一、概述 （一）腐蚀  腐蚀是船舶和其它海洋服役装备全寿命周期内存在的共性问题；  引起船舶和海洋装备不可用天数增加，产生巨额维修费用；  增加发生重大事故的概率。 （二）污损 已探明的海洋生物20余万种，其中约有4000-5000种生物能造成污损； 船舶、码头、浮标、水管、石油平台、养殖设施易受海洋生物附着污损； 污损增加船底粗糙度、降低航速、增加燃料消耗（水线以下船壳污损5%，燃料将增耗10%；污损大于50%，燃料将增耗40%以上）； 产生巨额的清污与防污费用。 （三）国内外现状 1、表面腐蚀防护技术 防腐涂料：常用防腐技术，期效一般为1-5年； 热喷涂：可用于舱内防腐，但不适用于与海水接触区域； 激光熔覆：熔覆层与基体冶金结合、晶粒细小、孔隙率极低，其综合性能显著高于热喷涂涂层。 2、海洋污损防护技术 含氧化亚铜的自抛光涂料是当今主导产品，我国远洋船舶防污涂料的市场一直被国外公司垄断； 常用防污涂料的期效一般为2-5年； 国际公约要求，2008 年全面禁止生产和使用含三丁基锡 TBT 防污涂料，2009 年全部停止溶 剂法氯化橡胶生产线，2010 年全面禁止使用含 DDT船底防污涂料，把含氧化亚铜防污涂料列 入“高污染、高环境风险”名单，氧化亚铜防污技术是过渡性措施。 3、高耐蚀合金现状 Ni-Cr-Mo系镍基合金耐海水腐蚀性能优异，但该类合金产品制造工艺复杂、 价格昂贵，主要依赖进口； 现有镍基合金的成分是综合考虑强度、耐蚀、加工及焊接性能而设计的，而激光熔覆层的核心功能为防腐，需要重新设计其成分。 4、高速激光熔覆技术 2017年10月，德国弗劳恩霍夫激光技术研究所研发了高速激光熔覆技术，其优点为： 激光束功率密度高，1000~5000W/mm2； 熔覆速度高，10~350cm/s，使热影响区、稀释率、工件变形等参数得到更好的控制； 吸收比高，粉末到达熔池之前吸收激光能量，适合在高反射率基体上制备熔覆层。 二、课题组开发的相关技术  研发了系列专用于激光熔覆的高性能耐蚀粉末材料和制备高耐蚀熔覆层的高速激光熔覆系统，高性能熔覆层耐蚀寿命≥50年，该项技术的成熟度达到8级，具备批量生产条件；  研发了系列环保性好（不含氧化亚铜、敌草隆、二甲苯、石油脑等成分）、防污期效长的新型防污材料和防污层制备工艺，防污层与基体冶金结合，防污期效可达10年以上（已经进行了3年的实海试验）。 三、应用领域 （一）船舶与海洋装备的腐蚀防护 根据模拟海水腐蚀实验结果，熔覆层静态海水条件下腐蚀速率为0.00004mm/a。 该项技术已在发电设备、船舶及海洋装备中得到应用，效果显著。 （二）船舶与海洋装备的污损防护  防污层与基体材料形成牢固的冶金结合，防污层在异物撞击下不会脱落；  防污层厚度可根据防污寿命的需要调节，防污层防污期效可达10年以上；  防污层能满足抑制藤壶水螅、水母、藻类、细菌粘膜等多种类型海生物生长的要求；  主要用于船舶、海洋装备的海洋生物污损防护（如钻井平台、海上设施）。

近十年来，材料科学与工程学院在微波功能材料、有机-无机功能复合材料、高分子材料和金属腐蚀与防护等研究领域，承担了国防重大基础研究（973）项目、重点预研基金和预研项目、民口配套项目等46项，获总经费5000多万元。主要涉及如武器装备专用特种涂料、特种胶粘剂及其制品、特种电子陶瓷材料及器件、特种玻璃及制品、专用电子化工材料及其制品、专用高分子树脂材料及其制品等国防新材料研发，并取得了国防科工委武器装备科研生产许可证。研究成果在航空航天、兵器、舰船等国防领域和电子等民用领域得到应用广泛。通过参与国防**项目研究，学院先后与我省14所、55所、772厂、贵州省4326厂、湖北省航宇救生装备有限公司等数十家单位建立了良好的科研、产品协作关系，在培育了高水平的学术团队、提高了学术水平的基础上，与企业建立了产学研研究基地，使研究成果在国防建设和军品民用等方面得到了推广应用，为提高江苏科技强省地位做出了积极的贡献。

主要涉及如武器装备专用特种涂料、特种胶粘剂及其制品、特种电子陶瓷材料及器件、特种玻璃及制品、专用电子化工材料及其制品、专用高分子树脂材料及其制品等国防新材料研发，并取得了国防科工局武器装备科研生产许可证。研究成果在航空航天、兵器、舰船等国防领域和电子等民用领域得到应用广泛。

适用范围：覆盖现有90%以上新旧污水设施，污水处理新时代的驱动芯片。 基本原理 1、自养/异养协同系统构建。利用自养与水中原有碳源的异养协同反硝化作用，在无有机碳源添加下实现硝酸盐高效去除，有效解决长期运行过程中的微生物-电子供体材料界面耦合过程的稳定性，降低运行成本。2、反硝化活性提升。通过微生物活性提升机制，有效提高硝酸盐去除稳定性，能够应对水质水量的冲击。保障传统基于硫的反硝化工艺在不同季节、气候的场地差异性环境下高效稳定运行。自养/异养协同高效硝酸盐去除技术为我国氮污染治理反硝化技术体系的完善及为目前我国迫切需要解决的污水处理厂传统工艺的升级改造提供支撑。 二、核心原理图   三、技术优势 1、综合成本低、污泥产量少、运行维护少； 2、处理效果优异，极限去污，可接轨地表水； 3、零”药剂投加  无任何碳源等药剂投加； 4、使用方式多变  适应不同除氮设施，兼容性强； 5、工艺简洁，维护频率低 省人工工作量和工作频率   申请专利 国家专利15项，其中发明专利 8项，实用新型7项。 1．ZL101792208A 污水脱氮方法、反应装置、反应器、生物膜组件及制法 发明专利2013.06.16 2．ZL201210140647.5高效除磷多孔性颗粒吸附剂的制备方法 发明专利2014.03.26 3．ZL201410346228.6一种铁改性壳聚糖除氟颗粒吸附剂及其制备方法 发明专利2017.01.11 4．ZL201610204784.9一种自养微生物反硝化法去除水中硝酸盐用材料 发明专利2018.11.09 5．ZL201821291282.5 一种用于净水器的高效直饮滤芯 实用新型 2019.04.15 6．ZL201821332388.5一种强化电氧化过程的组合式电絮凝污水处理装置 实用新型 2019.04.15 7．ZL201821289657.4 一种主次供氧均匀型微纳米气泡曝气机 实用新型2019.04.26 8．ZL201830401268.5 高效水龙头净水器 外观专利 2018.11.30 9．ZL201510604939.3   一种Fe-石墨烯颗粒高效去除地下水中硝酸盐的方法 发明专利2016.01.06 10．ZL201510604939.3   一种Ti纳米电极高效去除地下水中硝酸盐的方法 发明专利2015.06.25 11．ZL201510358216.X    一种Ti纳米电极高效去除水中硝酸盐的方法 发明专利  2017.04.05 12．ZL201720655743.1 一种城市合流制溢流污水预处理用的旋流装置 实用新型2017.12.22 13．ZL104069831A 一种高效除硝酸盐颗粒吸附剂及其制备方法 发明专利 2016.04.26 14．10-1527348 一种灭菌填料  发明专利  2015.06.03 15．ZL201721184506.8 一种无人船等离子杀藻设备 实用新型 2018.03.20     四、技术示范工程应用概况 目前该材料技术已成功应用到以下污水处理项目： 内蒙古准格尔旗召西社某农村污水处理项目 内蒙古准格尔旗毯房湾社某农村污水处理项目 内蒙古准格尔旗召东社某农村污水处理项目 内蒙古准格尔旗纳林村某农村污水处理项目 内蒙古准格尔旗福路村某农村污水处理项目 内蒙古沙圪堵镇某养老院农村污水处理项目 内蒙古乌兰察布市凉城某农村生活污水处理项目 天津滨海新区某家具厂生活污水处理项目 天津滨海新区某油脂厂“生活污水处理项目 重庆九龙坡区某村农村生活污水处理项目 以上所有污水处理项目标准均执行GB18918- 2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》- -级A标准   实际应用案例 生物滤池应用案例-内蒙古乌拉特后旗水厂（12000 m³/d） 项目情况:1）进水C/N为0.7~1（进水BOD5=70~80 mg/L；TN=70 ~ 100 mg/L），原水碳源无法满足脱氮需求。 2）氧化沟内运行工况复杂且无法调节内回流比。 3）原有曝气生物滤池反冲洗频率高，且脱氮效果差。 改造过程:将原4格生物滤池改造为减氮生物滤池。利用ByeN材料替换原填料，装填高度1.2 m。 改造步骤：清掏填料、清洗滤头、整理滤板、淘洗承托层、装填填料，进水启动。 反冲洗管理:降水反冲洗为主（3d/周期），缓解滤头堵塞，实现驱除氮气；           气水反冲洗（15d/周期）后2~3h可恢复脱氮效果。

1、燃油深度脱硫剂深度脱硫是燃油品质升级、重整制氢及供给燃料电池发电的重大需求，本项目自主研发的选择性吸附脱硫剂常温常压脱硫效率高（＞90%）、噻吩类硫选择性高、无氢耗、易再生、成本低。具有自主知识产权。2、脱H2S吸附剂面向工业废气H2S污染治理的重大需求，本项目开发了一种低成本高效的脱硫剂，工况适应性强，80℃能将H2S完全脱除，且吸附硫容大。

本项目在轻量化环保热塑性复合材料开发及应用，智能材料开发与应用，结构设计及分析等方面进行深入研究，已完成前端模块、座椅骨架、SUV尾门、保险杠、复材弹簧的开发。在材料、工艺、载荷方面取得了较大突破。 本项目团队来自北航交通科学与工程学院，团队成员包括孙凌玉教授、康宁副教授、李立军讲师、郭春杰高工以及团队中多位博士、硕士生。团队主要研究方向为复材结构设计与仿真、智能材料及失效诊断、优化设计与工艺仿真、连接建模仿真与实验等。

微电子器件的发展方向和趋势使人与信息的交互融合并推动微电子器件柔性化。柔性电子技术是将有机材料/无机薄膜电子器件附着于柔性基底上的新兴电子技术，实现可变形、便携、轻质、可大面积应用等特性，并通过大量应用新材料和新工艺产生出大量新应用。它颠覆性改变传统器件刚性的物理形态，实现信息与人／物体／环境的高效共融。

本项目在轻量化环保热塑性复合材料开发及应用，智能材料开发与应用，结构设计及分析等方面进行深入研究，已完成前端模块、座椅骨架、SUV尾门、保险杠、复材弹簧的开发。在材料、工艺、载荷方面取得了较大突破。 本项目团队来自北航交通科学与工程学院，团队成员包括孙凌玉教授、康宁副教授、李立军讲师、郭春杰高工以及团队中多位博士、硕士生。团队主要研究方向为复材结构设计与仿真、智能材料及失效诊断、优化设计与工艺仿真、连接建模仿真与实验等。