|
搜索
搜 索
高等教育领域数字化综合服务平台
燃烧合成氮化硅基陶瓷的产业化技术
在高技术陶瓷领域，先进陶瓷占有极其重要的地位，在诸多的先进陶瓷中，氮化硅基先进陶瓷以其高强度、高韧性、高的抗热震性、高的化学稳定性在先进陶瓷中占有独特的地位，是公认的未来陶瓷发动机中最重要的侯选材料。并且在国际上氮化硅陶瓷刀具和氮化硅基陶瓷轴承已经形成相当规模的产业。任何一个跨国刀具公司都有氮化硅基陶瓷刀具的系列产品，足见其在机加工行业中具有不可替代的地位。 但是，影响氮化硅陶瓷推广的一个主要因素，是氮化硅粉末价格昂贵，这是由于传统的制取氮化硅粉末的方法耗能高，生产周期长，生产成本高。本项目采用具有自主知识产权的创新的燃烧合成技术，制取氮化硅陶瓷粉末和氮化硅复合粉末，具有耗能低，生产周期短，杂质含量低，生产成本低等特点，具有广泛的应用前景。 燃烧合成（Combustion Synthesis，CS）又名自蔓延高温合成（Self- Propagating High-Temperature Synthesis，SHS），是利用化学反应自身放热合成材料的新技术，基本上（或部分）不需要外部热源，通过设计和控制燃烧波自维持反应的诸多因素获得所需成分和结构的产物。 自1990年以来，本项目负责人等针对燃烧合成氮化硅陶瓷产业化的一系列关键问题，在气-固体系氮化硅基陶瓷的燃烧合成热力学、动力学和形成机制等方面进行了深入研究后得到的创新成果。 采用本项目的技术，可以生产符合制作先进陶瓷要求的从全α-Si3N4相到高β- Si3N4相，及不同配比的氮化硅粉末，还可根据用户要求，用此技术生产α-Sialon，β-Sialon和其它各种氮化硅基的复合粉末。粉末的质量优良而稳定。 应用于航天、航空及机械行业等，用于制作氮化硅陶瓷刀具、氮化硅基陶瓷轴承、耐磨耐腐陶瓷涂料等。
北京科技大学
2021-04-11
燃烧合成氮化铝基先进陶瓷的产业化技术
氮化铝（AlN）陶瓷具备优异的综合性能，是近年来受到广泛关注的新一代先进陶瓷，在多方面都有广泛的应用前景。例如高温结构材料、金属溶液槽和电解槽衬里，熔融盐容器、磁光材料、聚合物添加剂、金属基复合材料增强体、装甲材料等。尤其因其导热性能良好，并且具备低的电导率和介电损耗，使之成为高密度集成电路基板和封装的理想候选材料，同时氮化铝—聚合物复合材料也可用作电子器材的封装材料、粘结剂、散热片等。氮化铝在微电子领域应用的市场潜力极其巨大。氮化铝还是导电烧舟的主要成分之一，导电烧舟大量地用于喷涂电视机的显象管等器件、超级市场许多商品包装用的涂铝薄膜，有着广泛的市场。但是，影响氮化铝基陶瓷的推广的主要因素之一，是采用传统方法合成氮化铝粉末，耗能高，生产周期长，生产成本高。本项目采用具有自主知识产权的创新技术，采用燃烧合成技术制取优质的氮化铝陶瓷粉末，具有耗能低，生产周期短，杂质含量低，生产成本低等特点，具有广泛的推广价值。 燃烧合成（Combustion Synthesis，CS）又名自蔓延高温合成（Self- Propagating High-Temperature Synthesis，SHS），是利用化学反应自身放热合成材料的新技术，基本上（或部分）不需要外部热源，通过设计和控制燃烧波自维持反应的诸多因素获得所需成分和结构的产物。 自1994年以来，本项目负责人等针对燃烧合成氮化铝陶瓷产业化的一系列关键问题，在气-固体系氮化铝基陶瓷的燃烧合成热力学、动力学和形成机制等方面进行了深入研究后得到的创新成果。 本项目来源于国家教委高校博士点专项科研基金项目（1994.3-1997.3）。 本项目以应用基础研究成果“燃烧合成氮化铝基陶瓷的应用基础研究”已于1999年通过专家函审。 采用本项目的技术，可以生产符合制作先进陶瓷要求的氮化铝粉末，还可根据用户要求，用此技术生产氮化铝基陶瓷粉末。粉末的质量优良而稳定。 氮化铝广泛应用于高温结构材料、金属溶液槽和电解槽衬里、熔融盐容器、磁光材料、聚合物添加剂、金属基复合材料增强体、装甲材料、高密度集成电路基板、电子器材的封装材料、粘结剂、散热片、导电烧舟等。
北京科技大学
2021-04-11
农用抗真菌剂苯菌酮的合成新技术
苯菌酮 (Metrafenon) 属于农用抗真菌剂，用于防治谷物的粉霉病，也用于防治葡萄的霉斑 病。在国际上目前主要有巴斯夫公司生产。华东理工大学率先在国内开发成功苯菌酮合成路 线，打破了国外的垄断，形成具有中国特色的苯菌酮合成工艺，做到工艺简便、收率高。所开发的苯菌酮解决了6-甲基-2-甲氧基苯甲酸合成的难题，也解决另一个关键中间体三甲 氧基甲苯的绿色合成。这二个中间体经过溴化、酰氯化和傅克反应即得目标产物。
华东理工大学
2021-04-11
微波提取技术在中药有效成分提取中的应用
中药成分复杂且很多贵重的有效成分含量极低，只有微量甚至痕量。因此，有效成分的 提取分离是中药开发的关键工序。发展中药提取技术有助于提高中药的提取效率，降低能源消 耗，缩短生产周期，稳定产品质量。微波提取又叫微波辅助提取，是一种具有发展潜力的新型 提取技术，即用微波能加热溶剂，从药材中分离出所需化合物，是在传统提取工艺的基础上强 化传热、传质的一个过程。微波提取技术与传统提取技术相比，具有许多独特的优点，被誉为 “绿色提取技术”，并已成为实现中药现代化的主要关键技术之一。 本课题组研究了微波辅助提取黄花蒿中的青蒿素、阔叶十大功效中的小檗碱、黄芩中的黄 芩苷、金银花中的绿原酸、积雪草中的积雪草苷、墨旱莲中黄酮类化合物的小试工艺过程，并 对青蒿素、黄芩苷、绿原酸、黄酮的微波提取过程进行了中试放大研究。 本项目采用先进的微波提取技术，不仅提取效率高、产品纯度高、能耗低、操作费用少， 而且符合环境保护要求，广泛应用于中草药、香料、食品、化妆品和环境等领域。
华东理工大学
2021-04-11
神经网络技术在复杂腐蚀体系中的应用
1997年欧盟轮执主席国葡萄牙提出开展《腐蚀失效分析方法在工业装置中的应用》项目的构想，由葡萄牙、中国、巴西、荷兰和澳门五国及地区联合参与项目提案，立项为“尤里卡计划”（EU1746），之后合作建立腐蚀失效分析案例的超文本电子图文集，采用专家系统和神经网络技术对腐蚀失效分析案例进行处理，开发一种智能化的计算机支持工具，对运转工厂进行安全分析，对失效和损伤的部件和设备进行失效分析。后又针对石化装置的腐蚀特点开发了此项目。 ① 第一次大规模地收集石油化工企业的腐蚀失效分析案例，输入超文本电子图文集Atlas中。建立了比较系统的案例数据库。 ② 编制了专家系统案例分析框图，对石油化工几种典型的腐蚀失效开裂模式的预测进行了框图分析，提供了一种很有价值的分析方法。 ③ 采用神经网络技术对收集到的案例进行分析，主要分析构件的腐蚀环境、材料状态、运行环境与腐蚀状态之间存在的因果关系。可以进行腐蚀趋势预测，并可应用于设备寿命评估。 大规模地收集石油化工企业的腐蚀失效分析案例，采用专家系统和神经网络技术进行案例分析，在此基础上进行腐蚀趋势预测和设备寿命评估。 运用了先进的计算机处理手段如：超文本电子图文集、专家系统和神经网络技术等，软件可编译成可执行文件，独立运行，用户可以实现查询、检索、打印、智能判断等功能。 软件已应用于齐鲁石油化工公司胜利炼油厂，二制氢装置水分离器V110入口法兰裂缝分析，重整装置炉501进出口管腐蚀分析、第二催化装置再生及循环斜管下料口内插板腐蚀减薄、第一常减压装置减顶换热器泄漏原因分析等工作中，先后应用了该软件，取得了满意的效果，及时地解决了生产装置的腐蚀问题。
北京科技大学
2021-04-11
苯乙烯生产全流程优化运行技术及工业应用
苯乙烯单体是一种重要的有机化工原料，主要用于聚苯乙烯(PS)、ABS树脂、丁苯橡胶、 不饱和树脂等产品的生产。相对来说国内苯乙烯生产装置规模偏小，优化运行技术在苯乙烯行 业的应用相对落后，缺乏国际竞争力。为了改变这一现状，本项目综合应用化学工程技术、建 模技术、计算机应用技术、数据分析处理技术及优化技术，针对乙苯脱氢制苯乙烯工业生产装 置的实际情况，开展烷基化制乙苯过程的机理建模、烷基化产物精馏过程的机理建模、乙苯脱 氢制苯乙烯反应过程的机理建模、乙苯脱氢制苯乙烯产物精馏过程的机理建模、以及基于上述 模型的工业装置关键工艺参数操作特性研究，完成苯乙烯装置在线优化运行技术的研发；并通 过工业装置实际应用，在满足装置约束的前提下，使得生产装置更加接近于约束边界的条件运 行，实现装置运行过程中物耗和能耗的降低与生产效益的最大化。此外，开发了优化系统的界 面，操作人员在浏览器端就可以按要求输入优化系统所需的参数，提交完毕后，优化系统会根 据输入的参数计算出优化值。根据系统给出的优化操作值，调整现场的相关参数指导了苯乙烯 全流程的调优，实现了装置的节能降耗。 该项目在齐鲁石化20万吨/年乙苯/苯乙烯装置上实施以后，烷基化反应产物分离过程蒸汽 消耗降低了2.7%，乙苯脱氢反应过程蒸汽消耗降低了2.6%，脱氢反应产物分离过程蒸汽消耗降 低了2.1%，综合能耗降低2.3%，各项技术和经济指标达到了令人满意的效果，经过技术科经济 核算，可净创直接经济效益425.6万元/年。
华东理工大学
2021-04-11
输电铁塔用高强厚壁角钢温冲孔技术开发
通过一套加热装置，在现有的数控型钢联合生产线设备上，实现对Q420高强钢工件的自动加热和冲孔，以期达到提高生产效率的目的。项目研究创新了高强、厚板、小孔冲裁的加工工艺；确定了温度对高强钢强度、塑性、韧性指标的影响程度。该项目采用冲技术进行冲孔，实现了无裂纹冲裁，保证了孔周围组织的稳定，可生产出合格产品。◆经济效益及市场分析 应用领域是输电线路杆塔加工。随着国家节能减排目标的实施，高强度级别的高强钢在输电铁塔上的应用越来越广泛，所占比例越来越重，500kV以上线路铁塔中，Q420高强钢所占比重高达50%以上。而Q420高强钢在常温下冲孔很难保证孔径周围材质的稳定，因此铁塔设计要求Q420高强钢常温下加工必须钻孔。但钻孔效率低，严重制约了生产厂家的铁塔产量。因此该成果为杆塔生产厂家加工Q420或以上强度级别的高强钢提供了一项高效率的制孔技术。
北京科技大学
2021-04-11
5MW生物质固定床气化发电装备技术
目前我国生物质热化学转化技术应用较多的是固定床气化，但生产规模普遍较小且高效连续运行性能差，尚无法适应以发电为代表的规模化利用方式。因此，在生物质转化利用领域，开发规模化高效可靠的气化技术是迫切需要攻克的关键技术。2007年华东理工大学主持实施世界银行的全球环境基金项目（CRESP）“规模化生物质固定床气化炉的研制”，之后又负责完成了多项相关重点科研，核心装备技术于2009年7月通过专家验收。本项目的技术原理是将生物质燃料通过固定床自热气化生产可燃气体，其关键技术包括气化炉控温防止结渣、降低飞灰夹带及燃气深度净化等。本项目核心装备—固定床气化炉的单炉产气量大于5000m3 /h，采用典型农作物秸秆为原料的燃气热值大于1500kcal/m 3 ，同时还可获得焦油和草木灰等副产品，气化系统运行高效、可靠而洁净，已完全达到规模化工业生产的要求。本项目成果可广泛应用于供气、发电和供热等场合。
华东理工大学
2021-04-11
高档发泡氯丁橡胶海绵的产业化关键技术
发泡氯丁橡胶由于具有质轻、保温、柔软、防震等优点，在潜水衣、冲浪服、沙滩鞋、运动垫等体育用品中得到了广泛应用。与未发泡聚合物相比，发泡橡胶的相对强度和相对模量较低，尤其是尺寸稳定性差等缺点。因此，提高发泡橡胶材料的强度和尺寸稳定性，是研究的重要方向。与实心橡胶制品不同的是，海绵橡胶的性能除了受胶种、交联体系，填充体系等因素影响，海绵的泡孔结构对性能也有至关重要的影响。在橡胶发泡过程中同时进行着交联和发泡剂的分解两种化学反应，由于橡胶的交联会引起混炼胶的黏度、流变性能以及气体在其中的扩散性能发生改变。如何对发泡过程进行调控，使橡胶交联速率与发泡剂分解速率相互匹配是制备泡孔结构均匀高品质发泡橡胶的关键。研究表明在微孔复合材料中添加纳米填充物，有利于形成良好气泡结构与分布，进而产生良好的微观结构和强度/质量比。本项目采用两步模压方法，以金属氧化物为硫化体系，偶氮类有机发泡剂为主发泡体系，纳米陶土和碳酸钙为填充材料，制备出系列化的发泡氯丁橡胶产品，使其撕裂强度、拉伸强度、伸长率及压缩变形、热收缩率等性能均能达到国外同类产品的性能，从而替代进口。
华东理工大学
2021-04-11
微波提取技术在中药有效成分提取中的应用
中药成分复杂且很多贵重的有效成分含量极低，只有微量甚至痕量。因此，有效成分的提取分离是中药开发的关键工序。发展中药提取技术有助于提高中药的提取效率，降低能源消耗，缩短生产周期，稳定产品质量。微波提取又叫微波辅助提取，是一种具有发展潜力的新型提取技术，即用微波能加热溶剂，从药材中分离出所需化合物，是在传统提取工艺的基础上强化传热、传质的一个过程。微波提取技术与传统提取技术相比，具有许多独特的优点，被誉为“绿色提取技术”，并已成为实现中药现代化的主要关键技术之一。本课题组研究了微波辅助提取黄花蒿中的青蒿素、阔叶十大功劳中的小檗碱、黄芩中的黄芩苷、金银花中的绿原酸、积雪草中的积雪草苷、墨旱莲中黄酮类化合物的小试工艺过程，并对青蒿素、黄芩苷、绿原酸、黄酮的微波提取过程进行了中试放大研究。
华东理工大学
2021-04-11