研制出了多个具有自主知识产权的铁磁性非晶、纳米晶软磁合金材料，具有优异的力学性能、软磁性能、耐蚀性能及对染料废水高效降解性能，具体研究成果包括：（1）高饱和磁感低损耗纳米晶软磁合金：研制了FeSiBPCu系列纳米晶软磁合金，饱和磁感应强度达1.8T以上，1.5T/50Hz条件下的铁损仅为0.29W/kg，是高级取向硅钢铁损的1/2，技术性能远优于日本主要生产和大力推广的FINEMET纳米晶合金系列产品，在高效节能电机、无线充电系统、新能源汽车等技术领域具有广阔市场前景；（2）铁磁性非晶合金构件涂层：制备了厚度达9mm的非晶合金构件涂层，非晶度90[[%]]以上，孔隙率低于1[[%]]，平均硬度达976HV，内聚强度为237MPa；利用激光熔覆技术进一步改善其力学性能，断裂强度达1800Mpa，具有优异的耐蚀性能和耐摩擦磨损性能，适用于各种功能构件的在线修复；（3）铁基非晶合金化学性能研究：研究了FePC(Cu)、FeSiBPCu、FeBC、FeCrNbYB等非晶/纳米晶合金在对染料废水的高效降解，发现合金表面的“自更新”行为可有效提高合金的重复利用性，同时良好的热磁调谐性使合金便于降解后的自动回收，对于实现高效、低成本处理印染废水，解决水污染问题具有重要的应用价值。

研制出了多个具有自主知识产权的铁磁性非晶、纳米晶软磁合金材料，具有优异的力学性能、软磁性能、耐蚀性能及对染料废水高效降解性能，具体研究成果包括：（1）高饱和磁感低损耗纳米晶软磁合金：研制了FeSiBPCu系列纳米晶软磁合金，饱和磁感应强度达1.8T以上，1.5T/50Hz条件下的铁损仅为0.29W/kg，是高级取向硅钢铁损的1/2，技术性能远优于日本主要生产和大力推广的FINEMET纳米晶合金系列产品，在高效节能电机、无线充电系统、新能源汽车等技术领域具有广阔市场前景；（2）铁磁性非晶合金构件涂层：制备了厚度达9mm的非晶合金构件涂层，非晶度90%以上，孔隙率低于1%，平均硬度达976HV，内聚强度为237MPa；利用激光熔覆技术进一步改善其力学性能，断裂强度达1800Mpa，具有优异的耐蚀性能和耐摩擦磨损性能，适用于各种功能构件的在线修复；（3）铁基非晶合金化学性能研究：研究了FePC(Cu)、FeSiBPCu、FeBC、FeCrNbYB等非晶/纳米晶合金在对染料废水的高效降解，发现合金表面的“自更新”行为可有效提高合金的重复利用性，同时良好的热磁调谐性使合金便于降解后的自动回收，对于实现高效、低成本处理印染废水，解决水污染问题具有重要的应用价值。

项目成果/简介:2018年国家技术发明二等奖电网是我国经济发展的命脉，架空输电导线作为电力输送的“血管”是电网中用量最大、最关键的组成部分之一。导线的导电率每提升1%IACS，全国每年节约线损超70亿千瓦时。特高压、远距离、大容量输电和清洁能源利用的发展，对架空导线的导电率、强度、耐热性能和疲劳性能提出了更高的要求。但提升导电率与同时提高强度和耐热性之间存在矛盾，导致我国电网建设急需的特种导线难以满足工程需求。上海交通大学孙宝德教授团队与江苏中天科技集团合作，经十余年研究，取得以下创新性成果：1.发明了耐热高导Al-Zr-Y合金材料及微结构调控工艺，解决了耐热相粗大和溶质锆(Zr)原子析出不充分的难题，使导电率从60% IACS提高到60.8%IACS，耐热温度从150℃提高到210℃。研制的耐热铝合金导线电网改造工程中获得大量应用，占国内耐热导线40%市场份额；2. 发明了高强抗疲劳Al-Mg-Si导线，解决了强化相调控和超细夹杂去除的难题，显著提高了材料的抗疲劳性能，在运行张力增大的条件下，振动疲劳寿命超过3000万次。研制的特种大跨越导线和全铝合金节能导线，占国内30%市场份额，特别是大跨越导线，几乎包揽了国家电网大跨越工程；3. 发明了高效除氢、活性涂层陶瓷过滤和新型细化剂制备等导线冶金质量控制技术，解决了微量杂质元素与气体去除的难题，实现了电工铝导线的导电率从61%IACS提高到62.5%IACS以上，研制的新型节能导线在特高压工程中获得大量应用。上述成果依托国家973项目、国家自然科学基金、上海市节能减排专项等项目，共获得19项中国发明专利，1项美国专利和25项实用新型专利，发表论文49篇。成果在特高压电网建设、电网增容改造、新能源并网发电、电网领域节能减排中发挥重要的作用，并且出口到欧美及一带一路沿线国家，海外累计架线超2万公里，打破国际垄断，成为中国制造和中国电力走出去的“国家名片”。导线性能测试实验室超细夹杂物去除-现场试验加拿大奥尔兹湾跨海大跨越——世界拉力最大的输电跨越工程晋东南-南阳-荆门 1000kV 黄河大跨越知识产权类型:发明专利技术先进程度:达到国内领先水平成果获得方式:与企业合作获得政府支持情况:国家级计划/专项类别:国家973项目、国家自然科学基金、上海市节能减排专项等

传统钛合金铸造用陶瓷型芯材料如Al2O3、SiO2等材料存在易反应、难脱芯,而高化学稳定性的Y2O3、ZrO2等材料却价格昂贵且难以脱芯。实验室经过多年的研究和实践，开发了稳定性较高、价格低和易水解的 CaO材料为主的钛合金精密铸造陶瓷型芯材料，先后开展了对CaO型芯的成分、结构和生产工艺优化等工作。为了解决CaO陶瓷型芯材料在生产放置中的潮解并进一步改善其与钛合金熔体的界面稳定性，实验室正在开发利用溶胶-凝胶方法制备ZrO2/Y2O3包覆CaO陶瓷型芯材料的新技术，使陶瓷型芯具有壳-核结构，有效降低了CaO型芯在放置期间的吸潮速率，同时也提高了陶瓷型芯材料与钛合金熔体作用的化学界面稳定性。目前，CaO型芯已在复杂钛合金航空铸件得到了试应用，正致力于具有复杂内腔的钛合金精密铸件的成型。该技术获国家发明专利1项。

钛合金/钢异种金属焊接接头在压力容器、化工、医疗设备等制造领域应用前景广泛。本项目采用连续驱动摩擦焊机进行钛合金/钢异种金属焊接，适用于管与管、棒与棒和棒与管等旋转类零部件的摩擦焊接。对于TC4钛合金/40Cr钢异种金属摩擦焊接头，其抗拉强度能够达到40Cr钢母材水平，实焊TC4钛合金/40Cr钢异种金属摩擦焊接头标准试样拉伸断裂照片如图所示。

本项目在高性能镁合金以及镁基复合材料的制备和成型工艺、变形行为、微观结构、力学性能、阻尼特性、摩擦磨损行为、机械加工、表面处理等方面开展了大量的系统研究，开发了轻质、高比强、高比刚并同时具有高阻尼的新型镁合金及镁基复合材料。这些新型镁合金及其复合材料具有广泛的应用前景。

一种ZnGeP2晶体的腐蚀剂，由冰醋酸、氢氟酸、硝酸、碘和纯净水配制而成，冰 醋酸、氢氟酸、硝酸、纯净水的体积比为：冰醋酸∶氢氟酸∶硝酸∶纯净水＝1∶2∶2∶ 1，碘的质量∶冰醋酸体积＝4∶1。一种ZnGeP2晶体的腐蚀方法，使用上述腐蚀剂，工 艺步骤依次为：(1)腐蚀，将ZnGeP2晶片浸入腐蚀剂中，在超声波振荡下于常压、室 温腐蚀4～16分钟取出；(2)清洗，将从腐蚀剂中取出的ZnGeP2晶片浸入反应终止液 中摆动清洗终止反应，再用纯净水清洗至中性，所述反应终止液由质量浓度5％的NaOH 和质量浓度为3％的Na2S2O3配制而成，NaOH与Na2S2O3的体积比＝1∶1；(3)干燥。

本成果提出了汽柴油输送系统内腐蚀规律及演化机制。针对管线内腐蚀关键问题，建立点蚀发展与储罐内部环境因素之间的关联关系与量化表征数学模型；研究常压储罐底板腐蚀状态远程监测关键技术，为储罐安全运行提供了安全可靠的保障。 成果包括以下方面： 1、研究搭建了腐蚀测试系统进行不同含水量成品油介质中输送管道和储罐的腐蚀试验，通过失重测试腐蚀速率，确定了储罐腐蚀发生的临界水含量。利用SEM和3D显微镜观察腐蚀后的形貌和形态，利用XRD和EDS分析腐蚀后腐蚀产物的成分和组成（见图1），揭示了储罐内腐蚀机理。利用3D显微镜测量点蚀形貌、深度和概率，探明了点蚀的形成机制和演化模式，建立储罐点蚀发展模型。 2、研发了新型碳纸电极，搭建微型便携电化学系统，建立了基于电化学阻抗EIS的腐蚀性微生物硫酸盐还原菌检测技术,可实现污水中硫酸盐还原菌（SRB）的菌量测定。 3、研发的仪器样机：采用半选择培养法，利用电化学方法测定腐蚀性微生物的菌量。以丝网印刷电极及测试仪器进行展示，包含金纳米颗粒丝网印刷碳电极型号110GNP和C1110GNP，其中的金纳米颗粒（GNP）修饰的丝网印刷碳电极（SPCE）设计用于生物传感器研究，具有强化的电子转移特性。 【技术优势】 本成果通过现场调研和实验室模拟研究了成品油输送系统微生物腐蚀失效规律，揭示其微生物腐蚀的主要因素：水分、沉积物及主要有害菌如硫酸盐还原菌等； 1）首次建立了微生物腐蚀快速检测和监测平台，包括研发了基于纳米类酶催化的硫酸盐还原菌代谢产物硫化氢检测传感器及电流型硫酸盐还原菌菌量快速测定电化学传感器、电阻型成品油中管线材料腐蚀在线监测技术、基于阵列电极原理的微生物局部腐蚀监测技术。 2）根据沉积物下微生物腐蚀规律，研发了长效缓释型水溶性缓蚀杀菌剂，可实现对沉积物下微生物长效抑制。 3）首次仿生合成了高效抑制SRB的抗菌肽并应用于SRB腐蚀领域，揭示了阳离子抗菌肽和有空间环状结构的仿生活性生物肽，抑制SRB的影响因素和独特机制，为使用生物肽类抗菌剂抑制SRB腐蚀提供了新思路。 4）此外，利用原位产生抗菌活性物质的有益菌枯草芽孢杆菌与SRB竞争生长，建立了低成本长效生物竞争抑制SRB腐蚀新方法。 【技术指标】 1) 腐蚀性微生物测试周期6小时内，菌量检测限10个/mL。目前培养法需要14天。 2) 缓释型缓蚀杀菌剂，杀菌率达到99.4%以上，且具有长效性，目前有效测试时间是60天。 3）研究的环氧抗菌涂层，可用于管线薄弱易腐蚀环境微生物腐蚀控制。 【资质荣誉】 2022年度获得湖北省科技进步二等奖

本发明公开了一种焊丝及其制备、应用该焊丝强化热作模具材 料表面的方法，其中，该焊丝含有占该焊丝质量 85.2％～89％的铁元 素，并包括占该焊丝质量 5.71％～6.98％的铬元素、0.86％～1.52％的 碳元素、1.16％～1.63％的锰元素、0.56％～0.84％的钒元素、0.55％～ 1.0％的铌元素、1.39％～1.63％的钼元素、0.5％～1.1％的硅元素和 0.08％～0.1％的氮元素。本发明通过对预先设计焊丝的成分

本项目针对冶金、矿山、建材、电力、化工等部门有着广泛存在的各种严酷的磨损工况特点，采用铸造复合工艺，在部件的严重磨损部位制备一层（约3-10mm）具有高硬度陶瓷颗粒（WC、TiC、Al 2 O 3 、SiC等）与各种铸铁、钢复合的局部复合材料部件，可大幅度提高这类易损件的使用寿命，降低由于备件更换所造成的设备停机时间。