下拉法)、丘克拉尔斯基法(Czochralski法，即直拉法)和浮区区熔法(Float Zone法)。上述三种制备GMM工艺都存在共同缺陷：1.生产效率很低，生长一件Æ18´150mm定向凝固GMM需要48-168h；2.生产GMM工序很长，需要合金熔炼、晶体生长、热处理等工序，生产成本高，设备投资大，3.生产GMM成品率只有15-30%。 本项目采用具有自主知识产权的一步法工艺和设备生产稀土超磁致伸缩材料，与传统工艺相比较主要有如下优点：1.质量好、高性能。因一步法工艺是将合金熔炼、晶体生长、热处理三道工序集中于一台设备完成，故减少了过程污染，杂质和氧含量低，合金成分控制准确，提高了材料的性能和产品的一致性；2.效率高、成本低。一步法易于实现自动化控制，操作简单，人为因素少，故产品的合格率高(达80%)；单炉产能达5-10公斤，每天可以生产2-3炉，生产效率比传统工艺提高了100-150倍，成本大大降低；3.易于制备大直径（Æ70mm以上）棒材。一旦形成规模生产，大幅度降低生产成本和产品价格。稀土超磁致伸缩材料在低频、大功率换能器中得到了越来越广泛的应用。此外，可广泛应用到机械、电子、石油、纺织、航天、农业等其他领域，是一种重要的新型功能材料，是许多高技术的物质基础，被誉为是21世纪的战略材料。
北京科技大学
2021-04-11
基于高性能计算集群机器学习的交通大数据分析系统
本平台实现交通数据的可视化、预测、关联性分析
中山大学
2021-04-10
高性能钕铁硼整体辐向磁环产业化关键技术
辐向整体永磁环是磁场方向沿径向呈放射状分布的磁性器件，具有高效的励磁作用，能明显提高器件的工作效率，并显著降低其体积和重量，是日本NEOMAX公司的高技术产品，其制造技术对我国采取保密封锁。为此，在广东省教育部产学研结合协调领导小组办公室的资助下，北京科技大学和肇庆三环京粤磁材有限责任公司进行产学研合作，项目总投资150万元，其中省产学研经费50万元，企业自筹100万元。项目组开展了辐射取向磁场设计、整体辐向模具的设计、磁粉高均匀装填技术、整体辐向永磁环烧结及热处理技术和多极/辐向磁环的充磁技术等研究，突破了辐向磁场及模具设计和整体辐向永磁环烧结及热处理技术等关键技术，完成了项目合同的各项技术指标(材料利用率≥90％；磁环生产成品率≥90％；磁体最大磁能积≥320kJ/m3；多极整体永磁环的密度不均匀性≤1.5％；每极气隙磁密波形系数≥0.8，极间磁密不均匀性≤8％；辐向整体磁环的表面磁密不均匀性≤6％)。项目实施后，肇庆三环京粤磁材有限责任公司改拼装辐向钕铁硼永磁环为整体辐向钕铁硼永磁环，不仅大幅提高了磁环的性能和技术附加值，而且节约了原材料80吨，仅原料成本节约1200万元，深受恒磁实业有限公司、闻达磁铁有限公司和肇庆市中宝机电设备实业有限公司等用户的高度评价，产生了显著的经济和社会效益。
北京科技大学
2021-04-11
高性能动力电池高镍系三元正极材料
一、项目简介动力锂离子电池在社会生产和生活中具有广泛的应用，比如新能源汽车。发展高能量动力锂离子电池关键之一就是发展具备高储能能力的正极电极材料。高镍系镍钴锰酸锂 LiNixCoyMnzO2(NCM)具有高的储能容量(>200 mAh/g)、高的工作电压和理论能量密度（800 Wh/kg），能够满足单体电池能量密度的要求，是当前重点研究对象。本项目成功发展高镍系三元正极材料，包括两个类别即 NCM-1 和 NCM-2。NCM-1 展示了优异的电化学性能，在 2.7-4.5 V 工作电压区间和 0.1C 倍率下放电比容量大约 210 mAh/g；当倍率增加到 5C 时，放电比容量依然可以达到 150mAh/g；在 0.5 C 倍率下，经过 100 次充放电循环后，其容量保持率在 95%以上。NCM-2 放点比容量较低，但是稳定性能更优。二、产品性能优势该系列高镍系三元正极材料具有高的克比容量、优异的循环稳定性和倍率性能。同时，该系列产品采用目前工业化制备方法，便于推广。三、市场前景及应用2018 年中国锂电正极材料市场总产值达 540 亿元，其中三元正极材料占比最大，达 258 亿，总占
中山大学
2021-04-10
一种高性能锰酸锂正极材料及其制备方法
本发明针对现有尖晶石锰酸锂和层状锰酸锂正极材料性能的不足，通过原料配比的设计，以及控制合理气氛和热处理温度、时间来制备高性能的锰酸锂正极材料，该材料既有较高的放电比容量，又有优良的循环性能。
四川大学
2021-04-11
醇基燃料高性能引射式自适应配风燃烧技术
本成果属于能源与动力工程技术领域，涉及节能、燃烧、传热学、热力 学、环境保护等等多个相关学科。 成果针对醇基燃料工业燃烧过程中存在积碳堵塞气化管道、燃烧效率 低、燃烧稳定性差、醇基燃料工业燃烧技术及装置不成熟等问题，创新研发了 60-350kW额定功率下负荷大范围变动（25%-120%）醇基燃料引射式自适应配风 燃烧技术： ① 首次开发了醇基燃料引射式自适应配风技术，获得了负荷大范围变动下引 射式自适应配风技术、关键工艺参数，燃烧中能根据热负荷大小自动调节燃烧所 需的配风量，实现燃料完全燃烧； ② 成功首创了低于醇基燃料析碳温度条件下促使其气化的恒温实时预气化 技术，能够在燃烧器的功率调节范围内，实现醇基燃料完全气化，且未见过热积 '③基于自主研发的醇基燃料引射式自适应配风技术、液体燃料无析碳恒温气 化技术，首创了具有自主知识产权的醇基燃料高性能引射式自适应配风燃烧技术, 解决了负荷大范围变化（25%-120%）时的自适应配风、无析碳实时气化、气化管 道堵塞、燃烧效率低、燃烧稳定性差、污染物排放较高等难题，燃烧效率达99. 9% 以上，且完全燃烧后，无粉尘排放，主要污染物排放（CxHy<lppm, C0<lppm, N0x<10ppm）远低于国家标准； ④应用本研究成果提出了适合于中小型燃煤、燃油工业炉的燃烧系统与装置, 并进行了工业应用，可将现有燃煤熔炼炉等中小型工业炉的热效率由25%-30%提 高至80%以上。
重庆大学
2021-04-11