进入“十四五”以来，我国军费稳定增长及加强实战化训练大背景下，航空航天军工产业必将放量增长，军工各产业链迎来了红利期，行业景气度持续上升，行业将迎来需求放量的黄金发展期，金属蜂窝及其制品的应用场合多为航空航天军工等国家战略产业，关系到国家安全和高科技发展的大局，产品属于多属于高精尖特产品，附加值高，在军民领域有较大的应用前景，市场处于爆发的前夜。金属蜂窝产品具有最优的结构重量比，具有超轻、高强、隔音、隔热、耐疲劳等优异特性。在航空发动机蜂窝封严、飞机机翼、导弹舵翼、卫星、装甲车辆电磁屏蔽等军用领域拥有重要应用，且在民用领域，如汽车、核电、高铁、建筑、家居等领域拥有广泛的应用前景。本项目成果为金属焊接蜂窝轻量化制备技术及其应用。 本项目核心技术包括蜂窝芯体制备方法与工艺、蜂窝芯体空间曲面自适应加工、飞行器空间曲面蒙皮热成型、复杂空间曲面结构真空钎焊、蜂窝封严自动化装备、电磁屏蔽蒙皮设计和制备、无损检测与可靠性评估等。核心产品包括航空发动机蜂窝封严（市场容量大、稳定增长）、航空飞机机翼等大部件（单品价值大且技术难度极高）、导弹舵翼类（市场容量大且技术难度大）、隔音降噪蜂窝结构、电磁蜂窝屏蔽结构等，以及高铁、核电、汽车、建筑等民用蜂窝产品。

铁路作为一种现代化交通运输工具，在世界范围内具有广阔的发展前景。目前铁路发展的整体趋势是高速和重载化，对重轨钢质量提出了更高的要求，不仅要求高洁净度，高强度、高韧性，而且必须具有良好的抗疲劳性能。重轨钢生产过程及使用过程中，非金属夹杂物是影响其质量最重要的原因之一，常引起探伤不合、易产生疲劳裂纹等，主要是由于其钢中非金属夹杂物控制存在以下三个难题：（1）夹杂物尺寸大且化学成分复杂；（2）冶炼工艺复杂，尤其在于脱氧及精炼等重要环节；（3）尖晶石类夹杂物突出，严重恶化钢轨性能。因此，合理控制重轨钢中的非金属夹杂物，对重轨钢产品质量的提生及铁路事业的进步具有重要意义。 （1）重轨钢冶炼脱氧及原辅料成分设计技术。重轨钢采用无铝脱氧工艺，但是在脱氧剂的使用方式及用量上缺乏理论指导，因此，重轨钢脱氧过程中必须对脱氧剂的使用方式及用量进行合理优化控制，本项目提出仅在转炉出钢时加入少量硅钙钡脱氧剂控氧，同时配合精炼扩散脱氧，能将钢中 T.O. 含量控制在 10 ppm以下，不仅有效节约了生产成本，而且促进了夹杂物的去除、有效降低了夹杂物的尺寸。在重轨钢冶炼原材料的控制方面，国内企业生产时更倾向于买价格低廉的铁合金等原材料，从而降低生产成本，但是对于铁合金及铁合金对重轨冶炼的影响研究几乎为空白。本项目提出了使用低铝铁合金，降低钢中的酸溶铝含量，抑制钢中高 Al 2 O 3 夹杂物的形成，从而提升夹杂物变形能力，有效防止因脆性夹杂物造成的疲劳缺陷。 （2）重轨钢中硫化物夹杂控制技术. 由于 MnS 有良好的变形能力，而且重轨钢轧制过程中变形量大，MnS 夹杂物可能延伸很长，可能成为夹杂物超标和引起超声波探伤不合的重要原因之一。此外，大尺寸长条状 MnS 可能成为裂纹的起点，在应力作用下首先在和钢基体的交界处形成裂纹源。本项目首先通过优化精炼造渣制度进一步去除钢中 S 含量，提出将钢中得 S 降低到 40ppm 以下。其次，通过对重轨钢连铸坯及钢轨硫化物的分布进行研究分析，从而对冷却制度进行优化，提出先若冷后强冷的原则，使激冷层优先析出的大量细小的 MnS，减小其他凝固区的 S 的压力，从而来控制重轨钢中硫化物。此外，还提出了使用 CSC（Comparison-Segmentation-Combination）方法，计算了 MnS 在不同温度下在不同温度范围内的准确的热力学生成曲线，并研究了热处理工艺升温速率、保温温度和保温时间等对 MnS 夹杂物的影响，促进已生成的长条状 MnS 向弥散的纺锤形转变，从而达到控制 MnS 形态的目的。 （3）重轨钢中尖晶石类夹杂控制技术 重轨钢采用无铝脱氧工艺，但是钢中发现MgO-Al 2 O 3 夹杂物，且部分尺寸较大，严重影响产品质量。本项目首先对重轨钢中尖晶石夹杂物的形成机理进行研究，得出重轨钢中危害较大的尖晶石类夹杂物来源于钢中复杂氧化物夹杂在降温冷却过程中的析出，从而提出使用低铝低镁合金，VD 前扒渣降低耐材侵蚀等减少夹杂物中 Al 2 O 3 和 MgO 含量，抑制尖晶石夹杂物的析出。此外，VD 前扒渣也有利于控制复杂氧化物夹杂中 CaO 含量的成分，对控制夹杂物的尺寸及提高产品质量有重要作用。

石油和天然气是重要的能源矿产和战略资源，与国民经济、社会发展和国家安全息息相关。在石油天然气的运输过程中，管道输送具有经济性、安全性和连续性等优点。管线钢主要用于加工制造油气管线，性能上要求高强度、高韧性、良好的焊接性能和良好的抗腐蚀性能。而非金属夹杂物是影响管线钢性能的主要因素之一，主要危害有：（1）会造成水口结瘤，影响生产顺行；（2）能够能够导致管线钢产生疲劳裂纹；（3）会影响管线钢的冲击韧性；（4）会降低管线钢的抗腐蚀性能，尤其是 A 类和 B 类夹杂物，会造成氢致裂纹的产生；（5）会恶化管线钢的焊接性能。因此，开发了管线钢中非金属夹杂物控制关键技术，为我国管线钢产品质量的提升做出了贡献。 （1）管线钢精准钙处理模型以及在线指导软件。钙处理是管线钢夹杂物的最主要方式，通过钙处理能够将 MnS 夹杂物改性为 CaS，将 Al 2 O 3 为主的夹杂物改性为钙铝酸盐，从而降低夹杂物对管线钢性能的危害。然而在大部分企业生产过程中，钙处理过程的钙线喂入量都缺乏一个标准，主要是依靠经验进行操作。由于各炉次的钢渣成分和温度等的差异，导致不同炉次间的钙处理效果波动很大，有些炉次钙处理后产品性能还发生恶化。本项目建立了管线钢精准钙处理模型，通过对管线钢不同钢液成分和温度条件下钙处理窗口进行的计算，确定了管线钢的不同成分条件下最优的喂钙线量。与国外同类型模型相比，考虑的工艺条件更完全，考虑的反应物和产物也更全面，因此也更接近生产实际，准确率更高。同时，以管线钢精准钙处理模型为基础开发出了钙处理在线指导软件，可实现管线钢生产过程中针对每一炉次的工况条件进行精准喂钙量的在线指导，并已实现了在管线钢生产中的在线应用，计算结果更直观。 （2）低钙含量处理控制管线钢 B 类夹杂物技术。传统的管线钢钙处理一般都是采用高钙处理路线来使夹杂物改性为高 CaO 含量的较高熔点钙铝酸盐，如图 2中窗口 B 所示。但是在高钙含量处理时容易在钙处理后生成大尺寸钙铝酸盐夹杂物，而且在钙处理后的过程中由于钢中 Ca 的挥发或者钢液二次氧化的消耗，钢中钙含量会有所降低，导致高熔点钙铝酸盐往液态钙铝酸盐转变，当尺寸较大时会在轧板中形成 B 类夹杂物，危害产品性能。因此，本项目从另一角度考虑，开发了低钙含量处理控制管线钢 B 类夹杂物技术，如图 2 中窗口 C 所示，即高 Al 2 O 3一侧的 50%液相点至 100%液相开始点所对应的 T.Ca 含量范围。在此情况下，夹杂物由部分液相和部分固相组成，这样既不会在浇铸过程发生水口结瘤，又不至于在轧制过程中形成 B 类夹杂，同时由于喂入的钙含量较低，整体上夹杂物尺寸要更小。此技术应用到企业的管线钢生产实践中，能够有效减小夹杂物尺寸和降低 B 类夹杂物评级。 （3）含 Ca 硅铁钙处理技术。在管线钢生产过程中会添加大量的合金，合金的纯净度会对钢液成分甚至钢中夹杂物产生重要影响，一般来说这种影响是有害的或者是无用的。本项目针对硅铁合金中含有一定量的 Ca，通过研究变废为宝，开发了含 Ca 硅铁钙处理技术，并应用于管线钢的生成，实现了用硅铁合金代替钙线来进行管线钢夹杂物的钙处理改性，降低生产成本。首先通过钙处理模型计算得到夹杂物改性所需的钙含量，然后在总的硅铁加入量不变的情况下根据硅铁合金中的 Ca 含量计算得到在出钢工序和钙处理工序的硅铁合金分配量，进而实现夹杂物的精准钙处理改性，如图 3 所示。此技术的优点包括：（1）总的硅铁合金加入量不变，不会增加额外成本；（2）减少甚至取消了钙线的喂入，降低了生产成本；（3）硅铁合金钙处理过程钙的收得率高，而且不会造成钢液的喷溅，因此不会恶化钢液的洁净度。

由于环境、耕地污染等原因，稻谷、小麦等粮食及茶叶等农产品纷纷面临重金属 Cd、Pb 等含量过高甚至超标的问题，重金属在人体内经过常年积累，会对居民健康造成严重的伤害。在食品加工过程中，采用绿色安全的方法脱除重金属，是解决此类问题的重要途径之一。 创新要点 ①开发了符合食品法律法规的高效、安全的复合重金属脱除剂； ②针对不同原料特性（颗粒、粉体、流体），研发了不同的脱除工艺与装备； ③开发了无二次污染的重金属固化回收技术；197 ④整体技术通过了中国粮油协会组织的鉴定（中粮油学评字[2015]第 29号），处于国际领先水平。

　冶金企业在轧钢过程中产生大量的含油废水，其来源大致有：从酸洗线上排出的酸性废水；钢材表面的活化处理或钝化后排出的含盐、含金属离子的废水；还带钢轧制过程中为了消除冷轧产生的热变形，需采用乳化液（乳化液主要是有2-10％的矿物油或者植物油、阴离子型或非离子型的乳化剂和水组成）进行冷却和润滑，由此而产生的冷轧乳化液废水；冷却带钢在松卷退火前均要用碱性溶液

一、一种环保高效、低成本橡胶与金属的分离技术：1、分离工艺符合国家相关环保政策要求；2、能以较高的效率、较低的成本完成分离。二、一种适用于高速高负荷条件下的实心负重轮生产技术

本项目采用煤渣和废瓷粒等工业废渣为骨料，研制的环境友好型陶瓷透水砖是由底料和面料复合而成，并且以废瓷粒为面料、煤渣作底料，面料与底料的厚度比为1/5~1/7，废料综合利用率达65~85%。该技术具有以下创新点：1）独创了陶瓷透水砖成孔新技术，通过优化骨料的颗粒级配形成透水砖所需的孔隙，突破了现有采用造孔剂的常规成孔技术；2）通过颗粒级配形成的大孔和煤渣颗粒本身可燃物燃烧形成的微孔组成复合的孔结构提高砖体的透水性和保水性，有效解决了透水砖的强度和透水性相互制约的矛盾；3）采用废瓷粒面层和煤渣底层的复合结构，大大提高了砖体的耐磨性；4）开发了与透水砖骨料结合牢固的高温粘结剂配方技术。本项目制备的陶瓷透水砖具有成本低、强度高、透水性好等显著优点。该项目成果取得国家发明专利授权。

哈工大机电学院王黎钦教授团队承担了长征五号火箭芯级和上面级发动机低温重载涡轮泵用陶瓷轴承的预研和工程样机技术攻关任务，这是国内首次在液氢涡轮泵上采用高速重载低温自润滑陶瓷轴承。该团队充分发挥前期在陶瓷轴承应用基础方面的研究积累，攻克了陶瓷轴承超低温匹配性设计技术、陶瓷球低损伤高精度制造技术、自润滑保持架材料及其转移膜固体润滑技术、轴承摩擦副匹配性表面强化技术等核心技术和工艺，突破了高速、重载、冲击、超低温、固体润滑轴承的核心技术，大幅度提高了火箭发动机轴承的关键指标，建立了相应的技术规范，为新一代大推力氢氧火箭发动机提供了核心技术支撑，为长征五号火箭发动机的预研、方案改进、长程试车和技术定型做出了重要贡献，也为我国更大推力的火箭发动机研制提供了先进技术基础。

1.工艺过程及设备 （1）制备原理：在基体材料表面浸涂液体，经过低温干燥，形成多功能陶瓷保护，保护薄膜与基体材料为分子间结合，构成牢固结合的整体。 （2）工艺过程：对需要制膜的基体材料或部件进行清洗—涂覆陶瓷膜涂覆液—低温干燥。 （3）投资特点：生产模式决定设备投资，最小规模的非自动化生产模式，设备投资10-15万元（不包括厂房基础建设），大规模的自动化生产模式，设备投资约600万元。 （4）设备：基体材料、零部件清洗设备；喷涂、浸涂或刷涂设备；干燥设备；中间运输传送设备；车间要求无尘干燥。 2.膜的功能及特点 （1）高硬度及良好的耐磨性：多功能陶瓷保护膜具有比钢铁等金属材料更高的硬度，涂于非金属材料、金属材料及其零部件上能防止其表面被磨损。 （2）良好的耐腐蚀性：多功能陶瓷保护膜具有良好的耐盐雾腐蚀、耐酸碱腐蚀、和耐氧化腐蚀的能力，可以避免钢铁表面的腐蚀和锈蚀，可以避免铝、铜等有色金属表面因腐蚀而失去原有光泽。 （3）任意可调的表面颜色：多功能陶瓷保护膜为无色透明膜，涂于金属、非金属表面能显示其原有材料的品质，也可以加入颜色，使基材显示出比原表面更加亮丽的色彩。 （4）可用于任意的基材：多功能陶瓷保护膜与各种基材表面都具有良好的结合性能，可制备于各种金属和非金属表面。 （5）良好的耐高温特性：多功能陶瓷保护膜具有良好的耐高温性能，不会因为高温、辐照而老化、变性、脱落而失去原有的保护能力。 （6）良好的韧性：多功能陶瓷保护膜具有良好的韧性，制备于金属表面不会因为金属部件的弯曲而破裂，制备于玻璃等脆性非金属材料表面能提高其韧性，减少脆性损坏。 （7）美观特性：多功能陶瓷保护膜具有良好的平流特性，涂在基体材料表面能够形成平滑的表面，掩盖原表面的微观不平的形貌，使其美观亮丽。 （8）任意可调的膜厚：多功能陶瓷保护膜膜厚可在1-50微米范围内变动，对于需要保持紧密尺寸的零部件，可以涂薄层膜，其余情况可以根据需要涂覆多层膜，以达到需要功能目的厚度。 应用范围： （1）用于装饰性铝合金：装饰性铝合金表面受到大气的腐蚀会变色，一些装饰性铝合金部件在使用过程中还会经受不同酸碱度的洗涤液的清洗和人工的擦拭，在其表面留下小的腐蚀痕迹，慢慢改变其表面状态，失去它初始时的光泽和装饰效果。在装饰性铝合金表面制备多功能陶瓷保护膜，可以有效的保护装饰性铝合金表面，经长期使用和不同酸碱洗涤液清洗而不改变其初始光泽。 （2）用于装饰性铜合金：铜合金由于其金黄色的表面，经常被用作为装饰性的部件使用，但由于其在空气的氧化作用，随着使用时间的延长，颜色会逐步变暗，从而失去其装饰性的功能。在装饰性铜合金表面制备多功能陶瓷保护膜，可以有效地隔离铜合金表面与外界气氛的接触，从而能长久的保持其金黄色的初始的表面，同时，由于多功能陶瓷保护膜的制备过程的平流特性，能掩盖装饰性铜合金表面的微观不平，使装饰性铜合金看起来更加有光泽。 （3）用于钢铁材料表面：钢铁材料一个共同的特点，就是容易生锈，虽然不锈钢可以解决这一问题，但毕竟其价格和性能的关系，大部分的钢铁材料还都是以非不锈钢的状态使用，防止其生锈就成为必然的问题。在钢铁材料表面制备无色透明的多功能陶瓷保护膜可以有效地隔离钢铁表面与大气的接触，有效的解决氧化生锈的问题，还保留了钢铁的原始表面，同时，由于多功能陶瓷保护膜的膜厚可以在1-50微米内选择，即使精密的零部件也不会因为增加了膜而需要改变其装配关系。 （4）用于玻璃容器表面：多功能陶瓷保护膜既有硬度又有柔韧性和润滑性，制备于啤酒瓶等玻璃容器表面，会减少瓶罐间划伤以及外部的划伤，同时使瓶罐的耐内压强度、耐冲击强度都有大幅度的提高，耐内压强度提高25%以上。 （5）用于着色的目的：多功能陶瓷保护膜具有着色功能，制备于医用及化学用玻璃瓶上，可以达到避光的目的，同时因为膜的着色元素含量很少，这些玻璃瓶熔化再造时仍然是无色玻璃，从资源利用和减少能耗方面说是有利的。多功能陶瓷保护膜也可以用在其它只需要满足着色功能的表面，如窗玻璃等。 （6）用于工艺品：工艺品需要解决的一个问题是其初始外观经长时间摆设能不改变，另一个问题是看起来晶莹亮丽，在工艺品表面制备多功能陶瓷保护膜，由于其透明的特点和平流特性，可以使工艺品看起来比原件更加晶莹亮丽，同时，其良好的防腐保护特性，能免于工艺品受到大气的腐蚀，使它经长时间摆设而不改变初始外观。

本工艺采用纳滤膜分离技术实现印染行业连续染色的工艺如图所示，包括：（1）将纺织品放置于染浴中，将60~100℃的染液排入纳滤膜分离系统进行浓缩过滤，脱除染液的色度和悬浮物；（2）含有无机盐、碱或酸的纳滤膜渗透液返回染浴进行重复利用；（3）纳滤膜的浓缩液直接进入蒸发器进行蒸发结晶，得到固体粉体，实现回收利用；蒸发产生的蒸汽和蒸馏水进入染浴回收利用。与常规浸染工艺相比，可实现染液的循环利用，减少化学品和水的消耗，实现纺织品的连续染色，也可有效利用废染液的热能，降低印染成本和废水排放量。本成果已申请中国发明专利，可提供现场试验装置。