本项目系统地研究了阴极离子镀第一代涂层(TiN，TiC和CrN)、第二代涂层(TiCN和TiAlN)、第三代涂层(TiN/TiCN)、第四代涂层(金刚石和DLC)、第五代涂层(TiAlSiN)和第六代涂层(AlCrN)的制备方法及其摩擦-磨损性能，适应了数字化制造时代的需求，满足了干切削的要求，具有高热稳定性、高抗氧化性和良好的红硬性的优点。本项目制备的高性能涂层，如TiAlN、AlCrN和TiAlSiN等在国内有巨大的应用市场，目前国内的刀具和模具的涂层市场超过200亿元。与国外同类涂层相比，性

本成果来自有重大应用前景的横向项目。研究团队在多年螺栓连接结构松动机理研究的基础上，通过改变螺母的几何结构，并利用形状记忆合金的超弹性和记忆性，改变螺纹的受力情况，以此达到防松的目的，从而解决工程实际。此外，理论计算结果表明，常规螺栓连接结构的前三圈工作螺纹承载总轴向力的70%以上，使用该螺栓连接结构，能将轴向力较为均匀的分布在各工作螺纹上，有效提高螺栓连接结构的疲劳寿命。该防松方法拟申报国家发明专利，并逐渐推广使用。

（1）研发了系列新型高强高韧铸造轻合金材料，支撑了复杂铸件性能提升。 1）研发出一种新型高强韧铝硅合金。开发出一种新型高强韧铝硅合金及其制备方法；提出一种混合稀土和Sr元素的复合变质方法，缩小枝晶间距并细化共晶硅；研究出合适的热处理制度；阐明了变质剂组成与含量对变质效果的影响规律，基于此显著提高了铝硅合金的综合力学性能。有效解决了现有铝合金铸件易发生的裂纹、伸长率低、屈服强度不达标等缺陷和问题。 2）研发出一种低成本高强耐热稀土镁合金。开发出一种添加低成本混合稀土的新型多元稀土镁合金材料；揭示了混合稀土对镁合金相变规律的影响机制；研究出准晶增强稀土镁合金的高温固溶T6热处理工艺；开发出兼具优良的室温与高温力学性能的低成本稀土镁合金；解决了现有镁合金铸件易产生冷隔、强度低、韧性差等问题。 3）研发出一种新型高强韧钛合金。开发出一种α+β型双相高强高韧钛合金，揭示了合金在凝固-热等静压-热处理过程中微观组织的演变规律；研究出调控相组成及相形态的双级固溶时效热处理制度，形成了以等轴和篮网为主要特征的基体组织，使合金的强度和韧性同步提升。解决了现有铸造钛合金强度和韧性偏低、铸造成形性差等问题。 （2）研发了铸造全流程模拟仿真系统，提出了高效的单件化铸造数值模拟方法，实现了高性能复杂铸件的数字化工艺设计。 1）提出了一种铸造原辅材料热物性参数高精度求解方法。提出了基于实验测温与数值模拟反求的热物性参数求解方法，实现了面向数值模拟的热物性参数高精度求解；建立了反热传导法求解铸件/铸型界面换热系数的数学模型,降低了界面关键参数求解误差；研发了高精高效的热物性参数反求平台-华铸PIS，创建了铸造原辅材料高精度热物性参数数据库。 2）研发了铸造合金熔炼-复杂铸件充型凝固-热处理的铸造多物理场全流程高效模拟平台。建立了电磁、速度、压强、浓度、温度的多物理场耦合数学模型，自主研发了从铸造合金熔炼到复杂铸件充型凝固到热处理的铸造全流程模拟仿真平台，为铸造工艺优化提供了工具；提出一种数据内存动态自适应划分技术，解决了SOLA流动场求解数据耦合干扰难题，实现了大规模铸造流动场模拟问题的并行高效求解。 3）提出缩孔缩松缺陷定量预测与单件化模拟工艺优化方法。提出双高分配原则缩孔缩松预测模型，解决了复杂铸件缩孔缩松高精度预测难题；提出了针对高性能复杂铸件不同批次的单个铸件模拟方法，建立关键工艺参数波动对典型缺陷的多元回归关系模型，实现了基于单件化模拟仿真的高性能复杂铸件缺陷控制与工艺优化。 （3）建立了铸件生产全生命周期的单件化柔性化质量管理模型，实现了高性能复杂铸件质量问题的单件化、全过程、全要素溯源。 1）创建了基于PLM理论和TQM理论的铸件单件化管理模型。基于产品全生命周期PLM理念以及多智能体技术，构建了铸造串并联多工位单件化的缺陷溯源模型；建立铸件单件及作业过程信息模型和组批、混批、拆批模式下单件自动生成、感知、标记、进度跟踪的控制机制，实现高性能复杂铸件单件化缺陷溯源。 2）创建了支持业务即时重构的参数配置式多维度铸造柔性化管理模型。创建了支持铸造数字化管理系统业务即时重构的参数配置式多维度铸造柔性化管理模型，解决了刚性管理系统可重用性低、应变能力弱和实施周期长的难题，支撑不同领域不同类型铸造企业随环境变化、自身发展等柔性进行的组织变革、流程变更和管理改善，实现了企业按需柔性化管理。 3）创建了基于TLBO\GA\BSA元启发式算法优化理论的铸造智能化管理模型。创建基于改进性教与学算法（TLBO）、遗传算法（GA）、回溯搜索算法（BSA）等元启发式算法优化理论的铸造智能化管理模型和技术，解决了铸件异步热工序组炉复杂条件下工序生产调度IPPS组合优化难题，实现了系统智能决策管理以及多品种大容量铸件高效生产。

本发明公开了一种通过中间载金有效提高分枝结构二氧化钛纳米线薄膜光催化活性的方法，包括如下步骤：在双氧水溶液中加入硝酸和三聚氰胺，得反应液Ⅰ；将金属钛板浸没于反应液Ⅰ中，反应12~72小时；取出金属钛片，用去离子水清洗，干燥，热处理0.5~5小时；在去离子水中添加氯金酸和甲醇，得反应液Ⅱ；将热处理后的金属钛片浸没于反应液Ⅱ中，通过紫外光照射后，再浸没于硫酸溶液中，反应12~72小时，用去离子水清洗、干燥，获得分枝结构二氧化钛纳米线薄膜。本发明采用中间载金的方法，有效增加了纳米金颗粒与二氧化钛接触面积，显著提高了薄膜的光催化活性。

本发明公开了一种钙钛矿太阳能电池与超级电容器集成件及制 备方法，其包括超级电容器和两块钙钛矿太阳能电池组，超级电容器 包括表面印刷有碳电极的导电基底，导电基底夹在两块太阳能电池组 中间，并由固态电解质层隔离;钙钛矿太阳能电池组包括多个串联的太阳能电池单元，太阳能电池单元包括导电基底、光阳极、钙钛矿层 和碳电极，其中，位于左端的太阳能电池单元的碳电极既作为钙钛矿 太阳能电池组的正极，又作为超级电容器的正极，位于右端的太阳能 电池单元的导电基底与超级电容器的导电基底相连，使光照产生的电 子传输于超级电容

本发明公开了一种半导体激光器泵浦的克尔透镜锁模钛宝石激 光器，包括：第一半导体激光器，用于发射蓝绿波段的连续激光来泵 浦谐振腔内的钛宝石晶体；谐振腔用于使近红外波段的激光发生振荡 和锁模输出飞秒脉冲激光；干涉仪使飞秒脉冲激光产生拍频信号得到 载波包络偏移频率；反馈调节单元用于调节谐振腔端镜的前后位置和 倾斜度以及半导体激光器输出激光的功率，从而保持重复频率和载波 包络偏移频率的稳定。本发明可以输出重复频率和载波包络偏

本发明公开了一种基于 g-氮化碳复合的二氧化钛光触媒活性炭的制备方法，包括：(a)将钛酸酯和醇的溶液，向该溶液中加入 g-氮化碳颗粒，搅拌均匀后获得混合溶液；(b)将混合溶液放置到高压釜中执行反应，接着自然冷却至室温并收集反应产物，由此制得负载有 g-氮化碳颗粒的二氧化钛颗粒；(c)将该复合二氧化钛颗粒分散在去离子水中并配置乳浊液，然后将椰壳活性炭浸泡在该乳浊液中，摇荡烘干即得到具备可见光响应特性的二氧化钛光触媒活性炭产品。通过本发明，可制得拥有可见光响应特性、平均粒径为 5～7 纳米的二氧化钛颗粒

本发明公开了一种用于可见光响应的磁性二氧化钛复合材料制备方法，该方法包括下述步骤：S11：将磁性粉体和二氧化钛溶胶凝胶混合并搅拌形成表面吸附有溶胶凝胶的磁性前驱体；S12：将磁性前驱体从混合溶液中分离，干燥并煅烧后得到负载有二氧化钛的磁性粉体；S13：将负载有二氧化钛的磁性粉体和硝酸银溶液混合并搅拌形成表面吸附有 Ag⁺的二氧化钛磁性粉体；S14：将表面吸附有Ag⁺的二氧化钛磁性粉体分离干燥后与含卤素离子溶液

本发明公开了一种纳米二氧化钛-液晶-丙烯酸酯分散液的制备方 法，包括以下步骤：（1）将丙烯酸酯单体与液晶均匀混合，制得液晶 -丙烯酸酯溶液；加入去离子水，调节 pH 值在 1 至 2 之间；然后加入 表面活性剂，均匀混合后形成乳浊液；（2）向其中添加二氧化钛前驱 体，通过水解缩合反应，生成纳米二氧化钛颗粒，均匀分散于混合液 中；（3）向其中加入硅烷偶联剂，进行硅烷偶联改性，制得含表面改 性纳米二氧化钛的液晶-丙烯酸酯