1、主要技术内容、获奖情况 通过本项目的实施，掌握了百万等级超长叶片小余量数值模拟锻造及工艺优 化技术、大型疏水槽空心叶片自动化焊接及变形控制技术、末级动叶片多阶静频 测量及调频控制技术、末级动叶片进汽边防水蚀控制技术（硬化层深度可控的激 光硬化技术和激光熔覆技术）、大型末级动叶精密机械加工控制技术、叶片产业 化数字制造技术等关键技术，开发了满足重大工程需求的百万千瓦等级汽轮机系 列长叶片，打破了国外大公司在该领域长期技术垄断，掌握了核心技术，提升高 端长叶片品质，降低了百万等级机组制造成本，优化了产品工艺，加快实现百万 千瓦等级机组的自主化和国际化进程，为推动我国电站装备制造行业及电力能源 产业结构调整奠定了坚实的基础。 获奖情况：2015 年中国机械工业科技技术奖一等奖 2、成果的技术指标、创新性与先进性 （1）在国内采用超长叶片小余量数值模拟锻造及工艺优化技术，首次实现 了世界最长的百万等级核电汽轮机 75 英寸（1905mm）叶片和百万超超临界汽轮 机 60 英寸（1524mm）钛合金叶片研制。 （2）在国内采用激光硬化和激光熔覆技术，分别首次实现了国内最长的百 万千瓦超超临界汽轮机 45 英寸（1146mm）末级动叶片和百万千瓦超超临界汽轮 机 48 英寸（1220mm）末级动叶片进汽边防水蚀处理。 （3）在国内采用多阶静频测量及调频控制技术，使静频一次合格率提高到 了 90%，首次实现了百万千瓦超超临界汽轮机 45 英寸（1146mm）叶片 1～6 阶静 频测量及调频（柔性自由叶片）。 （4）在国内首次对 1 米以上超大空心叶片采用自动化焊接技术，研制成功 了国内最长的百万千瓦超超临界汽轮机 41 英寸（1050mm）末级空心静叶片和百 万千瓦核电汽轮机 51 英寸（1292mm）末级空心静叶片。 （5）通过采用信息化与工艺技术的集成，加快了在产业化中产品开发效率 和质量，首次实现了产品开发过程中的锻造工艺的自动化设计、叶片型面数据的 自动化测量分析、产品质量数据的自动化收集与分析。 3、技术成熟度365 百万千瓦等级汽轮机长叶片关键制造技术已成熟应用于百万等级核电汽轮 机 57 英寸（1448mm）末级动叶片、CAP1000 核电汽轮机 67 英寸（1710mm）末级 动叶片、CAP1400 核电 71（1800mm）、72（1828mm）、75（1905mm）英寸末级动叶 片、百万超超临界汽轮机 60 英寸（1524mm）钛合金叶片、百万千瓦超超临界汽 轮机 48 英寸（1220mm）末级动叶片、百万超超临界汽轮机 45 英寸（1146mm）柔 性自由末级动叶片和 41 英寸（1050mm）末级空心静叶、CPR1000 核电汽轮机 51 英寸（1292mm）空心静叶片等一系列具有国际先进水平的长叶片研制中，并实现 了产业化。 4、应用情况 江南大学和无锡透平叶片有限公司联合研制生产的百万千瓦等级汽轮机长 叶片已批量经交付给东方汽轮机厂、上海汽轮机厂、哈尔滨汽轮机厂、日本三菱 日立、德国西门子等公司，百万等级核电叶片已通过用户和中广核的共同鉴定， 无锡透平叶片有限公司因此列入中广核国内唯一的核电叶片供货商名单。目前产 品已经分别成功运用在国内岭澳核电站二期、红沿河一期、北仓港电厂、华能玉 环电厂等，经用户使用后反映良好。

本发明公开了一种铝合金周期性点阵多孔结构的快速成形制造 方法。通过 CAD 软件构建基于点阵单元的周期性点阵多孔结构的三维 模型，将模型以 STL 格式输出，导入到 SLM 成形设备中，激光束根 据切片层的数据选择性地熔化区域内的铝合金粉末得到二维的金属结 构，经层层堆积最终可以得到与 CAD 模型一致的三维铝合金多孔结 构，再经过热处理、分离、喷砂等后续处理即可得到表面光洁、性能 良好的铝合金周期性点阵多孔结构。本

本发明公开了一种具有高粉末原料利用率的高能束增材制造方 法及设备。方法根据待成形金属构件切片轮廓形状确定成型缸的内部 结构，使各铺粉层的金属粉末尽量只处于待成形金属构件切片轮廓形 状对应的区域，以大幅度减少金属粉末的用量，并提高高能束增材制 造的功效。设备包括一个或多个成型缸，该成型缸的内部结构与待成 形金属构件切片轮廓形状相匹配。本发明通过使用镶块以及与金属构 件切片轮廓形状相适应的异形基板，实现了针对不同金属构件

本发明公开了一种梯度温度场主动调控系统及其控制方法，系 统由温度场监控系统、加热系统和控制系统；温度场监控系统用于测 量成形区域 XOY 平面及四周的温度场信息，将获得的温度场信息进行 量化处理后反馈给控制系统，加热系统根据控制系统指令对成型缸的 底部和四周进行温度场的分区独立实时调节，以实现在加工过程中整 个加工区域的温度场恒定，保证已加工区域与未加工区域处于合理的 温度梯度，避免热应力导致构件翘曲、变形、开裂。本

本发明公开了应用混合型喷嘴喷印制造有机场效应晶体管的方 法，包括以下步骤：1)喷印 Gate 极；2)喷印介电层；3)成形导电单元： 混合型喷嘴喷出的液体在接收基板上沉积形成导电单元及覆在导电单 元上的油层；4)转印；5)制造连接电极层；6)组合封装。本发明工艺简 单，在混合型喷嘴制备完成的情况下，静电纺丝工艺实现简单，对环 境要求也较低；成本低，设备成本低，同时制造过程中均只需要一定 浓度的溶液，损耗少；精度、分辨率高，不需重复定位，而且静电纺 丝所得纤维器件均在微纳尺度，集成度完全满足电路要求；

掺铝氧化锌薄膜（ AZO ）成本低廉、无毒环保，溶胶凝胶法制备 AZO 薄膜具有工艺简单、成膜均匀性好、易于精确掺杂等优点，而后续处理工艺则是提高溶胶凝胶法制备的透明导电薄膜性能的关键。为此我们研究 105  到  10-4 Pa 大真空度范围退火条件下的电阻率变化规律，发现：电阻率的降低集中在相对狭窄的真空度范围，其中在 100 Pa  到 10 Pa  之间，电阻率陡降了 2 个数量级。电阻率在 10 Pa  退火时达到最小值，继续提高真空度（减低气压），电阻率不再继续降低。这一研究结果不仅澄清了以往对溶胶 - 凝胶法制备透明薄膜后续工艺处理的模糊认识，而且对实际生产工艺具有重要的指导意义，例如以此为根据，选择合适的真空度退火，达到既满足产品的性能指标，又能节能减排的最佳效果。 XRD 与 XPS  的分析表明中真空下氧空位、锌填隙、以及 Al3+  对 Zn2+  离子的取代是中真空度下电阻率陡降的主要原因。此外，利用  Ar+ 离子对退火后的样品进行反溅射清洗，能进一步提高电导率。更重要的是能在薄膜表面形成具有一定的凹凸起伏的绒面结构，能将入射太阳光分散到各个角度。用作太阳能电池电极时，能有效增强太阳能电池内的光吸收材料对入射太阳光的捕获，提高光能利用率。

一种利用二氧化碳生产杀虫剂的工艺方法，步骤如下：称取1，3‑环己二酮类底物、催化剂和Cs2CO3于Schleck瓶中，脱气，持续通入1atm的二氧化碳。加入溶剂，在50℃油浴中，反应48h。反应完成后，后处理，得到2(a‑e)。将得到的酸酰化，然后滴加到含有苯胺的二氯甲烷溶液中，常温下反应2h。反应完后，柱层析分离，得到3(a‑e)。将3(a‑e)加入到50％的浓硫酸中，80℃回流8h。通过分离，得到4(a‑e)。本发明针对现有技术存在的高毒性，高污染性问题，以发现新型的杀虫剂为目的，提供一种在常温常压条件下利用二氧化碳生产杀虫剂化合物3(3a-3e)以及由杀虫剂化合物3(3a-3e)制备杀虫剂化合物4(4a-4e)的方法。该发明操作简单，对设备要求较低，原料来源广泛且成本低，毒性低，处理简单，合成条件温和，产率更高，易于工业化放大，实现了更加高效环保的制备杀虫剂。

研究领域(1)CAD/CAM及RPM相关技术：包括功能性梯度材料/生物医学材料计算机辅助设计以及快速原型和制造（RPM）相关技术及应用；(2)面向功能构件数字化制造的设计，网络制造技术，功能构件的拓扑优化设计理论与方法；(3)功能构件的多尺度建模、仿真分析与优化；(4)高速精密加工工艺及装备的动态精度设计：包括高速精密加工工艺系统动力学建模与仿真等。科研成果及简介科研成果：(1)国家自然科学基金项目（59505005），“数控加工自适应刀具轨迹规划及动力学行为的研究”．1996年1月～1998年12月。完成人：张大卫、黄田、倪雁冰、周立华、冯志勇、徐安平、阎兵。1998年12月结题，国际先进。(2)河北省科技攻关计划项目，“基于网络的新产品快速开发系统”． 完成人：檀润华、徐安平、段国林、梁艳红、张瑞红、刘力松、孙立新、苑彩云、曲云霞。2001年6月鉴定，国际先进。2002年获河北省科技进步三等奖。(3)河北省自然科学基金项目，基于汽车减振器新型数学模型的汽车乘座动力学系统参数设计．完成人：檀润华、吕维瑛、张瑞红、苑彩云、段国林、徐安平。2001年6月鉴定，国际先进。(4)河北省博士基金项目，汽车非线性乘座动力学专用仿真软件开发．完成人：檀润华、陈鹰、吕维瑛、张瑞红、苑彩云、段国林、徐安平。2001年6月鉴定，国际先进。(5)天津市自然科学基金项目，汽车非线性乘座动力学关键技术研究．完成人：檀润华、陈鹰、吕维瑛、张瑞红、苑彩云、段国林、徐安平。2001年6月鉴定，国际先进。(6)河北省自然基金项目（500050，5万），三维布局问题建模及其求解方法的研究．完成人：段国林、张健楠、蔡瑾、王彩红、何树田、徐安平、张满囤。2003年3月通过河北省科技厅鉴定，国际先进。(7)河北省教育厅计划项目（2000209，2万），二维不规则形状自动布局系统的研究开发．完成人：段国林、王彩红、徐安平、张健楠、张满囤、孟宪春。2003年3月通过河北省教育厅鉴定，国际先进）(8)国家教育部高等学校骨干教师资助项目，快速原型件网上订货系统研究．完成人：檀润华、梁艳红、段国林、苑彩云、张瑞红、徐安平、孙立新、刘力松、王永山。2000年1月——2001年12月。已结题。(9)天津市科委计划项目，“基于MDT环境的内嵌式RP数据处理软件的研制”．课题组成员：徐安平、檀润华、刘玉山、曲云霞、刘力松、陈青果、金艳丽。2001.1 ~ 2003.12.（1.5万），2003年6月18日天津市科委组织专家组对项目进行了总体验收。(10)天津市科委计划项目，“RP技术在新产品开发过程中的应用”．课题组成员：段国林、徐安平、刘力松。2001.1 ~ 2003.12.（5万），2003年6月18日天津市科委组织专家组对项目进行了总体验收。(11)河北省自然科学基金项目（500046），“数控环境下动态铣削过程物理仿真系统的研究与开发”．课题组成员：徐安平、曲云霞、阎兵、段国林、孙明达、李为民、刘玉山、金艳丽、陈青果。2000.3 ~ 2003.3. （3.5万），2003年7月20日河北省科技厅组织专家对项目进行了技术鉴定，国际先进水平。(12)河北省教育厅博士基金项目，“数控环境下动态铣削过程仿真系统的研究与开发”．课题组成员：徐安平、曲云霞、阎兵、段国林、孙明达、李为民、刘玉山、金艳丽、陈青果。2000.1 ~ 2003.3.（3.5万），2003年7月20日河北省科技厅组织专家对项目进行了技术鉴定，国际先进水平。(13)国家自然科学基金项目（50175025），“进化过程驱动的产品概念设计模型研究”．课题组成员：檀润华、段国林、徐安平、马建红、张瑞红、苑彩云、王永山、姜屏。2001~2003,（7万），2003年3月结题。(14)天津市自然科学基金项目（023603411），“组合夹具CAD中关键技术的研究”．课题组成员：段国林、丁银周、蔡瑾、徐安平、张满囤、李向东、李战委。2002.6 ~ 2004.6（6万），2005年7月3日天津市科委组织专家对项目进行了验收，国际先进。(15)河北省自然科学基金项目（502047），“组合夹具计算机辅助构形设计中基于案例的推理方法的研究”．课题组成员：段国林、丁银周、蔡瑾、徐安平、张满囤、李向东、李战委。2002.1 ~ 2005.1.（6万），2005年7月16日河北省科技厅组织专家对项目进行了技术鉴定，国际先进。(16)天津市自然科学基金项目（023605411），“MDT环境下RP数据处理及设备驱动程序的研究与开发”．课题组成员：徐安平、曲云霞、刘玉山、陈青果、侯红叶。2002.6 ~ 2005.6（6万），2005年8月6日天津市科委组织专家对项目进行了验收，国际先进。(17)河北省优秀专家留学基金项目，“选择性金属粉末直接烧结快速成形工艺关键技术及设备研究”．项目负责人：徐安平。2002.1 ~ 2004.12（8万），已完成。(18)河北工业大学“十五211”工程项目，“功能梯度实体快速制作机”．项目负责人：徐安平。2005.1 ~ 2005.12（20万），已通过验收。(19)河北省教育厅计划项目, “基于RP的新产品快速开发系统”．课题组成员：段国林、徐安平、李翠玉、刘玉山、陈青果、侯红叶。2001~2003（20万），已完成。(20)国家863计划项目（2002AA415300），“自主版权三维CAD和ERP软件在离散型中小企业的应用研究”．课题组成员：檀润华、李向东，徐安平等。（50万），2005年11月通过科技部验收。(21)美国国家科学基金（NSF）项目（DMI-0218169），“Dental Restorations via Multi-Material Solid Freeform Fabrication”．课题组成员：Leon L. Shaw, Anping Xu, Jiwen Wang, Xiaoxue Li et al.(22)美国国家科学基金（NSF）项目（CBET-0930365），“Functionally Graded Orthopedic Implants via the Slurry Mixing and Dispensing Process．课题组成员：Leon L. Shaw, Anping Xu, et al.(23)天津市自然科学基金资助项目（043603111），“多坐标高速铣削集成仿真系统研究”．完成人：阎兵，徐安平等。（6万），2007年11月通过天津市科委验收。(24)河北省自然科学基金资助项目（E2004000052），“CAD模型直接驱动的桌面立体打印设备驱动原理及实现方法研究”．完成人：徐安平，牛亚松，付建华，曲云霞等。（7万），2008年1月31日通过河北省科技厅组织的专家鉴定，国际先进水平。(25)河北省自然科学基金资助项目（E2006000039），“场信息驱动的复杂功能梯度实体建模理论及数字化制造关键技术研究”．完成人：徐安平，朱东彬，曲云霞等。（5万），2010年5月结题。获奖与专利 专利：(1)徐安平，朱东彬，曲云霞，郭艳华．一种非均质功能构件的制造方法与装置[P]．国家发明专利，专利号：ZL 2008 1 0053855.5，授权公告号：CN 101328067 B， 2010年10月27日（申请日：2008年7月16日）(2)徐安平，朱东彬，曲云霞，郭艳华．打印头与激光头构成的组合头[P]．国家实用新型专利，专利号：ZL 200820075355.7，授权公告号：CN 201211731Y，2009年3月25日（申请日：2008年7月16日）．(3)徐安平，汪建明，朱东彬，曲云霞．一种组织工程用三维多孔支架的制备方法及设备．国家发明专利，申请号：201010210618.2，申请日：2010年6月28日．(4)徐安平，朱东彬，郭彬，曲云霞．一种三维条形码标签及其制作方法．国家发明专利，申请号：201010250088.4，申请日：2010年8月11日．(5)徐安平，蔡晓刚，朱东彬，刘志华．一种非均质实体的制造方法及设备．国家发明专利，申请号：201110269706.4，申请日：2011年9月13日．(6)徐安平，蔡晓刚，朱东彬，刘志华．一种非均质实体的制造设备．国家实用新型专利，申请号：201120341665.0，申请日：2011年9月13日．软件著作权：(1)现代集成快速原型系统(CIRPS V1.0)（软件著作权登记，登记号：2005SR07148）．著作权人：徐安平、刘玉山、陈青果、侯红叶、高艳平、曲云霞．中华人民共和国国家版权局，2005年7月。(2)现代集成快速原型系统(CIRPS V2.0)（软件著作权登记，登记号：2007SR06739）．著作权人：徐安平、牛亚松、刘玉山、陈青果、侯红叶、宋丽、曲云霞．中华人民共和国国家版权局，2007年5月。(3)非均质实体造型系统（HO-CAD V1.0）（软件著作权登记，登记号：2008SR04932）．著作权人：徐安平、纪振鹏、曲云霞、赵竞雄、刘志华．中华人民共和国国家版权局，2008年3月。(4)铣削过程物理仿真系统（MPSS V1.0）（软件著作权登记，登记号：2008SR07563）．著作权人：徐安平、曲云霞、孙明达．中华人民共和国国家版权局，2008年4月。(5)STL模型缺陷检测与修复系统（STL Master V1.0）（软件著作权登记，登记号：2010SR041794）．著作权人：徐安平、张蕊、曲云霞、朱东彬．中华人民共和国国家版权局，2010年8月16日。(6)铣削过程物理仿真系统（MPSS V2.0）（软件著作权登记，登记号：2010SR061831）．著作权人：徐安平、张大卫、张学中、靳红伟、韩喜峰、常宁、曲云霞．中华人民共和国国家版权局，2010年11月18日。(7)基于Web的博硕士学位论文管理系统（DMMIS V1.0）（软件著作权登记，登记号：2011SR036294）．著作权人：张满囤、徐安平、韩冬冬、张金镯、王智琦、王丽、边彬彬．中华人民共和国国家版权局，2011年6月10日。(8)基于Web的图书馆学科联络馆员信息服务管理系统（IDISMIS V1.0）（软件著作权登记，登记号：2011SR042556）．著作权人：徐安平、王智琦．中华人民共和国国家版权局，2011年7月2日。可转让项目(1)一种非均质功能构件的制造方法与装置[P]．国家发明专利，专利号：ZL 2008 1 0053855.5，授权公告号：CN 101328067 B， 2010年10月27日（申请日：2008年7月16日）(2)打印头与激光头构成的组合头[P]．国家实用新型专利，专利号：ZL 200820075355.7，授权公告号：CN 201211731Y，2009年3月25日（申请日：2008年7月16日）．(3)一种组织工程用三维多孔支架的制备方法及设备．国家发明专利，申请号：201010210618.2，申请日：2010年6月28日．(4)一种三维条形码标签及其制作方法．国家发明专利，申请号：201010250088.4，申请日：2010年8月11日．(5)一种非均质实体的制造方法及设备．国家发明专利，申请号：201110269706.4，申请日：2011年9月13日．(6)一种非均质实体的制造设备．国家实用新型专利，申请号：201120341665.0，申请日：2011年9月13日．(7)现代集成快速原型系统(CIRPS V1.0)（软件著作权登记，登记号：2005SR07148）．中华人民共和国国家版权局，2005年7月。(8)现代集成快速原型系统(CIRPS V2.0)（软件著作权登记，登记号：2007SR06739）．中华人民共和国国家版权局，2007年5月。(9)非均质实体造型系统（HO-CAD V1.0）（软件著作权登记，登记号：2008SR04932）．中华人民共和国国家版权局，2008年3月。(10)铣削过程物理仿真系统（MPSS V1.0）（软件著作权登记，登记号：2008SR07563）．中华人民共和国国家版权局，2008年4月。(11)STL模型缺陷检测与修复系统（STL Master V1.0）（软件著作权登记，登记号：2010SR041794）．中华人民共和国国家版权局，2010年8月16日。(12)铣削过程物理仿真系统（MPSS V2.0）（软件著作权登记，登记号：2010SR061831）．中华人民共和国国家版权局，2010年11月18日。(13)基于Web的博硕士学位论文管理系统（DMMIS V1.0）（软件著作权登记，登记号：2011SR036294）．中华人民共和国国家版权局，2011年6月10日。(14)基于Web的图书馆学科联络馆员信息服务管理系统（IDISMIS V1.0）（软件著作权登记，登记号：2011SR042556）．中华人民共和国国家版权局，2011年7月2日。可承担（合作开发）科研项目与技术合作(1)CAD/CAM软件开发，RPM相关技术开发：包括功能性梯度材料/生物医学材料计算机辅助设计以及快速原型和制造（RPM）相关技术及应用；(2)功能材料或构件的数字化设计与制造技术开发，网络制造技术开发；(3)功能构件的多尺度建模、仿真分析与优化技术；(4)高速精密加工工艺及装备的动态精度设计。

Friedel-Crafts反应是有机合成中经典的对芳环上进行衍生的反应，包括烷基化和酰基化反应。通常，Friedel-Crafts烷基化反应所用溶剂为石油醚、苯、氯苯等有机溶剂，在Lewis酸或Brønsted酸的催化下进行反应。目前工业上仍普遍使用AlC13等传统均相催化剂。但传统的烷基化反应，无论从催化剂还是到终产物都会产生酸性气体HCl，不仅使得反应的原子经济性低，而且严重腐蚀设备、污染环境，催化剂也会大量消耗、难以回收。从根源上使烷基化反应绿色化的工艺开发具有重要的理

污水生态处理技术是指运用生态学原理，采用工程学方法，使污水无害化、资源化， 是污水中污染物治理与水资源利用相结合的方法。其中，人工湿地生态处理技术及生物 操纵技术是实现污水生态处理及资源化的关键技术。研究表明，人工湿地能够利用基质 -微生物-植物构成的复合生态系统的物理、化学和生物的三重协调作用，通过过滤、吸 附、共沉、离子交换、植物吸收和微生物分解来实现对污水的高效净化，同时通过营养 物质和水分的生物地球化学循环，促进植物的生长，实现污水的资源化和无害化。