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在基于纳米石墨烯的高性能单原子电催化剂、C60衍生物高效储锂、CSPbBr3量子点铁电性质
南方科技大学材料科学与工程系讲席教授王湘麟课题组在基于纳米石墨烯的高性能单原子电催化剂、C60衍生物高效储锂、CSPbBr3量子点铁电性质研究等取得重要进展。相关论文发表于Nano Energy(IF：15.548)；ACS nano (IF：13.903)；《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society，IF：14.695)。
发展高效稳定的非铂基电催化剂对质子交换膜电池等清洁能源转换装置的大规模应用具有关键作用。王湘麟团队基于结构明确的纳米石墨烯，合成了单原子铁-氮-碳氧还原催化剂，其催化活性接近商业Pt/C，并具有高循环稳定性。我校物理系副教授徐虎和物理系博士后黄祥构建了理论计算模型并模拟电催化反应过程。
在锂电池电极材料方面，王湘麟团队与台湾大学高分子科学与工程研究所教授王立義(Wang Leeyih)团队合作，基于C60衍生物开发高性能的储锂材料，研究论文发表于ACS Nano。
王湘麟团队与吉林大学化学学院袁宏明教授合作，首次发现全无机卤化物钙钛矿CsPbBr3量子点具有出色的铁电性，研究论文发表于《美国化学会志》。
南方科技大学
2021-04-11
齿轮动态性能优化设计系统
广泛应用于汽车等行业中的高速重载螺旋锥齿轮，由于其设计、制造与检测技术特别复杂，国内外对其动态性能的研究还不够充分。由于螺旋锥齿轮齿形复杂，经热处理与研磨后，齿面误差很大（达几十微米），是影响振动噪音的一个重要因素。本研究项目重点考虑到齿面形状与制造误差、以及齿面弹性变形等的影响，把齿面加载接触分析与周向振动模型结合起来，研究由轮齿的时变啮合刚度、轴系类刚度、齿面制造误差、安装误差而引起的齿轮内部激振机制，进而归纳为能预报齿轮振动大小的振动激振力的指标值。在设计阶段，可以应用本研究成果，为设计出低振动噪音的最佳齿面（最佳机床设定参数）提供理论基础。在制造过程中，能够对其振动激振力进行及时智能预报，并利用齿面测量仪对齿面精度进行控制，可以制造出低振动噪音的螺旋锥齿轮。 该成果功能： 可以进行理论齿面与有误差齿面的TCA与LTCA、齿面闪温分布、齿面接触线载荷分布、齿面接触应力分布、任一接触瞬时的齿根弯曲应力分布、振动激振力大小指标值。 适合于成形法、螺旋成形法与展成法加工的锥齿轮,也适合于渐开线齿轮。 该成果已经应用于日本与国内多家螺旋锥齿轮公司、渐开线齿轮公司与齿面测量仪公司。
上海理工大学
2021-04-11
湿法脱硫性能试验及优化
项目介绍 在湿法烟气脱硫中试台上，开展湿法（石灰石/石膏、氨法、双碱法、镁法等）烟气脱硫性能试验及优化研究，具体子项目包括： 1、飞灰和油污对湿法烟气脱硫过程的影响测试及评价； 2、脱硫增效剂性能测试及评价（有机缓冲剂、无机缓冲剂）； 3、烟气系统阻力及脱硫效率测试； 4、空气预热器漏风系数测定； 5、吸收塔/反应器速度场及污染物浓度场测定； 6、系统除尘效率测试（吸收塔、除尘器）； 7、石膏浆液品质测定（CaCO3、SO42-、CaSO3·0.5H2O、CaSO4·2H2O、SO32-）； 8、石膏浆液中油污含量测定。主要特点 1、真实模拟现场环境，研究成果能直接应用于工程 试验装置规格为，烟气处理量为2400Nm3/h，有完整的烟气模拟系统（柴油燃烧器、电加热装置、SO2及NOx瓶装气体）、吸收塔、吸收剂浆液制备系统、石膏脱水与处理系统、DCS数据采集系统（烟气进出口成分在线监测、所有参数实时传输），可以根据需要真实模拟现场环境。 2、试验台功能多样，能够根据客户需求量身定做 试验装置设计过程中预留有足够的改造空间，可以根据客户的个性化需求进行改造（加装测点、设备、容量），全力满足客户需求。技术指标1、 进出口SO2浓度测试误差≤±3ppm，最快1s测试1组数据；2、 烟气流量测试误差≤100Nm3/h；3、 pH值测试误差≤±0.05；4、 石膏浆液中油污含量测试误差≤±20mg/L；5、 石膏浆液品质测定误差达到工程应用要求。市场前景 我国火电厂烟气脱硫装机容量超过4.5亿千瓦，但脱硫装置普遍效率不高、投运率很低。未来环保标准将更趋严格，且新建脱硫装置将不允许设置旁路，将对脱硫装置的性能提出更高要求，其性能测试及优化、效率改进等方面的诉求将越来越多。
南京工程学院
2021-04-13
机床动态性能测试与分析
开发了基于运行模态分析(OMA)的机床动态性能测试与分析技术，其技术特点为无需人工激励，通过借助环境振动如地基振动作为激励、机床运行产生的振动即可满足采集要求。采集信号只涉及输出响应信号，无需激励信号，且不存在锤击法中捶击所得数据不满足要求的情况，操作简单。
上海理工大学
2021-01-12
大尺寸多频段应用BiLuIG单晶薄膜材料
本项目属于电子信息功能材料技术领域。 特色及先进性：为了实现同一种单晶薄膜即可应用于磁光器件，又可应用于微波器件中，本项目提出了铋镥铁石榴石（BiLuIG）薄膜的设计体系，为了使其同时具有良好的磁光和微波特性，本项目很好的根据晶格匹配原则设计了材料配方，并选用无铅液相外延技术，大大提高了薄膜的性能。本项目提出了在钆镓石榴石（GGG）衬底上直接外延大口径磁光BiLuIG单晶体的思路，解决我国无大晶格常数掺杂钆镓石榴石（SGGG）晶圆片技术、无铅液相外延大尺寸BiLuIG晶体圆片的不足，突破纯GGG基片上外延超厚（1-20μm）磁光晶体这一难点科学问题。研究内容包括：（1）BiLuIG薄膜材料的配方设计研究：基于四能级跃迁模型，并结合离子替代规律和多离子掺杂技术，寻找最佳配方；（2）液相外延单晶薄膜材料的工艺技术研究：包括薄膜均匀性、缺陷控制、无铅配方、生长速率和薄膜镜面条件控制等；（3）材料在器件中的验证研究，设计制备平面波导型磁光开关对材料磁光性能的验证。 技术指标：（1）建成了我国第一条大尺寸磁光单晶薄膜液相外延的生产线，最大尺寸达到3英寸，单面薄膜厚度达到1μm－20μm。（2）单晶薄膜具体微波和磁光参数：4πMs=1500-1750Gs，△H=0.6-2.0Oe，Θf≥1.6-2.1度/μm＠633nm。（3） 掌握了进行单晶薄膜材料在磁光和微波器件中的设计、制备和测试工作。 促进科技进步作用意义：本项目突破了我国在3英寸石榴石系列单晶体材料以及相关器件研究上的瓶颈技术，获得了高法拉第效应和低铁磁共振线宽的大尺寸高质量石榴石单晶薄膜材料。满足了国内在磁光、微波及毫米波集成器件方面对石榴石系晶体材料的需求，摆脱了完全依赖进口、受制于人的不利局面。该项目研制的材料已提供给中电集团41所、美国Delaware大学、天津大学、中国工程物理研究院、深圳市通能达电子科技有限公司（中电九所下属）、陕西金山电器有限公司（4390厂）等单位使用，并为中电集团9所、33所等单位提供批量样品，用于制备磁光和微波器件，受到好评。
电子科技大学
2021-04-10
大尺寸多频段应用BiLuIG单晶薄膜材料
本项目提出了在钆镓石榴石（GGG）衬底上直接外延大口径磁光BiLuIG单晶体的思路，解决我国无大晶格常数掺杂钆镓石榴石（SGGG）晶圆片技术、无铅液相外延大尺寸BiLuIG晶体圆片的不足，突破纯GGG基片上外延超厚（1-20μm）磁光晶体这一难点科学问题。
电子科技大学
2021-04-10
氮掺杂石墨烯大单晶制备的研究
本研究利用氧气对非骨架掺杂选择性刻蚀的效应，首次在Cu衬底上实现了石墨烯的完美骨架掺杂生长，氮掺杂后的石墨烯迁移率高达13000 cm2/Vs，比其他工艺制备的掺杂石墨烯要高出数个量级。同时，石墨烯的面电阻也降低到130 oh/sq，掺杂的稳定性显著提高。
北京大学
2021-04-11
大孔径人造金刚石管材拉拔模具
先采用激光成型机加工出模具的预孔；然后用电火花线切割机床切割出模具的定径区、压缩区、倒锥区；最后用自主研发的卧式超声研磨抛光机对模具的各个区域进行研磨和抛光加工。采用该技术为美国、日本客户开发了许多新品拉丝模。下图分别是美国客户主持研发的大孔径(f22.911mm)人造金刚石管材拉拔模具和自主研发大孔径人造金刚石钢管拉拔模具卧式超声波加工机床。 直径为f22.911mm的大孔径人造金刚石管材拉拔模具自主研发大孔径人造金刚石钢管拉拔模具卧式超声波加工机床 目前，大孔径人造金刚石特殊钢管材拉拔模具技术已经成熟，并已经小批量生产。 该项目实施后，可以大大缩短大孔径人造金刚石拉拔模具的生产周期，为企业创造客观的经济效益和社会效益。 应用范围： 该项目涉及的产品主要用于拉拔各种高精度特殊钢钢管，通过改变拉拔模具压缩区角度的大小，亦可应用于拉拔铜管和铝管等有色金属管，可以大大提高模具的使用寿命和品的精度。 市场前景： 目前国内外使用的管材拉拔模具大都采用硬质合金拉拔模，其原因是传统的人造金刚石拉管模的加工方法成本高，加工周期长，致使许多厂家望而却步，本项目经过技术研发后形成了一套低成本、效率高的制造工艺，大大缩短了产品的加工周期，降低了生产成本，市场前景十分广阔。 预期效果： 10万吨/年的特殊钢产量在国内属于中等规模的企业。按特殊钢钢管年产10万吨计算，假如钢管的外径为10mm，那么人造金刚石拉拔模的价格约为5000元，一般情况下，每只拉拔模具可以拉拔20吨特殊钢钢管，那么拉拔模具的产值将达到2500万元。因此，该项目的实施具有巨大的经济效益。
北京交通大学
2021-04-13
基于网络的大机组远程诊断系统
冶金、石化、电力行业是国家重要的基础产业，行业中大型关键设备的运行状态直接关系到企业的生产能力和经济效益，对其早期故障的准确定位故障部位及成因有着重要的意义。目前，对大机组典型常见故障的诊断已经比较成熟。但对于疑难故障，要迅速对其故障原因和部位进行确诊，还存在一定的难度，最主要的原因是诊断人员专业技术水平限制，专家数量较少。因此对关键机组实行网络远程诊断，充分发挥国内及行业内具有实力的知名诊断专家的知识和经验，对于提高诊断准确率和快捷性具有显著的作用。 本系统在大机组监测诊断网络系统的基础上，重点解决准确快捷定位疑难故障的问题，充分利用Internet/Intranet资源，实现机组远程（异地）状态监测和故障诊断。对于疑难故障，进行网上专家会诊，充分利用领域专家知识和经验，提高诊断准确率和快捷性；同时便于有关管理人员随时、随地了解关键机组运行状况，为生产、维修决策提供科学依据，确保设备安全、高效运行。系统基于用户驱动模式（匿名用户、注册用户、远程专家、管理员），充分利用视频、音频、电子白板、WAP、手机短信、EMAIL、网络会诊室等多种信息交互方式，构建了“用户-专家-管理员”的交互诊断平台，实现专家知识共享、诊断资源共享 本系统集成多种通讯协议，实现了“现场级-企业级-远程级”的三层体系结构，在不改变原有前端采集系统的前提下，跨平台实现对现场的机组、设备、测点进行监测，如图2所示。在客户端的信号处理方面，除常规的棒图显示、简图显示、波形分析、频谱分析、轴心位置分析、轴心轨迹分析等方法以外，还具有全息谱分析、Wigner分布、小波分析、奇异谱降噪、局部投影降噪、多种综合趋势分析等最新的分析手段，可以对测得的信号提供非常完备的分析功能。 系统中“诊断中心”的诊断流程如图1。系统具有“诊断实例”库和“典型案例”库，实现了案例的多种方式查询，以积累诊断专家的诊断思路及诊断规则等。其中“自助诊断”功能，用户可根据系统提取的各种特征信息，参考诊断实例和典型案例进行自主分析和诊断，实现数据的共建共享。
北京科技大学
2021-04-13
一种大模场微结构光纤
项目简介 本成果提出一种微结构全固态大模场光纤。有益效果是：包层采用三个较大的孔有 效的防止光纤弯曲时的光泄露，而利用较小的孔保证直光纤状态时，光纤基模具有低的 束缚损耗，同时又能有效地泄漏高阶模。从而实现了单模、大模场、低弯曲损耗传输的 目的。由于包层仅采用两层孔，且孔周期均相同，结构简单，保证了包层具有较小的尺 寸。在纤芯中引入微结构芯，可以有效地避免模场过于向纤芯朝外一侧的集中，从而使 光纤弯曲时仍具有较大的模场面积，解决了一般大模场光纤即使允许弯曲，也会出现模 场面积减小的问题
江苏大学
2021-04-14