金属材料热处理、机械自动化、汽车悬挂系统设计研发

高盐废水、高氨氮废水、高浓废水、难降解废水、重金属废水的处理一直是废水处理的热点和难点问题，对设备、材质和工艺的要求极高，本技术综合考虑以上难点，采用低压膜蒸馏技术，通过系统集成和优化，在较低能耗和较少设备投资的情况下，使出水达到国家排放标准(甚至可以达到饮用纯净水的标准) ，并对废水中有用成分尽可能进行回收，以降低成本。

本发明提供一种电弧熔丝增材制造复合无针搅拌摩擦制备金属构件的方法，采用电弧熔丝增材制造工艺，按照预设打印程序在基板上从第一层开始以向上生长的方式逐层沉积，直到沉积最后一层，获得所需金属构件；其中，在第一层至最后一层的沉积过程中，对每一层沉积层均采用无针搅拌摩擦进行处理，提高当前沉积层的表面精整度，并消除沉积层表面的氧化层，加深下一层沉积层与当前沉积层之间相互融合的程度，同时通过无针搅拌摩擦重新分布当前沉积层的残余应力并消除偏析，从而提高相邻沉积层之间的层间结合性。

超级电容器是一种新型绿色储能器件，拥有比功率大、充放电效率高， 寿命长等优点，在低碳经济时代展现出巨大应用前景，已经被广泛应用于电 子产品、电动汽车、混合电动汽车、无线通讯设施、信号监控、太阳能及风 力发电等领域。开发具有高能量、高循环性和低成本的超级电容器是该领域 未来重要研究之一。电极材料作为超级电容器的核心组成部分，对其储能 性能有着至关重要的影响，而具有高理论容量、低价格的过渡金属基化合物 （Fe、Co、Ni）是实现高容量、低成本超级电容器首选的电极材料。以过渡金 属基化合物为主要研究对象，对其组分及结构进行了调控，通过储能性能测 试及储能机理分析，为开发高性能、低成本的活性电极材料提供实验依据。 这一研究的开展，给组装超高能量密度的超级电容器并使其从实验室走向我们 的日常生活带来了新的前景。 1.先进性及产业化前景：提高性能、降低成本一直以来都是超级电容器发展的 主旋律，其中能量密度低是超级电容器发展面临的主要问题，因此开发出具 有高能量、成本低的超级电容器迫在眉睫。就提高性能而言，超级电容器的 电极改进是重点，主要途径是通过提高电压窗口和提高电极材料的比电容。 目前针对超级电容器电极材料的研究主要集中在：(1)改进现有的电极材料; (2)开发新型电极材料；(3)改进生产工艺，实现低成本化。目前在全球范 围内达到工业化生产水平的超级电容器基本都是以双电层为储能机制的活性 碳基超级电容器，而以贋电容为储能机制的超级电容器尚处于实验室开发阶 段，因此超级电容器还有很大的发展空间。 2.对所在行业和关联产业发展和转型升级的影响：根据超级电容器的容量大小 和功率密度，可以将其用作后备电源、替换电源和主电源。当主电源发生故障 而不能正常使用时，超级电容器便起到后备补充作用，它具有寿命长、充放电快 和环境适应性强等优点。当用作替换电源时，主要应用于对环境变化有特殊要 求的场合，例如白天太阳能提供电源并对超级电容器充电，晩上则由超级电 容器提供电源。作为主电源时，主要利用超级电容的大功率密度，一般是一个或几个超级电容器通过一定的方式连接起来持续释放几毫秒至几秒的大电 流，放电之后，再由低功率的电源对其充电。 3.市场分析：根据IDTechEX数据统计，2014年超级电容器全球市场规模为11 亿美元，预计到2018年，超级电容器全球市场规模将达到32亿美元，年复合 增长率为31%,并预测将会以此速度预计到2018年，超级电容器全球市场规模 将达到32亿美元，年复合增长率为31%,并预测将会以此速度继续增长。我国 将“超级电容器关键材料的研究和制备技术"列入到《国家中长期科学和技 术发展纲要(2006-2020年)》，作为能源领域中的前沿技术之一。有数据显示， 2015年国内超电市场规模已经超过了 70亿元，因此，在这样的一个大背景下， 研究新材料以开发具有超高能量密度的超级电容器具有非常大的市场前景。

南方科技大学材料科学与工程系副教授谷猛团队联合中科院大连化学物理研究所、上海高等研究院等，巧妙借助原位环境电镜，在真实反应条件下直接观测到NiAu双金属催化剂在二氧化碳加氢反应中的动态过程，揭示了该催化剂在反应中的真实活性表面，为认识催化过程提供了新的思路。该研究发表在《自然-催化》（Nature Catalysis ）上。材料系科研助理韩韶波为文章共同第一作者，谷猛为文章共同通讯作者。 实验表明，在反应气氛和温度下，内核Ni原子会逐渐迁移至表面，与Au合金化；在降温停止反应时，表面Ni迁移回核心部分，重新形成Ni@Au壳型结构。原位红外和原位X射线吸收谱的结果也从宏观角度证实了上述观测结果。团队结合理论计算，提出了新的催化机理。该研究揭示了催化剂真实活性表面，展示了原位电镜在研究构效关系中的重要性，并且为研究金属催化提供启示。

经过五年的研发实验，重点实验室合成了一种高浓度、全透明，无色无味的二氧化钛（TiO2）胶体水分散液，命名为P05型。该科研成果有以下技术特性：1. 马尔文激光粒度仪显示，P05型TiO2粒径为1.05nm。由于粒径小、分布窄，完全没有颜色效应。市场上同类产品都是白色或者白色半透明的状态。2. P05型TiO2浓度5～10%，虽然浓度高，但任意调节PH值都不沉淀、不团聚，无色无味，保质期5年以上。同类产品，大多只有在强酸性环境下才能保持稳定，调节PH值就会团聚沉淀。3. 光催化活性高，与国内外同类产品比较，处于领先地位；   将本品用水稀释10倍，制成TiO2浓度为0.5%的工作液。取10毫升，滴入1滴（0.03克）甲基橙饱和溶液，阳光照射下，10秒钟全部分解脱色，反复滴加反应速度不变。国内外对比产品，同等条件下，都需要15分钟到4小时才能完成这个光催化反应过程。光催化效率差异非常大，这个高活性得益于P05型的小粒径特性。4. 分散体系稳定性非常高；   升温100℃、冷冻25℃，恢复室温后，无沉淀，无团聚，光催化活性稳定不变。5. 配方适应性强；    耐硬水，适应任意PH值环境，不沉淀，不团聚。与非离子、阴离子表面活性剂、高分子乳液及乳化蜡配伍性能良好，赋予配方良好的光催化性能。

本项目所研发的是用于工业余热利用领域的3MWe级超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统。该系统采用以超临界二氧化碳为工质的闭式布雷顿循环，包含两组转动轴系（电动机-齿轮箱-主压气机轴系、发电机-齿轮箱-涡轮-副压气机轴系）、两套回热单元（高/低温回热器）、热源吸热单元（高温换热器）、冷源放热单元（冷却器）以及测量、控制等辅助系统。得益于超临界二氧化碳的特殊物性，工作于二氧化碳临界点附近的主压气机消耗的压缩功率较小，大幅提高了循环系统的热效率；同时，超临界二氧化碳工质密度极大，使得压气机/涡轮部件的尺寸和体积非常小（直径低于0.15m，体积可下降95%），相应地管路附件尺寸也很小，大幅提高了循环系统的紧凑性。此外，系统还兼具启动快、噪声低、无污染、高安全性和高经济性等诸多优势。

本发明公开了一种由大尺寸氧化石墨烯片制备高强度导电石墨烯纤维的方法，膨胀石墨经过氧化得到氧化石墨烯，再将氧化石墨烯分散于水中离心分级处理得到大尺寸均匀氧化石墨烯片，最后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%的纺丝液液晶溶胶，将其转入纺丝装置中，将纺丝液从纺丝头毛细管中连续匀速挤出，进入凝固液，凝固后的初级纤维干燥后得到氧化石墨烯纤维，经化学还原，得到石墨烯纤维。纺丝工艺简单，所得石墨烯纤维导电性好，力学性能优异，有较好的韧性，可编织成纯石墨烯纤维布，也可与其它纤维混编成各种功能性织物，可在多个领域代替碳纤维使用。

本发明公开了一种三相混晶二氧化钛材料的制备方法。包括以下步骤：1)将钛前驱体加入碱溶液中，钛前驱体与碱溶液的体积比为1:10~25，持续搅拌1~5h；2)将步骤1)的沉淀用100~300mL水分2~6次洗涤，在40~160mL酸溶液中重新分散，搅拌10~45min；3)将步骤2)的混合物置于100~200mL具四氟内胆的水热反应釜中，150~200℃下水热反应12~36h；4)将步骤3)的沉淀水洗至上清液呈中性，干燥，得到三相混晶二氧化钛材料。本发明采用一步反应法制备晶型比例可控的三相混晶二氧化钛材料，具有方法简便、无需高温煅烧等优点。