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[成果] 1800140083 湖北
TG2 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:随着数控机床、铁路、高铁、航空、航天等领域的高端装备要求不断提高,其关键零件向高性能化、复杂化方向发展。铸造利用液态金属流动成形,柔性大,是复杂零件的主要成形方法。但随着零件复杂度不断提高,传统铸造方法越来越难以甚至无法设计出合理的工艺。为此,该项目提出高性能复杂铸件形性调控技术,但面临以下难题:1)复杂铸件充型凝固过程影响因素多,缺陷定量预测难;2)铸造型芯性能要求复杂多样,材料制备与成形难;3)熔炼与浇注过程合金成分及组织演变复杂,铸件性能保证难。 项目组在国家自然科学基金、“863”计划和国内外企业合作项目等资助下,经过十余年产学研攻关,建立了高性能复杂铸件形性调控成套技术。创新成果如下: (1)提出基于距离场的复杂铸件几何热节判定方法,建立基于Particle Level-Set多相流的卷气夹渣定量预测模型以及基于瞬态压强分布的孔松缺陷定量预测模型,实现了浇注系统和冒口补缩系统的优化。 (2)开发复合硼酸镁晶须和硅藻土的水溶性树脂砂型芯新材料及制备工艺;发明一种压铸模具梯度材料型芯制造方法;发明复杂铸件模组抗裂设计方法和熔模旋转涂装工艺。 (3)建立熔炼过程元素烧损预测模型,研发熔炼数值仿真系统和炉料配比系统;发明一种基于悬浮熔炼的逐层堆积合金铸锭制备方法;发明置氢-热等静压的铸件后处理方法。 获发明专利12项、软件著作权6项;发表论文84篇(SCI/EI收录38篇);出版著作8部;修订军用标准一项,建立工艺规范9项。专家鉴定“总体达到国际同类技术先进水平”。 成果已在国内外百余家单位应用,统计10家单位近三年新增产值24.5亿余元。应用于135吨大型数控机床横梁球铁件,一次浇注成功;应用于铁路养路机械桥壳铸钢件,工艺出品率提高到83%;成功应用于高铁联系枕梁铝合金铸件,工艺出品率提高7-9%、缺陷降低20-35%。 该项目大幅提升了高性能复杂铸件形性调控与生产制造水平,使传统铸造技术由“睁眼造型,闭眼浇注”变为“睁眼造型,睁眼浇注”,促进了铸造行业的技术进步。
[成果] 1800170021 浙江
TB3 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:纳米材料的表/界面微结构设计、调控是实现纳米材料对传统高分子材料高性能化和多功能化改性的新途径,纳米无机材料又是其中的最大品种。如何通过纳米无机材料表/界面微结构设计及调控,控制其在高分子材料中的分散与分布状况,从而实现高分子材料功能化一直是该领域关注的热点研究方向。项目研究团队近几年在国家自然科学基金和浙江省自然科学基金资助下,以高分子材料功能化为主要研究目标,系统研究了纳米无机材料多维度、多层次表/界面微观结构对高分子材料性能影响规律及机理,取得了系列原创研究成果,为新型高分子功能材料开发及应用提供了坚实的理论和实验基础。 项目取得了以下主要研究成果: 1.通过对纳米无机材料表/界面设计,建立了纳米无机材料呈层状、网状以及织态状分布的高分子基功能材料的制备方式,揭示了纳米无机材料表/界面微观结构的演变对高分子材料性能影响规律。为介电和导电功能高分子材料结构设计和制备提供了新的设计思路及制备技术。 2.通过纳米无机材料表/界面微结构设计调控、纳米无机材料与高分子材料之间界面电子能级调控,实现了长距离电子传输并有效避免了电子能量损失。发展了具有高光催化降解性能的新型环境催化材料及高循环寿命的超级电容器电极材料制备技术。 3.通过纳米无机材料的表面微结构设计、调控,发挥了其在高分子材料超临界二氧化碳微孔发泡中高效的异相成核作用,揭示了纳米无机材料异相成核发泡机理,显著改善了高分子微孔发泡材料泡孔结构及分散分布状况,为轻质高强高分子微孔发泡材料制备提供了新技术原理。 上述研究成果共发表SCI论文60余篇,被SCI正面引用700余次,其中10篇代表性论文在SCI他引300余次;授权国家发明专利58项,并已与企业合作进行生产技术开发和应用。研究结果引起了国际同行的广泛关注,被Chemical Reviews(影响因子IF=47.93)、Progress in Materials Science(影响因子IF=31.14)、Progress in Polymer Science(影响因子IF=25.77)、Advanced Materials(影响因子IF=19.79)和Chemistry of Materials(影响因子IF=9.46)等材料与化学领域顶尖综述期刊、专著和论文数十次引述。团队成员获批国家科技创新人才推进计划1人、浙江省“151”人才2人。
[成果] 1800290003 北京
V23 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:项目开展航空发动机TC17钛合金叶片激光冲击强化疲劳增寿的基础以及工程应用研究。探究激光诱导冲击波作用下材料强化区域微观组织演变、残余压应力产生机制、硬化层产生机制;建立了激光冲击强化多尺度动态力学响应过程以及残余应力场分布有限元数值模型;开展了激光冲击强化表面完整性研究、激光冲击强化力学性能研究;着重对激光冲击强化疲劳寿命、疲劳极限、疲劳裂纹扩展行为展开深入的机理研究。 采用SEM和TEM等手段研究TC17钛合金激光冲击区域微观组织演变规律。研究结果表明:冲击影响层内α相晶粒平均尺寸减小,晶粒内部产生高密度位错。 采用动态显示有限元模块,开展激光冲击冲击过程纳秒级别响应研究。研究结果发现,激光冲击强化过程中应力波在材料内部传递形成“三明治”应力结构,激光冲击波峰值压力在深度方向呈指数式衰减。 通过有限元数值模拟研究不同激光能量、不同冲击次数下表面及深度方向残余应力分布规律,并通过试验方法验证残余应力分布的可靠性。 研究发现激光冲击强化可以提高TC17钛合金疲劳寿命4倍,可以提高TC17钛合金疲劳裂纹扩展寿命2倍以上。该研究首次发现激光冲击强化诱导裂纹迟滞效应,率先提出了激光冲击强化诱导残余应力作用裂纹扩展迟滞能量密度判据。
[成果] 1700520377 辽宁
V25 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:轻质高强碳纤维增强树脂基复合材料是航空航天交通等运载装备减重增效的优选材料,可显著提升装备性能。但此类材料加工极易产生损伤,且随机不可控,构件性能难以精确计算,设计性能难以保证,严重制约此类材料应用,限制装备性能提升。传统加工理论与技术难以满足航空航天高端装备对高性能复材构件高质高效加工要求,必须自主研发。该项目通过长期系统研究,首次建立虑及法向、切向约束和复材温变特性的切削理论模型,发明了两种切削机理实验方法及装置,揭示了复材去除机理和损伤形成机制,实现了切削理论源头创新。提出了“微元去除”和“反向剪切”复材加工损伤抑制原理,发明了9系列高质高效加工工具,使加工损伤由毫米、厘米量级减至0.1毫米内,为损伤控制和性能可预测奠定基础。首次揭示损伤随温度变化规律,发明了负压逆向冷却和自风冷排屑加工装置及工艺,解决了极端尺寸特征高质加工难题。发明了在位随形加工方法、低应力柔性工装和随动除尘装置,研发出13台套高性能碳纤维复材构件数字化加工装备,填补了国内空白。上述原创性成果将中国碳纤维复材构件加工技术水平推进到国际前沿。成果获发明专利27件,已应用于航天一院、三院、中航工业和商飞,突破了新型战略武器舱段、反导武器锥筒、直升机旋翼、歼击机调节板、大型客机机身筒段、高铁车身等关键复材构件加工瓶颈,实现从无法加工、手工低质加工到高质数字化加工跨越,对多种新一代重点型号研制和批产起到重要支撑作用。
[成果] 1700520394 黑龙江
TB3 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:该项目针对先进梯度功能材料断裂力学领域的关键科学问题,开展了近二十余年的探索研究,形成了较系统的理论体系和显著的研究特色,为先进功能材料的设计、分析与评价奠定了重要的理论基础,推动了功能材料断裂力学的发展。1.发现了正交各向异性梯度功能材料裂纹问题的积分奇异特性,阐明了材料非均匀性与各向异性对裂纹尖端特征量的耦合作用机制;构建了梯度功能材料涂层-基底结构的冲击断裂力学模型,实现了梯度功能材料涂层-基底结构界面裂纹尖端特征量瞬态响应的精确描述。2.提出了分段指数函数逼近非均匀材料属性的方法,构建了适用于一般属性梯度功能材料裂纹问题的分段指数模型,解决了跨界面裂纹引出的关键科学问题,突破了传统指数模型与实际不符的局限性,澄清了近30年来人们对传统指数模型的质疑。3.建立了电磁功能材料多场耦合断裂力学理论模型,阐明了多裂纹相互作用引起的场强度因子的变化机制,揭示了材料非均匀参数对裂纹尖端场特征量的影响规律,为电磁功能材料断裂性能评价奠定了基础。该项目研究成果引起国际学术界的关注,被评价为“梯度功能材料断裂与疲劳领域自2000年以来的代表性工作”、“引领了梯度电磁功能材料断裂力学领域的研究”等。
[成果] 1700520403 江苏
TQ34 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:碳纤维是国防建设和国民经济不可或缺的战略性新材料,其制备技术及装备一直被国外发达国家垄断和封锁,中国长期处于受制于人的被动局面。干喷湿纺是目前国际上高性能碳纤维的先进制备技术,仅有日本和美国两家企业掌握,研发具有自主知识产权的干喷湿纺纺丝技术及成套装备并实现产业化,尤为紧迫和重要。该项目立足自主创新,突破了干喷湿纺碳纤维的核心技术难题,取得了一系列重大科技成果。创新开发了大容量聚合与均质化原液制备技术,攻克了高强/中模碳纤维原丝干喷湿纺关键技术,自主研制了PAN纤维快速均质预氧化、碳化集成技术,首次构建了具有自主知识产权的干喷湿纺千吨级高强/百吨级中模碳纤维产业化生产体系。通过工艺和装备的集成创新,实现了高性能碳纤维高效生产,产品达到国际同类产品先进水平。获授权专利17件,其中发明专利13件。该项目建成的首套具有完全自主产权的干喷湿法碳纤维产业化生产线,打破了国际技术封锁和产品垄断,产品广泛应用于工业领域,满足了航空航天、交通运输、新能源等重点领域的需求,取得了显著的社会和经济效益。对加快碳纤维产业发展,推动传统产业转型升级,保障国家重大战略需求具有重要意义。
[成果] 1800300260 黑龙江
TQ0 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:所属类别:重污染行业水污染控制技术技术来源:自主研发适用范围:煤气化等行业废水基本原理: 生物强化脱难降解有机物主要采用好氧-缺氧(A/O)生物膜工艺,微生物附着在载体物质上增殖生长,形成一层薄的生物膜,各种细菌及微型生物附着在膜表面,起到去除废水中有机污染物的作用,形成有机污染物-细菌-原生动物的食物链。 工艺流程: 1.采用固着纤维丝和流化填料作为生物膜载体,控制停留时间、温度和pH,经过一段时间培养形成膜生物反应器; 2.外加甲醇,实现难降解有机物与易降解有机物共代谢作用; 3.或外加挥发酸,促进难降解有机物与易降解有机物共代谢作用。 关键技术: 采用好氧-缺氧(A/O)生物膜工艺处理煤化工行业废水,选取固着纤维丝和流化填料为生物膜载体,COD去除率达到80%,总酚去除率85%以上,氨氮去除率50%以上。在此基础上,采用外循环厌氧共代谢工艺,在煤化工废水中加入甲醇基质,与难降解有机物形成协同代谢效应,大幅提高COD和总酚去除率。研究了甲酚的厌氧产甲烷的限速步骤,并以ADM模型为基础,以酚系物为污染物主体,加入难降解有机物、易降解有机物、抑制物质,建立复杂体系中酚系物厌氧生物降解动力学模型,指导实际工艺设计。
[成果] 1800290160 北京
X16 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:为了深入研究我国陆地碳收支定量认证、碳增汇潜力与速率、增汇技术与措施以及未来全球增暖情景与大气温室气体浓度关系的不确定性等重大科学技术问题,迫切需要应对气候变化温室气体减排的高精度监测技术与网络来定量评估我国的大气温室气体排放,建立以卫星遥感、空中监测与地面网络监测和大气模式系统相结合的我国自主大气碳浓度和碳源汇监测系统。项目将开展以下五个方面的研究: (1)大气背景值站及区域清洁对照站点温室气体监测技术与设备:针对我国大气温室气体监测仪器完全依赖进口的现状,将自主研制高性能的大气背景值站及区域清洁对照站点温室气体高精度自动监测设备。大气背景值站及区域清洁对照站点温室气体高精度自动监测装置主要包括气体进样单元、光学测量单元、电子学控制/数据采集分析及传送单元。 (2)温室气体排放在线监测设备:研发基于可调谐二极管激光调制吸收光谱技术的园区分布式多监测点温室气体排放在线监测系统,并在典型工业、畜牧业固定集中排放源开展应用示范测试;形成温室气体排放在线监测系统产品的计量检测技术要求和检测标准草案,质量控制和质量保证规范草案;对研究成果进行产业化开发。 (3)典型生态系统温室气体通量监测装置主要包括开腔长程吸收池、激光及其控制单元、数据采集分析及传送单元。将从防污染开腔长光程吸收池的设计;消除大气颗粒物、湍流、环境温度、湿度、压力等对仪器测量精度的影响;基于高灵敏度吸收光谱技术的二氧化碳、甲烷、一氧化二氮等测量系统集成研制;利用研制的通量测量仪器开展旱地农田和草地土壤交换通量研究,评估TDLAS系统稳定性四个方面开展。 (4)卫星遥感温室气体反演:针对我国城市群地区,研究高气溶胶条件下的多气溶胶参数反演方案,降低气溶胶散射对二氧化碳柱浓度反演精度的影响并基于地基观测数据对卫星二氧化碳产品精度进行验证。 (5)温室气体垂直廓线监测技术与设备主要包括:高分辨率红外激光外差太阳辐射光谱仪、高精度太阳跟踪仪、垂直廓线反演算法和地基验证系统。信噪比、光谱分辨率及设备成本是构建温室气体垂直廓线监测网络的技术瓶颈,项目解决高信噪比、高光谱分辨率的提取太阳光透过大气后的大气温室气体太阳辐射吸收光谱的激光外差光谱关键技术问题,通过系统集成技术攻关,研发基于激光外差太阳辐射光谱的新一代便携式、低成本的温室气体气柱总量及廓线测量设备,满足温室气体垂直廓线监测网络的建设需求。
[成果] 1800290170 河南
TQ51 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:“人车争粮”的产业模式、高成本的生物质原料及其转化技术是制约生物液体燃料快速发展的两大瓶颈。因此,开发质优价廉的非粮生物质原料及其高效、科学的转换技术是实现生物燃料规模化发展的前提基础,同时对于保护生态环境、实现人类社会的可持续发展具有非常重要的现实和长远意义。 热化学转化是制备生物燃料的重要途径之一。生物质通过热化学转化,不仅其脂肪可以转化其蛋白质和碳水化合物亦可一并转化,可尽可能地利用生物质。如将其直接利用,会产生大量氮、硫氧化物,造成环境污染。因此,生物质液化油在使用前须进行改性提质。项目主要是研究生物质的热化学转化以及液化油的改性提质,制备出车用型液态烃燃料。 中国是一个农业大国,每年产生的秸秆类生物质正随着农作物种植技术的进步逐年增加,正确的使用这些废弃资源,不仅减轻了污染,还能创收新的利益。生物质水热处理技术的成功,将会解决化石燃料资源紧张、严重污染的问题及将农林废弃物燃烧,浪费资源并造成污染等问题。而且由于生物油中含有大量的化工方法难于合成的有机成分,若能分离提纯出这些成分并加以应用,余下的液体作为燃料,将改变化工工业依赖化石原料的工业格局,秸秆生物质水热处理后剩余残渣可以作为庄稼田肥料。 项目创新点: ①针对不同类生物质生化成分的差异,采取诸如热解、氢化热解、水热液化以及醇解等不同热化学转化方法,实现生物质有机质的高效转化以及高产率、高品质的生物油;②根据不同生物质所得生物油分子组成的差异,采用不同的加氢改质方法,尽量脱除生物油中的氮、硫和氧元素,获得高产率和高品质的改质油。该改质油主要成分和市售汽柴油成分相似,稳定性好,可和市售汽柴油混合使用亦可单独使用。 取得的成果: 共发表高质量SCI学术论文20多篇,形成发明专利6件。技术研究开发过程获得了国家自然科学基金和部级、省级科技攻关计划以及河南理工大学等多个课题的支持。成果获得河南省科技进步二等奖、河南省教育系统科技成果一等奖等奖励。
[成果] 1800290180 北京
TN4 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:集成电路(IC)先进制造工艺和高端制造装备国产化是IC持续发展的基础,是支撑国家信息产业发展和保障国家安全的关键技术。IC制造工艺发展以核心半导体器件尺寸微缩为主要内容,实现IC密度和性能的不断提高及成本的持续下降,以推动IC和信息产业的蓬勃发展。我国拥有居全球规模前茅的IC市场,但却面临市场占有率低、核心器件前沿工艺技术相对落后、自主创新不足、知识产权积累欠缺和国产装备应用率低的局面,严重制约了我国IC制造及装备技术的深入发展。 针对核心器件微缩过程中的一系列关键性的短沟道效应和性能挑战,开展了自主创新研发,通过在器件栅材料结构、集成技术和新型三维器件工艺上的发明创新以及国产装备上的配套先进工艺研发,历经6年攻关,将我国IC前沿工艺研发推进了4代,突破了国外先进半导体公司在高k金属栅、22纳米集成技术和14纳米FinFET关键技术上的限制,研发了创新的工艺和技术。 (1)针对集成电路器件纳米尺度微缩导致的栅控减弱及漏电增加,提出了基于多元金属氧化物改善超薄高k栅介质稳定性、降低漏电的方法;发明了Ti金属吸氧减薄EOT厚度的技术;研究出单金属栅单高k CMOS集成技术,发明了离子注入金属栅调节阈值方法,实现了CMOS器件阈值的有效调控和性能提高;研究出全后栅CMOS集成工艺,在中芯国际、上海盛美等生产和装备企业进行了应用; (2)针对微缩器件性能退化的挑战,研究出20项关键模块和150项关键工艺,建立了22纳米CMOS器件成套集成技术,发明了源漏凹槽临近应变、源漏分凝掺杂低阻接触、金属栅CMOS应变等创新技术提高器件性能,在中芯国际12吋生产线上进行了验证及应用,电流提高30%,漏电降低2个量级,并研发出单一非晶硅硬掩膜陡直大高宽比纳米多晶硅栅刻蚀技术,应用到国产刻蚀机配套工艺上; (3)针对纳米尺度微缩导致平面器件短沟道效应恶化的挑战,设计了三维硅Fin器件结构,并将高k金属栅等工艺模块技术三维化,建立了具有较高自主知识产权的集成技术;提出了亚Fin介质隔离、后栅沟道掺杂、ALDTiAlC栅等技术,降低了新结构器件漏电,结合193纳米DUV开发了纳米级亚光刻尺寸自对准双图形(SADP)制造技术及光刻优化工艺,在中芯国际14纳米FinFET工艺研发中进行了技术成果转化,同时应用到武汉新芯12吋生产线,提高了逻辑和存储产品制造水平。
[成果] 1800290183 陕西
TB3 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:集装箱箱号是集装箱的唯一标识符,在集装箱管理纳米粒子共混是聚合物改性的常用方法,在使材料性能提高的同时还可以赋予一些新的功能特性,被认为在聚合物机械、电学、热学及光学性能改善方面颇具发展前景和应用基础。但是纳米粒子由于特有的小尺寸和表面效应,以及自身强的范德华作用力使得其容易在聚合物基体内部发生团聚;另一方面,纳米粒子与聚合物基体的相容性差,界面结合强度低,其纳米的特性难以发挥。功能化改性、熔融复合、形态结构调控可以有效地改善纳米粒子在聚合物中的分散行为及界面作用,从而获得导电性能、力学性能及阻隔性能优异的功能性包装材料。 相比于有机黏土、碳纤维、碳纳米管,氧化石墨烯(GO)有许多亲水集团,包括羟基、环氧基、二醇、酮和羧基,可以在水或极性非质子溶剂中单层脱落,当GO(或还原氧化石墨烯RGO)高度取向的分散于聚合物基体中可以有效地增强复合材料的导电、气体阻隔及力学性能。然而GO的还原机制及其在聚合物熔体加工过程中的运动机制和取向规律仍旧不清楚,以及在温度和时间的影响下氧化石墨烯还原过程中各含氧官能团残余量变化规律也不清楚,因此,难以对复合材料的界面结构及填料分散行为进行调控,从而不能获得性能稳定的石墨烯片层复合材料。 该项目正是基于上述问题,立足于解决片层填充聚合物复合材料的理论疑点和技术点,探索及揭示片层共混复合材料的共性规律。通过碳系纳米填料的表面功能化及其在聚合物基体中的结构调控,获得了具有良好导电、电磁屏蔽、气体阻隔及力学性能的功能复合材料,对相关理论进行了完善和发展,取得多项技术及理论突破。 主要技术内容: (1)提出通过高分子溶液体系中填料的运动行为研究来揭示熔体状态下填料粒子的定构及其发展规律的新思路。 (2)探明了GO在化学还原过程中的温度及时间作用机制及其对还原程度的影响规律。 (3)构建了具有良好气体阻隔性能的片层填充复合材料结构体系。 (4)探明了碳系纳米填料对结晶聚合物结晶行为及晶体形态的影响规律。 (5)提出了含隔离结构导电高分子材料概念。 (6)提出了一种制备泡沫材料的新方法。 该项目的研究,不但赋予石墨烯较高的附加值,而且为制备高导电性、高阻隔性以及高电磁屏蔽性的复合材料寻求了一种新方法,更加详细地研究了片层状石墨烯在加工流场下的运动规律,并且促进了石墨烯向功能化方向发展,加强产品的市场竞争力。又因该材料可低成本大量生产,更加赋予了其较好的商品价值,更好地应用于超级电容器、电池、催化、生物医学等领域。
[成果] 1800290184 辽宁
TQ2 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:我国是芳烃和乙烯生产大国,用于生产芳烃和乙烯的原料严重不足。加氢裂化过程可将重油原料同时转化为以单环环状烃为主的石脑油和以链烷烃为主的加氢尾油。 现有技术在追求石脑油和加氢尾油产率时,必然造成石脑油单环环状烃含量下降、加氢尾油链烷烃含量降低。如何兼顾石脑油和加氢尾油产率和质量,并降低生产能耗是该领域重大技术难题。 针对以上问题,率先创新分区强化分子选择性反应调控理念,创制了与之匹配的催化材料、催化剂体系及工艺调控方法,形成具有自主知识产权的烃类分子结构导向转化的高效生产技术,并实现了工业应用。 (1)率先分区强化分子选择性反应调控方法。 (2)发明高酸含量、富含介孔结构的Y型分子筛,开发高裂化活性与高扩散性能催化剂。 (3)发明水热稳定性好的小晶粒Y型分子筛,开发多环环状烃强吸附性能催化剂。 (4)发明延展反应温度区间,提高反应热利用效率,降低操作能耗的加氢裂化技术。 首创了分区强化分子选择性反应调控方法,实现了分子结构层面的烃类强化转化,突破了现有技术不能同时“保质保量”生产石脑油和加氢尾油等化工原料、生产过程能耗较高的技术难题。该项目的综合技术指标显著优于国内外其他工艺,达到国际领先水平。 已获国内外自主知识产权68项,形成中国石化专有技术36项,出版专著1部,发表论文21篇。获中国石化科技进步一等奖3项。
[成果] 1800290199 北京
TB3 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:存储器是现代信息技术的核心部件之一,全球市场已超700亿美元,我国消费的存储器占全球一半,但核心产品依赖进口,为我国信息安全埋下隐患。因此,研发具有自主知识产权的新型存储技术对我国的信息产业发展和国家信息安全具有重要的战略意义。项目将抓住新原理存储技术的重大发展机遇,紧扣易失性存储技术向非易失性存储技术转变;存储器二维平面尺寸微缩向三维高密度集成转变;发展存储-计算融合的新原理信息器件这三大存储技术发展趋势,从新型高密度存储材料、器件结构、集成技术和多功能应用等层面开展前沿创新研究,在相变、阻变和铁电存储器的功能材料、器件结构、高密度集成和多场调控等关键技术取得原始创新和突破,为我国自主发展高性能存储技术奠定核心技术基础和知识产权保障。 主要研究内容: 项目拟开展的研究内容包括:系统研究相变、阻变和铁电存储材料与器件性能优化技术;研制用于高密度存储阵列的选通器件;开发与CMOS工艺兼容的阻变存储器加工技术及柔性化制备工艺;探索新型存储介质的电阻状态在多物理场作用下的演化过程;发展兼具信息存储、运算、编解码等多功能的新型原型器件。该项目的研究将从物理-材料-器件-集成-多功能验证等方面进行链条式展开,力争在材料筛选、器件设计、高密度集成和多功能应用等方面取得突破,技术路线如下:阐明新型超晶格相变材料的非熔融擦写机制、掺杂诱导低密度变化和非平衡动力学超快相变机理,阻变/电极材料的微观结构、界面和缺陷对器件的影响规律,铁电材料中缺陷与极化场的相互作用规律;发展低功耗、高速、高可靠新型相变、阻变和铁电关键材料和新型器件结构的设计原理,实现高性能的存储单元器件;研制高选通特性的选通材料与器件单元,抑制高密度交叉阵列中的电/热串扰;研究材料生长、刻蚀等关键工艺对器件性能的影响,开发与CMOS工艺兼容的存储单元加工技术及柔性化制备工艺;探索电场、光场、磁场和应力场对存储介质物性的调控规律,发展兼具信息存储、运算、编解码等多功能的新型原型信息器件。 预期可以产出新型高密度存储材料体系、高性能新型存储器件,高密度三维存储架构和集成技术以及新型存储技术的多功能应用等多一批自主核心知识产权和相关技术延伸。这些知识产权的取得,为我国在新型高密度存储材料与器件技术领域提供技术储备,我国存储器产业的腾飞起到重要的支撑和引领作用。除了在新型存储技术领域获得一批创新性研究成果以外,该项目还将培养一支具有国际领先水平的新型存储技术的科研队伍,加强与产业的交流合作和技术转化,确保可持续地产出核心自主知识产权和原型技术。
[成果] 1800290210 重庆
U49 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:成果主要包含内容: (1)交通均衡理论及应用研究。研究交通均衡流的存在性、稳定性问题,重点研究交通均衡流的计算问题,特别对具弧容量约束的交通均衡模型进行了深入研究,导出了具弧容量约束的交通均衡流的存在性、稳定性,给出了计算具弧容量约束的交通均衡流的限制性算法。 (2)Nash均衡理论研究。主要研究Nash均衡点的存在性问题,并在不同拓扑空间研究了Nash均衡点的稳定性问题。 (3)广义向量拟均衡问题系统研究。主要研究广义向量拟均衡问题系统理论框架及其应用。 (4)非线性均衡领域的其他研究。主要研究参数优化问题、向量优化问题、变分(似变分、隐变分、拟变分等)不等式问题及其他相关优化问题。这四部分研究关系密切、相互渗透、相互支撑,共同构成非线性均衡理论的主要部分。 该成果主要由19篇国际刊物发表的SCI检索论文及学术著作《运筹学理论与模型》组成,其第一作者均为项目组成员,19篇论文平均SCI他引次数为6.9,发表刊物平均影响因子为1.342,其中,SCI期刊(JCR分区)1区刊物2篇、2区刊物10篇、3区刊物6篇、4区刊物1篇。学术著作《运筹学理论与模型》,450千字,2002年8月贵州人民出版社出版,长期作为教师参考书和研究生教材使用。 成果创新点: 将交通均衡问题从路径容量约束推广到具弧容量约束情形,首次提出了具弧容量约束的交通均衡原则及数学模型,并导出了具弧容量约束的交通均衡流的存在性与稳定性结果。经典的交通均衡问题,随着路径流量的增加,路径上的支付也同时增大,而路径上支付的增大,又反过来限制了流量的增加,这样相互作用的结果,路网中的流量,将逐渐趋于均衡状态,在高速交通网中,由于路段较少,各路段间通行能力差异不大,不同OD方向的车流在同一路段叠加的矛盾不大,因此,用经典的交通均衡模型来分析高速交通路网,具有合理性;至于具路径容量约束的交通均衡模型,因考虑了容量约束这一交通路网的客观因素,其分析结果比前者更具科学性;但这两种模型,都不能用于分析研究城市交通系统,因为在城市交通环境中,路段多,不同路段间通行能力差异大,不同OD方向的车流在同一路段往往层层叠加,情况复杂,交通矛盾大,OD点对间的路径容量不但难以计算,也没有实际意义,而具有弧容量约束的交通均衡模型正适合这样的城市交通环境。事实上,即使是高速交通系统,只要路网中车流量与通行能力间矛盾大,路网负荷大,用具弧容量约束的交通均衡模型来分析研究,得到的结果同样会更具科学性,更接近于真实的交通实践。 理论与应用价值: 项目对非线性均衡问题进行了系统、深入的研究,涉及非线性均衡问题主要模型、解的存在性、解的稳定性、解的算法、解映射的性质、非线性均衡问题的各种子问题及其相互关系等各个方面,它勾画出了非线性均衡理论的基本框架,丰富、完善了非线性均衡理论。 项目的一个具体应用就是提出了具弧容量约束的交通均衡理论,使城市交通控制有了科学、稳定的均衡分析模型,它不但可以用于城市交通路网的实时控制,还可以对因城市交通工程施工导致路网流量变化情况进行预评估,也可以用于指导城市新区的交通路网建设,推动中国的城镇化过程。
[成果] 1800290221 北京
TF1 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:针对废旧机电设备(行程开关、硅稳压二极管、直流接触器、转换开关、自动空气开关、硅双基二极管等)中贵金属(金、银)的解离与富集,研究了多功能含贵重金属废旧机电设备整体多级破碎(剪切、锤击、挤压等)、复合分选(磁选、涡电流分选、高压静电、风选)关键技术与成套装备,实现了包括行程开关、硅稳压二极管、直流接触器、转换开关、自动空气开关、硅双基二极管等各类废旧机电设备中贵重金属的解离与富集。同时研究了金属富集物中重金属(Pb、Cd、Zn等)的真空冶金-真空热解关键技术和装备。 成果创新性:研究了化学技术提取经分选的含贵金属的金属富集物,提高了废旧机电设备中贵金属(金、银)的回收率和纯度,实现了废旧机电设备中贵金属(金、银)的精细分离。 通过研究多功能含贵重金属废旧机电设备多级破碎、复合分选关键技术与成套装备,开发出了具有自主知识产权的多功能含贵重金属废旧机电器件的多级破碎-复合分选技术与成套装备。自主研制出3套高效新型破碎、分选装置。多级破碎系统处理能力300kg/h,金属与非金属(废塑料等)的解离率为95%以上;复合分选系统处理能力300kg/h,分选效率为90%以上。自主研发真空冶金系统,处理能力50kg/h。
[成果] 1800290222 北京
TF8 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:针对高温合金的组成及特性,形成了废旧高温合金批量预处理技术关键,实现了废旧高温合金的快速溶解;针对气雾化制粉技术获得的高温合金粉末粒度分布特征,采用焙烧炉和反应釜设备,利用碱焙烧-水浸-酸溶技术高效选择性溶解镍钴,实现了废旧高温合金中主金属镍、钴与稀贵金属的分离;采用离子交换和萃取技术,利用强碱性阴离子交换树脂吸附和解吸钨钼铼、胺类萃取剂萃取和反萃钽铌技术工艺,实现了废旧高温合金中稀有金属元素的分离与提纯;对含铂族金属渣开展活化溶解、氧化焙烧、蒸馏、离子交换、氢还原等分离及提纯,实现了废旧高温合金中铂族金属再生。通过关键技术开发,最终实现高温合中有价金属的高效溶解、分离提纯,获得镍粉、钴粉、铼粉、钼粉、钨粉、钌粉产品达到国标,可作为制备高温合金原料,实现废旧高温合金的再生。 成果创新性:针对废旧高温合金成分复杂、种类混杂、识别困难、难以采用火法技术处理使其再生利用等难题,提出了上述技术路线,即新型雾化喷粉-溶解-分离处理废旧高温合金的技术路线,研究了新型雾化喷粉-溶解-分离的规律及技术参数,该技术路线不受废旧高温合金合金种类、形状和尺寸的限制,可解决了废旧高温合金种类繁多、形状各异、合金体系复杂、所含元素众多、难以溶解的技术难题,同时可解决火法重熔工艺不能处理种类混杂的废旧高温合金,可摒弃电化学法处理废旧高温合金溶解速率慢等问题,实现废旧高温合金再生利用,且对其它废旧合金二次资源分离及提纯具有借鉴作用。
[成果] 1800260131 云南
TG1 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:铱具有高熔点(2443℃)和最高的室温弹性模量(570GPa),也是在高温下最耐腐蚀的元素之一,因此铱在高温领域有着极好的应用前景。然而,由于铱存在高温强度低、高温下氧化挥发严重、加工塑性较差等问题,需合金化才能解决铱在高温应用中存在的问题。 近些年来,为了提高热转换效率及能源利用率,新型燃气发动机和燃气发电机要求工作温度在1800℃以上,还要在高温氧化和腐蚀气氛下连续24小时工作3个月以上,这对其核心部件-点火电极材料的高温力学性能、高温抗氧化挥发性能及电烧蚀性能提出了更高的要求。在此严酷工况条件下,通常使用的镍基、铂基合金材料已无法使用。因此,设计新型铱合金并创新其制备技术,制备出具有优良电极性能的铱合金电极材料,这对于促进燃气油气等新能源发动(电)机的发展具有重要意义。 为此,昆明富尔诺林有限公司和昆明理工大学,以"产学研"协同模式,并在科技部中小企业创新基金项目"火花塞电极用铱合金线材产品开发"、云南省科技计划项目"高性能铱合金电极材料制备及产业化"等科技项目的连续支持下,历经近十年的持续科技攻关,突破了铱合金在材料设计、加工等方面的技术难题,开发出应用于汽车火花塞、燃气发动(电)机、油气田尾气和煤层气发电装置、光伏光热真空电离规、以及航天航空发动机等领域的铱合金电极材料。 该材料具有较好的延展性能、焊接性能、抗高温烧蚀性能和电极点火寿命,并节约贵金属用量,项目的主要创新点如下: (1)应用"微合金化技术"在铱中添加一些能够形成固溶强化的金属元素,以及另外一些能够形成晶界强化的金属元素,改善铱合金的组织结构,提高铱合金材料的高温持久强度,大幅度减少铱合金材料的高温氧化挥发损失,制备出具有优异高温抗氧化电烧蚀性能和使用寿命长的新型铱合金材料; (2)通过定向凝固技术消除了铱合金熔坯内部缺陷,再经大变形热加工进一步细化组织晶粒,使铱合金具有优良热加工性能,制备出超细、超薄甚至异形的铱合金材料; (3)制备出的铱合金材料的抗氧化电烧蚀性能,在模拟发动机工况下的电烧蚀性能与日本NGK公司铱合金材料的电烧蚀性能相当; (4)建成国内生产规模最大,年产量为100Kg级铱合金电极材料的生产线,并根据市场需求,开发了一系列的铱合金材料,形成了一系列的铱合金产品,已成为国内铱合金产品最齐全的生产厂家。 项目获发明专利6件、实用新型6件。经专家鉴定:项目开发的铱合金电极材料在国内属首创,性能处于国内领先、国际先进,成果实现了产业化。近三年来,累计新增销售收入1809.99万元人民币,新增利润总额95.28万元人民币,新增利税136.85万元人民币。仅统计5家最具有代表性企业2016年至2017年的推广应用情况,累计新增销售额1.4997亿元,新增利润2905万元。
[成果] 1800260135 云南
TQ15 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:该项目研究的主要技术内容是长期以来制约铝电解槽硼化钛惰性阴极涂层成本高、易剥落等工业化推广应用关键核心问题,具体主要体现在以下方面: (1)自主研发了TiB2-C胶涂层新配方及TiB2-C胶涂层局部涂覆法及全涂覆法,解决了传统TiB2-C胶涂层涂覆成本高、易剥层、槽寿命短的行业共性问题; (2)通过等离子喷涂技术及优化硼化钛涂层配方,降低硼化钛使用量,从而降低工业化推广应用成本; (3)发明了TiB2-C胶涂层全涂覆加热固化方法及装置,解决硼化钛涂层加热固化难的工程难题。 授权专利情况: (1)设置有堵头的曲面阴极炭块(201220589362.5)。 (2)铝电解用TiB2阴极涂层的制备方法(201110134418.8)。 (3)具有硼化钛-碳涂层的电解阴极及其制备方法(201110274580.X)。 (4)用等离子喷涂技术制备铝电解槽TiB2阴极涂层的方法(201210321048.3)。 (5)铝电解槽硼化钛涂层加热固化及炭化方法(201210446491.3)。 (6)铝电解槽均流型钢棒阴极(201320254660.3)。 (7)硼化钛惰性阴极涂层加热装置(201330368335.5)。 该技术成果于2013年9月开始整体推广应用,已推广应用至10台200kA、15台240kA、172台300kA和37台420kA曲面阴极铝电解槽。润鑫铝业公司已推广应用至10台200kA曲面阴极铝电解槽、15台240kA曲面阴极铝电解槽和172台300kA曲面阴极铝电解槽上推广应用,实现了平均槽电压小于3.95V,降低吨铝电耗211kWh,提高电流效率0.5~1%,TiB2-C胶涂层厚度3~8mm,电解槽寿命达到2000天以上。根据实地核实计算,2015年TiB2-C胶涂层的铝电解槽比其他电解槽提高电流效率0.72%,2015年累计多生产铝924.77吨,新增销售额1340.92万元,利润67.05万元;2016年TiB2-C胶涂层的铝电解槽比其他电解槽提高电流效率0.8%,2016年累计多生产铝1084.6吨,新增销售额1550.99万元,利润77.55万元;2017年累计多生产铝1158吨,新增销售额1737.00万元,利润125.90万元。云铝涌鑫铝业公司核实计算,2015年TiB2-C胶涂层提高电流效率0.5%,2015年累计多生产铝173.74吨,新增销售额243.23万元,利润12.16万元。2016年TiB2-C胶涂层提高电流效率0.8%,2016年累计多生产铝229.59吨,新增销售额321.42万元,利润28.23万元。2017年累计多生产铝1158吨,新增销售额1737.00万元,利润125.90万元。 另外,TiB2-C胶涂层技术自应用以来未纳入销售额的其他直接经济效益(降低电耗、减少大修费用)为1928.94×4+4680=14324.7万元。TiB2-C胶涂层技术减少了大量的氟化物和有害物质的排放,并减少地表水和地下水的污染源,有利于节能减排;有利于电解槽形成规整的高分子比炉帮,提高电解槽稳定性,降低水平电流和电解槽工作电压,降低吨铝电耗。
[成果] 1800260141 云南
TG4 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:项目组组织完成了螺栓、Z向检测夹具等各种非标辅助设备的研制新增检测参数25项,钢材产品检测参数达到154项;新增检测产品66项,检测产品达到167项,新增检测项目申请CNAS和CMA认证并获得认可。 研制了高强度螺栓拉伸的通用夹具和专用夹具,解决高强度、大规格、短螺栓实物拉伸试验存在的技术难题,实现钢结构高强螺栓连接性能检测规格全覆盖。 研发了高强度螺栓预拉力施加及控制装置,解决人工施加预拉力存在的费力、预拉力控制不精确等技术难题。 研发钢板厚度方向取样专用锯床,自主研制了厚板Z向试样加工和拉伸夹具,解决钢板厚度方向性能检测的技术难题。 对钢结构焊接性能检测相关标准进行研究,完善试样加工和检测等相关设备,具备了焊接冲击试验、焊接接头拉伸、焊接接头冷弯、焊接接头硬度、焊接接头宏观金相及尺寸等试样加工和检测能力,实现钢结构焊接性能理化检测项目全覆盖。 钢结构成品综合检测服务能力提升。新购置加工和理化检测设备,开展检测方法研究,有效缩短分析周期,提升和完善钢结构原材料及成品检测服务能力。充分利用试验研究能力,对钢结构成品进行综合检测。通过多种检测技术对钢结构原材料及焊接接头进行综合检测,分析构件时效的原因,对不能进行破坏性检验的构件,开展现场金相、现场硬度等检测,帮助客户查找分析结构失效原因,为客户改进工艺、稳定质量提供支持。 新增检测项目取得第三方服务的资质后,积极对社会开展检测服务,在乌东德电站、白鹤滩电站、龙江桥、怒江大桥、风电塔筒制造等重点项目检测中发挥了重要作用。2016年服务主体达到333家;检测收入达到405万元。通过项目研究及应用,黑检站增强了试样加工能力,完善了检测项目和参数,提高了社会服务能力,缩短了检测周期,为工程建设争取了建设施工时间。
[成果] 1800260145 云南
TS4 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:该项研究历时8年,依托5个科研项目,以烟草应用为导向,围绕特色天然植物资源及其活性化学成分在烟草中的应用这一热点进行了系统深入的研究,并形成如下成果: 1、通过大量提取、加工工艺和方法创新,研发了42种天然植物材料和添加剂,实现产业化,并广泛应用于改善云产卷烟的抽吸品质、凸显卷烟风格特征和提升卷烟吸食安全性,为云产卷烟老产品的产品维护和提质改造,以及新产品的开发提供了丰富的自主创新技术,成果应用显著提升了云产卷烟产品的科技含量和市场竞争力。 2、该项目研发的多项创新技术、新材料和添加剂在烟草配套企业实现了产业化应用和生产;研究成果显著带动了多家卷烟配套企业技术革新和技术升级,发展和丰富了配套企业的产品品类。通和配套企业的深度合作,逐步实现了烟用材料和添加剂的研发生产从“由我所用”到“由我所控”的转变;极大的提升了新材料和添加剂研发、生产和云南中烟卷烟需求的符合度。 3、从天然植物中分离鉴定500多个活性化合物(新化合物230多个,400多个化合物为所选样品中首次分离到),包括3类新颖骨架和5种新颖结构类型的化合物。新发现的活性化合物广泛应用于烟草病害防治、提升卷烟产品抽吸品质、烟用香精变质防控、降低烟气有害成分等多个领域,显著提升了云南烟草的科技创新实力。 4、依托建立的天然植物材料及添加剂在卷烟中安全性评价流程,以及影响质量和安全关键指标的配套分析方法;对在烟草中实现应用的新材料、添加剂,以及新化合物进行了严格的安全风险评估,保障了新材料、添加剂、新化合物在烟草中的应用安全性。 5、牵头制定了行业标准3项、企业标准2项并获颁布,获得了121件发明专利授权;发表论文136篇,70篇论文被SCI收录(其中3篇在SCI一区期刊发表),有59篇SCI论文累计在Web of Science中被引用426次。多项自主知识产权实现了转化和应用。 6、成果在卷烟产品中应用两年累计实现新增销售收入56.4亿元,新增利润7.4亿元。成果在配套企业广泛应用,带动配套企业实现新增销售收入2.1亿元,实现新增利润3663.72万元;在云南社会经济发展中发挥了重要作用,社会经济效益非常显著。 7、查新结论表明:“该项成果的核心研究内容在国内外均未见相关文献报道”,创新性非常突出。 8、第三方成果评价认为:“该项成果创新性显著,有效推动了云产卷烟品质提升,带动了卷烟配套企业的技术升级和技术革新,在云南社会经济发展中发挥了重要影响,在几类特色植物资源在烟草中的应用领域达到国际领先水平”。
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