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[成果] 1700600064 江苏
TK2 应用技术 锅炉及原动机制造 公布年份:2017
成果简介:化石燃料的燃烧过程中排放出大量的有害气体和粉尘,使得雾霾天气已经成为常态,给自然环境和人类的健康生活造成了极大的伤害,同时燃煤烟气脱硫除尘技术具有运行费用高、耗水量大以及缺少自主知识产权等。上述问题引起了科研工作者的重视,该项目燃煤锅炉烟气净化新技术及装备是解决上述问题的重要技术手段之一。 项目通过研究荷电喷雾流动与传热传质的耦合关系,结合雾滴微观传质动力学特性,建立了荷电喷雾烟气脱硫湍流流动模型和荷电单液滴吸收二氧化硫反应动力学模型,创建了荷电喷雾烟气脱硫除尘技术。详细研究了脱硫塔内部流动与传质特性,确定了脱硫塔内雾滴粒径、气流风速、液气比等最佳运行参数。提出了双极性电晕放电烟气脱硫除尘技术和静电雾化超细微颗粒的聚并技术,创制了荷电喷雾烟气脱硫除尘装置。提出了多孔球三相流化床除尘脱硫技术,成功解决了细微颗粒物和植物性粉尘的吸附问题,创制了多孔球三相流化床除尘脱硫装备,并成功应用于燃煤锅炉的尾气净化处理与苇浆厂备料车间苇末的脱除。提出了旋转流化床反吹颗粒层除尘技术,克服了除尘器过滤部件不能连续工作的技术难题,创制的新型颗粒层除尘器具有连续工作、自动清灰等功能。 项目主要技术经济指标:建立了以新型烟气脱硫除尘以为对象的多相流传热传质理论模型,获得了荷电喷雾烟气脱硫除尘增益机理。提出了双极性荷电烟气脱硫除尘和静电雾化超细微颗粒聚并方法,获得了荷电喷雾烟气脱硫除尘装置的最佳运行参数和设计方法。荷电喷雾烟气脱硫装置在低耗水量、钙硫比为1.2时可以有效提高烟气脱硫效率5-11%,电耗比例为0.95,脱硫费用为0.6-0.7元/kgSO<,2>。研制的三相流化床除尘脱硫装置其除尘效率为98.6%,脱硫效率为99.4%,处理烟气量为6000Nm<'3>/h,其中的多孔球技术可以有效脱除苇末等纤维状飘尘。研制的旋转流化床反吹颗粒层除尘器在连续工作、自动清灰等方面获得了重大突破。
[成果] 1700600014 江苏
TH16 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:近年来表面微加工面临三大共性技术的挑战:一是如何设计优化的表面微观几何形貌;二是如何精确可控地加工出预设的表面微结构;三是相关激光精微加工成套设备研制。项目完成单位围绕上述问题,遵循“理论→设计→加工→性能→装备→工程应用”研究思路,围绕表面形貌设计、精微加工工艺、装备研制与工程应用中涉及的重大理论与关键技术问题,进行了技术攻关,解决了一系列关键理论和技术难题,取得了以下主要创新成果: 表面织构主动设计技术:针对典型机械摩擦副,建立摩擦学数学模型,开发具有自主知识产权的计算软件;通过数值模拟和试验研究结合的方法,建立表面织构摩擦学优化设计准则,为典型机械摩擦副提供优化设计方案,实现典型机械摩擦副表面微织构的主动设计。 激光表面微织构技术:提出“单脉冲同点间隔多次”(SPI)特殊的激光微加工工艺方法,研制实现SPI工艺的电控软、硬件系统,获得高效优质可控的微织构表面。提出激光熔凝造型和激光冲击映射诱导成形,开发出两类可控性好、潜在应用价值巨大的凸体形貌织构工艺。 专用微织构加工设备:研制激光微织构生产专机,满足某大型汽车企业发动机缸体加工产业化需求。面向科研院所研制多功能激光织构设备,具有模块化、智能化、多功能、开放式和示教性等特点。 典型应用技术:对发动机关键运动副表面进行激光微织构处理,实现内燃机燃油耗和机油耗的降低。提出能零泄漏和非接触的跨尺度复合织构机械密封技术,泄漏量为普通机械密封的1/2-1/3,使用寿命提高1-2倍。提出模具表面复合织构主动设计制造技术,材料流动均匀度提高5-20%。在刀具表面关键敏感区域,设置复合织构形貌,实现减摩抗粘。 该项目申请专利40件,其中授权发明专利20件,授权实用新型专利4件,获软件著作权1件,专利实施许可5件,发表学术论文130多篇。通过项目的实施,促进了机械加工技术的进步,推动相关制造产品从粗放低端迈向精细高端。相关工作应邀在《中国表面工程》封面进行了推广介绍。
[成果] 1700600045 江苏
TG1 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:铝合金是中国工业应用最广泛的一类有色金属结构材料。原位纳米强化铝合金具有比强度高,塑韧性好,抗疲劳能力强等特点,在航空、汽车、轨道交通等领域具有广阔的应用前景,成为倍受国际关注的新材料。但是,其制备和应用仍存在国际性难题:合成过程控制难、纳米级难以达到、颗粒易团聚;合成温度高、能耗大、新体系开发难;复杂构件成形加工技术缺乏。中国于20世纪90年代初开展该材料的研究工作,但其应用一直处于试验阶段。该项目针对上述难题,在国家自然科学基金、国家“863”计划等项目支持下,通过产学研用联合攻关,突破了相关关键技术,实现了在航空航天、汽车等领域的工程应用,打破了国外技术垄断,提高了中国铝合金产业的国际市场竞争力和国际影响力。 主要创新成果:发明了声磁耦合调控制备原位纳米强化铝合金新技术。在国际上率先自主设计建成电磁/超声场耦合调控制备原位纳米强化铝合金生产装置,成功实现原位纳米颗粒增强铝基复合材料的工业规模制备,纳米颗粒尺寸在50-100nm、体积分数在0.5-5.0%宽幅度内可调控。发明了高强抗疲劳纳米强化铝合金新体系Al-Si-Zr-B-X及系列新材料。探索了原位生成纳米相、热处理时效析出纳米相及基体细晶化三者协同强化规律,复合材料屈服强度提高30%,抗疲劳能力提高1倍以上。创新了多相多尺度协同成形加工技术。系统研究了原位纳米强化铝合金的凝固结晶规律和变形加工规律,并集成计算机模拟仿真技术,发明了纳米颗粒增强铝基原位复合材料的低压铸造成形技术、挤压成型技术,实现了原位纳米强化铝合金构件的产业化。 该项目共申请专利53项,其中:中国发明专利52项、国际PCT专利1项,已获授权国家发明专利42项;共发表学术论文130余篇,其中SCI收录45篇、EI收录72篇;SCI论文被引320次;出版著作4部;制订并实施该领域第一个国家标准。主要成果应用于航空、汽车领域的20余家大中型企业,近3年8家主要应用企业新增销售近43亿元、新增利税约7.7亿元,产生了显著的经济和社会效益。
[成果] 1700600071 江苏
TK8 应用技术 锅炉及原动机制造 公布年份:2017
成果简介:项目针对传统风电机组风速运行范围窄、风能利用效率低的难题,提出新型异步电机风力发电并网机组的关键技术研究,开发具有自主知识产权的风电新技术,并取得多项创新性成果。 新型定子双绕组异步风力发电机的优化设计:针对宽风速运行要求,设计新型定子双 绕组异步风力发电机,优化设计了电机关键结构与电磁参数,给出完善的电机设计方案; 新型定子双绕组异步风力发电系统宽风速运行拓扑结构和电压稳定控制:根据高低风速 下有功流向不同这一特点,设计高风速电压控制与低风速电压控制结合的复合控制方案及相关的平滑切换策略,实现系统在宽风速范围内均输出恒定的高压直流;设计效率优化控制方案,提高机组对低风速区的风能利用率,实现机组在宽风速范围内的稳定运行; 新型定子双绕组异步风力发电系统宽风速运行励磁优化设计:针对风电系统的负载特性和机组宽风速运行电压稳定控制策略的特殊性,优化设计发电机侧励磁电容和励磁变换器容量,降低了机组制造和发电成本; 新型定子双绕组异步风力发电系统并网运行拓扑结构和控制策略:利用宽风速下发电机侧输出稳定高压直流的特点,提出无升压装置的并网运行拓扑结构和基于功率外环的并网控制策略,实现机组的最大风能追踪、并网稳定运行和电网故障穿越运行; 新型定子双绕组异步风力发电并网机组的数字控制系统设计:提出一种新型的发电机组和并网逆变器控制系统一体化设计方案,研制并网机组的数字控制系统,简化了控制系统软硬件结构,降低软硬件成本。 项目申请国家发明专利14项(授权11项),授权实用新型专利2项;发表论文50余篇,其中SCI、EI检索26篇;完成国家级项目4项,省部级项目2项;培养博士研究生5名,硕士研究生13名,企业技术骨干10余名。经行业专家鉴定,定子双绕组异步风力发电系统整体研究成果水平达到同类研究的国际先进水平。该成果经产业化推广,在烟台健隆电力工程有限公司等多家企业得到了应用,取得了显著的经济与社会效益。
[成果] 1700600094 江苏
U66 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2017
成果简介:随着船舶大型化和高速化的发展,船用螺旋桨的尺寸越来越大,精度越来越高,对螺旋桨的设计制造及平衡检测技术提出了更高的要求。由于铸造、加工、使用等非设计因素的影响,螺旋桨实际重心与理论重心位置相差较大,产生不平衡力矩,导致轴系振动,加速轴承和轴套的磨损,降低传动效率和服役寿命。因此,螺旋桨出厂前和修理后必须进行“平衡试验”,并进行适当修补,将不平衡质量控制在允许范围内。针对螺旋桨静平衡检测存在的问题,该项目创新设计了基于悬浮理论的船用螺旋桨全液压静平衡检测系统,对静平衡智能检测装置的设计理论与方法、关键技术等进行了系统、深入的研究,取得了如下创新成果: 基于流体力学理论,研究了球面副的流动摩擦特性和油膜挤压效应,建立了液压静平衡悬浮理论,形成了低摩擦液压悬浮系统,实现了螺旋桨静不平衡的快速反应,提高了全液压静平衡装置的最大承载力和灵敏度。 提出了一种适用于各类大中型螺旋桨的静平衡检测方法,推导出螺旋桨静不平衡质量的计算公式,构建了称重模型算法和拉压模型算法,螺旋桨静平衡检测精度达±1.5kg/30t,±5kg/80t。 根据静压支承理论,创新设计了基于球面摩擦副的立式全液压静平衡检测装置,通过新型双锥自定位结构,实现了螺旋桨与悬浮筒的自动对中和精准装卡,整体结构简单、定位精度高、装卸方便,静平衡检测效率提升了5倍。 开发了系列大型螺旋桨静平衡在线检测系统,建立了螺旋桨静平衡校正专家系统,实现了螺旋桨不平衡质量和空间方位的自动检测,提高了静平衡检测智能化、自动化水平和检测效率,主要技术和性能指标达到国际先进水平。 研发成果已由镇江中船瓦锡兰螺旋桨有限公司等数十家企业使用,深受国内外用户好评。近三年累计新增销售7.3亿元、利润8166万元、税收5099万元、节支1971万元,具有十分广阔的推广应用前景。该项目的成功实施,填补了国内该类产品的空白,达到国际先进水平,极大提高了大型、巨型螺旋桨的检测精度和检测效率,提升了中国船舶装备的技术水平和国际竞争力。
[成果] 1700600247 江苏
S27 应用技术 农业服务业 公布年份:2017
成果简介:中国是水资源严重短缺的国家,大力发展农业节水和节水灌溉,是促进水资源可持续利用、保障国家粮食安全、加快转变经济发展方式的重要举措。新世纪以来,连续11个中央1号文件和中央水利工作会议,都把节水灌溉作为经济社会可持续发展的一项重大战略任务,《国家农业节水纲要(2012-2020年)》对节水灌溉提出了明确的发展目标和要求。喷灌作为一种高效节水灌溉技术,在中国的农业生产及抗旱减灾中发挥着重要作用。 课题组针对原有传统自吸喷灌泵机组品种单一、结构复杂、效率低、自吸时间长、比较笨重、移动困难等急需解决的重大行业难题,提出了射流自吸式柴油机(汽油机)—泵直联机组的设计理论与方法,解决了产品的关键技术,成功开发出了16种规格的C(Q)SZB型系列射流自吸式柴油机(汽油机)—泵直联机组,取得了以下重大创新成果: 创新地提出了射流自吸式柴油机(汽油机)—泵直联机组的设计理论与方法,创建了射流自吸式喷灌离心泵水力设计平台,成功开发了射流自吸式喷灌离心泵导叶三维智能设计软件,实现了关键水力部件的自动优化设计,显著提高了泵的效率和综合性能。 在泵进口处创新设计了可自动关闭回流阀的自循环射流器系统,大大提高了泵的自吸性能和效率;创新设计的不对称出口导流器与蜗壳组合式结构泵压水室,气水分离快,排气畅通,从而缩短了泵的自吸时间,减小了泵的径向力,提高了泵的运行可靠性和使用寿命。 创新设计了适合铝合金压铸工艺的泵结构形式,泵体、泵盖和回流阀体采用铝合金压铸新工艺,不仅大幅度减轻了泵的重量,而且节省了材料、降低了制造成本;同时,产品美观、轻便,性价比高,操作方便,是传统自吸喷灌泵的更新换代产品。 开发成功了16种规格的C(Q)SZB型系列射流自吸式柴油机(汽油机)—泵直联机组,经第三方检测,泵效率比国家标准的规定值提高了6.5%-24%,比日本本田公司的同类产品提高了40%以上;同样性能参数下,机组配套动力比本田公司产品减少了35%以上,运行成本大为降低;自吸高度5m时的自吸时间比国家标准的规定值缩短了30%以上。系列产品效率高,自吸时间短,性能曲线平坦,高效范围宽,综合技术指标达到国际领先水平。 射流自吸式柴油机(汽油机)—泵直联机组系列产品开发成功以来,已广泛应用于各种农作物、苗圃、菜园、草坪灌溉,而且也应用于城市绿化、防尘降温、建筑供水及渔业捕捞等领域;产品远销美国、德国、意大利、荷兰及芬兰等二十几个国家和地区。福州海霖机电有限公司近三年累计销售37.65万台(套),新增销售额10.52亿元、利润6312万元、税收9468万元,创收外汇1.341亿美元,取得了十分显著的经济和社会效益。
[成果] 1700590146 海南
TP2 应用技术 通用仪器仪表制造 公布年份:2017
成果简介:项目属于环境工程领域,是环境、生物医学、化学、物理、材料学科的交叉。主要研究内容:该项目包括一些功能型光化学分子与材料的制备,理论研究及初步的实际应用,具体分为两大部分:光催化环境净化材料;分子识别光致发光传感器材料。在光催化环境净化材料方面:提出构筑物理异质结光催化环境净化材料新体系。设计并构建能带结构相匹配的复合异质结光催化材料,拓展其可见光响应范围,实现光生电子和空穴的快速分离,从而显著提高光催化降解性能。该系列成果在Adv. Energy Mater., Adv. Funct. Mater.等杂志上发表。提出层状二维类石墨烯光催化的新概念。发展了控制合成类石墨烯结构氮化碳和BiOX层状光催化材料的新方法。通过能带结构调控,调整光催化材料的价带位置,增加其氧化能力,从而增强其光催化性能。解决了传统光催化体系中电子迁移距离长、光生载流子分离效率低问题,实现了光生电子的迅速传递。该系列成果在Nano Energy等杂志发表。发展并验证等离子体型光催化材料光生载流子转移模型,阐明其光催化反应机理。运用离子液体控制合成具有等离子体共振效应的Ag/AgX光催化剂及其复合材料,确立了贵金属Ag的等离子体共振效应的调控机制。该系列成果在ACS Appl. Mater. Inter.等杂志发表。构筑光催化协同降解新体系,实现环境内分泌干扰物、抗生素深度矿化降解。该系列成果在Chem. Eng. J.等国际主流刊物中发表。这部分研究内容,一些已初步用于环境废水的深度处理。分子识别光致发光传感器材料及其离子识别性能:建立了模板分子合成MOFs材料的新方法,并通过调控其结构,优化对有机小分子的荧光识别性能。相关论文发表在:CrystEngComm.等期刊。研制出有机染料光化学传感器,并能够高效专一识别Cl、F、铜、铝、钙等离子,实现动物体内细胞和环境水体中离子的荧光检测。特别是开发出花菁染料荧光探针新材料,在近红外区,可精准高专一性识别水环境中的氟离子。该系列成果发表在J. Mater. Chem. B等杂志。
[成果] 1700510438 河南
U44 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2017
成果简介:《基于声发射技术的桥梁关键构件损伤检测与评价》为2012年度河南省交通运输厅科技项目,已顺利通过验收并完成了河南省科学技术成果登记。1、主要技术内容:(1)声发射损伤预警技术:声发射损伤预警是体现声发射技术动态监测能力的关键技术。项目通过破坏试验数据、现场测试数据全面地研究了声发射损伤监测过程中的噪声干扰并给出了降噪对策;通过对声发射凯塞效应的研究论证了声发射技术运用于桥梁健康监测领域的技术可行性,并得出了部分牌号强度混凝土构件的声发射预警阀值。(2)声发射损伤定位技术:声发射损伤源定位是结构局部检测、加固的重要判定依据。项目通过附加波速算法和能量衰减算法实现了声发射定位算法的优化,经断铅试验数据对比,优化方法算法的定位精度可达mm级。(3)声发射损伤定性技术:声发射定性是构件损伤类型判断的主要依据,对加固方式的选择具有重要的参考意义。项目提出了基于波形相似假设的数据聚类方法和基于BP神经网络的损伤判别方法,实现了混凝构件损伤类型的识别。经破坏试验数据验证,上述方法的误判率可控制在10%以内。(4)声发射损伤定量技术:声发射定量是构件损伤程度判断的主要依据,对加固前后构件的力学性能有重要的指示作用。项目提出了以损伤变量为因变量的构件损伤程度识别方法,可有效地反映构件损伤累积的基本力学过程。(5)声发射试验试件制备及现场检测的通用技术:为保证声发射室内外试验的顺利进行,结合项目组成员多年的现场施工经验,开发了成套的声发射试验制备、安装技术。其中,混合套打的制梁方法解决了实验室制梁场地的限制;预应力束锚具安装辅助装置简化了预应力梁的张拉程序;石子均匀分布的试件制备工艺减轻了因骨料不均匀带来的声发射信号离散性;快速放样系统可实现多台声发射仪协同检测时的布点测算。2、知识产权、出版论文及专著:项目已获相关发明专利4项、实用新型专利2项、出版专著1部、申请并获批标准1部、撰写论文8篇,其中EI检索2篇、北大中文核心期刊论文6篇,并顺利培养研究生6名。3、技术经济指标:通过该项目研发产品及技术开发,进一步简化了声发射室内试验试件的制备程序,提高了试件制作质量,解决了现场测试的声发射仪布置等问题。优化后的声发射定位算法精度可达到mm级,声发射定性程序的构件破坏模式误判率小于10%,声发射定量分析的损伤变量曲线能够正确地反映构件的破坏积累过程。4、应用推广及经济效益:研究成果推广应用于郑州航空港经济综合保税区跨南水北调14座桥梁工程,郑州黄河公路大桥加固等项目中,整体经济效益超过4000万元。
[成果] 1700520096 江苏
TB3 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:中国铝合金性能与国外差距大,高端铝基材料依赖进口。原位颗粒增强铝基复合材料具有强度高、塑韧性好、抗疲劳能力强等特点,在航空航天、节能汽车、国防军事等领域应用前景广阔,是倍受国际关注的高端铝基新材料。美国、英国已掌握其核心关键技术,但对中国实施技术封锁。该项目在国家“863”计划等10余项课题的资助下,针对原位微/纳米颗粒增强铝基复合材料的调控制备、体系开发及成形加工中的核心难题,通过产学研紧密合作,经过10余年持续攻关,获得创新成果如下:1.发明了电磁及声磁耦合场调控制备铝基复合材料方法。基于物理学与化学的交叉融合,研究并揭示了电磁/超声场对原位合成颗粒形核和生长的作用规律,发明并开发了电磁及声磁耦合场调控工业规模制备技术及装置,突破了常用制备方法合成效率低、颗粒尺寸大、易团聚、形貌控制难等技术瓶颈。声磁耦合调控制备的原位纳米铝基复合材料中颗粒尺寸在50nm-100nm,体积分数在0.5-5.0%可调。2.创建了高性能节能型原位合成Al-Zr-B-O复合材料新体系,并开发了系列工程应用新材料。基于多元多相协同强化和合成体系节能,研究并揭示了多元合成体系的反应热力学和动力学规律,创建了高性能、低合成温度的Al-Zr-B-O新体系,开发了系列高性能复合材料,解决了常用体系制备温度高、能耗大、性能稳定性差等难题。新体系比国外体系合成温度降低了200℃,节能15%;材料性能经权威机构检测:与基体相比抗拉强度提高20%,屈服强度提高30%,冲击韧度提高60%,疲劳寿命提高1倍以上。3.开发了原位铝基复合材料的多相多尺度组织协同成形与加工新技术。基于航空航天、节能汽车关键部件的多样性和复合材料组织的复杂性,研究并揭示了多相多尺度组织复合材料的凝固成型和塑性加工规律,创新了短流程低压铸造、慢速多孔热挤压、多向锻造等技术及装备,突破了复杂构件凝固成型及塑性加工中的组织调控难题,解决了航空航天、汽车等领域关键部件对原位铝基复合材料的急需。获授权发明专利48件,其中15件实施了转让和转化;发表论文160余篇,其中SCI收录65篇、EI收录96篇;出版著作3部;形成了国家标准1项。项目成果已在20余家骨干企业广泛应用,其中9家应用企业近3年累计新增销售约36.8亿元、新增利润约4.1亿元,创收外汇约1.6亿美元。应用生产的一系列高性能铝基复合材料汽车轮毅已成为美国VOXX、欧洲ALK等高端汽车客户的配套产品,累计销售达760万件;应用生产的汽车转向控制臂,配套于奔驰、宝马、奥迪等知名品牌,已销售25000多吨,亚洲市场占有率90%以上;应用生产的高端重载轮毂配套于美国Dutchmen等著名公司;应用生产的“天宫二号”压气机机身及飞机机翼等产品,解决了国家重大工程急需,打破了国外技术封锁和产品垄断。同行专家鉴定认为:电磁场下熔体反应合成铝基原位复合材料的工业制备技术达到国际先进水平。项目先后获江苏省和中国机械工业科技进步一等奖3项、中国专利优秀奖1项。成果的推广应用促进了中国铝合金及其复合材料行业的技术创新,推动了汽车及航空航天领域的轻量化和科技进步。
[成果] 1700442059 浙江
TN2 应用技术 电子器件制造 公布年份:2017
成果简介:激光先进制造技术正部分逐步取代传统的机械加工的切割、焊接、熔覆、表面工程、再制造、检测等工艺,呈现出巨大的发展潜力和技术优势,必将成为"十三五"中国装备制造业发展的关键核心制造技术之一。该项目"基于质量/性能调控的激光宏观加工关键技术及产业化",在浙江省和科技部国际科技合作专项(再创新产业化)项目(2013C4007)、国家自然科学基金等课题的支持下,开展了深入的、系统的激光先进制造工艺研究与装备研发,形成了系列具有自主知识产权的研究成果,并实现激光宏观加工关键技术产业化应用,创造了良好的经济社会效益。1)针对厚板激光打孔/切割过程中熔渣飞溅、挂渣、锥度不可控等质量问题,发明了多场复合(基于发泡辅助、磁场辅助、电磁场耦合辅助)激光精密加工方法,开发了基于旋转聚焦镜渐进式变焦、实时测距运动式调焦、变曲率组合镜自动变焦距的调变焦技术,实现了厚板、复杂构件的切孔、切槽、切割加工质量的精细调控。2)针对超硬、耐磨、梯度等特殊性能熔覆涂层配方及其激光熔覆制备的工程需求,提出一种基于Kelvin-Helmholtz的高能量流与金属作用的数学模型,解决了高能束流作用下的碳化物溶解和纳米层形成问题;发明了管道内壁工件的贝塞尔环形光束无旋转轴向扫描加工方法,基于实时调控配比、离心力输送的多路粉末混合分配工艺、动态调控激光束与粉末束相互位置的技术,开发出激光熔覆原位合成WC硬质合金,原位合成了六边形WC合金组织,其耐磨性较常规三角形WC组织提高6倍,实现了高硬度低耗材激光熔覆涂层的原位合成、粉末束入射角实时调控、激光熔覆粉末配比实时在线调控,突破了高端泵阀、冶金装备的高耐磨性激光熔覆梯度涂层制备的技术瓶颈。3)针对激光焊接接头/熔覆涂层的晶粒粗大和残余拉应力问题,提出了超声耦合电弧-激光复合焊接新工艺,系统研究了超声耦合电弧与熔池金属作用的动力学模型与组织应力调控工艺,高强钢焊接结构韧性提高80%;提出了基于超声冲击/激光冲击波效应的激光加工表面在线后处理工艺方法,实现了焊接接头与熔覆涂层的晶粒细化与残余压应力调控,表面压应力提高260MPa以上,其层深达1.6~1.8mm. 4)针对多功能激光加工系统的工艺参数和加工过程在线调控以及高效优质加工与可靠性问题,开展了激光器参数实时可控可调关键技术、装备新结构创新与制造工艺革新、零部件及装备运行过程安全防护创新设计等研发工作。研发出不规则工件、小型精密复杂零件的激光加工焦距测量装置、自校准双工位水平测高仪以及多种(系列)激光切割/焊接/熔覆的专用工装夹具,解决了精密复杂工件的在线定位与精确聚焦问题;通过红外温度场监测和光谱信息分析实现了焊接过程的实时参数监控与在线缺陷检测;研制出挂载式/手持式振镜扫描、自动焦距调控、测量-加工一体化等激光加工头,以及用于非规则曲面工件、螺线轨迹的激光加工机床;成功应用于22SiMn2TiB装甲钢激光切割、WCB三偏心蝶阀密封面的激光熔覆、汽车座椅调节器振镜扫描式激光叠焊、异型钢传动轴激光焊接、空间曲面薄壁TC4钛合金的激光填丝焊接,实现了融合切割、熔覆、焊接、热处理、强化等功能的多功能、系列激光加工装备集成与产业应用。项目共授权发明专利20件,授权实用新型17件,发表论文38篇,其中SCI收录10篇,EI收录3篇,培养博士研究生2名,培养硕士生31名(已毕业19名)。 项目研制的激光柔性加工站及生产的产品经浙江方圆检测集团股份有限公司等机构检测,所测指标符合相关标准和企业产品技术要求。 项目研究成果在上海团结普瑞玛激光设备有限公司、温州市冠盛汽车零部件集团股份有限公司、奔腾激光(温州)有限公司、上海团结上海普睿玛智能科技有限公司、苏州领创激光科技有限公司等100余家激光装备生产企业和高端装备制造业企业转化与成功应用。所研发的激光、切割、熔覆关键技术及其系列装备整体水平达到国际先进。近三年来累计销售激光加工装备产品879台套,项目完成单位直接经济效益:产值21.799201亿元,新增利润1.30577亿元,新增税收0.98072亿元,实现出口创汇764.03万美元;非项目完成单位应用项目成果经济效益:产值0.8亿元,新增利润0.25亿元,新增税收0.035亿元。经济效益和社会效益显著。
[成果] 1700090068 江苏
X70 应用技术 污水处理及其再生利用 公布年份:2016
成果简介:酒精厂废水经过好氧处理和厌氧处理,其COD仍不能达到国家废水排放标准,也不能重复使用。该技术采用生物与化学方法共同处理,使废水的CODcr达到60-80mg/L,而且该废水可以重复使用,不影响酒精得率。
[成果] 1700090066 江苏
R28 应用技术 医学研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:食用药用真菌(松乳菇、鸡腿菇、香菇、灵芝、银耳、草菇、灰树花、竹黄、桑黄、牛肝菌等等)通过液体深层培养获得菌丝体和发酵液,发酵液经过离心去除悬浮物,然后经过微滤和超滤获得活性成分多糖和多肽,菌丝体烘干,经过有机溶媒或超临界提取获得小分子功效成分(如黄酮、萜类、甾体类、甙类等等),水提取获得菌丝体多糖等功效成分。该发酵液也可以进一步发酵制备成食用菌果酒。
[成果] 1700090067 江苏
TS2 应用技术 方便食品制造 公布年份:2016
成果简介:以小麦、玉米、黄豆等农作物为主要原料,通过浸泡、高压灭菌、接入液体食药用真菌浅盘式固态发酵制得菌丝发酵物,该发酵物由于含有食药真菌活性成分,如多糖、蛋白质和小分子化合物,可用于制作功能性食品或保健品。该技术课题组以通过200kg规模的中试。该产品也可以进一步加工成药食用真菌酱油、果酒和醋,或作为食品添加剂使用。
[成果] 1700090065 江苏
R28 应用技术 医学研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:该项目主要采用超临界萃取技术和有机溶剂提取技术从中药、植物或药食用真菌中提取具有药学功能的活性物质,这些活性成分包括黄酮类、多酚类、多糖类、多肽类、蒽醌类和生物碱类活性成分,这些成分可以进步加工成功能性食品或药品、甚至化妆品,也可以进一步通过柱层析获取这些活性物质的单体。
[成果] 1700300304 山东
TH3 应用技术 泵、阀门、压缩机及类似机械的制造 公布年份:2016
成果简介:该项目所属学科为动力机械及流体动力工程。双吸离心泵因其具有流量大、扬程高、运行平衡等特点,广泛应用于中国水利、化工、能源、矿山、城市供水等重要领域。然而,双吸离心泵存在着耗能高、运行稳定性差、结构可靠性低等突出问题,这既阻碍了中国双吸泵高端装备制造水平的提高,又制约了节能减排战略的实施。 因此,为了对双吸离心泵节能和稳定运行关键技术进行深入研究,该项目采用理论分析、数值模拟和模型试验相结合的方法对双吸泵水力优化设计方法、压力脉动和流固耦合水力振动噪声特性进行了深入研究,项目成果促进了中国双吸泵高端装备制造业的发展,提升了泵装置系统节能和运行稳定性技术水平,加快了节能减排目标的实现。该项目取得了以下几方面创造性成果: (1)研发了新型高效可靠大流量双吸离心泵产品,取得了多项授权发明和实用新型专利,并获得新产品鉴定,具有较强的市场竞争力。制修定了2项国家标准和1项行业标准,提高了离心泵效率指标和铸造材料的工艺水平,扩大了泵的使用范围,提升了结构使用寿命,节能节材效果显著,可以为标准的使用各方提供可靠的理论依据,对泵行业技术水平整体提升起到了促进作用,有利于泵行业整体健康发展。 (2)建立了基于Kriging模型和遗传算法的离心泵叶轮水力优化设计方法,拓宽了双吸泵设计的高效区范围,经山东省泵类产品质量检测中心检测相关产品效率比行业标准提高3%~5%。创新了离心泵非定常流动诱导特性分析手段,提出了离心泵内部非定常压力脉动强度的定义方法,为进行结构优化,减小压力脉动提供依据;提出了离心泵内部非定常流动压力脉动的时-频域特性分析方法,从压力脉动产生的不稳定流动机理层面进行深入分析,在该基础上,提出了基于流动诱导特性的双吸离心泵多工况水力设计方法。 (3)提出了多场耦合的流动诱导振动和噪声的数值计算及实验测试方法。创建了适用于离心泵的高精度流固耦合计算方法,搭建了无机械振动干扰的流动诱导振动测量系统,揭示了离心泵的流动诱导振动瞬态动力学特性;发展了考虑声振耦合的流动诱导噪声数值计算方法和实验测量技术,揭示了水力噪声的瞬态传播和发展规律,为低振动低噪声离心泵水力设计提供了理论基础。 该项目的研究成果对确保大型水泵装置系统高效安全可靠运行具有重要意义。山东双轮股份有限公司以及采用该成果的泵生产企业近三年累计新增产值6.77亿元,新增利润1.89亿元。研究开发的双吸泵产品已在电力、石化、水利、能源等领域的大型企业广泛应用,取得了可观的间接经济效益,近三年节支总额约3614万元。授权发明专利6项,制定了2项国家标准、1项行业标准,省部级科技查新报告证实了知识产权的独有性,省部级科技成果鉴定表明主要技术指标达到国际先进水平。出版专著2部,发表论文43篇,其中SCI/EI检索论文41篇,被引用209次。该项目取得了显著的经济和社会效益,提升了泵行业整体技术水平,对中国节能减排战略的实施具有重要的促进作用,具有广阔的推广应用前景。
[成果] 1700300335 山东
TD4 应用技术 矿山、冶金、建筑专用设备制造 公布年份:2016
成果简介:矿用多级泵是煤矿采掘行业的核心动力源装置,更是煤矿透水抢险的“救命设备”,直接关系到煤矿安全生产与能源稳定供给。《国家中长期科技发展规划纲要(2006-2020年)》也明确提出要重点研究开发矿井瓦斯、突水等灾害预警与防控技术、救援技术及相关设备,不断增强重大生产事故的应急救护能力。为解决原有矿用抢险多级泵单级扬程低、能耗高、可靠性差、结构复杂和体积庞大等长期制约行业发展的难题,该项目历经十余年,对矿用抢险多级泵基础理论、设计方法、关键技术、产品开发等进行了系统、深入的研究,研究成果促进了中国煤矿采掘装备的国产化和泵行业的技术进步。 (1)创建了基于极大叶轮外径的多级泵斜切式叶轮设计方法,建立了斜切式叶轮出口速度矩分布的数学模型,提出了变进口安放角的三维曲面反导叶设计法,显著提高了泵的单级扬程,有效地缩短了泵的轴向长度并提高了效率。效率提高近10个百分点,轴向力减小50%以上,解决了矿用抢险多级泵扬程和效率低、轴向力过大的行业难题。 (2)提出了矿用抢险多级泵转子低振荡低涡动的水润滑轴承设计方法,建立了基于瞬态动力学的稳定性分析技术,提高了轴承水膜承载特性及转子抗失稳能力,形成了多级泵转子系统稳定性判别准则。轴承膜厚比与传统设计相比提高18%,涡动振幅降低11%,解决了传统矿用抢险多级泵转子-轴承耦合系统稳定性差、寿命短的行业难题。 (3)创新地提出了矿用抢险多级泵浮动密封环和多出水口涡室结构以及组合密封技术,研制了自主循环散热的大型高压潜水电机,独创了机组智能控制和安全保护系统,保证了矿用抢险多级泵在深水和多沙复杂环境下的安全可靠运行。实现零部件节材20%~30%,机组成本降低了15%~20%,攻克了影响生产安全和节能降耗的若干关键技术难题。 (4)自主开发了矿用抢险多级泵优化设计软件和结构强度参数化计算软件,研发了系列高效、高可靠矿用抢险多级泵产品,制修订国家和行业标准,引领行业发展。研制的系列矿用深井多级泵产品高效范围宽,轴向力小,可靠性高,达国际领先水平;系列矿用排沙多级泵平均效率比MT/T671-2005标准规定值高5~10个百分点,平均无故障运行时间超过2000小时,达国内领先水平。 项目授权发明专利15件、实用新型专利20件,软件著作权登记9件;出版著作1部、标准3部,发表论文81篇,其中SCI、EI收录60篇;培养博士、硕士研究生20余名。 研究成果已广泛应用于国内重点矿山、企业,并远销至美国、俄罗斯、中东等二十多个国家和地区,系列矿用抢险多级泵产品改变了中国高端矿用泵产品主要依赖进口的历史,实现了中国煤矿采掘领域核心技术的国产化。现仅据中煤、神华、淮南矿业、俄罗斯先锋矿业等5家企业统计,近三年累计新增销售额9.3506亿元,新增利润1.2341亿元,新增税收4846万元,取得了巨大的经济和社会效益。该项目提升了流体动力装备的技术水平,在引领行业发展、安全生产、节能减排等方面发挥了重大作用。
[成果] 1700050405 浙江
TN2 应用技术 电子器件制造 公布年份:2016
成果简介:该项目面向高端装备零件的激光切割(切孔、切槽)、焊接、熔覆/3D打印工艺与装备中的关键问题,开展深入系统的工艺与装备研发,形成系列自主知识产权的研究成果,并实现产业化应用,创造良好的经济社会效益。主要内容如下:针对激光切槽、切孔、厚板切割过程中熔渣飞溅、挂渣、加工锥度问题,以及无法实现切槽(盲孔)加工的问题,发明了多场复合(基于发泡辅助、磁场辅助、电磁场耦合辅助)激光精密加工方法,开发了基于旋转聚焦镜渐进式变焦、实时测距运动式调焦、变曲率组合镜自动变焦距的调变焦技术,实现了厚板、复杂构件的高精度稳定可靠地切孔、切槽、切割加工。开展进一步改进激光加工表面组织性能和残余应力的关键技术研发,针对激光焊接接头的晶粒粗大和表面残余拉应力问题,引入激光冲击波能场/超声冲击波能场,开展基于冲击波效应的焊接接头冲击后处理技术研究,构建了“激光冲击加载模型”和“激光冲击动态应变模型”,揭示了激光冲击波加载时材料的动态力学特性,提出激光冲击强化后处理工艺,实现了晶粒细化和残余压应力,抑制裂纹的萌生与扩展,显著提高了接头强韧性与耐疲劳性。针对激光熔覆/3D打印中制备梯度涂层的不同粉末配比的实时在线调控需求,及其对不同激光能量与激光波长匹配需求,开展激光熔覆粉末配比实时在线调控与均匀分配技术研发,开展基于多激光能场作用下的能场调控与梯度涂层制备工艺研究,开展激光能场优选与实时在线切换关键技术研发,显著提升梯度涂层材料的性能与表面质量。针对多功能激光加工装备的高效优质加工与系统的安全防护问题,开展装备新结构创新,发明了切割薄板工件的支撑平台新结构;部分取代喷塑工艺,进行装备中金属-塑料复合结构件的激光透射焊接制造工艺革新;提出了激光器镜片和激光加工头等关键零部件安全防护创新结构,进行了装备运行过程中加工粉尘/灰尘的监控与处理的安全防护。针对高端装备制造业的工艺、材料、结构多样性对多功能激光柔性化加工设备的开发需求,开发了基于机器人的切割、焊接、熔覆、热处理、超声强化多功能光纤激光加工站;并结合具体应用背景,开发了系列激光加工装备及工装夹具,实现了高效、高精度与高可靠性的零件装夹,进行多场复合激光加工技术成果的产业应用。项目共授权发明专利13件,授权实用新型33件,申请(实审)发明专利11件,发表论文16篇,其中SCI1篇、EI4篇,学位论文10篇,培养博士研究生2名,培养硕士生18名(已毕业10名)。
[成果] 1700300110 山东
R735 应用技术 医院 公布年份:2016
成果简介:该项目属于医疗卫生领域的应用性基础研究。 项目主要技术内容: 幽门螺杆菌(H.pylori)感染与胃十二指肠疾病特别是胃癌发生密切相关,但其致病机制及与宿主细胞互作关系并不明确。该项目在国家自然科学基金(30870096)等项目的资助下,通过生物信息学、原核表达、基因敲除、细菌与细胞共培养、动物模型等手段,对胃癌高发区(威海)人群中EB病毒(EBV)、人乳头瘤状病毒(HPV)和H.pylori感染情况进行了调查分析,对H.pylori临床分离株的毒力因子分子特征进行了检测。同时系统研究了H.pylori的cag致病岛(cagPAI)和tfs3a分泌系统的功能,并依据研究成果进行了相关临床试验与应用,关键技术如下: 首次发现了胃癌高发区(威海)EBV、HPV感染与胃癌发生无关联。H.pylori感染率较低但临床分离株为强毒株,与该地区胃癌高发密切相关。强毒性特征与H.pylori毒力因子分子特征有关。同时采用meta分析证实了H.pylori与结直肠肿瘤之间存在阳性关联。 首次系统研究了cagPAI和tfs3a分泌系统在H.pylori致病机制中作用。筛选出H.pylori感染宿主细胞多个长片段非编码RNA(lncRNAs),提供了相关lncRNAs表达谱。 对H.pylori强毒株感染人群进行了临床治疗研究,发现标准三联、新四联及10天序贯疗法均能有效根除强毒株,以10天序贯疗法更为理想。同时发现通过H.pylori根除治疗,可减轻乙肝相关肝硬化患者偏头痛症状。 成熟地将16SrRNA基因序列检测方法应用于临床疑难菌株鉴定中,优化了临床菌株分离流程。 论文发表和授权专利情况: 项目已发表学术论文39篇,其中SCI收录期刊文章21篇(已收录19篇,IF共42.3,他引超过200次),实用新型专利1项,专著2部。获威海市科技进步一等奖2项,威海市自然科学优秀学术成果一等奖1项。 技术经济指标: 项目发现胃癌高发区(威海)H.pylori临床分离株为强毒株,meta分析证实了H.pylori与结直肠肿瘤发病存在关联,证实了10天序贯疗法能有效根除H.pylori强毒株。该理论已应用于胃癌等胃肠道疾病的预防中,有效地降低了特定人群该类疾病发病率。成熟地将16SrRNA基因序列检测方法应用于临床疑难菌株鉴定中,该法特异性强,灵敏度高,具有良好临床应用价值。项目研究cagPAI和tfs3a分泌系统的功能,并提供了H.pylori感染宿主细胞lncRNAs表达谱,为H.pylori致病机制和靶向治疗提供基础。 应用推广及效益情况: 项目成果已成熟应用到威海地区的早癌筛查和防治中,完成了近10万人群H.pylori感染筛查和毒力分析,并根据筛查结果进行了临床根除治疗,降低了该地区H.pylori感染率(由35.9%降至25.8%)。 项目成果已推广应用到山东肿瘤医院、烟台毓璜顶医院和枣庄市立医院等近10家医院,对胃癌等胃十二指肠疾病高危人群进行了干预性治疗,取得良好的临床和社会效益。同时多家医院建立了16SrRNA基因序列分析方法,成功应用于临床疑难菌株分离与鉴定。 承担了国家、省市级各类继续教育项目和技术推广项目6项,参会人员逾2万人次。部分项目成果参加了2011年北京协和医院组织的微生物与临床论坛会议,获优秀论文成果奖;2014年参加了中华医学会第八次全国中青年检验医学学术会议,进行了学术交流。
[成果] 1700320215 江苏
TM3 应用技术 电机制造 公布年份:2016
成果简介:电机系统不仅是重要的能源动力装备(消耗了60%以上的电能),而且是交通运输、先进制造和国防军工等领域重大装备的核心基础部件,是国际核心竞争力的重要体现之一。中国电机系统普遍存在运行效率低、可靠性差、功率密度低、调速范围窄等行业难题,已成为制约中国高端装备发展的主要瓶颈之一。传统永磁电机可实现电机高效率,但位于转子的永磁体冷却困难,高温失磁风险制约了功率密度进一步提高;转子机械强度弱、可靠性低;故障状态下的带载能力差、转矩脉动大;永磁磁场难以调控,调速能力弱。如何突破永磁电机功率密度、容错性能和调速能力等技术瓶颈,不仅是电机领域的研究难点和关键,更是电动汽车、全电/多电飞机等国家战略性新兴产业发展的重大需求。项目历时20年,在国家自然科学基金重点项目等资助下,攻克了永磁无刷电机强容错、宽调速的核心理论与关键技术,成功研制出高效率、高功率密度、强容错和宽调速的新型永磁无刷电机。揭示了恒定定子励磁与交变转子凸极效应相互作用实现能量转换的内在机理,发明了“单边磁场”定子永磁无刷电机及其实现技术,攻克了传统永磁电机转子机械强度弱、永磁体冷却困难、存在高温失磁风险的难题,温升降低13.7K,转矩密度增加25%。发明了定子永磁无刷电机冗余热备份设计方法和容错运行理论,提出了冗余励磁、磁场重构、谐波注入等容错电机设计方法与控制策略,解决了永磁无刷电机容错能力差、故障转矩脉动大的难题,短路电流可由5倍降低至1.8倍,相间耦合度由48.9%减至7.5%,故障状态下带载能力提高20%。发明了定子永磁无刷电机多励磁源设计与磁场在线调控技术,提出了混合励磁、磁通记忆、磁化状态动态调节、在线效率优化等设计方法与控制策略,解决了永磁无刷电机永磁磁场不可控、调速能力弱的难题,调速比由4.8增至7.3,高效运行区由72%拓展至80%。获授权发明专利40件和实用新型专利37件。相关技术成功应用于电动汽车电驱系统、电梯曳引、发电机组、“XX直线推进系统”等,为吉利电动汽车和三菱电梯等产品配套,近三年新增销售7亿余元、利润9426万元,创汇2313万美元。发表SCI论文81篇(57篇IEEE汇刊),20篇主要论文在Web of Science他引580次,近五年有5篇ESI高被引论文。成果被收入《Encyclopedia of Automotive Engineering》、《电动汽车的新型驱动技术》等多部著作、教材和百科全书。获2013年教育部自然科学奖一等奖、2015年中国机械工业科学技术奖(技术发明)一等奖、2009年IET Achievement Award、2014年IET Premium Award等。
[成果] 1600100591 江苏
TG 应用技术 金属加工机械制造 公布年份:2015
成果简介:高速数控机床在汽车制造、航空航天和装备制造业等多个行业得到了广泛的应用。高速刀柄及工具系统是高速数控机床重要通用部件之一,是连接机床和刀具的桥梁,其动静态精度、刚性、可靠性及安全性等直接影响到加工质量和生产效率。2008年底以前,中国制造企业(集团)高速数控机床用刀柄几乎全部依赖进口。据中机集团发布的《中国数控机床市场投资分析及前景预测报告》,每年中国进口高速数控机床用刀柄约30万支,费用约12,000万美元。因此,创立高速数控机床工具系统的设计与检测理论,解决高速刀柄制造的关键技术,具有重要的理论意义和广阔的工程应用前景。该成果是课题组独立完成并通过教育部鉴定的《高速数控机床用新型工具系统设计制造与检测理论》(鉴字[教SH2011]第003号)和《高速数控机床用工具系统的识别技术与失效评价体系》(鉴字[教SH2011]第004号)项目的集成成果,其主要科技创新为:1.首次提出了高速刀柄预平衡设计新方法,减少了动平衡工序,其应用生产的HSK63A刀柄动平衡精度可达到G3.2,高于国外G120的技术指标,降低了生产成本。2.研究了高速刀柄自动测量技术,自主开发出测量分辨率为0.01μm的高精度智能HSK刀柄测微仪,可同时测量刀柄的4个重要尺寸,填补了国内高速数控刀柄高精度测微仪(装置)空白,优于国际通用的德国生产的刀柄测量仪(同时测量2个尺寸,分辨率1μm),成功地解决了中国刀柄企业生产HSK刀柄精度检测的技术难题。3.构建出高速数控HSK刀柄参数化设计软件平台,实现了HSK刀柄的系列化设计,设计时间减少了50%以上。研究了热缩刀柄及其工具系统的动态特性,优化了夹头结构,并结合上海工具厂有限公司生产的实际,编制出工具系统使用规范和热缩夹头企业标准。4.研究了高速刀柄生产过程可视化技术,基于高频/超高频射频识别原理,构建出HSK刀柄智能识别系统并研制出样机,实现了距离为3~500mm的高稳定性的刀柄自动识别,其误判率为零。实现了高速数控刀柄使用状态信息的自动实时采集及生产过程管理的可视化。结合课题研究,项目组已出版学术专著(教材)9部,发表论文77篇,被EI收录41篇;培养博士研究生3名、硕士研究生17名;起草标准2项;申报国家发明专利13件,获授权国家发明10件,实用新型1件。该研究成果及关键技术在汉江工具有限公司等8家企业(集团)应用,2012年到2014年期间,共实现利润13356万元,实现税收2224万元,节约外汇150万美元。可以预见,该项目成果的继续推广与应用将进一步提升中国装备制造业的水平并取得良好的经济效益和显著的社会效益,进一步提升中国数控机床工具系统行业参与国际竞争的能力。
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