当金属材料内部的晶粒尺寸减小至纳米尺度，材料的强度将依Hall-Petch关系大幅度提高。但当纳米晶金属塑性变形时,位错变得极难在如此小的晶粒内部保留下来，导致材料丧失应变硬化能力，很容易发生塑性变形局域化而失稳。

高速列车具有安全性好、正点率高、快速等优点。能有效地改善交通环境，带动国民经济的发展。20世纪60年代以来，随着铁路电气化的高速发展，铁路运输一再提速，对于电气化铁路用接触线的性能要求越来越高，因为在电气化铁路运行过程中，接触导线不仅要承受较大的悬挂张力，同时还经受着通过电流时引起的热作用。因此，材料要求在具有良好导电性能的同时还应具有高的抗拉强度，而且在电流负荷增大、温度升高时仍然要保持较高的强度。接触线既要提供高速列车所需的动力、照明和空调等用电，又要承受较大的轴向拉力，同时还可能工作在极冷、极热、腐蚀性强等环境中，总的来说，电力传输线必须具有以下性能：能够满足高速列车速度和电流的要求，具有足够的抗拉强度来承受振动，高导电率，耐磨性好，耐热性好，抗软化温度高，软化处理(300℃保温2 h) 后其常温抗拉强度不小于初始态的90%，抗大气腐蚀性能好，线膨胀系数小。我国铁路广深线、京郑线等都大量或全部使用了法国或德国产品，花费了大量外汇。因此，对国产铜及铜合金接触线的研制开发具有重大的经济价值。本研究开发的析出强化型Cu-Ag系、Cu-Cr系合金已经能够满足工业化生产的需要。

根据强化手段的不同，高强化铜合金可分为两类: 沉淀强化铜合金和弥散强化铜合金。沉淀强化铜合金是利用过饱和固溶体的脱溶沉淀，通过时效热处理，达到强化效果。但沉淀析出相在高温下会聚集长大或重新固溶于基体中，随着强化相的消失，沉淀强化作用也随之消失，从而限制了这类铜合金的使用温度和应用范围。目前被大量使用的铬锆铜合金就属于这一类，其表现为导电、导热性损失较大，软化温度低(仅为500℃) 等。因此，铬锆铜合金在做点焊电极材料使用时经常出现变形、粘附、使用寿命不长及熔敷现象，频繁的整修和更换电极严重影响了工作效率的提高。弥散强化铜合金则是通过在金属基体中引入高度分散的热稳定性强的第二相质点，阻碍位错运动，以达到提高强度的目的。而Al2O3粒子硬度高，热力学和化学稳定性高，熔点高，在接近铜基体熔点的温度下也不会明显粗化，可以有效提高合金的高温强度和硬度。因此，Al2O3弥散强化铜合金可以用在电阻焊电极、集成电路引线框架、微波管结构导电材料、高速列车架空导线、热核实验反应堆、连铸结晶器等方面。本研究开发的Al2O3弥散强化铜合金在保证传统工艺内氧化、还原彻底性和烧结致密性的前提下简化了工艺过程降低了生产成本。

以废杂黄铜直接材料化生产高精度易切削黄铜材为目标，发明了废杂黄铜熔炼制备易切削黄铜用除铁精炼剂，实现了保锌除杂和黄铜制品成分精确控制；成功研发了双联体并联熔炼炉及机械捣料搅拌等熔铸成套装备，日均产量提升 45%，单位能耗下降 12.5%，设备自动化程度高、热能利用效果好；集成创新了铜线和铜棒连续自动化生产技术，并建成了生产线，提出了黄铜合金塑性变形的微区调整和控制技术，提升了铜合金产品的力学性能，实现了高精密近终形异型材的直接制备。该项目集成创新了废杂铜精细化预处理工艺和设备配置，大幅提升了废杂铜的处理工效，保障了产品质量和性能的稳定，并建成了 10 万吨年产能的生产线。

该项目利用快速凝固技术可以使合金固溶度极大的扩展和实现晶粒细化的特点，通过优化的合金化设计可以制备出同时具有高强度和高导电性的铜合金薄带，为一种非常理想的高强高导铜合金的制备方法。尤其是采用双辊快速凝固技术制备较厚的薄带具有非常巨大的应用前景。在合金化和制备技术方面有较大的创新，已经申请两项国家发明专利。获2001年河南省教育厅科技成果一等奖，2001年河南省科技进步二等奖。

临床骨修复涉及骨固定器械及骨填充材料。就骨固定器械而言，如何赋予 其表/界面介导组织自修复性能及抑制细菌感染，提高其长期使用寿命，是亟需 解决的核心关键问题。本成果利用酸蚀钛材，制备表面微米结构，进而利用溶 胶-凝胶法在其表面构建了含锌的纳米结构，获得了兼具抗菌/抑制破骨细胞生 理功能及促进骨快速愈合的性能。利用二氧化钛纳米管阵列加载硒，并以壳聚 糖封盖，实现兼具抗骨瘤及抗菌的效果，同时维持钛基材良好的生物相容性。 利用钛基材原位生成的TiO纳米管阵列加载天蚕肽，并以壳聚糖/天蚕肽偶联透 明质酸LBL多层结构封盖，实现由钛基材潜在细菌分泌透明质酸酶触发的自响应 短期及长效抑菌作用，为研发抗菌钛基植入体积累自主知识产权关键技术。 市场及经济效益分析： 植入体术后细菌感染是导致植入失败的重要原因和临床应用面临的重要挑 战。据估计，全球骨科植入物相关感染的年发病率超过5%。感染导致的植入 失败，将给病患带来二次创伤、严重的精神压力和经济负担，甚至死亡。因此, 研发兼具促成骨和抗菌钛合金植入体（人工关节、接骨板、种植牙等），具有重 要的经济和社会意义。目前，我国高端医用钛合金人工关节等植入体严重依赖进 口（＞70%）,国内三甲医院几乎全依赖国外进口产品（＞95%）。 我国人口老龄化、交通事故和运动创伤等导致骨损伤剧增，骨创伤患者年 达300万人次，以平均每人次骨修复材料及器械消费5万计，该领域市场份额/ 需求约1500亿/年。进而，以骨修复植入体感染的年发病率5%计，我国促成骨/ 抗菌植入体的市场需求约75亿/年。 本成果研发的抗菌表面改性技术，能够方便、迅速、高效地在材料表面 构建抗菌功能界面，保护人们健康。相关抗菌技术也可拓展至骨科以外的植入 医疗器械（比如心血管、心脏起搏器等），这将极大地促进我国传统医疗器械产 品的技术进步和升级，提高企业经济效益，推动我国医疗器械产业整体水平。

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随着国家经济的快速发展，高速公路建设及煤炭能源工业迅猛发展，但在路基修筑 中常常遇到泥页岩一类的易软化、泥化岩层，特别是在煤矿巷道中，底板大多为泥岩， 在水及车辆碾压作用下发生严重泥化，极大影响路基质量及交通运输。为解决泥岩泥化 问题，开发了一种高效泥化物固化剂，通过将固化剂材料撒在泥化物上，并进行搅拌， 然后碾压密室后即可，固化后的固化体可直接作为低等级公路无铺面道路，也可作为高 等级公路路基。 对泥化物的含水量及粒度没有特别要求，根据用途不同，选择不同固化剂掺量比例。 泥化物固化体 1d 强度可达到 4MPa。

项目简介： 近年来随着电商发展，冷链物流行业发展迅猛。但是和冷链物流 相配套的相关材料和装备发展严重滞后。本项目利用食品级原料研制 了一系列冷流物流配套的相变蓄冷剂及其产品蓄冷软包材、蓄冷包、 蓄冷板等，已经在天津天乐研究院（南开大学津南研究院）试生产， 产品得到了冷链物流行业内高度关注。 技术特点：冷链物流蓄冷剂及其蓄冷软包材等产品采用食品级原 料，一系列配方，无毒、无害、无污染、可循环多次使用。 进一步的研究集中在蓄冷剂的原材料研究，提高配方蓄冷剂的相 变潜热、降低成本，优化生产工艺等方面。 该项目于 2015 年 7 月在南开大学津南研究院注册成立天津冰利 蓄冷科技有限公司。目前，公司通过了 ISO9001:2015 质量管理体系 认证、ISO14001:2015 环境管理体系认证、SGS 产品菌群和毒性检测、DGM 航空运输条件鉴定，从配方到生产工艺到生产设备均有专利保 护。 公司目前年产食品冷链蓄冷剂 1.5 万吨，拥有自动化制剂生产线 一条、自动化冰利膜灌装生产线四条以及自动化冰利包生产线两条。 已与阿里巴巴集团盒马鲜生、大润发集团、顺丰集团、复华集团签订 了长期供货协议。 所需条件支持：本项目拟在长三角地区建立分厂，需要厂房及资 金支持。 

随着原油重质化和重质油品轻质化加工技术的发展，用于石油化工加热炉燃料油的质量、燃烧性能越来越差、粘度越来越高；为利用催化装置的甩油，将其过滤后加入燃料油中，使燃料油中铝或其它重金属成分增加。由此使得燃料油雾化质量差、不完全燃烧损失增加；烟气中熔融状态的物质多，辐射炉管结垢严重。不但使得石油化工加热炉热效率降低，而且使得石油化工加热炉辐射室传热量减少，处理能力不满足生产需要。为了消除燃料油的质量、燃烧性能变差给石油化工加热炉运行带来的不利影响，保证石油化工加热炉“长、安、稳、满、高效”运行和减少排烟对大气的污染，我公司开发研制出具有减粘、促燃、减少S0x生成量和减缓辐射炉管结垢性能的油溶性重质燃料油添加剂。技术指标为： 添加剂加入量小于0.5%。 燃料油的粘度降低30%。 燃料油的燃烧速度提高3~8倍。 石油化工加热炉热效率提高2%。 烟气中S0x浓度降低50%。 辐射炉管结垢速率降低80%~90%。 添加剂在使用中对生产装置、管线无不良影响。