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  • 2022-04-22 13:32:42 发布

制药废水处理技术-镇海科技信息网

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'上海大学科学技术处上海大学科技成果汇编159 上海大学科技成果汇编上海大学科学技术处159159 上海大学简介上海大学是国家“211工程”重点建设高校之一,是一所拥有材料、冶金、机械、自动化、电子、通信、计算机、航天、化工、能源、环保、土木、应用数学、力学工程、生物、食品以及经济、管理、文、史、哲、法、美术、音乐、影视、展示艺术等多个学科门类的综合性大学。上海大学现有专职教师及科研人员3000余人,其中教授420余人、副教授800余人,包括两院院士10人。现有学生4万余人,其中博、硕士生8000余人、外国留学生2700余人。上海大学现设有28个学院和2个校管系;设有68个学士学位专业、131个硕士学位授权点、17个工程硕士领域、54个博士学位授权点、13个博士后科研流动站,拥有MBA、JM、MFA授权点。拥有国家级重点学科4个、上海市重点学科9个;建有2个国家重点实验室培育基地、2个教育部重点实验室、6个上海市重点实验室、1个教育部工程研究中心、1个国家863计划产业化基地、1个国家大学科技园区,建有各种研究所和研究中心100多个。上海大学2009年科研经费5.3亿元,保持了快速增长。上海大学累计申请专利3000余项,其中发明专利2500余项、实用新型专利400余项,已获得国家专利局授权专利800余项,近年来保持逐年快速递增。上海大学通过人才教育和科技创新致力于建设国内一流的综合性研究型大学,迄今已与60多个国家的100多个国外跨国公司、研究中心和国外高校建立了产学研合作关系。上海大学坚持为全国各省市、地区的经济社会发展和文化建设服务,坚持立足经济建设主战场,促进科学技术与经济、社会发展相结合,着力解决工程技术难题。学校的国家大学科技园区为科研中试、成果孵化创造了非常有利的条件。座落在东方大都市的上海大学,坚持发扬自强不息,求实创新的精神,努力为国家和经济发展作出我们更大的贡献。159 上海大学科技成果汇编目录一、机械电子工程及自动化技术1.1数控机床用高速电机主轴技术11.2高精度灵敏轴承和自润滑关节轴承11.3新颖轴承强化接触疲劳寿命试验机11.4液压泵复合控制的比例放大器21.5快速制造技术31.6钢管内外壁涂塑设备31.7全自动热浸塑流水线设备41.8精密机芯机器人自动装配线41.9汽车燃油分配管柔性自动装配线51.10汽车功能模块化柔性自动装配关键技术51.11线上实时物流智能机器人系统61.12工件焊装生产线与机器人焊接单元61.13轿车座椅滑道模块化柔性装配线71.14微小管道移动和探测机器人系统81.15服务机器人意愿感知及多模式智能人机接口91.16创意展示机器人和礼仪机器人101.17智能护理系统101.18智能割草机器人111.19智能平衡车11159 1.20高精密低功耗运算放大器121.21智能型电动执行机构控制器121.22机车空调专用变频控制器131.23变频恒压全自动给水设备131.24高密度电机及其控制系统141.25无刷励磁发电机转子电流及温度监测装置151.26常规照明与应急照明一体化LED灯151.27太阳能的LED照明控制器161.28LED照明驱动器161.29集中式冷热系统智能控制节电装置171.30汽车加速度计电阻及导线成像测试仪181.31精密型红外显微热像系统181.32压阻式超高压传感器181.33非绝缘测量管的电磁流量计191.34高性能电磁流量计191.35双激励电磁流量计201.36宽量程涡街流量计211.37磁钢式通用电磁流量计211.38信息平台与智能监控系统221.39企业现场信息监控系统231.40料房自动控制系统241.41酒店客房集中控制管理系统241.42指纹识别的非接触式IC卡门锁系统/门禁系统251.43全性能高效水泵及其泵系统节能控制261.44发动机无间歇爆轰转子261.45石油钻探用预弯曲动力学防斜打快技术271.46其余技术成果目录29159 二、材料科学技术2.1金属液态电磁净化技术312.2旋成膜二次喷射金属雾化技术312.3循环式雾化金属粉末制备技术322.4气泡注入式微点、雾双喷技术322.5浇铸铁水用纸制水口的制造技术332.6电磁连铸冶金技术332.7无芯近终成形连续铸管技术342.8脉冲电流及脉冲磁致振荡金属凝固组织细化技术342.9双辊薄带连铸技术352.10控制晶界结构提高材料耐腐蚀性工艺技术362.11低镍或无镍高Mn-N经济型高性能双相不锈钢372.12高品质模具钢锻材关键技术372.13压铸模热裂机制及提高寿命技术392.14提高汽车模具寿命产业化技术392.15轿车用新型齿轮钢开发和应用402.16螺栓用精密高强度冷镦材料412.17气缸件铸造气孔缺陷消除技术412.18新型抗磨材料422.19双金属复合铸造422.20微合金化含铌灰铸铁432.21热挤压模具材料432.22铝合金半固态成形技术及其应用432.23汽车用铝合金材料及其应用技术442.24铝合金压铸模表面氧化处理工艺技术452.25电磁连铸生产高致密度超级无氧铜45159 2.26利用高效超导热管的太阳能综合利用技术462.27焊丝化学镀铜生产线新技术472.28新型低成本高性能钛合金472.29Mg基新型纳米复合储氢材料482.30MH合金及MH-Ni动力型电池482.31粘结钕铁硼磁体的制备492.32一段式热压法制备各向异性钕铁硼502.33钕铁硼高分子复合磁体502.34纳米晶复合永磁材料512.35还原扩散法制备钐钴磁粉522.36大面积高纯氧化铝陶瓷微波基片522.37可切削稀土复合陶瓷532.38高性能微波介质陶瓷材料532.39耐高压限流用PTC陶瓷542.40系列PTC陶瓷材料及其应用552.41医用骨折内固定器生物陶瓷复合材料562.42特种光电晶体材料562.43散状耐火材料及冶金辅料572.44实用大尺度高温超导块材582.45高温超导带材制备与应用592.46MgB2超导体材料的制备602.47绿色护坡材料602.48其余技术成果目录61三、纳米科学与技术3.1纳米晶复合镍/锌功率铁氧体材料与器件633.2耐大电流冲击高性能纳米复合绝缘漆63159 3.3压敏电阻高效复合颗粒643.4耐变频纳米复合绝缘漆与漆包线653.5纳米复合光催化粉体与多功能自清洁涂料663.6复合纳米光催化溶胶673.7利用纳米碳管新型海水淡化装置673.8纳米高效无机抗菌剂683.9纳米银粉的制造技术693.10超细纳米二氧化钛及应用693.11彩色纳米二氧化钛及应用703.12化妆品用纳米抗紫外分散液703.13纳米二氧化硅及应用713.14纳米氧化铝及应用723.15刚玉型纳米氧化铝经济制造方法733.16纳米勃姆石(AlOOH)的制备733.17纳米氧化锌的制备及应用745.18氧化锌纳米改性与大功率LED用封装胶753.19纳米功能添加剂763.20纳米高效抗静电粉体763.21多形貌纳米二氧化锰及应用773.22纳米MnO2/活性炭混合超级电容器783.23四棱柱形氧化锡纳米线的制备783.24氧化铜纳米材料的制备及应用783.25安全环保先进涂层材料793.26高性能纳米粒子抛光液803.27超分散剂的制备与应用803.28纳米级无磷环保轿车机油添加剂813.29纳米多孔半导体薄膜光电阳极823.30纳米ZnSe荧光探针分析测试技术83159 3.31纳米铁酸镍及安培型葡萄糖生物传感器833.32纳米强化陶瓷833.33纳米晶MnZn粉体及铁氧体器件、材料843.34其余技术成果目录85四、化学工程及能源技术4.1辐射交联聚乙烯热收缩材料864.2辐射交联聚乙烯PTC可复保险元件864.3辐射交联耐温、阻燃电线和电缆874.4电缆防火密封填料的制备技术874.5自控温电热线(伴热电缆)的制备884.6辐射法在制备丙烯酸酯防水透气涂层上的应用884.7大口径钢管用热收缩防腐套管894.8大型转盘轴承氢化丁腈橡胶动密封圈材料904.9高可靠性长寿命复合固体润滑膜处理技术904.10高性能工程塑料聚醚醚酮PEEK914.11中、高极压工业齿轮油抗磨减摩、防锈添加剂914.12铜对钢摩擦的机械运动部件的润滑油924.13磷氮型无灰抗磨液压油添加剂934.14合成环保型冷冻机(空调)润滑油944.15环境友好型合成切削液954.16低温潜伏型环氧树脂固化剂964.17协合型高分子增稠剂乳液974.18中性笔笔芯随动密封剂974.19水性三组份无机纤维喷涂保温技术984.20水溶性聚酯及超细纤维984.21新型WL系列车用化学品99159 4.22偶氮染料丙烯酸酯及共聚乳胶涂料染色水性粘合剂1004.23化妆品级羊毛脂精制技术1004.24水溶性聚氨酯制备技术1014.25水溶性丙烯酸氨基烘漆1014.26水性聚丙烯酸酯复合涂料1024.27丙烯酸酯非离子表面活性剂1024.28外科用高分子可塑形多用途支架1034.29稀土有机配合物-聚合物红色荧光材料1034.30水溶性稀土荧光标记材料1044.31新型水溶性稀土有机螯合物荧光探针1044.32甲醇低温燃烧用复合催化剂1044.33中间体芳基乙酰胺衍生物1054.34医用高纯度乙醇酸酯规模化生产技术1064.35邻、间、对位取代苯乙烯衍生物规模化生产技术1064.36高耐腐改性乙烯基树脂规模化生产技术1074.37新一代避孕药屈螺酮及相关中间体的合成技术1084.38α-羰基酰胺类化合物的合成技术1094.39芳基嘧啶的邻位单卤取代化合物的制备技术1104.40含烯炔结构的异吲哚酮类化合物合成方法1104.41石英晶体微天平湿度传感器1114.42新型制冷剂异丁烷的气敏元件1114.43卤素制冷剂检测传感器敏感材料及气敏元件1124.44便携式氢源1124.45生物柴油生产技术1134.46酶的固定化及在生物柴油制备中的应用1144.47其余技术成果目录115五、环保、资源利用与生物技术159 5.1高性能污水净化槽1165.2化学试剂厂废水处理技术1175.3制药废水处理技术1175.4电子束辐照去除水体生物污染1175.5水溶液中有机化合物捕集技术1185.6芳香类化合物污染水体的治理技术1185.7混凝剂聚合硫酸铁铝与聚合氯化铁生产线1195.8混凝剂聚合硫酸铁生产技术1195.9混凝剂聚合氯化铝生产技术1205.10汽车、家具伴侣——净气宝1205.11特效管道疏通剂1215.12硅片清洗剂1225.13利用固体废弃物生产透水混凝土1225.14环保型P·S水泥1235.15大掺量粉煤灰制取干粉状外墙腻子1235.16环保型内外墙建筑用腻子1235.17建筑用耐水腻子1245.18高品质环保型内外墙涂料1245.19新颖环保型内墙涂料——瓷光壁1255.20干粉状瓷砖粘合剂1255.21混凝土界面处理剂1265.22混凝土用复合矿物掺合料1265.23超细钢渣微粉的制备技术1265.24改性超细粒化高炉矿渣微粉的制备技术1275.25利用工业固体废弃物制备新型建筑材料1285.26电石渣的处理及其资源化1285.27添加氧化铝工业废料赤泥的新型型煤1295.28水果纯天然原味果汁生产技术129159 5.29具生鲜特征风味的热敏性果蔬饮料加工技术1295.30红薯饮料、果酱类产品生产技术1305.31红薯精华素制备技术1305.32高能电离辐射法生产膳食纤维素1325.33抗癌食品—共轭亚油酸的研制1325.34植物油脱臭物中维生素E的提取1335.35人体抗氧化剂胶囊1335.36医药或医药中间体类氨基酸产品1345.37食源性致病菌分子检测标记的发掘技术1345.38辐照灭菌保鲜1355.39其余技术成果目录136六、通信、计算机及其他技术6.1高双折射率的光子晶体光纤1376.2光纤旋转连接器1386.3运动型无线光通信系统1396.4微波电路与系统1396.5高稳定度毫米波固态源1406.6宽带双极化微带天线阵1406.7微功率无线通信系统1416.8全向全频道低噪声大动态有源天线1426.9数字式射频监测仪1436.10新型宽带城域网IP-MAC技术1446.11因特网信道隐藏技术1446.12远程数字图像监控系统1456.13档案图象处理系统1456.14便携式图像取证器146159 6.15图像中的数据隐藏系统1476.16多媒体数字贮存型显示系统1486.17自动化生产线视觉检测系统1496.18车载数字娱乐、导航多媒体终端1506.19视频监控系统应用——车牌识别网络系统1506.20语音信号识别应用系统1516.21智控防盗通讯机及小区联网防盗接收机1516.22智能药穴导入仪1526.232.4GHz全集成CMOS压控振荡器1536.24数字信号处理器核心板1536.25适用于大型连锁超市的电子商务系统1556.26数字全息三维再现系统1556.27三维动态成像系统1566.28魔幻展台1566.29多媒体现代展示技术1576.30公共艺术与建筑景观艺术设计1596.31其余技术成果目录160159 一、机械电子工程及自动化技术1.1数控机床用高速电机主轴技术【成果概况】:电主轴是将驱动电机内装而形成独立的主轴单元,实现了电机—主轴一体化的功能。由于电主轴“零传动”的特点,摆脱了皮带、联轴节等中间传动或联接装置对转速的限制,更易于实现高转速、高精度和高效率等目标,目前已经成为数控机床最重要的功能部件和关键技术之一。上海大学主轴研究室是专门对高速电主轴技术开展研究和产品开发的产、学、研一体化机构,依托上海大学机器人研究所、轴承研究所等相关部门,设计分析技术先进、测试手段和仪器齐全。可用于高速镗削、铣削、车削、磨削、钻削等数控机床、各种加工中心和其它高速试验设备。【性能指标】:电主轴转速:3,000~180,000r/min;功率:0.1~100kW。1.2高精度灵敏轴承和自润滑关节轴承【成果概况】:经过轴承保持架定型、整体轴承设计、提高轴承润滑性能,对轴承接触面进行表面改性,开发了高精度灵敏轴承和自润滑关节轴承,轴承摩擦力矩大幅降低、轴承主参数显著优化。【技术特点】:轴承工作稳定性好,精度高,摩擦副润滑特性与成膜性能优异,力学设计合理,高强度,长寿命,可以节省成本,并为特殊要求的工况环境提供轴承的优化设计与个性开发。1.3新颖轴承强化接触疲劳寿命试验机【成果概况】:159 为了克服现有轴承球的滚动接触疲劳寿命试验机因接触点少、或是滚/滑状态、或需其它附加结构等缺点,特设计了一种新型的三点接触式纯滚动强化疲劳试验机。其被测试样球仅在同一最大圆截面上受到三次非等间隔但等强度的循环接触载荷作用,并沿此圆周作纯滚动,试样球的最大转速为23000r/min,接触载荷达4000N,最大赫兹接触应力可达7Gpa。三接触点共处在同一最大滚动圆周上。载荷通过杠杆机构放大后作用在被测球上。被测球被两陪试滚子支撑,同时两陪试滚子又被导轮和支承滚轮支承。接触应力可达Gpa。测试球的温升用热电偶测量。当测试球失效时,以增大的振动输出值来终止试验。该试验机可用于评定各种材料轴承球的滚动接触疲劳性能。可用于传统的钢球滚动接触疲劳寿命测试,又适合评定陶瓷等新型材料球的滚动接触疲劳寿命。随着陶瓷轴承需求量的扩大,轴承球疲劳试验必然增加,由此会带来疲劳试验机的需求。目前国内有两百多家轴承厂,按每家需五台计算,大约需要1000多台。【技术特点】:高速、重载、结构简单、测试时间短,效率高、被测球范围宽,实用性强;被测试样球的速度高,接触应力大,实现了高效测试,若循环次数为1×107次,仅需150分钟;被测试样球具有三接触点,同时三接触点的最大接触应力相等;被测试样球仅在最大圆截面上受力,并沿此圆周作纯滚动;结构简单,制造成本低,操作方便,容易对其实现实时控制,增加了测试的可靠性。1.4液压泵复合控制的比例放大器【成果概况】:液压泵将将机械能转化为液压能,是液力系统动力源。在电液比例控制中,液压泵是实现不同控制功能的变量泵,电液比例复合控制泵可更好地适应设备的复杂工况,简化液压系统,用于液压泵复合控制的比例放大器主要完成复合控制泵所要求的各种控制功能。【技术特点】:液压泵复合控制的比例放大器包括变量泵,带有设定压力信号输入口、设定流量信号输入口和设定功率信号输入口的信号调理电路和A/D转换器连接一个FPGA单元,由于本实用新型将通讯、控制等功能集成在可编程片上系统中实现,采用嵌入式处理器NiosII来完成软件控制算法,使比例放大器结构简单,成本降低。本技术拥有自主知识产权。159 1.5快速制造技术【成果概况】:快速制造技术是以网络和数据库为基础,以制造技术为对象,以系统集成为目标,具有集成化、网络化、数字化、虚拟化、智能化的特点,可以广泛地应用到产品的实际设计中。快速制造技术是专门为制造业企业新产品开发服务的关键共性技术,对促进企业产品创新、缩短新产品开发周期、提高产品竞争力有积极的推动作用。上海大学快速制造工程中心是一家集产学研于一体的、跨多学科的(机械、电子、计算机、材料、生物)研究生培养和本科生教学,以及高新技术研发和应用的基地,是面向上海、面向长江三角洲、面向全国的高新技术研究、开发和应用的中心。中心主要从事反求与产品设计、快速成形与快速模具、快速检具与快速夹具、精密铸造、仿生建模、仿生制造、数控加工等技术的研究与应用。通过多年的建设,中心承担了多项国家级、省部级的重点项目,已经发展成为全国RP技术水平最全面的中心。【技术特点】:可以进行快速夹具与快速检具设计与制造、选择性激光烧结(SLS)、熔融沉积制造(FDM)、光固化立体造型(SLA)、数控原型(CNCP)、分层实体制造(LOM)、快速模具(RT)等。快速制造技术可以显著降低新产品的设计开发成本,缩短新产品的开发周期,为市场需求做出快速响应。可用于开发缺损骨仿生支架、汽车保险杠快速检具、缝纫机装配线上的快速夹具、铸造件、车灯罩、手机外壳、汽车发动机气管、汽车仪表盘、汽车轮胎、汽车前格栅、建筑模型、家电外壳钣金件、卫浴设备、硅胶模及其制件、农业灌溉中的节水微滴装置配件等。1.6钢管内外壁涂塑设备【成果概况】:本设备可对各类不同口径钢管内壁、外壁进行涂塑加工。因采用预热后粉末涂装工艺,可形成较厚并且较均匀的涂层,使钢管具有极好的防腐效果,已广泛应用在供水管道、市政管道、输气管道等各行业管道系统中。本设备由预热烘道、真空吸涂设备、固化烘道、管道输送设备和电气控制等组成。159 本设备自动化程度高,操作简单,吸涂迅速,涂层质量优良,涂层稳定、美观,可连续稳定运行。【性能指标】:钢管内吸涂速度为每根3-8S;钢管内、外喷涂速度为每根60-340S;吸涂加工口径为DN25-DN100mm;喷涂加工口径为DN100-DN300mm(最大为DN1000mm);可加工钢管长度:1.5M-6M。1.7全自动热浸塑流水线设备【成果概况】:主要用于高速公路铁路的隔离栅、护栏,海洋渔具,铁艺制品等产品表面预热浸涂塑粉的涂装设备。具有自动化程度高,生产效率高,涂层质量优异,操作方便,节能环保等优点。已在各行业广泛使用,获得客户好评。【技术特点】:使用粉末类型:环氧粉末、聚乙烯粉末;涂层厚度:300~1500µM;户外防腐能力:10-30年。1.8精密机芯机器人自动装配线【成果概况】:精密机芯机器人化自动装配、检测与装箱生产线用于中等规模中小型产品的高精度、专业化自动装配线。该自动装配线可用于产八音琴机芯的自动化设备。八音琴机芯零部件有:底板、蜗轮、过齿轮、阻尼器组件、头轮、止逆轴、发条盒、音筒组件、支承螺钉、发条、音板、音板螺钉。共计十二个零部件,零件材料有铁、钢、铝、塑料、尼龙、橡胶等多种,零件尺寸有大(50mm)、中(20mm)、小(1.6mm)区分,零件类型有轴、板、盘、箱盖、筒、螺钉、弹簧等多种类型。整条装配生产线共使用多关节机器人1台,直角坐标型机器人15台,回转翻转机械手11台,各种供料理料设备15台,除一台多关节机器人外均是自行设计研制。生产过程中还要完成四个加油工序、三个质量指标检测和不良品分离工序,最终完成产品装盒和商标标识。生产节拍为每件2.5秒。相关技术可用于各行业自动化装配生产线,可开发国内外尚无的自动化装配线。价格约为国外同类装备的三分之一。159 【技术特点】:该机器人自动装配线自动化程度高,保证质量,提高效益。整条装配生产线采用产品底板直接异步输送、直接定位方案,整体结构简单、定位精度高,根据作业的内容和生产节拍,采用树形结构、串联结构和并联结构相结合的生产工艺流程,使生产节拍加快。采用上位控制和单元控制二级计算机集散控制的方法,整条装配线的机械、控制、气动等系统均采用积木式结合结构,体现了模块化、系列化设计思路。装配零件12种,尺寸为mm组,装配精度0.01mm组,生产节拍每件2.5秒。1.9汽车燃油分配管柔性自动装配线【成果概况】:汽车燃油分配管柔性自动装配生产线是为汽车企业配套生产的各种型号的燃油管生产线,整个生产线有十个工位,涉及到六台焊机,三台铆压机,二台机器人,所有工位均采用自动上料、自动定位、自动下料并有自动检测装置,全线共用机械手13个,生产不同产品时需要更换专用夹具及切换操作程序。另件尺寸精度是靠夹具精度及所采用伺服电机及机器人精度保证。通过该自动装配线的研制,可将其技术成果应用到其他类似的生产设备及生产线上。【技术特点】:自动化程度高,人工只需将零件放在上料架上;通过更换定位夹具及切换程序,生产多种产品;装配精度±0.3;生产节拍每件100秒。1.10汽车功能模块化柔性自动装配关键技术【成果概况】:通过研究开发已解决了汽车功能模块化柔性自动装配关键技术:装配工装的模块化、参数化设计技术研究;装配线的柔性化、装配线精度与产品精度相关性研究;面向装配的产品逆向设计;生产装配过程中的物流管理和调度策略研究;针对小批量多品种生产特征,展开“面向订单设计定制产品设计方法”研究。应用效果:在延锋江森座椅有限公司使用3年多时间,先后生产了上海通用赛欧、通用商务车、通用凯悦、通用景程、大众POLO、北汽奔驰300C159 、日本本田、日本丰田、东风日产、奇瑞等多种车型的滑道,市场占有率高。技术水平:国际首创、填补国内空白社会效益:该装配线技术已应用到延锋伟世通、延锋百利得、杭州内饰件有限公司等企业,替代了相关生产线的进口,增强相关企业的行业竞争力。【技术指标】:生产节拍:10秒/支;换型时间:3分;适应品种:各种车型所有T型、C型滑道(包含;手动、电动);设备平均故障率:小于3%;摩擦作用力波动:小于5%。1.11线上实时物流智能机器人系统【成果概况】:线上实时物流机器人系统包括装卸、搬运、堆垛、开包等多种功能机器人,由多关节机器人、多功能手爪、机器视觉子系统、输送机械、电控系统构成,主要完成物品识别、外观尺寸定位、自动换多功能手爪、上下料、拆码垛、输送、托盘补给、送、托盘补给、分拣、检测、生产信息管理以及各种特殊处理等功能,可以满足物流领域不同应用的需求。用途广泛,应用于电子、汽车、轻工、冶金、机械等行业,提高生产率,降低制造业成本。【技术特点】:1.自动开包系统机器人,自动去除原料、坯料、成品包装的外包装物,生产节拍为90秒/包以上。2.磁性材料涂装机器人,X轴:速度1000mm/s;行程500~1500mm;Y轴:速度1200mm/s;行程500~1500mm;手部承重:25Kg。3.自动入炉系统物流输送机器人,具有输送带的伺服小车将冷、热、接颈(或割颈)后的工件按规定的排列要求,送入加热炉或退火炉。4.跟踪移栽机器人,可对运动的输送线(输送吊篮、输送带等)进行跟踪移动,当速度达到一致时能从输送线上平稳地取、放零件,以完成把零件从一条输送线移送至另一条输送线的目的。159 1.12工件焊装生产线与机器人焊接单元【成果概况】:机器人弧焊生产线是由上海大学为跨国汽车制造企业的轿车底盘设计和开发的,主要用于轿车总成的焊接拼装。该生产线由4套焊接单元组成,包括6台六关节弧焊机器人,其中每套焊接单均包含弧焊机器人、自动定位/夹紧的焊接夹具装置、交流伺服夹具变位装置、质量监控与系统控制系统、弧焊机器人焊接附属装置等组成。该产品的研制成功,将改变我国汽车工业焊接机器人生产线长期依赖进口的局面,广泛用于各种较复杂的焊接场合。【技术特点】:后桥机器人弧焊生产线国外同类产品相比,系统结构紧凑、模块化功能强、操作简便实用、造价低;彻底解决了大尺寸薄壁细长冲制件焊接的热变形控制难题,这是一大突破;其系统集成技术具有创新性和适用性,成本比同类型进口设备降低60%~80%。【性能指标】:后桥机器人弧焊生产线的主要性能指标为:1、焊接质量符合通用汽车公司《汽车电弧焊标准》GM6122M有关规定;2、设备3班次连续工作,无非人为事故,动作可靠,产品质量稳定;3、夹具重复定位精度为±0.05mm(离回转中心1500mm处);4、设备机械能力指数为PPAP值大于2.70以上。1.13轿车座椅滑道模块化柔性装配线【成果概况】:由于轿车车型的不断发展而提出了座椅滑道品种类型更新的需求,本课题分别就滑道装配工装的模块化、滑道装配线的柔性化、装配线精度与产品精度相关性、以及面向装配的滑道产品设计等内容展开了详细深入的研究,并在装配工装计算机辅助参数化设计技术、适应多品种、中小批量生产特征的滑道共线装配技术、装配过程中控制系统的信息交互技术和装配质量监控技术、以及面向装配的滑道产品设计技术等关键技术的应用上取得一定的进展。159 1、详细分析了TT滑道电动、手动两种形式滑道的结构特点,研制了多功能、适应性强的装配工装结构,利用计算机辅助参数化设计的手段,开展模块化的研究,减少装配线产品换型时的生产组织准备时间,提出了生产效率。2、依据滑道柔性化装配的要求,对滑道的装配工艺进行系统性的研究,把单头凸焊、双头凸焊、机器人弧焊、整形、配对校验、装配、铆压、冲凸、压装、推松、作动力测试、表面处理等多种装配工艺进行合理分析、排序,并根据不同产品的工艺特征,在部分工位之间设置了物料输送带,从而提高了滑道柔性化装配适应性和装配线中物流的流畅性。3、滑道装配线的控制系采用了模块化设计,提高了控制系统的通用化及工作可靠性,在每个操作工位上采用了大量的工况传感器,实现工作状态的实时信息交换,提高产品装配质量的监控功能。在部分关键工艺工位采用了触摸屏全中文显示,操作直观明了,并有良好的人机界面,可实现系统的口诊断功能。4、开展滑道装配线精度与产品精度相关性的研究,分析各装配机构制造精度及定位精度、运动精度及重复精度与产品零件精度的关系,对滑道产品设计从面向装配的角度提出逆向设计要求,并对采购的零部件质量控制提供有力依据。【性能指标】:装配位置精度:±0.2mm;适用品种:TT座椅滑道电动、手动(包含左右)共计四种;生产节拍:1套/分;设备验收阶段生产线无人为故障连续正常运行2个星期;稳定生产阶段无人为故障连续正常运行应为3个月;生产线更换生产品种的换型时间小于3分钟;非常适用于轿车滑道装配、测试。1.14微小管道移动和探测机器人系统【成果概况】:微小管道探测机器人系统是一种可用于20mm159 内径工业管道中机械损伤、裂纹等缺陷探测的机器人系统。它由管内机器人移动机构、驱动与控制单元、PC计算机控制软件和涡流检测装置等组成。管内机器人移动机构是采用一种新研制的机构形式。利用微小减速电机带动两组螺旋轮驱动牵引部件实现驱动,利用张紧轮姿态保持部件实现电机机座的防转功能。微小管道探测机器人系统的控制部分由PC计算机和驱动/控制单元组成。通过RS232串行口实现两者的通讯,发送操纵命令和读取系统状态。基于单片机的驱动/控制单元完成管内移动机构的调速和稳速功能等。驱动/控制单元也可采用按钮直接操纵。涡流检测装置包括涡流探头和涡流分析仪。涡流探头由机器人移动机构携带。涡流分析仪利用涡流探头差动线圈检测到的阻抗变化来显示被检管道的损伤和缺陷情况。检测信号可以通过记录仪记录以便重放。可用于20mm的小口径的工业管道中机械损伤、裂纹等缺陷自动探测。典型的潜在应用如核电厂、热电厂、化工厂、民用管道、制冷设备等。【性能指标】:机器人本体(含涡流探头)自重:92g;垂直向上运动时最大载重:185g;机器人本体外型尺寸:外径φ19-21mm,长202mm;适应管径:20mm;弯管曲率半径:490mm;垂直向上最大移动速度:650mm/min;水平运动最大移动速度:1070mm/min(前进)和970mm/min(后退);检测方式:涡流检测(适用频率1KHz~1MHz);系统控制:人机有缆控制/计算机控制。1.15服务机器人意愿感知及多模式智能人机接口【成果概况】:从面向应用的护理服务机器人及患者需要实际出发,将机器与患者关系当作特殊的人机智能关系。研究护理机器主动引导和感知患者意愿、主动适应人机交互效应通道的方法,建立机器与患者之间多种模式集成的智能交互平台,协调机器与患者之间的关系。通过简单、自然多种模式人机交互效应通道的研究及关键技术的突破,确立了以视觉通道和视觉信息为主导,其它通道,如语音、头部姿态及运动、接触输入等作为辅助手段的多通道合作模式。在多种交互模式合作机制上,采用了机器对不同效应通道的机器学习、冗信息处理等办法,以及机器主动适应用户(患者)特点和个性的机器智能方法;在用户对机器的适应性方面,采用了用户对效应通道采取试探的、积累的人机工效方法,取得机器对用户输入的渐进认可。可满足人口老龄化带来的老年人家庭护理装备、医院护理装备和服务机器人的需要,在助残应用领域发挥重要作用。【技术特点】:克服了单纯的机器感知上的单一性和广义口自然人机交互上的技术困难,将解决问题的重点和目标放到机器、患者组成的人机智能系统,及介于两者之间的智能界面上。具有简单、自然多种模式人机交互效应通道和多通道模式的整合和人机自由交互功能,并建立人机智能界面和机器服务平台。159 1.16创意展示机器人和礼仪机器人【成果概况】:创意展示机器人具有多自由度、多关节、能挥手、点头、摇头、眨眼、转眼球、张嘴、摇尾以及身体整体转动等,整体动作协调、外貌可爱、形态活泼,突出展示的主题,并向客人表示欢迎和祝福。礼仪机器人可以代替服务台功能而进行导购、导游、问询等工作,是一种新颖引客服务工具,是一种娱乐、趣味性机器人。礼仪机器人具有多种拟人功能,诸如移动、转身、招手、摆手、握手、眨眼、转眼、点头、摇头、触觉手感以及避碰接近觉等,还可以用愿声、童声、老年声、女声等变调语音与顾客对话。顾客能从机器人屏幕中看到自身形象,以增加欢乐气氛。【用途】:创意展示机器人可以应用于博览会、展览会等大型展示项目工程,礼仪机器人可以广泛应用于商业和服务业。1.17智能护理系统【成果概况】:目前医院护理病重患者或瘫痪病人时很不方便,特别是病人大小便时,需要人将患者抬起,再将便盆放到下边去接,然后再去卫生间冲洗,这样不方便,而且臭味大、不卫生,病房的空气极为不好。智能护理为解决上述问题进行独特的设计,采用智能全自动护理,从粪便感应(区分大小便,以自动控制供水量烘干时间和排菌排臭时间),到清理流程开始、自动冲洗、烘干、粪便密封处理等,全部由智能控制完成。通过安装多种检测仪器对病人排泄物进行生命特征检验,及时获得病人的身体状况,并对病人生命特征进行统计、分析,帮助医护人员了解病情。智能护理系统主要适用对象为起居不能自理的老人;瘫痪、长期卧床的慢性病人;传染病患者;因手术暂时不能自己下床的骨折、心脏等以及患有其他疾病的病人。【技术特点】:159 智能护理系统为一个电子尿不湿(内置各种传感装置的内裤形式),通过管道与主机相连,电子尿不湿实时探测人体排泄物,一旦由信号即可通知主机进行处理。主机功率700瓦,电压为110-230伏市电。启动噪音小于70分贝。可以进行自动检测病人排便、自动冲水抽取排泄物,具有热风烘干功能,可智能检测,不需看护人员能全程监控,安全、卫生、健康,使用非常方便,易学易用。1.18智能割草机器人【成果概况】:智能割草机器人具有自动行走功能,防止碰撞,范围之内防止出线,自动返回充电,具备安全检测和电池电量检测,具备一定爬坡能力,尤其是一种适合家庭庭院、公共绿地等场所进行草坪修剪维护。能自主的完成修剪草坪的工作,无须人为直接控制和操作,且功率低、噪音小、外形精巧美观,大幅度降低人工操作。能在预设的电子虚拟篱笆范围内实现自动割草、自动避雨、自动充电、自动躲避障碍物等功能,可以实现网络远程控制。【技术特点】:整机尺寸:600×500×270mm;噪音<70db;割草刀片转速为4000转/分;割草宽度:300mm;割草高度:3-7cm;割草马达功率80-100w;最大可控制范围为2500平方米。1.19智能平衡车【成果概况】:智能平衡车可作为个人交通工具,应用于警察巡逻、会展巡逻、高尔夫球车,机场大型场馆工作人员交通工具等。智能平衡车采用一种先进的平衡技术,车体内部每秒钟会进行100次左右的运算,保证车子能够感应到车上人员身体的平衡状态,使得人的重心在向前或向后移动的时候,车辆会相应向前或向后移动,它的最高时速可以达到12.5英里,即约20公里/小时。这种车辆最大的特点是零污染排放,也就是没有污染的一款绿色产品,它依靠电池作为动力来源,这也说明这款车还非常适合在室内应用。【技术特点】:采用左右两轮电机驱动,应用独特的平衡设计方案,电力驱动,集“嵌入式+工业设计+艺术设计”的产品集成创新技术,以嵌入式技术提升产品的内在智能化。159 产品信息建模,建立一套既包含产品形状特征,也包含用户认知意象的心理特征体系,并在此基础上进一步开发以用户对产品的最终要求驱动的产品生成系统。智能平衡车是具有自我平衡能力的个人用运输载具,是新型的、绿色无污染的都市交通工具、高端智能交通工具或户外健身运动工具。1.20高精密低功耗运算放大器【成果概况】:该运算放大器采用集成度高的COMS工艺,同时内部应用自纠正技术使等效输入直流偏移电压(offsetvoltage,其产生原因是由于CMOS工艺生产中的不完全对称性造成的,典型值一般为几十mV)降为10uV以下,同时实现偏移电压随温度和时序近零偏移。该运算放大器同时采用低静态电流,较宽的电源电压(1.8V~5.5V)。输入输出采用轨到轨技术,提供较大输入输出范围。该运算放大器可以广泛的应用到低功耗传感器信号处理系统中。可广泛用于温度测量、电子衡器称量、医疗设备、电池驱动仪表器、手持测试仪器以及其他传感器检测与测量设备中。【技术指标】:低直流偏移电压:最大值为10uV;近零漂移:最大值0.05uV/℃;0.01Hz~1Hz噪声:1.1uVpp;静态工作电流:16uA;单电源;电源电压范围1.8~5.5V;输入输出轨到轨结构;微小封装:SC70和SOT23。1.21智能型电动执行机构控制器【成果概况】:本控制器是新一代机电一体化智能型电动执行机构控制器,该控制器输入4-20mADC控制信号(也可选配串行接口以适应各类现场总线,采用数字控制),随着控制源信号的变化,电动执行机构输出轴的机械角度或位移作相应的变动,采用高性能、长寿命的导电塑料电位器检测电动执行机构的位置,构成一个闭环的控制系统。该控制器采用目前流行的单片机作为主控元件,同时采用无触点输出方法,具有寿命长、工作可靠、体积小、重量轻等优点,可用于作为电动调节阀的控制器,广泛应用于工业生产自动调节系统中。【技术特点】:159 机电一体化水平高,适用性强;系统可靠性好,使用方便;输出超限均有保护,安全可靠;参数设置操作简单,调校方便;正、反行程及实际行程范围均可设置;动作延误(机械发生卡死)自动报警(10秒);采用高性能、长寿命的导电塑料电位器;故障排除自动恢复功能;断电自动恢复功能;可选配串行接口以适应各类现场总线。【性能指标】:输入信号:4-20mADC或1-5VDC;输出信号:4-20mADC;输入电阻250Ω(4-20mADC);输出阻抗:≤750Ω范围内恒流;死区可调范围:满量程的1%-5%;限位可调范围:上限为量程的50%-100%,下限为量程0%-50%;使用环境温度:-10℃—+60℃;温飘:≤0.5%FS/10℃;绝缘电阻≥20MΩ;电源:AC220V,允差±10%;频率50HZ,允差±1%。1.22机车空调专用变频控制器【成果概况】:机车空调属于特种空调,其工作环境十分恶劣,具有震动大,温度高,电源容量小等特点。目前,机车空调基本上采用定频压缩机,因此启动时存在电流冲击,影响供电电源,间接影响其它用电设备。铁道部为了改善机车司机工作条件,在2001年要求试制机车空调设备经一个夏天运行,2002年全面推广。我们为此开发了RS/SY型机车空调专用变频控制器并小批生产30台,已在武汉、南昌、上海等局运行了一个夏季,反映良好。机车空调专用变频控制器将变频压缩机的驱动控制、温度自动调频保护功能集于一体;适用于震动大、温度高(55℃),电源容量小的场合。目前专用于国产内燃机车及电机车,国内市场2002年开始启动,前景广阔,装置硬件成本约占30%,经济效益十分可观。【性能指标】:输入电源:单相220±10%VAC;输出电压:单相220V(Ac);功率:2.5KW;频率:20~120Hz;运载能力:150%1分钟。1.23变频恒压全自动给水设备【成果概况】:159 九十年代我国有些单位引进国外通用变频器开发了用于居民楼的变频恒压给水设备,解决了多层居民楼顶层水压不足及带电问题,取得较好效果。九十年代末上海等大城市为了解决居民楼屋顶水箱二次污染的环保问题,要求大力推广变频恒压供水技术,而已使用的变频恒压供水设备由于沿用国外引进的“先投先切”工艺及本身存在的自动化程度较低(如停电后仍需人工起动,变频故障无法供水等)缺陷,影响其更好地推广。为此开发了新型的变频恒压全自动给水设备(SY/BHCG型),解决了一些技术难题,经上海市经委和科委鉴定,认定为上海市2000年度市级新产品。该设备改变了以往“先投先切”原则,为先切变频泵,高频投入,解决了顶层短时停水现象;实现了变频器出现故障仍能按水压自动给水运行;停电或过、欠电压、断水等故障恢复后能自起动,实现全自动无人值守泵房。【性能指标】:单机装机容量:1.5~200KW;压力调节范围:0~2MPa;恒压调节精度≤±0.02MPa;压力设定调节时间≤20s;频率调节范围:0~50Hz。【用途及市场情况】:适用于任何居民小区,商住高层建筑及宾馆饭店的冷、热水供水系统。上海市住宅办信息,近年内需2万套;生产成本约60-70%,有30-40%的利润,经济效益可观。1.24高密度电机及其控制系统【成果概况】:高密度电机体积小、高密度、轻量化、效率高、磁场控制能力强、节约能源,适应我国能源紧张形势。电机驱动控制系统安全可靠运行,具备完善的最大转矩/电流控制策略,解决了电机冷却与导热的关键技术,并进行了电磁优化设计,减小损耗,提高效率,应用前景广阔。该研究成果已分别应用于863电动汽车重大专项的“一汽红旗混合动力轿车用牵引电机和ISG电机系统”、“二汽东风混合动力轿车用牵引电机和ISG电机系统”、“上汽-同济大学的燃料电池轿车用牵引电机系统”和“长安混合动力轿车用ISG电机系统”,上海市重大攻关项目的“交大-华普混合动力轿车用ISG电机系统”、“同济大学春晖系列四轮驱动小轿车用轮毂电机”和“同济-华普混合动力轿车登程1号用轮毂电机”以及与美国TIMKEN公司国际合作开发项目“高密度盘式轮毂永磁电机”。申请了3项中国发明专利,和美国威斯康星大学合作申请1项美国发明专利。159 【性能指标】:电机噪声低,有利武器装备驱动过程中隐身性能,有利于环境保护,应用于汽车驱动、舰船驱动:1.驱动电机:持续功率>24KW(4600-11500rpm);峰值功率为65KW;峰值转矩为150N·m;最高效率为93%;冷却方式为水冷,进水温度70℃。2.ISG电机:持续功率>7KW(2500-9000rpm);峰值功率为12KW;峰值转矩为60N·m;最高效率为93%;冷却方式为水冷,进水温度70℃。3.控制器:直流母线电压范围:300-400VDC;持续功率>2×30KW;最高效率为98%。1.25无刷励磁发电机转子电流及温度监测装置【成果概况】:无刷励磁发电机转子励磁电流是由励磁机转子产生电压经整流后直接供给发电机转子线圈。这种发电机因连接可靠,无电刷磨损污染,运行平稳安全而被广泛采用。但这种发电机转子的励磁电压、励磁电流及温度因无法在线监测而对发电机的安全运行不能实时监控。本装置安装在励磁机转轴端,与转轴一起旋转,其检测电路对励磁电压、电流及发电机转子温度等重要参数采集量化,编码后用红外发送器发送,并由接收机接收,解码后送集控室,进入电机监控系统,从而实现了在线实时监控,对发电机因转子绕组故障而造成励磁功率下降、温度上升、发电功率下降能精确监测,保护了电机的安全运行。该装置体积小、测量精度高、抗干扰能力强,安全方便,运行安全可靠,能直接定量分析发电机转子的早期故障。可用于无刷励磁发电机在线监测监控,有效地监测电机的运行情况,防止重大故障的发生。可对老机组改装,新机组配套。【性能指标】:励磁电压:0~400VDC,精度±1%;励磁电流:0~2500A,精度±1%;温度:0~150℃,分辨率1℃;在强励下,有100%超量程检测能力。1.26常规照明与应急照明一体化LED灯【成果概况】:现有159 应急照明灯大多采用需要交流供电的普通灯泡或者日光灯,由直流储能的蓄电池应急供电时需要逆变电路及日光灯的高频启动电路,能耗大、效率低、应急照明持续时间短,只有20分钟左右。本产品采用的是有绿色光源之称的LED灯,正常市电供电时LED作常规照明,同时市电为蓄电池充电;市电断电时自动切换到蓄电池供电,LED提供应急照明,同时2组LED红色、蓝色灯开始交替闪烁,进行自动报警提示。由于LED可以用蓄电池直流输出直接供电,所以电路简单,功耗低,效率高,应急照明持续时间长,可应用于消防安保通道、地下空间等应急照明场所。【性能指标】:具有正常照明、应急照明、断电光闪报警提示功能;正常供电电源为220V、50Hz交流;正常照明功率为12W,应急照明功率9W;断电后可持续工作1.5小时。1.27太阳能的LED照明控制器【成果概况】:太阳能发电的优点是:能量随处可得,可循环使用;无污染,无噪音,属于清洁能源;建设周期短,维护简单,使用寿命长。太阳能光伏电池和LED同为直流电、电压低并能相互匹配,因此太阳能发电和半导体光源结合,是实现绿色照明的最佳组合。本系统主要由太阳能电池板、蓄电池、驱动控制器、LED灯组成,白天太阳电池板吸收阳光产生电能并对蓄电池充电,夜晚将蓄电池储存的电能驱动LED发光照明。【技术特点】:(1)根据光伏电池特性设计的最大功率点跟踪算法以及基于最大功率点跟踪的蓄电池充电策略;(2)在蓄电池放电电压动态变化情况下的恒流驱动技术;(3)基于单片机的蓄电池充电优化、放电保护、LED恒流驱动一体化电路。1.28LED照明驱动器【成果概况】:159 目前LED照明系统的驱动方式主要有电压驱动型和电流驱动型。由于LED的光输出与其电流成正比,且长期工作在大电流下有可能导致LED失效,而电流不仅受供电电压影响,而且受外界温度影响,因此从输出亮度均匀性和LED可靠性角度考虑,高层次LED应采用恒流驱动方式。【技术特点】:本照明控制器包括两部分:(1)恒流模块为全模拟电路,主要针对常规交流220V供电,通过整流、电流取样、比较放大等环节,实现LED的恒流供电,电流稳定性能<2%;(2)LED亮度调节模块,基于CPU输出PWM波控制LED亮度,亮度调节范围10%-90%。LED亮度调节模块可选。1.29集中式冷热系统智能控制节电装置【成果概况】:集中式冷热系统广泛应用于工业和民用的各个领域。由于在系统设计时都是采用最大负荷加裕量的方式进行设备选型,而实际系统在运行时都不能在满负荷运行,因此,实际系统的运行工况绝大部分时间都是运行在“大马拉小车”的状况下,浪费大量的能量。尽管一些系统采用了变频装置,但节能效果并不理想,有些系统中的变频器不但不能节省能量,反而会增加系统的能耗,导致能源的巨大浪费。集中式冷热系统智能控制节电装置就是针对上述现状进行设计的。该装置采用定制设计方式,主要方法是对投用的集中式冷热系统进行现场“诊断”,实际采集的现场数据通过专用流体计算软件对系统进行计算,并拟定相应的控制方案,在确保工艺要求的前提下最大限度的节省电能。适用于石化、钢铁等企业,以及商场、高层建筑及宾馆饭店的冷、热水供水系统改造。装置投用后,保证节能在30%以上,可以采用合同能源管理方式,经济效益相当可观。【技术特点】:集中式冷热系统智能控制节电装置改变了简单应用变频系统的控制方式,将“诊断”与“控制”有机结合起来,避免出现变频器无节能效果的现象;实现了在变频器出现故障时,装置仍能按满足工艺要求的状况自动运行;停电或过、欠电压、断水等故障恢复后能自起动,实现全自动无人值守。技术指标:单机装机容量为15~1000KW,压力调节范围为0~1MPa,目标参数设定调节时间≤20s,频率调节范围为25~50Hz。159 1.30汽车加速度计电阻及导线成像测试仪【成果概况】:汽车加速度计电阻及导线成像测试仪是一台专为国际和国内汽车制造业制作的汽车加速度计性能测试设备,它是典型的机、电、光相结合的高科技产品,包括自动输送及定位系统、激光-成像光学系统和计算机控制系统等。适用于汽车制造业及相关电子行业。【技术特点】:工件输送及定位系统由精密四工位分度机构实现,工件的定位、夹紧以及功能动作的完成全部采用自动气动机构;激光-成像光学系统实时检测加速度计的电阻绕线的质量;精密电阻探针装置动态检测线圈的电阻值;控制系统采用可编程逻辑控制器和计算机控制,两套系统通过接口进行通讯,以协调互相之间的动作,并具有自动检测、诊断及报警装置。1.31精密型红外显微热像系统【成果概况】:精密型红外显微热像系统是由上海大学纳微能源研究所与昆明北方红外技术股份有限公司联合研发,现有相关专利2项。该系统集成了显微放大和红外热成像技术,具有高放大倍率、高分辨率、大孔径等特点,可用于观测微小物体温度动态变化过程,在纳米技术、医疗诊断、材料科学等众多领域都有广泛的应用。该系统的发明打破了国外企业在红外显微热像领域的垄断地位,填补了国内相关领域的空白,促进了红外显微热成像技术在我国科学研究、国家安全等领域中的应用和发展,具有广阔是市场前景。1.32压阻式超高压传感器【成果概况】:超高压(>100MPa159 )测量在军事、化工、爆炸力学等领域中具有良好的应用前景。目前,可实现超高压测量的传感器主要为压电式传感器和应变式传感器,其中,压电式传感器只能进行动态或准静态测量,而不能用于静态测量;应变式超高压传感器可实现静、动态测量,但其灵敏度较低,固有频率较低;压阻式传感器具有灵敏度高,低阻输出,可进行动、静态测量等特点,但目前压阻传感器的最高量程只有20000psi,因此,开发和研究压阻式超高压传感器具有良好的应用前景。本项研究提出了一种新的测量原理,使压阻式传感器的量程得到较大的提高,解决了压阻式传感器进行超高压测量的关键技术。可用于航空、航天、兵器、化工等领域。【技术特点】:该传感器不但具有压电传感器和应变传感器的优点,而且可实现超高压测量,价格较低;测量范围:0~500MPa(最高可达0~10000MPa);非线性度:±2.5%FS;采用自锁密封方式。1.33非绝缘测量管的电磁流量计【成果概况】:在含颗粒物流体(如纸浆等流体)的测量中,电磁流量计的测量电极会带来严重的流动噪声。同时,在微小口径的电磁流量计制造中,测量电极的安装也是一项较困难的技术。因此,无测量电极的电磁流量计是一种克服电磁流量计的测量电极缺陷的重要技术。上海大学机电自动化学院将血液电磁流量计的方法引用到工业流量计中。应用目前发展较快的导电塑料、导电陶瓷等材料作为电磁流量计的测量管。创造了一种非绝缘测量管的电磁流量计传感器,即电磁流量计传感器测量管内没有电极,流量信号是从非绝缘测量管的外壁上直接取得。为小口径传感器的实现和含颗粒物流体的测量提供了更佳的新技术。此项技术为上海大学独创技术,可直接进行产品化。作为微小口径电磁流量计和解决颗粒物流体测量的优选技术应用广泛。【技术特点】:非绝缘测量管的电磁流量计传感器具有消除流动噪声的特点,且信号稳定,配套的基本性能为量程100:1,精度优于0.5%。1.34高性能电磁流量计【成果概况】:159 高性能是指量程和精度都有较突出性能的电磁流量计。电磁流量计的宽量程和高精度的技术难度是低流速的测量精度问题,即是如何从传感器零点直流漂移(微伏~毫伏间不断变化)中精确测量微小的流量信号(微伏级)问题。上海大学机电自动化学院创造了一种独有的基线控制法的信号处理技术。即用动态地辩识零点直流漂移并用反馈的方法消除每个励磁周期的零点漂移,从而对微小的流量信号进行精确地放大和测量。使传统电磁流量计的精度和量程得到了充分提升。达到了国际先进水平。此项为上海大学独创技术,可直接进行产品化。可广泛用于液体和气体的精确流量测量和相关自动控制系统。【技术特点】:动态量程比为2000:1(动态测量范围0.005~10m/s);精度优于测量值的0.5%(流速大于1m/s);误差<0.005m/s(流速小于1m/s);整机功耗<10W;具有自动校零,智能操作界面,仪表带有批量控制和流量定值控制功能。1.35双激励电磁流量计【成果概况】:利用电磁流量计测量电极与被测流体接触这一特点,上海大学创造了磁激励与电激励相结合的双激励电磁流量计新技术,使传统流量仪表增加了对流体体电阻进行测量的能力,即引入一个新的电激励方式来实现电磁流量计的多参数测量。如:非满管流的流量测量、流体电导率的测量、电极污染检测等,为电磁流量计开创了一个新的测量空间。上海大学应用双激励技术可直接实现了流体流速、非满管流量和流体电导率三个参数的测量,非满管流量的测量达到了国际先进水平。目前又实现了在非满管流量的测量同时可监测流体的电导率的技术(国内外还没见报道)。应用在污水排放监测领域具有特别的优势。达到了国际先进水平。此项技术是我们的独创的技术。并已可直接进行产品化。用于各种液体流量、流体电导率测量以及污水排放监测等多参数测量领域。【技术特点】:测量范围:10%满管度流量~100%满管流量;满管的精度优于1%;非满管的精度优于3%。159 1.36宽量程涡街流量计【成果概况】:目前国际上较好的涡街流量计产品的最低可测量流速是:液体0.2m/s,气体约为2m/s。我国企业产生的涡街流量计产品的最低可测量流速是:液体约要大于0.5m/s,气体约要大于5m/s。如果涡街流量计技术在可测量的低流速范围上得到进一步的提高,涡街流量计的应用前景将进一步扩大。如在一些应用领域可更多地替代电磁流量计。因此,对低流速信号有一定处理能力的一些国外仪表公司成为高端涡街流量计产品市场的占领者。根据涡街信号的特点,要解决低流速时信号频率的测量问题必须建立一种即可滤除高频干扰又能克服低频摆动干扰的自调整滤波器。考虑信号幅值可进一步地演化成与流体质量下的动量关系:。我们提出了一种基于流体动量的非线性自调整滤波新技术(发明专利200610029218.5,200410084747.6)。即以信号在非线性处理下的幅值变化为依据,动态调整滤波参数,让低流速信号的频率也可以被正确的捕捉。这种方法已使涡街流量计向低流速量程扩大了4倍。并且仪表对直管段的要求降低了一倍。使涡街流量计技术有了新的发展。【技术特点】:此项技术产品化的基本性能指标为:动态量程(按各口径略有变化),液体约0.17m/s~7m/s,气体约2.3m/s~70m/s;基本精度液体0.5%,气体1%;并可实现低成本低功耗的仪表。如4~20mA两线制方式和电池供电方式的仪表。这种技术下的涡街流量计产品将改变目前流量仪表产品的格局。本项目在多个(气体和液体)流量测试装置进行过标定:此项技术产品化的基本性能指标为:动态量程(按各口径略有变化),液体约0.17m/s~7m/s,气体约2.3m/s~70m/s;基本精度液体0.5%,气体1%;并可实现低成本低功耗的仪表。并且,有一台采用本项目技术的高性能涡街流量计已应用到华东理工大学的洁净煤研究所,解决了宽量程气体流量的测量问题。1.37磁钢式通用电磁流量计【成果概况】:159 在流量仪表领域中通常认为:(磁钢)恒磁方式易使测量管道内的电解质液体被极化,即负离子跑向正极,正离子跑向负极,影响仪表的正常工作。所以,传统认为恒励磁一般只用于测量非电解质液体,如液态金属等。我们的方法突破了传统概念,创造了对电极电势检测与控制的新技术:即对每个电极进行周期地测量与控制交替的工作方式,使每个控制段的电极电势值等于负的测量段的电极电势测量值,消除电极极化趋势。直接从两个电极信号的差值得出流体流速值。在国际上首创了具有应用价值的磁钢式通用电磁流量计。此项是我们的独创的技术。目前已完成实验室样机阶段。用于管道内的电解质液介质和熔融金属溶液的测量领域。【技术特点】:磁钢式通用电磁流量计的特点是宽量程和超低功耗,电池供电可以连续监测方式工作数年。1.38信息平台与智能监控系统【成果概况】:信息平台与智能监控系统包括综合过程控制、远程监控、虚拟现实系统等,在现场生产、油库运营、蔬果栽培、智能楼宇、景观照明管理,在农业温室设施系统、中央空调控制系统、电机与变压器负载测试平台、智能低压配电监控系统、闸桥自控系统、水闸泵站自控系统工程中广泛采用。应用于现场生产制造、现场数据采集、现场运营、物流现场的管理,此外可在商业、农业、服务业的自控系统工程中广泛应用。【技术特点】:自动化软件与信息平台成果:企业现场监控系统(上海市二等奖)、油库监测系统、企业生产管理系统、温室蔬菜标准化栽培计算机辅助决策系统、企业ERP计算机系统、楼宇信息管理系统、POS软件系统、轮渡信息管理系统、三相复费率电度表网络管理系统等。自动化工程与智能控制成套装备成果:显示屏及展示系统(真彩多媒体型、双基色LED型,获得上海市三等奖。典型工程:黄山体育馆、上海大学体育馆、上海杨浦车站、汕头体育中心、伊拉克国家体育竞赛场、上海城市规划展示厅等);智能大厦网络监控系统(典型工程:温州华侨饭店,上海西郊花苑等);159 景观照明系统(典型工程:卢浦大桥、临港新城规划、二大会址、淮海中华大厦、中凯城市之光等);农业温室设施系统(温室气候控制系统、灌溉控制系统。典型工程:松江,金山,金华等);其它电气控制工程(典型工程:中央空调控制系统工程:洛阳石化、新虹桥大厦、大亚湾核电站、秦山核电站,宝钢电机与变压器负载测试平台,苏州闸桥自控系统,上海市水闸泵站计算机自控系统,智能低压配电监控系统等)。1.39企业现场信息监控系统【成果概况】:该项目的研究成果融合现场总线、虚拟现实和互联网三项高新技术,实现了基于现场总线(Fieldbus)、企业内部网(Internet)、国际互联网(Internet)三层网络架构互连组成的新一代企业信息监控体系,并开发了基于现场总线及虚拟技术的信息监控原型系统。2002年3月经市科委组织的专家鉴定和成果查新表明,该原型系统在信息监控领域三维可视化交互界面及远程三维浏览功能方面有创新,处于国内领先,达到了国际先进水平。可广泛用于制造业、电站、市政等行业的现场自动化系统的操作界面和监控管理。【技术特点】:该项目的上位机软件采用国际先进的iFIX组态软件为信息传输枢纽,在通用组态软件原有的人机界面功能的基础上结合虚拟现实技术,开发了面向企业现场信息监控的三维场景式交互界面,运用拟人化的交互模式将来自现场的数据和工况经由现场总线真实、形象地反映在三维界面中,形象、直观、高效地完成各类实时监控任务。在此基础上,还实现了低成本远程监控,能将工业现场虚拟世界造型发布在Internet上,远程用户不必安装客户端软件,仅需采用Web浏览器即可远程浏览实时现场数据的组态软件监控界面。采用国际开放网络标准(现场总线、局域网和Internet)构建多层企业现场信息监控体系;采用国际先进的iFIX组态软件为多软件信息交互枢纽;支持灵活通用的组态功能和画面显示功能;具有对现场数据的实时显示及操作功能;基于虚拟的现实技术的三维可视化及辅助音效交互功能;支持ActiveX控件形式的标准化封装,可用于通用编程语言的二次开发功能。159 1.40料房自动控制系统【成果概况】:料房系统的心脏是控制系统,本自动全程监控料房技术可为产品制造行业提供精度为千分之一的料房控制系统,满足料房管理的自动化技术需求。包括料仓上下料、传送控制系统、可编程控制器PLC、工业控制计算机、变频调速器等。系统利用模糊控制理论的基础上通过工业控制计算机,构成一个实时自动跟踪,在设定范围值内控制料仓上、下料和电机转速的系统。本系统通过采集由料仓流向电子秤的称量信号,判断料仓是否悬料、崩料,根据生产中的工矿需要,及时处理料仓的悬料,同时还可以控制电机的转速。有节约能源,延长电机使用寿命的特点。料房自动监测系统的应用范围很广,包括粗糙或精细的固体颗粒、粉末、液体、食品,甚至某些粘稠或腐蚀性的物质。其电子特性决定了可以应用在极端温度条件下以及有结晶的状况。可应用于饲料、化学品、塑料颗粒、水泥、石块、PVC粉末、骨料、液体、煤、石灰石、研磨塑料、砂子、粉末、谷物等料仓工作控制。【技术特点】:采用工业设计标准,通过电缆进行数据、技术、系统传输的智能传感器;具有多功能接口,适用于PC机,可通过局域网、因特网或拨号上网等方式实现远程监测,可以实现多点控制;人性化的人机界面设计,模拟量和/或开关量输出;易维护;性能卓越,操作可靠;抗噪声干扰,避免了粉尘等的污染,适用于各种工况,提高作业效率,改善工作环境;优质电机,高强度钢缆。1.41酒店客房集中控制管理系统【成果概况】:159 酒店客房集中控制管理系统是基于计算机管理、网络通信、感应式IC卡和分布式自动控制技术之上,体现现代酒店管理理念,具备针对客房状态、客人服务请求、客房灯光场景控制、客房空调远程控制和节能运行、客房安全防范等信息采集和实时远程控制的功能。能按照客房用电设备的状态和酒店管理的需要,在保证舒适性的前提下,实现客房受控用电设备的节能运行。该系统具有智能化、实时化、网络化、规范化的特点。高星级酒店的智能化程度很高,以前唯一对客房内的信息的监控是一个空白,客房内与外部联系只能通过电话。联网型酒店客房集中控制管理系统弥补了这个空白。该系统硬件由每间客房的集中控制器(包含非接触式卡门锁、非接触式卡取电开关、空调温控器、灯光控制器、服务请求),网络交换机、主服务器和分布在各部门(例如前台、客房服务中心、工程部、保安部、经理室等)的工作站组成。软件有前台管理软件、客房服务中心管理软件、工程部管理软件、保安部管理软件和经理室管理软件,实现各部门对客房信息的共享。【技术特点】:客房集控主机采用TCP/IP协议,直接接入酒店内部前台信息管理以太网。系统包括智能取电开关(身份识别,一房一卡),智能温控系统(多种房态预设温度,节能环保),智能客房灯光控制系统(场景,灯具自检)。1.42指纹识别的非接触式IC卡门锁系统/门禁系统【成果概况】:指纹识别的非接触式IC卡门锁系统/门禁系统与一般的非接触式IC卡门锁系统/门禁系统其主要的区别是增加了指纹阅读器和指纹识别算法。用户在通过门锁系统或门禁系统时,必须满足从指纹阅读器读出的指纹特征值与非接触式IC卡内存储的指纹特征值相一致的条件,从而使系统对出入口的管理具有更加可靠安全的特性。系统具有先进的指纹特征提取算法,指纹特征值小于1K的容量,可以方便地存储在非接触式IC卡中;系统具有先进的指纹识别算法,指纹识别速度小于1S。指纹识别的非接触式IC卡门锁系统提供办公室、实验室、宾馆客房等场所的出入管理。该系统支持mifare1S50/S70非接触式IC卡,通过以太网或现场总线或RS485总线实现所有的门锁与系统管理计算机的连接。管理计算机可实时获得各个门锁的状态和持卡开门人的信息;可控制门锁的开启和关闭;具有制卡、撤消卡,实现门锁密码的下传和撤消的功能。系统还具有超时限入、非法开门报警、历史记录等功能。【技术特点】:159 指纹识别的非接触式IC卡门锁系统/门禁系统采用32位ARM单片机,通过以太网进行连接。具有强大的门禁功能、便捷的联网方式、海量的存储空间、简易的操作控制,适用于智能楼宇、办公室、智能化小区、工厂等场所的主要出入口管理。门禁系统由门禁控制器、非接触式IC卡读卡器(根据需要可以配置键盘和显示器)、开门按纽、紧急按纽、系统管理主机和系统管理软件组成。门禁控制器和读卡器等通过RS485总线连接,门禁控制器与系统管理主机采用以太网进行连接。1.43全性能高效水泵及其泵系统节能控制【成果概况】:水泵是应用极其广泛的通用机械,耗电量占全国总发电量的20%以上,对石油和其它能源的消耗也相当可观。国内水泵产品的性能与国外先进水平相比,尚存在一定的差距,同时水泵的运行性能与国际先进水平相比差距更大。因此,水泵及其系统性能的提高,蕴藏着巨大的节能空间。本技术适用于各种比转速的离心泵、混流泵和轴流泵等叶片式水泵及系统。【技术特点】:本项技术从两方面提高水泵及其系统的效率:1、提高水泵非设计工况下的性能。现有的叶片泵设计几乎只满足设计工况,但是,叶片泵在实际应用中并不一定运转在设计工况,甚至根本就不运转在设计工况。在偏离设计工况后,泵内部流动出现冲击、分离、二次流和回流等流动现象。基于对这些流动现象的深入研究,采用主动和被动控制的方式,改善泵在非设计工况下的流场结构,提高非设计工况下的性能。2、提高水泵系统运行性能。泵系统运行效率具有很大的提升空间。基于对现有各类控制方式的研究(包括变频控制),结合流体力学和自动控制理论,提出对在役和新建的水泵系统的基于能量需求的控制策略。研发了智能控制装置。1.44发动机无间歇爆轰转子【成果概况】:159 发动机无间歇爆轰转子为一绕轴线转动的轮盘,包括转盘体和前后底板。转盘体中心有预混燃料入口,中间有燃烧环管,两者之间有进气支路管道沟通,接口处有单向阀;燃烧环管内有绕射障碍体将其分割成若干割区,并设点火器件,燃烧环管到转盘体外缘之间有出气燃烧管道。可以应用在电力、动力或航空航天等领域。【技术特点】:发动机无间歇爆轰转子极大的简化了发动机结构,克服了连续点火的困难,极大的加强了燃烧所提供动力的频率,提高了输出力矩的平滑性,降低成本提高效率,同时在爆轰燃烧状态下,可以获得燃烧效率的极大化。1.45石油钻探用预弯曲动力学防斜打快技术【成果概况】:本技术创造性地提出预弯曲动力学防斜打快技术(即利用带特定预弯曲结构的下部钻具组合动力学特征进行的防斜打快钻井技术,其中包括带单弯螺杆的复合钻井防斜打快技术),较好地解决了这一问题,使钻井速度大幅度提高。关键技术是“预弯曲结构钻具组合在小井斜井眼中可以动态防斜”,其防斜力远远大于常规钟摆钻具的降斜力。在预弯曲动力学防斜打快钻具组合三维静动力学模型建立与求解、防斜打快机理、钻具组合结构优化、现场试验和操作规范、现场试验与应用推广等方面开展了深入研究,并取得以下创新性成果:首次提出了复合钻井导向力计算的准动力学模型:“非等力合成模型”;在国内外率先开展了带预弯结构钻具组合的静、动力学分析,研究了各种参数对防斜力的影响规律;首次提出预弯曲动力学防斜打快技术的概念;提出了这种组合的准动力学防斜机理和动力学防斜机理;钻具组合结构和施工参数优化方法;形成了预弯曲动力学防斜打快技术及定向井复合钻井技术的规范化措施;研制了专用的预弯曲动力学防斜打快工具。【性能指标】:所用钻压一般可比钟摆极限钻压提高50~120%;机械钻速提高50%以上,最高达700%;吐哈油田钻井周期平均缩短5.18天,其中丘陵构造平均缩短9.26天;井斜角控制在规定范围内;吐哈油田每口井平均经济效益在30万元以上,华北油田在12万元以上。【用途与市场】:159 该项目的技术及经济效益、社会效益明显,至2005年底在国内共推广应用969口井,产生经济效益1.86亿元,其中吐哈油田304口井,占完成井的55.66%,平均单井节约周期5.18天,产生经济效益10235余万元。华北油田推广应用665口井,产生经济效益8400余万元。该技术已成为两个油田的核心技术之一,增强了钻井公司的综合实力和竞争力,大幅度降低了施工人员劳动强度,直井质量提高,基本消除了填井侧钻事故,培养了一大批技术人才。159 1.46其余技术成果目录1.液压系统设计开发2.液压元件测试系统3.大型液压系统故障诊断4.车辆动能回收与能量再生系统5.快速夹具与快速检具设计与制造6.快速成形与快速模具设计与制造7.反求与产品设计8.高压磨料浆体射流数控切割机床9.高红外快速固化装置10.钣材柔性制造系统11.纸品模切自动生产线12.轿车门锁装配线13.显象管自动多点凸焊机14.110KV-220KV高压输电线路自动巡线机器人15.磁性材料涂装机器人16.跟踪移栽机器人系统及检验设备17.球型壁面爬行机器人18.吊篮跟踪移载机器人系统19.舞台用五吊点电动调速吊杆系统20.计算机硬盘磁环表面缺陷及尺寸高速图象自动检验线21.汽车座椅滑道与调角器强度、刚度及疲劳试验机22.汽车座椅扭簧及拉(压)簧强度、刚度及疲劳试验机23.制动器主缸体耐压泄漏检测机24.混合电动车能量储存系统建模及仿真技术25.轴承零件表面烧伤无损检测方法和装置159 26.直流系统无间断供电控制器27.软开关三相PWM变频器28.自动反冲洗过滤器电控柜29.流量仪表显示及键盘处理自动软件生成系统30.料场无人化系统三维显示与数据处理软件开发31.新型储物容器密封技术32.光电开关最终测试仪33.销钉封接强度测定仪34.薄板成型的回弹预测仪35.车灯自动监测仪 36.测试转换棒37.烘道、烘箱用燃油型高效加热装置38.集成电路激光打标机39.智能泵样机及其控制系统40.绿色喷塑阀门41.手机电池智能充电器42.空间定位聚集磁性颗粒的装置43.管道燃气计费IC卡智能表44.温室、大棚用脉冲灌溉装置45.智能阀样机及其控制系统46.智能楼宇节能监控系统47.场所照明进行监控管理系统48.能耗计量系统及应用49.烟叶烘烤高效节能自动控制系统50.抑制叶顶间隙泄漏的叶轮机械叶片159 二、材料科学技术2.1金属液态电磁净化技术【成果概况】:该技术是净化金属的全新概念。它利用电磁力场将非金属夹杂物从液态金属中分离出来,由于强大电磁力很容易得到,因此该技术能实现对金属液的深度净化(粒经大于20μm的夹杂物可全部除去),净化能力可达传统方法的十倍以上,尤其适宜于用传统上浮法难以去除的夹杂的净化(如铝、镁液中的夹杂物)。可利用强磁场电磁力去除金属熔体中的夹杂物生产洁净钢。【技术特点】:电磁净化的应用使铸坯的表面质量和内部质量大幅度改善,在强磁场下,合金的析出相延磁场方向排列,共晶组织层片间距明显减小,组织更加均匀、细密,物化性能明显提高。该技术可利用厂家原有的保温炉设备,对设备改造要求低,投资少,效率高,运作费用小,操作简便,不加任何添加剂,不会引起二次夹杂的形成,对环境无污染。2.2旋成膜二次喷射金属雾化技术【成果概况】:粉末冶金和喷射成形工艺已经成为机电制造加工工业的重要支柱产业,二者的核心技术――喷射雾化具有一致性,喷射雾化过程中形成的金属粉末、液滴或液固混合颗粒粒径、分布和形状决定产品的特性和质量。汽车、航空航天、电子信息、能源动力、冶金机械等重要工业领域的对材料的性能、质量、成本都提出了更高的要求,生产微米级、亚微米级、纳米级超细粒度金属粉末产品相当迫切。目前市场上的超细金属粉末的价格是相应金属价格的数倍或十数倍,生产小粒度产品具有可观的经济价值。本技术以二次破碎为主导的雾化理念以及建立于此概念之上的新型金属射流雾化装置为进出159 。与传统的直接雾化方式不同,本设计中金属射流冲击旋转平台改向并获得周向加速,形成薄膜,液膜受到射流喷嘴高压气体在近垂直方向的冲击,破碎为液滴,液滴在运动过程中再次受到下游射流喷嘴高压气体在垂直于运动方向的冲击,产生二次破碎,形成更细小的液滴,并改变运动方向冲击旋转桨,和高速旋转的桨叶之间的作用更加有利于液滴的破碎。【技术特点】:本发明是以二次破碎概念为主导的成膜雾化工艺,具有雾化效果好、雾化效率高、对成品质量提高明显;本发明避免了金属射流喷嘴回流问题,同时金属射流流量没有严格限制,也使得产品产量能够得到较大提高。2.3循环式雾化金属粉末制备技术【成果概况】:本技术提供一套高效节能低污染再循环式雾化金属粉末制备装置。本装置是通过气体雾化法将熔融金属粉末化。雾化气体由再循环流路和储气室协同提供并多处在再循环工作状态。预热熔融的金属射流在气体作用下破碎成液滴,冷却凝固并沉降为粉末,大部分进入收集箱,小部分由被加热的气体携带通过侧吸管进入再循环流路。在气体扩张室,小颗粒再一次沉降进入第二收集箱。极少的细微颗粒随再循环流路进入压力泵,压力泵产生雾化气体所需压力,气体经过调温控制和氧气含量测试后经阀门进入气体雾化喷嘴实现再循环。【技术特点】:被加热的气体可以改善雾化质量,而掺入小颗粒的气体增加了雾化气体的比重,强化雾化气体动量,改善了雾化效果,使得产品更均匀细致,同时也减少了金属粉尘的污染。2.4气泡注入式微点、雾双喷技术【成果概况】:与传统的喷射雾化生产大规模不同尺寸的金属液滴和颗粒不同,半导体封装胶液分配技术更加强调是对生成液滴和尺寸、频率、精度的可控和可操作性。气泡注入式微点、雾双喷装置考虑流体、气体、导管和喷嘴材料之间接触和非接触的问题,关注流体的运动特性、压缩效应,成分利用具有复杂性的技术特点,消除了其应用的限制。【技术特点】:气泡注入式微点、雾双喷装置159 可以应用于粉末冶金、喷墨、喷涂、喷胶、焊接等液体射流喷射工艺;点喷方式、雾喷方式之间切换仅需更换内置喷嘴的材质或喷嘴内径或同时改变材质和喷嘴内径,并调节液体和气体输入压力或输入流量或输入流速即可,又由于微管道内微流动的稳定性质,气泡的快速脱落的周期性和可控性使得高频率、高精度和可控的点喷、雾喷效果得到保障。2.5浇铸铁水用纸制水口的制造技术【成果概况】:铸造行业中大量采用陶管作为浇铸铁水的陶瓷水口,因为陶管能耐受1000多度高温的铁水。这种陶瓷水口是一种易耗品,只能使用一次,生产后只能就成固体废弃物,制造厂周围往往堆积大量这类废弃物。另外,陶瓷水口的烧制耗能极高,不符合低碳经济。本项目采用高分子材料和纸,运用塑料加工技术,制造出适合于浇铸铁水的纸制水口,也可以称之为纸制陶管。纸制水口材料强度高、重量轻、短时间内能耐受1000多度铁水的冲刷、使用方便。可作为铸铁陶管水口的替代品用于浇注铁水的水口。【技术特点】:纸制水口在3分钟内能耐受1000多度高温铁水的冲刷,它的重量只有陶管的1/10。使用后的废弃物重量只有废弃陶管的1/20,更重要的是,该废弃物仍有其它的使用价值。纸制水口采用塑料加工技术,与陶管加工相比,能耗非常低,纸制水口的某些产品可以连续生产,生产效率高,纸制水口在生产现场的切割加工方便,不会产生大量粉尘,而陶管在切割加工时产生大量粉尘,不利于生产环境和工作人员的健康。2.6电磁连铸冶金技术【成果概况】:电磁连铸技术是在金属连铸中施加高频电磁场,使液体金属受到约束力而减轻与结晶器壁的接触(形成软接触连铸凝固),或完全脱离结晶器壁(形成无模连铸)。该技术生产的铸坯表面光滑,内部致密无缺陷,消除柱晶区,可实现近终形连铸,成材率高,在对金属性能要求日益严格的今天,该技术有无可比拟的优势。取代传统连铸技术,经济效益明显。【市场预期】:159 投资状况:以年产5000吨铝计,高频电源和电磁结晶器约需30万元左右,对于不同的铸坯尺寸,可能有所不同;效益估算:用电量为15~30度/吨铝,即使铸坯成材率提高1%,由此一项所产生的效益为5000(吨)×1%×1(万元)=50万元。2.7无芯近终成形连续铸管技术【成果概况】:无芯近终形连续铸管技术可连续铸造小尺寸金属液体金属一次成材。管径从1厘米-15厘米左右。铸出的管可直接使用,也可经少量的加工成材,还可生产出异形管。【技术特点】:连续生产,效率高,与传统制管工艺相比,有明显减少能源和材料消耗的优点。2.8脉冲电流及脉冲磁致振荡金属凝固组织细化技术【成果概况】:金属凝固组织直接影响金属的力学性能、化学性能和工艺性能,细化金属凝固组织一直是冶金和材料工作者极为重要的任务。细化金属凝固组织不仅可以提高材料的力学性能,而且可以改善成分及组织的不均匀性、减小缩孔和疏松、减小热裂倾向,改善材料的后续加工性能。随着人们环境理念的提升,对材料和环境均没有污染、低耗高效的金属凝固组织细化技术成为研究和应用的热点。上海大学先进凝固技术中心长期致力于金属凝固过程及细晶技术研究,在脉冲物理场凝固细晶技术研究领域处于国际领先水平。本技术提供的脉冲电流凝固细晶技术和脉冲磁致振荡凝固细晶技术可十分显著地细化各种金属材料的铸态组织,对环境和铸锭(坯)均无污染,现场应用方便,成本低,并有效改善成分偏析、杂质富集,减小热裂倾向,减小缩孔和疏松,是金属凝固组织细化的理想的更新换代技术。本团队拥有这两项技术的完全知识产权。一、脉冲电流凝固细晶技术159 脉冲电流凝固细晶技术是在金属凝固过程中将一定参数的脉冲电流导入金属液中,从而细化金属的凝固组织。这项技术国际上研究了二十余年,但是对其作用的机理和条件一直没有搞清楚,因此一直没有应用于生产实践。本团队经过八年的努力,揭示了脉冲电流细化金属凝固组织的机制,摸清了脉冲电流细化金属凝固组织的关键因素,从而形成了具有自主知识产权的专利技术。在实验室研究的基础上,先后进行了3.7吨轴承钢及13吨模具钢工业试验,低倍组织显著改善,取得了理想的效果。二、脉冲磁致振荡凝固细晶技术脉冲磁致振荡凝固细晶技术是在金属凝固过程中,在金属外部由脉冲电流通过线圈产生的脉冲磁场促进金属形核,并通过脉冲磁场引起的振荡形成结晶雨,从而细化金属凝固组织。该技术是本团队的原创性技术。与脉冲电流相比,其优点是不与金属液接触,但细化机理基本相同。与电磁搅拌相比,其细化机理根本不同,而其优点是效果显著,能耗低。上海大学是国家重点大学,上海大学先进凝固技术中心隶属国家重点学科、省部共建国家重点实验室,拥有金属凝固领域一流的师资队伍和特色鲜明的研究装备,在国内外享有较高的声誉。本团队愿与企业合作,将上述技术应用于各种金属生产中,包括模铸、连铸、半连铸生产,以提高我国金属材料生产技术水平,提高企业经济效益。2.9双辊薄带连铸技术【成果概况】:薄带连铸技术是冶金及材料研究领域内的一项前沿技术,它的出现正为钢铁工业带来一场革命,它改变了传统治金工业中薄型钢材的生产过程。薄带连铸技术工艺方案因结晶器的不同分为带式、辊式、辊带式等,其中研究得最多、进展最快、最有发展前途的当属双辊薄带连铸技术。该技术在生产0.7—2mm厚薄钢带方面具有独特的优越性,其工艺原理是将金属液注入一对反向旋转且内部通水冷却的铸辊之间,使金属液在两辊间凝固形成薄带。双辊铸机依两辊辊径的不同分为同径双辊铸机和异径双辊铸机,两辊布置方式有水平式、垂直式和倾斜式三种,其中尤以同径双辊铸机发展最快、已接近工业规模生产的水平。159 双辊连铸技术是一种新型近终形连铸技术,近年来受到普遍关注。双辊连铸技术将广泛应用于不锈钢薄带的连续铸造生产,其它高合金特种钢双辊连铸技术的研究与应用也指日可待。双辊薄带连铸工艺是最具规模的薄带连铸方法,可生产超薄带、最大辊面宽度宽、铸速高,可以高效生产多个钢种,是现代钢铁生产的技术的代表。据报道和一些专家们的预测,一些重要关键技术正在得到解决,2010年全世界用该项技术生产的带钢将占带钢总产量的3-5%,到2020年可能提高到10-15%。在原有技术的基础之上,上海大学参与宝钢合作进行双辊薄带连铸系统的系统、成套地研究、开发、设计、制造出1200薄带连铸试验机组。【技术特点】:薄带厚度:1~6mm;最大辊面宽度:1900mm;最高铸速:130m/min;钢包容量:90吨;铸带卷重:25吨。可连铸不锈钢、铁素体不锈钢以及电工钢,适用钢种广泛。2.10控制晶界结构提高材料耐腐蚀性工艺技术【成果概况】:绝大部分的金属工程材料都是多晶体,材料的性能与其显微组织及晶界特性有着非常紧密的联系。如像材料中发生的晶间断裂、腐蚀、扩散、偏聚等问题,都会受到晶界结构和晶界特性的影响。控制晶界的结构和特性,并增加这类特殊晶界所占的比例,就可以使材料的这些性能得到改善。这类晶界称为“特殊晶界”,也就是低Σ重位点阵晶界。如何提高低Σ重位点阵晶界所占的比例,以及研究它们与使用性能之间的关系,就构成了“晶界工程”问题。我们已掌握了采用特殊的加工和热处理工艺,可以使低Σ重位点阵晶界所占的比例由通常的<20%提高到60~70%以上,明显提高了金属材料的耐腐蚀性能。这种工艺不需要改变材料的化学成分也不需要增加特殊的工艺设备,适用于不锈钢、镍基合金、铜及铜合金、铅合金等金属材料制成的板材和管材。【技术特点】:不需要改变金属材料的化学成分,不需要增加特殊的工艺设备,只要改变材料的热加工工艺,就可以增加材料中特殊晶界所占的比例,提高材料的耐腐蚀性能。在极少投入或极少技改的情况下,就可以提高传统产品的使用性能。特殊晶界(低Σ重位点阵晶界)的比例可以由通常的<20~30%提高到>60~70%,材料的耐腐蚀性能(腐蚀速率—159 主要指沿晶间的耐腐蚀性能)可降低30~60%。本工艺方法可应用于冷轧退火的板材和管材(尤其适合于不锈钢、镍基合金、铜及铜合金、铅合金等面心立方结构的金属),可以明显提高这类材料的抗晶间腐蚀和抗应力腐蚀的能力,对改进材料的力学性能也有好处。2.11低镍或无镍高Mn-N经济型高性能双相不锈钢【成果概况】:本成果包含系列低镍或无镍高Mn-N经济型高性能双相不锈钢,具体是Cr为18-30%,Mn为4-14%,Ni为0-3%,N为0.1-0.7,少量的Mo、Cu或W。根据不同的铬含量,调整Mn和N的含量,保持奥氏体与铁素体两相比例约为1:1,所制备的经济型双相不锈钢具有较好的腐蚀和低温冲击性能,固溶态的室温屈服强度一般在450-650MPa,抗拉强度在750-950MPa,断裂延伸率在30-60%,该系列经济型双相不锈钢可以部分取代奥氏体不锈钢300系列,广泛应用于汽车、石油化工、机械工程等领域。【专利情况】:已经申请专利:ZL200610116357.1;ZL200610029230.6;ZL200810039746.3;ZL200810032403.9;ZL200810032407.7;ZL200810032406.2;ZL200710038735.3;ZL200910044818.2。2.12高品质模具钢锻材关键技术【成果概况】:在国家“十一五”科技支撑计划项目和上海市科委的资助下,上海大学开展了大型塑料模具钢模块预硬化技术、热作模具钢高等向性控制技术、新型高强高韧热作模具钢、高韧性高耐磨冷作模具钢、高性能汽车覆盖件模具材料和基于MC5的高性能冷轧辊用钢等方向的研究,形成了一个完整的高品质模具钢平台,在多个产品方向实现产业化,替代了部分进口产品。已申请专利15项。获上海市科技进步奖二等奖2项,其它省部级奖2项;目前,研究成果可产业化率达75%以上,50%以上的项目已通过中试或工业化生产,部分实现了模具材料国产化,有效地提高了国产模具使用寿命,降低了国产模具的制造成本。其中达到国际先进水平的产品有:159 1.超大截面预硬型塑料模具钢SW718M和高效节能型非调质预硬型塑料模具钢SWFT600。已完成小型(10~15吨)塑料模具用模块的研制与生产,进入2007年以来,在国家支撑计划项目“高品质模具钢锻材关键技术开发”支持下,2008开始进行(15~32吨)塑料模具用模块的研制,到目前为止,已成功开发出15~32吨的大模块,在国内处于领先水平,可为汽车模具厂解决大型塑料模具国产化的材料问题。除开发调质型塑料模具钢外,成功研制出大截面非调质塑料模具钢,获得一种高效、节能、低成本的塑料模具钢,目前已成功用于电视机和汽车门板模具上。本项目正在推广进行中,预计全国市场产值达1~2亿元。2.大直径连轧管机芯棒。本项目于2009年7月15日,通过中国钢铁工业协会主持召开的“大口径连轧管机芯棒国产化研究”项目的专家鉴定会。评审专家认为课题组已卓有成效地完成了项目内容,成功试制了大直径(¢358.1mm)芯棒。试制芯棒的组织、性能、寿命均达到了国际先进水平,填补了国内空白,其制造成本比进口芯棒降低了28%左右。本项目形成了大口径连轧管机芯棒国产化全流程工艺技术。本项目正在推广进行中,预计全国市场有3~4亿元利润空间,产值达10~12亿元。3.高性能热作模具钢。针对热作模具寿命低(热锻、热挤压、压铸)下的问题,开发出三种高性能的热作模具材料,其中SDDM钢使用温度£650℃、SDH3£620℃、SDHA使用温度为700~800℃,SDHAN使用温度为620~800℃,结合上海大学早期开发的SDH13钢,目前开发的热作模具钢能覆盖现有所有热作模具所需要的高性能模具材料。4.高强韧性冷作模具钢。为满足现代制造业对高强韧性冷作模具钢的需求,如汽车制造、家电、IT业的高精度冲压模具,开发了SDC90、SDC99、SDC55,其中SDC90已投入工业性生产,SDC99已通过工业性试生产,这二种模具材料应用证明优于传统的Cr12MoV和进口的DC53、XW42等材料,使模具寿命显著提高。159 2.13压铸模热裂机制及提高寿命技术【成果概况】:随着有色金属压铸件在汽车、机电、航空航天等领域日益广泛的应用,对压铸模的性能和寿命提出了更高要求。本项目较为系统地研究了压铸模用钢H13的材质与其热疲劳性能之间的内在关系,并对国产H13钢与进口优质H13钢模板在冶金质量、化学成分和均匀性的控制、组织形态和分布、力学性能等对比研究,并提出了热疲劳损伤因子定量评价热疲劳裂纹的技术方法。研究表明,国产H13钢材质上的差距主要表现在:明显存在共晶碳化物,二次碳化物沿晶界析出,夹杂物较多,带状组织较严重。因此国产H13钢模块等向性较差。热疲劳性能研究表明,对于高纯净度H13钢,当夹杂物含量降低很低程度后,粗大碳化物也常常是裂纹源,因此模具钢的超细化是进一步提高压铸模寿命的有效途径。【技术特点】:通过对比研究不同材料H13模具钢的组织和性能,揭示影响压铸模热疲劳性能的材质因素,并指出了提高国产H13钢质量的技术手段;在Uddeholm热疲劳裂纹评级图谱的基础上,结合数码摄影和计算机图象分析技术,提出了以热疲劳损伤因子定量评价热疲劳裂纹严重程度的新方法,发展了热作模具钢热疲劳性能评价方法。【技术特点】:热疲劳裂纹损伤因子D表达式如下,其中Ds为表面损伤系数,Dd为纵向禹伤系数:相关技术有助于开发高品质热作模具钢H13;使模具热疲劳性能的评价由定性对比发展到定量对比,改进和发展了热裂纹评价方法。2.14提高汽车模具寿命产业化技术【成果概况】:159 提高模具的质量、延长模具的使用寿命是现代工业的重要课题。模具的使用寿命取决于材料冶金质量、热加工和最终热处理及表面处理等诸多因素,其中模具材料和热处理是影响模具使用寿命最重要的内在因素。为此,围绕提高汽车模具的使用寿命这一系统工程,进行了三个方面的研究:1)汽车模具用钢的研究与开发;2)模具真空热处理工艺术的研究;3)汽车模具表面处理工艺的研究。具体内容如下:1、研究了4Cr5MoSiV1钢的组织与性能,指出模具钢中的碳化物、非金属夹杂物(纯净度)、组织的均匀性等是影响模具寿命关键因素。提出改进措施,研究出改进型4Cr5MoSiV1钢(H13),其各项性能均达到国际标准(北美标准)。2、模具钢坯的预先热处理和模具的最终热处理显著地影响模具使用寿命,合理的热处理工艺将能最大限度的提高模具寿命。3、通过等离子表面化学热处理使大型汽车铸铁模具的表面获得0.4mm的有效硬化层,表面硬度达到600-700HV,提高了模具表面硬度,降低了模具的磨损,同时改善了冲压成形过程中的润滑状况,提高了工件的成型性能,减少了拉毛、擦伤现象,提高了工件的表面质量。优质H13钢的生产;铝合金压铸模材料及热处理;各种汽车冷作模具。为进一步提高模具的寿命,在对材料进行全面、系统研究的基础上开发了模具的热处理新工艺研究、新型表面处理工艺的研究(氧化处理、喷丸处理、低温渗硼处理、等离子S-N-C复合处理、模具表面感应淬火处理),实现模具材料和处理技术的全面提升,使模具寿命成倍提高。【技术特点】:显著提高国产H13钢的各项性能指标,使其达到北美标准;通过合理的最终热处理显著提高铝合金压铸模的使用寿命;采用特殊地预处理工艺和等离子表面处理工艺,有效提高汽车模具的使用寿命(H13模具的使用寿命提高1倍以上),并且该工艺适合于新旧汽车模具;汽车大型模具经等离子表面处理,根据材料不同,硬化层达0.15~0.4mm,600~1200HV。2.15轿车用新型齿轮钢开发和应用【成果概况】:159 针对汽车发动机的动力扭距不断提高,德系Mn-Cr钢已不能胜任齿轮的要求,为此成功研制出成分、组织、性能符合要求的Cr-Ni-Mo齿轮钢。新型齿轮钢20CrNiZMo是针对大功率发动机的使用而开发的轿车用汽车齿轮钢,用于汽车变速箱中关键重载齿轮,本项目开发了新型20CnNi2No齿轮钢及其热处理工艺等,应用于2000型,长江车的变速箱齿轮,替代进口TL-VW4521钢。这种新型齿轮钢可推广应用于中、高档轿车齿轮及工程机械中的高应力重载齿轮。该成果达到国际水平,应用于中、高档轿车齿轮及工程机械中的高应力重载齿轮。通过预处理、加工、最终热处理、台架疲劳试验,平均寿命提高98%。该研究为上海市科委重大攻关项目。【技术特点】:渗透性:J10=36-44HRC;力学性能:BG状态δb=550-650MPO;纯净度:JKA2B2C1B1E45b;冷、热加工性能优良,渗碳、淬火性能优良。已充分掌握了新型20CrNi2Mo齿轮钢的化学成份和冶金质量控制技术,及其热加工,热处理工艺技术。2.16螺栓用精密高强度冷镦材料【成果概况】:本项目采用20MnTiB钢制作高强度螺栓,通过提高冶炼质量,把[O]含量控制在10PPM以下,加入微量Si-Zr合金。对夹杂物变性处理,提高B的回收率和稳定性,改善冷镦性能。加工过程中采用控制轧制和控制冷却工艺,与传统40Cr,35CrMo钢相比具有冷镦性能好,综合力学性能优良,成本低的特点,适用于制作高强度螺栓,以替代传统的40Cr、35CrMo等钢种。已完成了批量生产试验,材料冶炼、轧制和拉拨、冷镦工艺均已成熟,可进行大批量生产。可广泛用于汽车、铁路、桥梁、工程机械等领域,市场前景十分广阔。【技术特点】:晶粒度达7~9级。力学性能达到:δb=1445MPa,δs=1008MPa,Ψ=53.5%,αk=99J/cm2。2.17气缸件铸造气孔缺陷消除技术【成果概况】:缸体是铸件上最复杂产品之一。原495A159 缸体具有严重气孔缺陷,直至金加工后期才被发现。通过对缸体气孔类型及造型材料正确成分确定,浇注系统水力模拟试验以及用计算机数值模拟该缸体充型过程的研究,使缸体的废品率从原来15%,下降到5%,居国内领先水平,因此而产生的直接经济效益达100多万,具有显著的技术经济效益和社会效益。【技术特点】:对铸件气孔缺陷消除有科学的途径与方法,可有效消除铸件气孔缺陷或其它缺陷。可以确定气孔类型,产生原因,提出消除措施。2.18新型抗磨材料【成果概况】:使用在中等冲击载荷条件下的抗磨合金目前还没有较合适的材料可选用。根据作者研究,在兼顾技术效益和经济成本的前提下,研制了数种适合于中等冲击,高应力下工作的(如颚式破碎机齿板)新抗磨材料,以新材质和高锰钢制作的齿板在生产实际上使用结果表明,新材料的抗磨性能比高锰钢强,成本有所降低。适用于使用在中等冲击载荷上的抗磨材料。可取代高锰钢或铬合金的铸铁。【技术特点】:为一种新型的抗磨合金,硬度高,有一定韧性,可用于中等载荷条件下。HRC为30;Ak为5.0kg-m/Ø15m;σw为120kg/mm2。2.19双金属复合铸造【成果概况】:铁路上使用高锰钢锻叉易发生裂纹,表面掉块,早期磨损大。可焊性差等缺点。我们利用晶格对应理论,研制出能熔制在PP3普通钢轨表面的两种新合金材料,新材料与钢轨的双金属熔铸完全成功,材料抗强度,硬度等与高锰钢相当,韧性仅比高锰钢低一点,将可以代替高锰钢锻叉使用。【技术特点】:双金属复合铸造是复合材料的一种制取方法,可使用在不同金属的复合上,制取满足特殊要求的铸造新合金材料。强度、硬度与高锰钢相当。新型铸造合金材料基层材料性能与复合层材料性能差异很大,可以满足各种性能要求的材料。159 2.20微合金化含铌灰铸铁【成果概况】:微合金化可以优化铸铁的物理性能,铌可以使普通灰铸铁抗拉强度超过300MPa,使过冷灰铸铁的抗拉强度达到400MPa。铌可使灰铸铁保持较高的石墨含量,保持了良好的减磨性能;铌在灰铸铁中可以形成大量弥散分布的碳化物质点,可使灰铸铁具有良好的抗磨性能。含铌灰铸铁可广泛用于制造具有良好减磨性和抗磨性的关键铸件,如汽车、拖拉机、机床等零部件。2.21热挤压模具材料【成果概况】:热挤压模具材料是采用粉末冶金制备的金属陶瓷材料,具有高温抗冲击,抗腐蚀以及耐磨等特性,可用于800℃以上的铜和铜合金棒材和各种型材料挤压加工,其使用寿命高于热模具钢20倍左右,完全可以可取代合金钢模。生产工艺设备包括原料处理设备、烧结炉、压机、模具和预烧炉。【技术特点】:具有800℃以上的高温耐磨、耐腐蚀、耐冲击等特性。抗弯强度σb≥1250Mpa,密度为8.8g/cm3,硬度HRA≥84,高温硬度(700℃)HV674。2.22铝合金半固态成形技术及其应用【成果概况】:由于铝合金比重轻、比强度高,废旧铝合金零部件容易重熔回收,因此汽车铝合金零件的开发和应用成为汽车轻量化的必然趋势。铝合金半固态成形(SSF)是一种近终型成形,且成形件组织致密、性能优异,同时又由于具有重量轻,比强度高及可回收利用等优点,被称为二十一世纪新兴的金属制造关键技术之一,因此,该研究成果在国防,航空航天和汽车工业等领域都有广泛的应用前景。本项目已完成如下工作:1、A356非树枝晶铝合金材料的熔炼工艺和连铸工艺设计,已能连续制备出Φ60mm-Φ200mm159 多种规格的非树枝晶铝合金坯料。经过两年多的小批量实验,证明制备坯料的工艺可靠、可控。2、半固态铝合金坯料加热工艺规范的设计,在感应加热设备上实现了铝合金固液相百分比的调节,实测数据表明,控制温度的精度可稳定在±6℃范围内。3、半固态铝合金的成形工艺规范的设计,在国产的压铸设备上自主设计配制了监控系统,并制备出诸如B5轿车的后桥支承座等形状复杂、性能优异的实物样件多种。【技术特点】:半固态金属成形应用范围广泛。成形件加工余量少;节约能源,凝固时间短,极大的提高了生产率。该成形方法对成形装置,尤其是模具的热冲击小,可大幅度提高模具寿命。成形件表面平整光滑,铸件内部组织致密,内部气孔、偏析等缺陷少,晶粒细小,力学性能高。半固态成形A356铝合金零件经T6热处理后,其力学性能可达:σb≥320Mpa,δ≥12%。后桥支承座样件全部通过45万次疲劳台架试验,所有性能指标和测试数据均达到超过上海汇众汽车公司的技术指标要求。2.23汽车用铝合金材料及其应用技术【成果概况】:本项目采用计算机应用技术,设计出新型高强度变形铝合金的化学成分及其成分控制范围,制订了新型变形铝合金的热加工工艺规范。该合金成分设计合理、工艺编制可行。强度变形铝合金材料和试制的轿车零件其力学性能和零件的台架疲劳寿命已达到并超过了上海大众汽车公司的技术指标要求。该工艺可明显提高第二相的分布均匀性和材料的致密性,用复合材料制备的汽车制动盘有良好的耐磨性能。【技术特点】:材料成形件表面平整光滑,铸件内部组织致密,力学性能高。新型高强度变形铝合金性能达到和超过德国大众铝合金(AS28)力学性能标准。Passat支承座样品实物达到德国大众45万次台架疲劳试验标准。铝基复合材料的耐磨性要明显高于铸件材料,且随着铝基中SiC含量的升高,耐磨性继续略有提高。可以广泛应用于汽车制造、航空、航天、国防工业等领域。159 2.24铝合金压铸模表面氧化处理工艺技术【成果概况】:蒸汽氧化处理作为一种表面处理工艺被运用于热作模具钢的时候,可以在钢铁材料的表面生成一层具有保护作用的蓝色Fe3O4薄膜,它具有耐高温、抗氧化、致密、耐磨损、耐蚀、与基体结合强度好、有利润滑等优点。它能提高模具的抗冷热疲劳性能和抗熔融铝合金热熔损性能。热作模具在使用之前进行轻微氧化,通常是在空气中加热到500℃保持1-2小时,可以在模具表面产生1-10μm的氧化层。而模具钢在不同氧化气氛、蒸汽压力、温度和保温时间下氧化得到表面氧化膜其Fe3O4、Fe3O3成分比例是不同的,获得的整个氧化物层的厚度、致密度、抗热疲劳、抗熔损和焊合性能也是不同的。对铝合金压铸模采取适当的氧化工艺以获得最优的综合使用性能,具有很高的实际应用价值。【技术特点】:显著提高铝合金压铸模的抗热熔损性能和抗热疲劳性能,显著提高铝合金压铸模的使用寿命。技术指标:氧化膜厚度≈3μm,氧化膜脆性小(显微压痕法观察氧化膜破裂情况),模具氧化处理后的抗熔损性能(模具在熔融铝液中的热熔损失重,比不进行处理的减少约1倍)。2.25电磁连铸生产高致密度超级无氧铜【成果概况】:铜材在信息、电子、电力、制冷等行业中发挥着不可替代的作用。致密度和氧含量是铜材最重要的两个内在质量指标,直接影响材料的导电、导热、通讯信号的保真度等性能,也是影响材料的利用率等经济指标。按照国际现行标准,对用于导电、制冷、普通电子行业的铜材,其氧含量要求低于10ppm;对用于集成电路芯片和高保真通讯线路的铜材,其氧含量要求低于5ppm。在铜材加工的基本流程中,决定其内在质量(致密度和氧含量)的关键阶段是熔铸过程。因此,高致密度和超级无氧铜材的生产往往是在真空的环境下进行的,成本高,成材率和生产效率低,导致价格昂贵和供不应求。我国由于缺乏相应的熔铸生产手段,所生产铜材的氧含量多在40-80ppm,少量在20-40ppm159 ,因此每年需大量进口国外铜材(20万吨/年)。本技术是用高频电磁场透过结晶器作用于铜坯,使得其结晶过程大大改善,促进杂质和气体排除,增加铜坯纯净度,细化内部组织并降低缩孔、缩松、偏析等缺陷,使铜材的致密度大幅提高,氧含量大幅降低,明显提高铜材的导电、导热性能;该技术还有望实现铜坯的无缺陷生产,经济效益巨大。【技术特点】:生产成本低,对原料铜要求低,可使用普通铜料;材料利用率高。铜坯电磁连铸试验结果显示,所生产的φ155和φ180铜坯,致密度高达8.92-8.94g/cm3,接近铜的理论密度8.96g/cm3;氧含量降低到10ppm左右,最低为7ppm,大大优于国家标准(20-30ppm);其铸态组织的塑性指标与经过一次挤压(塑性加工)后的铜材的相当,具有优异的物理和力学性能。【市场情况】:随着通讯、计算机、电子和电力、制冷等行的发展,对氧含量在5-10ppm以下的高致密度超级无氧铜材的需求量将大大增加,市场前景广阔。上海地区需求量超过5万吨。电磁连铸10ppm无氧铜坯的加工收入为1800-2400元/吨,(不含后续加工成材的利润),其生产成本为600-1000元/吨,税后利润可达800-1400元/吨,如以5万吨/年计,经济效益在4000-7000万元/年,而其带来的后续加工成材的经济效益更高达5-6亿元/年。2.26利用高效超导热管的太阳能综合利用技术【成果概况】:作为世界上人口最多的发展中国家,我国能源的开发利用正面临着经济增长和环境保护的双重巨大压力。长期以来,人们就一直在努力研究利用太阳能。生态区域的建设,离不开太阳能等清洁能源的有效利用。超低无氧铜基超导热管能以声速将温度交换气体抵达管的另一端,并将热量传递到另一端,从而实现热能从管的一端向另一端的高速传递。【技术特点】:传热速度可达80~100厘米/秒,是银、铜、铝等良导体的数千倍,几乎是轴向等温传热;直径从数十微米到数百毫米,长度从10毫米-200米;耐-50℃低温和250℃高温不爆裂;使用寿命高达数万小时;无噪音。超导热管型太阳能热水系统可159 实现与建筑物的完美结合;承压,可采用泵送系统;高层建筑也能应用;换热效率高;室内水箱72小时温降小于5℃;实现热能的储存;且免维护。2.27焊丝化学镀铜生产线新技术【成果概况】:目前国内供应的各种气保焊接丝都大多存在着铜层附着不牢,色泽不均匀及露钢等缺陷直接影响焊接效率的提高。本技术重点研究CO2气保焊丝在化学镀铜过程中,钢丝拉拔附着物状况,镀前酸碱洗质量,化学镀液成份等情况对焊丝表面铜层附着力,色泽质量方面的影响,从而相应改进了气保焊丝化学镀铜生产线工艺,使镀铜后的焊丝质量符合国家标准(GBT/81100-95)中的5.6.1及5.6.2等要求。【技术特点】:改进化学镀铜液的成份,从而提高镀铜层的结合力及表面色泽;改进化学镀铜前处理工艺,保证化学镀铜质量;精整抛光速度达到160~180m/min;碱、酸洗液的有效寿命为清洗30吨焊丝以上;镀铜层结合力达到不起鳞、无铜层剥落,铜层厚度≤0.5μm;精整抛光后的表面色泽均匀,具有较好的抗腐蚀能力。2.28新型低成本高性能钛合金【成果概况】:钛合金具有强度高而密度又小,机械性能好,韧性和抗蚀性能很好。早期,钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件,其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。目前,钛合金在一般工业中应用,用于制作电解工业的电极,发电站的冷凝器,石油精炼和海水淡化的加热器以及环境污染控制装置等,此外还用于生产贮氢材料和形状记忆合金等。钛无毒、质轻、强度高且具有优良的生物相容性,是非常理想的医用金属材料,可用作植入人体的植入物,在医学领域中获得广泛使用。总之,钛合金在航天航空、化工、医药、能源、海洋、交通运输、建筑、体育休闲、日常用品等领域有广泛的用途。上海大学的上海市钢铁冶金重点实验室可进行钛合金材料设计、材料制备和钛合金材料性能评估159 。采用磁悬浮技术熔炼制备新型钛合金,开展合金铸态组织结构和性能测试,制定和优化热加工工艺。上海大学根据低成本的新的合金体系设计,改进了生产工艺,降低了生产成本。拥有钛合金熔炼、制备和精密铸造等方面专利10余项。【技术特点】:新型低成本高性能钛合金(Ti-10V-2Fe-3Al):σs>1000MPa,σb>1050MPa,δ>6%,KIC>40MPa.m1/2。突破钛合金规模化集约化生产的瓶颈技术,采用特殊的冶炼制备工艺、热加工工艺、热处理工艺、表面处理的工艺,生产成本低。2.29Mg基新型纳米复合储氢材料【成果概况】:上海大学通过研究储氢合金Mg基-AB2复合材料表相与体相中氢扩散及纳米尺寸效应,阐释氢与复合材料的相互作用机理,建立了相应的储氢机制,探索出一种高效而经济的纳米储氢材料制备方法,研制出储氢量高,工作温度低,吸放氢速度快的Mg基-AB2系列储氢材料,吸氢量可达到6.8~7.3wt.%H,放氢量可达到6.0~7.0wt.%H;利用其研制出轻型储氢罐,与燃料电池配套使用,为高密度储氢技术的工程化提供依据,以满足氢氧燃料电池电动车的需求。可用于制备轻型储氢罐、供燃料电池氢源、氢气的纯化以及电极材料。【技术性能】:(1)PCT特性:553K~573K储氢合金粉PCT曲线平坦,平台压力在0.07~0.2MPa之间,总吸氢量不小于6.0w[H]%,循环寿命不小于2000次。且不需活化过程,在大于553K以上的温度,合金释放氢气很彻底,放氢率大于96.47%。(2)物相结构特性:Mg-8mol%LaNi0.5中的纳米晶粒粒径为20~30nm。2.30MH合金及MH-Ni动力型电池【成果概况】:动力型MH-Ni电池是从小型MH-Ni电池的基础上研究开发出来的,小型MH-Ni电池和MH合金是国家85,95期间重点研究和开发的项目和当前重点支持的项目,它是新一代的绿色电池,是Cd-Ni159 电池的理想替代产品,可广泛用于移动电话、笔记本电脑、手提摄像机、电动玩具、应急灯、电热保健器材等行业,目前已趋成熟并正在产业化。动力型MH-Ni电池是作为电动自行车,电动摩托车,电动汽车等绿色交通工具的最佳电源之一。最近国家863高科技计划中,电动汽车已列为重大专项,国家将投入巨大资金支持研究开发我国的电动汽车,而动力型MH-Ni电池也作该项目的选用电池之一,并在近期内将首先推行。MH合金是生产MH-Ni电池的基础材料,它的主要原料镍和稀土,我国稀土资源丰富,占世界的85%以上,开发MH-Ni电池和MH合金独具优势。上海大学在以上二项目开发中,已经历了小试及中试,获得了国家级新产品和发明专利等成果。作为电动自行车、电动摩托车、电动汽车HEV及EV的驱动电源,还可作为电动工具及通信电源;MH合金可用于生产各种MH-Ni电池和贮存氢气及净化氢气。【技术特点】:动力型MH-Ni电池的比能量高,大电流放电性能优异,寿命长且在生产和使用及废弃后都不会对环境造成污染是绿色环保电池,价廉物美。MH合金的吸氢量大,电容量高,价格便宜资源丰富。动力型MH-Ni电池比能量65-80瓦时/公斤,寿命>500次;MH合金电容量300mAh/g(±20mAh),寿命>500次。2.31粘结钕铁硼磁体的制备【成果概况】:粘结永磁材料是永磁材料重要的分支,其性能虽低于烧结磁体,但它可以制备小型、异型的永磁体,广泛地应用于微型电机、办公设备、自动控制等领域。目前粘结钕铁硼磁体的产量为2000余吨,年增长率为20-35%。无论从技术研究开发和市场发展来看,粘结钕铁硼产业都呈现出勃勃生机。上海大学材料研究所已建成年产10吨NdFeB159 磁粉及百万件粘结磁体和塑料磁体器件的生产线,具备中试规模生产能力。可满足客户对产品性能、形状规格的特殊要求。生产零部件已在仪表、纺织机械等行业广泛应用,部分替代进口,取得了良好的社会和经济效益。凭借多年的研究开发积累,与众多国有大中型企业建立了良好的合作关系。广泛用于办公室自动化设备、汽车制造业、计算机外围设备,家用电器、各种自动化设备等使用微电机、仪表的领域。【技术特点】:在制备和生产粘结磁体和高分子复合磁体等方面形成了自己鲜明的优势和特色。掌握了粘结磁体制备技术、高分子复合磁体制备技术。可根据用户需求生产各种形状的塑料、尼龙、橡胶等复合磁体。形成了一整套从材料制备、零件成型到磁体充磁、检测的完整技术。材料性能指标处于国内领先和先进水平,部分性能与国际水平相当。2.32一段式热压法制备各向异性钕铁硼【成果概况】:由各向同性钕铁硼制备各向异性钕铁硼通常采用的方法之一是称为热压变形法(Die-upsetting)的两段式热压法,此法也是美国MAGQUENCH公司用于制备各向异性MQIII粉所采用的方法,整个工艺由热等静压(Hot-Pressing)和热压变形(Die-upsetting)两步构成,这样处理后的晶粒沿着施压方向(C轴)生长,形成各向异性,磁能积可达32~45MG·Oe,而且磁体粉碎后磁性能也只有很少的降低,此法可用于各向异性钕铁硼磁的粉的制备。由于这种方法需要两道热压工序,以及需采用可耐高温高压的样品模、且消耗较大,而使磁粉的制备成本过高而价格昂贵。本项目根据热压变形法的原理对二段式热压法进行了简化:以铜管代替样品模,并采用一次热压工艺,成功地制备了高密度(FullDensity)各向异性钕铁硼,磁能积达到30~38MG·Oe,这种一段式热压变形法简称为SSHD法。可广泛用于微型电机、办公室自动化设备、仪表、自动控制领域。【技术特点】:发现了在一段式热压工艺下,可分别提高磁各向异性(剩磁)和矫顽力的物质。可制备高性能各向异性钕铁硼磁体和磁粉。矫顽力iHc=8-14kOe,剩磁Br=10-13kG,最大磁能积(BH)max=30~38MG·Oe。2.33钕铁硼高分子复合磁体【成果概况】:在深入研究NdFeB159 HDDR过程相变的基础上,开发出氢化法制备NdFeB磁粉的新技术,优化了磁粉制备工艺,并利用氢化NdFeB磁粉颗粒圆整、流动性极小特点,经过对NdFeB磁粉的表面改性处理,与尼龙、塑料、橡胶等高分子聚合物复合采用注射、模压等成型手段制备出用途广泛的复合磁体,现已形成NdFeB氢化磁粉制备技术,磁粉表面改性处理技术、高分子复合磁体注射和模压成形技术、复杂形状磁体充磁技术等一系列成套工艺和技术。该项目获1998年度上海科技进步三等奖,在全国近十个省市几十家单位得到了推广,在电子、电机、计算机、信息通讯、医疗等许多领域得到广泛应用,取得了显著的社会和经济效益。高分子复合磁体用途广泛,主要能应用于各类仪表,微特电机,传感器,自动控制系统、计算机、医疗及磁疗器件等等。【技术特点】:磁粉制备技术投资少,见效快,工艺简单、经济磁粉性能稳定,一致性好,特别适于制备高分子复合磁体和器件。高分子复合磁体的制备技术适于小规模大批量生产。磁粉性能:(BH)max=7.0~9.0MGQe,高分子复合磁体能根据不同需求设计、制作、充磁。该技术的利润率保守估计为15~25%。2.34纳米晶复合永磁材料【成果概况】:双相纳米晶Nd-Fe-B永磁材料稀土含量少,有较好的抗腐蚀和抗氧化性能。双相纳米晶Nd-Fe-B永磁材料的理论磁能积可达400KJ/m3(50.2MGOE)以上,具有极高的潜在性能。添加合金元素后强烈地抑制了晶化过程中晶粒的长大,在640-700℃较宽的温度范围内进行晶化处理,晶粒尺寸只有10-30nm,解决了双相纳米晶生产工艺中的一个重要问题,即在生产过程中晶粒尺寸很难控制在30nm以内。由于细化了晶粒,增强了双相纳米晶Nd-Fe-B永磁材料的交换耦合作用,从而提高了矫顽力。矫顽力过低是限止双相纳米晶Nd-Fe-B永磁材料投入实际应用的主要障碍之一。添加合金元素后可使双相纳米晶Nd2Fe4B/α-Fe的内禀矫顽力提高到716.2KA/m(9.0Koe),基本解决了这一问题,高矫顽力双相纳米晶Nd2Fe14B/α-Fe永磁材料的研制成功,为双相纳米晶Nd-Fe-B永磁材料的推广应用奠定了基础。主要应用于计算机,消费类电子,办公自动化,汽车电器等领域。159 【技术特点】:高矫顽力的双相纳米晶Nd2Fe14B/α-Fe永磁材料,与通常的快淬Nd-Fe-B相比,具有较好的抗氧化和抗腐蚀性能。粘结磁体的磁性能:Br为0.6-0.68T,JHC为636-716KA/m,(BH)max为64-72KJ/m3。2.35还原扩散法制备钐钴磁粉【成果概况】:稀土永磁材料是近几十年来发展起来的新型高性能永磁材料,与传统永磁材料相比,其综合磁性能要高出数倍至数十倍。钐钴永磁材料的居里温度高,温度系数低,化学性质稳定,特别适用于电机、仪器、仪表等方面的应用。本项目采用还原扩散法制备钐钴磁粉,即以氧化钐、钴粉和钙粒为原料,在保护性气氛中高温一步完成还原扩散,形成所需永磁合金粉。该磁粉粒度细,形状好,即可制成烧结磁体,更适宜于制作粘结磁体。粘结磁体工艺简单,价格低廉。所生产的工件表面光滑,尺寸精密,能制成各种复杂形状的零部件,成果达到中试生产程度。特别适用于仪器、仪表中的应用。【技术性能】:与其他工艺(如真空熔炼法,熔盐电解法)相比,本工艺特点是可直接用氧化稀土作原料,而不需制备金属稀土或氟化稀土。故工艺简单设备简单,成本低廉。用该磁粉制成的粘结磁棒性能如下:剩磁B为450-500mT,内禀矫顽力HCJ为780-860KA/m,磁感应矫顽力HCB为330-366KA/m,最大磁能积(BH)max为9.8-47.8KJ/m3。2.36大面积高纯氧化铝陶瓷微波基片【成果概况】:高纯氧化铝是一种重要的微波介质基片材料,159 具有优异的电绝缘性、低介电损耗、合适的介电常数,在微波通信器件方面具有十分广阔的应用领域。由于材料的制备方法不同导致氧化铝陶瓷的纯度、微观结构,表面缺陷等差异巨大,而使材料综合介电性能指标相差悬殊。目前较多采用流延法等工艺生产99%以下的氧化铝基片材料,其纯度低、致密性较差、气孔率较高,即使表面采用涂层等先进技术进行改性提高表面光洁度,当使用频率较高时介电性能仍然会明显恶化,影响器件稳定性。本技术采用高纯超细氧化铝粉体为原料,通过合理添加改性剂,经等静压成型,高温烧结,精加工等方法获得晶粒细而均匀、气孔率极低,表面光洁度高,高频下具优越介电性能并且稳定的大面积基片材料。工艺成熟,可大规模生产。【技术性能】:材料的体积密度:不低于3.96g/cm3,无明显气孔;介电常数9—10;介质损耗:小于5×10-4。(1GHz;基片面积:50×50mm。2.37可切削稀土复合陶瓷【成果概况】:目前,许多重要的陶瓷部件制备的成本主要是精加工成本(约占整个部件制备费用的70%以上),一些复杂形状的陶瓷部件的机械加工问题一直限制和困扰着陶瓷材料的广泛应用。从陶瓷材料的组成和微观结构入手,通过组分或微观结构设计等方法来改善陶瓷材料的可加工性,是一条有效的途径。利用这些制备技术,在尽可能少牺牲力学性能的前提下提高材料的可加工性能。本项目:“可加工LaPO4/ZrO2复合陶瓷”就是基上述理论设计的一种新型复合材料。LaPO4/ZrO2复合陶瓷既具有高熔点和良好的抗氧化性,又具有良好的生物相容性;这种复合陶瓷界面结合较弱,便于加工时裂纹沿弱界面形成和连接,可以用传统的金属加工方法对其进行加工,突破了陶瓷在加工性能上的限制。这使得材料在工程和生物医学领域具有更加广阔的应用前景。以ZrO2,LaPO4,Y2O3等为原料,通过球磨混合、等静压成型、采取特殊的烧结工艺可得到性能优越的可切削LaPO4/Y-ZrO2复合陶瓷。已申请专利一项,可进行中试。【技术性能】:复合陶瓷维氏硬度、弯曲强度和断裂韧性分别达到8.16GPa、337.98MPa和7.2MPa·m1/2。2.38高性能微波介质陶瓷材料【成果概况】:159 微波介质陶瓷是近30年来迅速发展起来的新型功能电子陶瓷,它具有损耗低、频率温度系数小、介电常数高等特点。用微波陶瓷材料可以制成介质谐振器(DielectricResonator,简称DR)、介质滤波器、双工器、微波介质天线、介质稳频振荡器(称DRO)、介质波导传输线等。微波介质陶瓷在现代通信、军事技术领域等倍受世人瞩目。目前微波器件向高集成化,小型化,高可靠性及低成本化方向发展,作为微波介质材料,它具有高介电常数,低介电子损耗,低温度系数。目前微波陶瓷材料和器件的生产水平以日Murata公司、德EPCOS公司、美Trans-Tech公司、NardaMICROWAVE-WEST公司、英MorganElectroCeramics、Filtronic等公司为最高。其产品的应用范围已在300MHz~40GHz系列化,年产值均达十亿美元以上。国内微波介质陶瓷材料及器件的生产,在技术水平、产品品种和生产规模上与国外相比有较大差距。上海大学是国内最早开展微波介质材料研究的单位之一,先后获得过国家科技发明三等奖、上海科技进步二、三等奖等奖项。先后承担了国家“863”、国家自然科学基金,并取得了一系列成果。可用作多层微波介质滤波器,谐振器等介质材料。广泛应用于移动通信、卫星电视广播通信、雷达、卫星定位导航系统等等众多领域。【技术性能】:可与Cu电极共烧,形成多层独石结构,从而达到集成化,高性能,低成本的要求。上海大学研发的微波介质陶瓷性能列表:产品类别烧结温度ST(oC)介电常数er品质因素Q·f(GHz)温度系数tf(ppm/0C)D7850-9006-830000-40000-20D101250-130010-11>60000~0D20155020>850001.2D25160025>1000002D34145034>60000-1.2D36125036>50000adjustableD45145045-4740000<2D80-90115080-90>5000<10D1201300120>1500<102.39耐高压限流用PTC陶瓷【成果概况】:159 程控电话交换机过电流保护用PTC热敏陶瓷元件,其主要功能:当电话线路遇到故障,受到大电流冲击时,PTC元件将迅速升温,其电阻值急剧增大,从而使线路、电流在极短时间内降至安全值,保护交换机,不受损坏,当线路故障排除,毋需更换PTC元件,即可恢复正常工作,是当前通信产品升级换代的一种急需元件。上海贝尔电话设备公司生产的S-1240J型交换机,采用高耐压PTC元件制作过电流保护。新型电阻器耐高压,稳定可靠,便于印刷电路板的表面贴装,属国内首创,在国外,这种产品还处于研制开发阶段,前景非常看好。现已用于上海贝尔电话公司SMP-CPTCR型表面贴装高压PTC陶瓷热敏电阻器。另外,包封后可用于华为、中兴、大唐等通信设备公司及企业。上海贝尔电话公司预计需求2000万只以上,此外,仅国内另三家通信业巨头(华为、中兴、大唐电信)的年需求量各在2000万只以上。【技术性能】:这种耐高压限流用PTC陶瓷,具有耐高压,耐大电流冲击等特点。尺寸:Ø7.4×2.1mm;电阻:50Ω±10%;电力线搭接:650V,1.1A;冲击:1S1min,10次;电阻变化<5%;380V,4A,72hr,电阻变化<5%。主要设备和材料:钟罩炉、喷雾造粒、球磨机、压片机、隧道窑、磨片机、镀银机、测试设备、马弗炉、试验炉、净水、玛瑙球。2.40系列PTC陶瓷材料及其应用【成果概况】:PTC陶瓷是正温度系数热敏陶瓷的简称,应用PTC陶瓷电阻温度的非线性,可开发应用于各个领域。如恒温加热器,线路的限流保护,电机变压器的过流保护和过热保护,各种电工、电子产品应用的传感器等。是一种用途极广的新材料。可用于限流、过流保护、过热保护、传感器等。【技术性能】:作为加热类的PTC陶瓷元件,它是一种温度自控的发热体,可省去一套温控线路;作为开关类的PTC陶瓷元件,具有开发功能。使电器设备避免过流、过热损坏。PTC元件是一种节能、安全性高、使用寿命长的元件:开发温度:20℃~300℃系列化;电阻温度系数15%/℃~30%/℃;常温电阻率:10Ω·cm~5kΩ·cm;电阻特变量103~107;耐压:200v/mm-300v/mm。159 2.41医用骨折内固定器生物陶瓷复合材料【成果概况】:金属生物医学材料应用于医疗领域已有漫长的历史,随着科学的发展和外科医疗水平的提高,先后开发了不锈钢、钴铬合金及钛合金等一系列植入性金属生物医学材料。但金属生物医学材料植入人体后,会与体液、血液中的蛋白质和氨基酸相互作用而发生腐蚀,导致金属离子进入体内,与生物活性物质(如蛋白质和酶)相结合,从而造成机体发生全身过敏、中毒和局部炎症现象。而陶瓷生物医学材料研究开发在近年中得到了飞速发展。羟基磷灰石(HAP)是一种有良好评价的生物陶瓷,属于钙的磷酸盐家族:人造HAP钙磷比率是1.67。因为其结构与骨骼的无机矿物质结构类似,HPA已经作为骨替代物用于骨移植,采用功能型梯度复合复合方法是在较低的温度下进行。内固定器材是骨折愈合的桥梁,目前临床医学中选用的制造内固定器材的材料多为金属。制造一种新型骨折内固定器材:高强度、高韧性;表面生物活性好;不降解,结合牢固;免除二次手术的取出。将ZrO2与HAP制备成复合陶瓷,使ZrO2材料的力学性能和HAP的生物活性有机地结合起来,制成一种新型骨折内固定器材。ZrO2陶瓷材料能促进体外培养的大鼠成骨细胞的增殖和分化,具有较好的生物相容性。可应用于人工齿根、颌骨、耳小骨替换、脊椎骨替换、骨填充材料等方面。【技术性能】:粘结剂:1.5wt%PVA(聚乙烯醇);单纯复合材料的表面粗糙度:3.12μm;梯度复合材料的表面粗糙度:1.95μm;单纯复合材料的弯曲强度:732.85MPa;梯度复合材料的弯曲强度:689.04MPa;梯度复合材料对PBMC的激活程度较轻,免疫相容性优于单纯复合材料。2.42特种光电晶体材料【成果概况】:159 特种光电晶体材料包括透明陶瓷、激光陶瓷、光学功能陶瓷等,具有高密度、高热导、低热膨胀,光吸收系数高,与CCD匹配良好,能级结构合理等特点。在光电子和信息探测技术中具有广泛的应用前景,尤以在闪烁、激光和光学窗口材料中最为突出。其中Cd1-xZnxTe(CZT)晶体是重要半导体材料之一。采用X=0.1-0.2的CZT晶体制备的核辐射探测器应用前景广阔,在医学上,可分辨出其他固体器件如NaI等无法看到的肿瘤。在核战争中,体积如BP机大小的CZT探测器可配备单兵使用。在反恐上,可用于核废料监控、机场与港口安全检测。上海大学成功制备了高质量的Yb氧化镧钇透明陶瓷,在国际上首次实现了掺Yb氧化镧钇透明陶瓷的激光输出。测试样品尺寸为3×3×1.8mm3,双面抛光、未镀膜,1080nm连续输出功率为500mW,斜率效率为13%。成为继美国,日本等发达国家之后,又一个在激光透明陶瓷领域拥有完全自主知识产权、同时掌握其制备工艺并成功实现激光输出的国家。钽酸锂、氧化碲、铌酸锂和钼酸铅等声光晶体在复印机、激光打印机、激光照排系统、近红外照相机、天文望远镜以及一些测量系统中有其特殊应用。上海大学研究开发的Cd1-xZnxTe晶体的主要性能指标均已接近或达到国外最好水平。广泛应用于国防、医学等领域,还可以应用于公共设施安全检查、在线监控,另外在激光复印机、激光打印机、激光照排系统、近红外照相机、天文望远镜、光学探测设备以及一些精密测量系统中有其特殊应用。【技术性能】:Cd1-xZnxTe晶体的主要性能指标:电阻率为1010Ωcm;成晶率≥60%;EPD:2´105cm-2;红外透过率≥64%(2~42μm);Zn的纵向组成分布偏离在4%左右,MSM结构的CZT探测器,室温下对241Am源(59.5KeV)和137Cs源(662KeV)的能量分辨率(FWHM)分别为8%和7.2%。2.43散状耐火材料及冶金辅料【成果概况】:散状耐火材料主要用于各种高温窑炉设备,它在冶金、建材、化工等领域都显示出了广阔的应用前景。90年代,散状耐火材料占耐火材料消耗总量的比例:美国46.1%,日本43%,前苏联27.9%,而中国仅10.29159 %。所以,近年来在国内散状耐火材料的开发与应用已经越来越受到普遍重视。随着冶金工艺的不断改进,大量的冶金辅料已广泛用于炉外精炼、连铸工艺中,成为冶炼工艺中不可缺少的辅助材料。我校开发出多种具有优异性能的散状耐火材料及冶金辅料。主要有:铝镁质、刚玉质、粘土结合、磷酸结合、矾土水泥结合耐火浇注料及其预制块生产技术,炼钢转炉用挡渣球砖生产技术,各种炉外喷枪生产技术,粘土质、磷酸盐耐火泥浆生产技术,轻质绝热板生产技术。目前国内钢铁冶金、有色金属冶金、建筑材料、玻璃、陶瓷、火力发电、核能发电等行业的高温窑炉设备中每年耐火材料用量600万吨以上,其中,散状耐火材料62万吨以上。冶金辅料也同样具有广阔的应用前景。【技术特点】:散状耐火材料及冶金辅料生产工艺简单、投资少,且不用事先高温烧成。在使用前,可将其制成任意形状,或在使用时现场整体施工浇注成型、喷涂、喷补。冶金辅料可直接使用。散状耐火材料用于钢铁冶金、有色金属冶金、建筑材料(水泥、石灰等)、玻璃、陶瓷、火力发电、核能发电等行业的高温窑炉设备中。冶金辅料用于炉外精炼脱磷、脱硫、保护渣等。2.44实用大尺度高温超导块材【成果概况】:高温超导材料一般是指在液氮温度(-196℃)电阻可接近零的超导材料。同样直径的高温超导材料和普通铜材料相比,前者的导电能力是后者的百倍以上,并具有输电损耗小,制成器件体积小、重量轻、效率高的特点,正在用于研制开发新一代超导变压器、超导限流器、超导电缆、超导电机、超导磁分离装置、超导磁拉单晶生长炉、超导磁悬浮列车以及核磁共振人体成像仪等产品。这些产品右以在能源、交通、环保、医疗、军事等领域产生巨大效益。根据世界银行预测,2010年全球与超导有关的产品将占有约1000亿美元的市场份额,而高温超导线材作为超导技术研究及其应用产品开发的关键原材料,全球需求将在1~2年内达到1万公里以上。2001年9月,美国能源部公布的七项重大超导技术应用项目中,有6项都将使用铋系高温超导线材。美国科学家认为,21世纪的超导技术如同20世纪的半导体技术,将对人类生活产生积极而深远的影响。上海大学拥有高温超导磁悬浮轴承技术目,前已经具备了批量制备高温超导磁性轴承所必须的熔融织构高温超导陶瓷材料,其各项性能指标都已经达到或超过该类材料的国际商用标准。159 高性能的超导材料在电力、能源、医疗卫生和通信领域有着广泛的应用前景。在诸如:超导磁悬浮、超导储能。超导输电电缆、核磁共振成像仪和移动通信基站前端滤波系统等领域也有十分广阔应用前景。【技术特点】:利用纳米材料制备技术将氧化物纳米陶瓷粉体与高温超导材料混合,经碾磨、烧结形成纳米/超导复合材料。由于纳米颗粒可以充当异相粒子;当材料处于超导态时,这些异相粒子会形成新的磁通涡漩钉扎中心,可以有效提高高温超导材料的临界电流和磁悬浮力。上海大学研制出YBCO实用高温超导材料,现已经能够批量制备YBaCuO块,该超导材料具有出色的导电性能,重量轻,效率高,物理性质优异。2.45高温超导带材制备与应用【成果概况】:本技术成果对高温超导涂层导体关键制备技术和及其电磁性能进行了一系列研究。在铜基金属基带、掺杂CeO2缓冲层及其Y123准多层方面取得了原创性成果。其中自主开发的铜基合金的双轴织构基带,长度可达10米以上,X光φ扫描半高宽FWHM达到8-10度,而磁性却明显低于常用的基体材料NiW合金,77K液氮下不具有铁磁性,并且由于采用价格相对低的Cu和Cu合金现有制品,材料成本得到大大降低;在国际上较先开展了Ho、Zr掺杂CeO2的物相反应和外延生长研究,结果显示(CeHo)O2和(CeZr)O2具有高度的双轴织构和外延生长能力,在克服厚度诱导裂纹方面具有很好的应用潜能;采用生长控制性技术,建立了多种Y123/M型准多层和RE123(RE123=REBa2Cu3O7,RE=Y、Ho等稀土元素;M=金属或氧化物)多层的人工结构。【技术特点】:与常规的Y123超导单层相比,准多层结构涂层导体具有较强的磁通钉扎性能,液氮温度零场下的临界电流密度(Jc)高达4MA/cm2,尤其是其对磁场依赖特性明显优于一般的纯Y123薄膜,例如,在6T高磁场下准多层膜Jc(77K)可达到1.3×104A/cm2,高于普通纯Y123薄膜一个量级。化学法Ho123样品的感应临界电流密度Jc(77K,自场)达到2-3.58MA/cm2。这些性能指标达到国内领先、国际先进水平。159 2.46MgB2超导体材料的制备【成果概况】:本技术使用廉价的粉状B2O3替代昂贵的B与粉状Mg作为原料、利用坩锅自密封技术进行固相置换反应获得了MgB2和MgO混合材料,开辟了制备MgB2超导体和实用超导材料的新途径,简化了MgB2超导体的制备工艺、降低了反应装置要求、极大地节约了MgB2超导体的生产成本。所获得材料可开发应用超导故障限流器。【技术特点】:材料零电阻、磁化率和X-Ray测量该混合材料具备性能良好的超导特性,超导转变温度高于37K。2.47绿色护坡材料【成果概况】:不少公路路段都紧靠山坡或者劈山而筑,边坡又高又陡,有些地区边坡完全由岩石构成,成为养路工作的难点,这里植被难以生存,裸露的岩石、土壤经不起分化和腐蚀,遇到强降雨天气更是对交通造成了极大的隐患。有些路段在边坡上用石块铺砌,但这样做不仅不能绿化环境而且代价也大,对于高度较高的边坡也未必能伸缩自如。正是出于这种种考虑我们研制了一种新型的护坡材料——绿色生态材料。以无机非金属矿为基材,无毒无污染,含水、土、气、肥,是适合植物良好生长的材料;强度:喷射混凝土与土壤之间的一种材料;便于机械化作业,护坡绿化一次形成,综合成本降低;可以各种结构形式护坡和绿化;可作为公路边坡绿化,沙漠绿化、屋顶绿化、库洞掩体伪装等。【技术特点】:护坡绿化两道工序一次形成,简化工序,降低成本;机械化作业,扩大了种植范围(平时人工无法达到的范围),降低了劳动强度;可草、花、灌木同时混播;材料的强度可按需调整;在岩石等不能植皮的地方均可以绿化,改善生态。野外试验结果,六个月后草根的长度可达9厘米。而且长势比较茂盛,对于草花混种也同样可以得到良好的效果。159 2.48其余技术成果目录1.超低硫钢生产技术2.钛合金熔液脱氧净化技术3.金属凝固组织细化技术4.含Nb锆合金耐腐蚀性能的热加工技术5.过共晶铝硅合金双重复合变质精炼技术6.高铬含钨复合抗磨辊圈的制造技术7.改善金属凝固组织的功率超声导入技术8.热轧双相钢丝与钢筋9.低碳、低硅冷轧相变塑性钢10.汽车轻量化用新型高性能结构材料生产技术11.精品不锈钢和耐热钢12.新型变压器用非晶材料13.取向硅钢与非晶材料14.新型高韧性高热稳定性热作模具钢15.不锈钢表面防氢渗透层16.转炉造渣过程监控系统17.ML铸铝合金长效精炼变质剂18.高耐磨低膨胀系数铝合金材料19.钨丝增强铜基合金材料20.自润滑高耐磨过共晶铝─硅合金21.纳米硬质合金化纤切割刀22.非晶与微晶合金线、丝制取23.类金刚石薄膜沉积技术24.超纯缔、汞合金制备新工艺25.渣浆泵过流件耐腐蚀磨损材料159 26.系列高介电常数微波介质谐振器材料27.高灵敏压电陶瓷28.超声马达29.有机薄膜电致发光及其显示器件30.复合穿甲材料31.高分子量聚L-谷氨酸合成技术32.连续晶化法制备纳米材料真空炉33.高密度磁性能硬盘用纳米微晶玻璃基片34.纳米晶二氧化钛光催化薄膜电化学制造技术35.JS聚合物水泥弹性防水材料36.电度表用整体磁推式悬吊轴承37.氧化锆分离环38.质子交换膜燃料电池金属双极板39.羟基磷灰石─二氧化锆复合生物陶瓷40.高损耗复合结构磁性材料41.有机/无机纳米乳胶漆42.水性船用防锈漆43.高温超导涂层导体用的康铜合金基带44.高温超导带材化学溶剂法连续动态外延生长超导薄膜装置45.染料敏化光晶体管46.染料敏化太阳能电池电极47.大面积染料敏化太阳能电池的导电基底及其太阳能电池48.具有电子传输层的染料敏化太阳能电池电极49.柔性染料敏化太阳电池50.十字形气体共振频率发生器159 三、纳米科学与技术3.1纳米晶复合镍/锌功率铁氧体材料与器件【成果概况】:该成果针对现代信息技术对NiZn功率铁氧体软磁材料的具体要求,瞄准国际新材料前沿开展了创新性工作。将溶胶-凝胶纳米技术首次引入铁氧体材料制备之中,制备出性能优异的纳米晶前驱物,利用纳米颗粒的高活性、低熔点、氧化充分等特点,通过纳米复合技术成功制备出了高饱和磁感应强度、高磁导率、低损耗、宽频、高致密度的NiZn功率铁氧体软磁材料,实现了低温烧结,为小型化、集成化、一体化磁电子功率器件的制备提供了基础。该项目解决了NiZn铁氧体材料制备中的诸多技术关键,获得了具有自主知识产权的创新性研究成果,材料综合性能处于国内领先地位,达到国际同类材料的先进水平。用于各种形状的功率电感器,变压器磁芯等【技术性能】:高频可达3~4MHz;宽频:50kHz~4.0MHz;低耗:相对损耗小于50´10-6;采用独创的纳米晶前驱体制备及掺杂工艺,前驱体直接造粒、成型后一次直接烧结成品新工艺;低生产周期,低能耗,因而低成本。主要技术性能指标:饱和磁感应强度Bs≥4300Gs±5%,磁导率mi≥250±10,%,截止频率fc=10MHz,居里温度Tc≥200oC±5oC,电阻率r≥3.5×107Wcm,相对损耗tanδ/μ≤50×10-6(50kHz~4.0MHz),材料密度为5g/cm3。3.2耐大电流冲击高性能纳米复合绝缘漆【成果概况】:159 高性能绝缘涂层纳米复合粉体具有优异介电、绝缘和填充特性,有效的表面处理及微观分散技术使该产品与有机绝缘树脂能形成均匀混合的复合体系,赋予纳米无机/有机复合绝缘涂层高性能化,从而提高产品质量,显示出明显的纳米效应。应用到高性能防电晕、耐浪涌电压绝缘涂层材料,其性能指标超过国外同类产品水平;应用到耐大电流绝缘涂层材料,如氧化锌D3阀片侧面绝缘层,与普通避雷器阀片侧面绝缘涂料相比,其4/10μs标准大电流冲击指标达65~70kA,超过GB11032-2000标准(45kA),并达到国际IEC-60099-4标准(65kA)。耐大电流冲击纳米复合绝缘漆是为提高避雷器阀片抗大电流冲击性能的场合特别设计的绝缘材料,由纳米材料与绝缘材料复合而成。传统阀片侧面绝缘层在大电流冲击作用下容易被击穿,对避雷器及相关高压设备安全危害极大,纳米材料的加入可显著改善阀片侧面绝缘材料的电性能、热性能和抗大电流冲击性能。采用高效分散工艺,将高性能绝缘涂层纳米复合粉体添加到绝缘漆中,可以显著提高粉体在纳米复合绝缘漆中分散的均匀性和稳定性,从而提高其成膜后完整性、连续性和致密性,因而可显著提高纳米复合绝缘漆的耐大电流冲击性能。应用到氧化锌D3阀片侧面涂层,与普通避雷器阀片侧面绝缘涂料相比,其耐大电流冲击指标明显高于65kA的水平,超过国际IEC-60099-4标准规定。适用于变频电机行业配套的绝缘材料、电瓷避雷器绝缘制品、输配电工程以及其它高性能绝缘材料。适用于变频电机行业配套的绝缘材料、电瓷避雷器绝缘制品、输配电工程以及其它高性能绝缘材料。【技术性能】:外观:白色或淡黄色粉末;平均粒径(nm):30;干燥减量:<2.5%;灼烧减量:<2.5%;附着力:£2级(基材马口铁板);硬度(划线法,铅笔硬度):³2H;陡波4/10ms,大电流冲击:³70kA不发生闪络。3.3压敏电阻高效复合颗粒【成果概况】:本技术成果针对氧化锌电阻片高性能化的要求,系统研究功能粉体种类、大小、密度、表面状态、表面处理方式、比表面积和粉体活性等对电阻性能的影响规律,成功开发压敏电阻高效复合颗粒。该产品与氧化锌均匀混合,经压制成型与烧结后能有效提高压敏电阻性能,达到当今国外发达国家先进水平。高性能氧化锌压敏电阻的开发和运行,将大大提高避雷器的保护性能,可以使昂贵的电力设备及机车等免受雷电及线路过电压的侵害。159 氧化锌压敏电阻片实现高性能化后,产生显著经济效益,主要来自二个方面:在不增加原材料和能源消耗情况下,产品性能达到高规格产品性能(如高性能化D3达到普通D4电阻片性能),产品售价上升,利润增加,直接经济效益明显;节约大量原材料,产生巨大的间接经济效益。市场前景广阔,打破国际先进国家的垄断,具有重要的经济、资源和战略意义。氧化锌压敏电阻及避雷器在输配电工程及电网建设、地铁轨道交通、军事和民用通信设施等领域具有重要应用价值,开发具有优异性能的氧化锌压敏电阻及避雷器的意义重大。上海大学已建立10吨/年中试装置,并小批量制备。【技术特点】:通流能力高,电位梯度大,抗老化性能好,阀片残压低,非线性好,抗沿面闪络性能好,避雷器实现小型化。3.4耐变频纳米复合绝缘漆与漆包线【成果概况】:耐变频纳米复合粉体具有优异介电、绝缘和填充特性,有效的表面处理及微观分散技术使该产品与绝缘树脂能形成均匀混合的复合体系,赋予纳米无机/有机复合绝缘涂层高性能化,从而大大提高产品质量,显示出明显的纳米效应。添加该粉体生产的的具有耐变频特性的纳米复合绝缘漆。变频电机绝缘材料的破坏很大因素是局部放电、介质加热和空间电荷形成综合作用的结果。原本估计可使用25年的绝缘漆包线在运行一、二年甚至几个月就出现损坏,导致整个电机寿命减短。有的磁悬浮列车的推动力也是由变频器提供不同频率和电压的电力供应的,在其馈线和导轨上提供推动力的线圈上,同样遇到绝缘材料过早损坏的问题。具有耐变频脉冲浪涌能力的新型绝缘电工材料是最为经济可行的解决办法,经工艺优化制备的具有耐变频特性的纳米复合涂层材料,应用到复合漆包线中,与普通Qz漆包线相比,其耐变频指数PEI达到51,常规性能符合国家标准。适用于变频电机、电器等行业配套的绝缘材料。纳米耐变频漆包线是专为变频电机特别设计的特种绝缘材料,由纳米复合材料与普通绝缘材料制备而成。由于局部放电、空间电荷积累和介质发热等原因,变频电机中的普通漆包线快速老化破坏,导致整个变频电机的损坏。纳米材料的加入使漆包线的电性能和热性能得到改善,因此延长普通漆包线在高频脉冲情况下的绝缘寿命。适用添加到变频电机、电器行业配套的变频漆以及其他绝缘材料中。159 【技术性能】:耐变频特性纳米复合涂层材料使电子材料的耐变频寿命提高50%以上,符合国家标准GB/T6109.11-1990的要求。纳米耐变频漆包线本产品与普通Qz漆包线相比,耐变频寿命可提高50倍以上。3.5纳米复合光催化粉体与多功能自清洁涂料【成果概况】:纳米复合光催化粉体能使有机或无机污染物在光催化的作用下发生氧化-还原反应,对水进行高效处理,最终生成CO2、H2O等物质,起到降解污染物,并使之无害化的效果,从而使环境净化。利用纳米二氧化钛光催化和成膜物质复配成的光催化涂料,可以有效降解空气中的有害物质以及涂层表面的污染物,起到自清洁和净化空气的作用。本产品涂布于金属网表面形成透明纳米光催化薄膜,纳米光催化金属网可安装在空气净化、消毒装置中,在紫外光照射下能有效降解空气中甲醛、细菌等有害物质,如在18W紫外光照射下,120分钟内3.5ppm甲醛降解率大于90%。可任意弯折,采用该网生产的空气净化、消毒装置净化效率高,适用于各种场所,特别是新装修的办公室、住房、会议室等。本产品还可涂布于玻璃、陶瓷、塑料等表面,形成具有超亲水、自清洁功能的光催化薄膜,用于生产自清洁玻璃、防雾玻璃、抗菌陶瓷、自清洁塑料等产品。可广泛应用于水处理及净化材料、自清洁材料、抗菌防霉材料、空气净化材料、防雾抗霜材料等领域。光催化涂料可有效降解空气中的SO2、NOx、;室内建材、家具、电器散发出的有害气体;细菌、霉菌以及甲醛、苯类化合物等刺激性和毒性有机物,并可起到去除涂层表面有机污染物,使涂层表面自清洁的效果。【技术特点】:本产品为白色粉体,粉体粒径小,比表面积大;具有有利于光致载流子的分离和运输的特殊结构,因而具有很高的光催化活性,使用寿命长;在紫外光或太阳光作用下可对水中卤代脂肪烃、卤代芳烃、有机酸类、染料、硝基芳烃、取代芳烃、取代芳胺、多环芳烃、杂环化合物、酚类、农药等都能有效得进行除毒、脱色、矿化,最终分解成CO2和H2O,具有高效、节能、不存在二次污染等特点;利用纳米二氧化钛光催化和成膜物质复配成的光催化涂料,可以有效降解空气中的有害物质SO2、NOx、甲醛159 、苯类化合物等以及涂层表面的污染物,起到自清洁和净化空气的作用;本产品具有杀菌除臭率高、净化降解率高、涂层性能优良、化学性质稳定、无毒无害、功效持久等特点。3.6复合纳米光催化溶胶【成果概况】:本产品为超微细水溶胶、透明性好、稳定性高。本品纳米二氧化钛为锐钛矿型结构,具有粒径分布窄、耐热耐腐蚀、无毒无刺激等特点。应用于光催化剂、建筑和工业涂料、面漆、食品包装等。改性后的纳米二氧化钛产品具有良好的分散性、稳定性、耐候性和光催化性能。应用于光催化剂、抗菌剂、化妆品、食品包装、涂料工业、耐腐蚀材料等工业领域中。应用于环境净化,作为空气净化材料,具有催化降解有毒有害气体,物理抑菌杀菌的作用,可作为水体净化材料,具有深度净化低污染水体的作用;应用于太阳能利用,可作为染料敏化太阳能电池的原料,提高光转换效率;应用于表面功能涂层,如超亲水涂层、自清洁涂层、耐腐蚀涂层、抗菌涂层等。【技术特点】:外观为透明或半透明溶胶,锐钛矿型晶型结构,主要成分:TiO2、TiO2/SiO2、Cu/TiO2/SiO2、Fe/TiO2/SiO2、Ag/TiO2/SiO2,TiO2含量3.0%,表面电势≈-67mV,溶胶密度≈1.0g/ml,pH≈7,光催化效率在低紫外照度情况下,24小时甲醛降解率≥90%。3.7利用纳米碳管新型海水淡化装置【成果概况】:由上海大学纳米中心研制开发的FTC新型脱盐器以其处于国内领先、国际先进的技术水平和极高的性能价格比,在水处理领域具有及其广阔的推广应用前景。该产品采用电化学双电层电容(ECDL)原理和纳米碳管复合材料制成的多对电极与导水隔网等组成脱盐系统。FTC159 新型脱盐器获国家863纳米专项和上海市科委纳米专项的资助,并申请了多项发明专利。目前使用该技术已在浙江省象山县高塘岛建立了日产10吨淡水的海岛苦咸水新型脱盐器技术的应用性示范工程。在浙江省宁波市镇海区七里屿岛建立了日产10吨淡水的FTC海水淡化示范性工程。可苦咸水、含氟水、海水等水质的脱盐淡化。可应用于苦咸水、含氟水、海水等水质的脱盐淡化,井水、自来水的深度净化和舰船、岛屿等生活用水的海水淡化,以及沿海地区的工业用水等领域。【技术特点】:装置采用一体化设计,整体设备占地面积小,安装、使用方便;采用标准化单元组合设计,设备组装、维护保养便捷;数字化按键显示,设备操作直观、醒目、自动化程度高;电路、水路结构合理,设备运行可靠性高,使用寿命长;集成预处理单元设计,充分体现一机多功能,工作效率高的特点;独特的循环再生系统,水处理过程不会污染环境,达到绿色要求。其主要技术性能指标:脱盐率≥60%(可调节),产水量≥5.0T/D,PH值为6.0~8.5,溶解性总固体≤500mg/L,氟化物≤1.0mg/L,高锰酸钾消耗量≤2mg/L,浑浊度≤1。3.8纳米高效无机抗菌剂【成果概况】:本产品由高性能无机功能材料经特殊工艺复合而成,粉体粒径小,比表面积大,具有很高的化学稳定性和热稳定性。该粉体运用独特的生物酶理论,可对细菌和污染物进行高效广谱杀灭和去除。本产品缓慢释放、灭菌功效持久;耐高温性好,不易变色;可根据用户要求进行颗粒表面处理,以达到在介质或基体中的最佳分散;可制成在化纤、塑料和涂料中使用的抗菌母粒或分散液,在线添加,通过特殊工艺附着在制品表面,应用方便。产品复合粉体适用于PS、PP、PC、PVC、PBT、AS、PA、ABS等塑胶产品,以及抗菌纤维、抗菌陶瓷等生产。由于粒径小,分散均匀,添加后表面性质可良好改观,并可通过选择和调整配方,得到抗菌、自洁、防污等效果,抑菌率大于90%。可用于家电制品,纤维制品,厨房器具,文具玩具,包装材料建筑材料,交通工具,美容保健等。【技术特点】:本产品为白色或淡黄色粉末;有效物含量≥98%;平均粒径:≤300nm,银含量≥3.0%,耐温≤1100℃,适用pH值为1~10,最佳pH值为5~8,其中杀灭大肠杆菌率(0.5%粉体浓度)≥99%。本产品适用于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS膜多种塑胶制品,可制成母粒后在线添加,也可以通过特殊工艺附着在制品表面。一般添加量为0.5~3%。159 由高性能无机功能材料经特殊工艺复合而成,粉体粒径小,比表面积大,具有很高的化学稳定性和热稳定性。含有对人体无害的抗菌金属离子,通过缓释作用,抗菌金属离子与细菌体内的酶蛋白结合,使其失去代谢活性,从而起到杀菌、抑制病菌、霉菌等的繁殖,防止污染,使应用产品清洁、卫生的目的。本产品属于广谱型抗菌剂,杀菌、抑菌效果持久,产品安全性好、无毒、不挥发、无溶出物,对环境不会造成污染;高温(<1000℃)加工成型时不发泡,也不影响杀菌效果;容易与多种纤维及塑料混合,均匀的分散到制品中,对材料的加工及应用性能亦无影响;耐酸碱、耐洗涤、细菌不易产生抗药性。3.9纳米银粉的制造技术【成果概况】:银是一种重要的工业原料,主要用于电器电子工业,它又是一种很好的灭菌材料。银粉颗粒尺寸达纳米时,可大大提高产品的复合加工性和功能性。我们用电子束氧化还原法制成的纳米银,并可提供全部技术和装备。【技术特点】:纳米银的粒径达30nm~40nm,粒径分布均匀,颗粒圆滑。3.10超细纳米二氧化钛及应用【成果概况】:本产品为超微细颗粒、粒径分布窄、透明性高、紫外屏蔽率高、无毒无刺激。未进行表面处理的金红石型纳米二氧化钛,具有纯度高、粒径分布窄、比表面活性高、对周围环境敏感性强等特点。应用于传感器、电容性陶瓷、热敏电阻、压敏电阻陶瓷等功能性陶瓷中。改性后的纳米二氧化钛的粒径、比表面积和形状可控,产品具有良好的分散性、耐候性和优异的紫外屏蔽性能。应用于化妆品、涂料工业、塑料工业、化纤和橡胶工业、电子材料、耐腐蚀材料等工业领域中。【技术性能】:外观为白色蓬松粉末,金红石型晶型结构,纯度≥98%,颗粒尺寸为30~50nm,表面性质可调,重金属含量(以Pb计)≤10ppm。应用于化妆品技术领域,高效无机紫外159 屏蔽材料,具有生物惰性,涂层透明,可作为透明防晒添加剂应用于各种类型的化妆品中,作为化妆品的美白添加剂或助剂填料,超细纳米二氧化钛具有化学性质稳定、无刺激性、无致敏性,并具有一定的遮盖力和透明性,能同时具有美白和防晒的功效。本产品根据在化妆品配方应用中的不同特性,有效控制纳米TiO2的微观分散和表面态结构,形成了亲水、疏水系列产品,根据配方的不同,可应用与唇膏、粉底、眼影、乳液等各种类型的化妆品中;应用于电子陶瓷技术领域,如传感器、电容性陶瓷、热敏电阻、压敏电阻陶瓷等功能性陶瓷产品中;应用于涂层材料技术领域,提高耐候性和表面硬度,添加后不影响涂料色泽,易于着色。3.11彩色纳米二氧化钛及应用【成果概况】:本产品为新型彩妆基础色粉,氧化铁系化妆品用颜料。粉体细腻、光滑、有较好的遮盖力,易上色,颗粒分布均匀,化学惰性,具有良好的安全性。产品拥有黄、橙红、灰黑三种色泽,色彩柔和,在分散过程和乳化过程中,具有良好的分散性、相溶性和配伍性,不易脱色,色相均匀,适用于各种类型的粉底、彩妆、护肤、防晒等化妆品中。【技术性能】:外观可为浅黄色、橙红色或黑色疏松粉体,颗粒尺寸为200~400nm,水溶物≤0.5%,水悬浮液pH值3.5~7,105°C挥发物≤0.5,重金属含量(以Pb计)≤20ppm。不易脱色,基体氧化钛和表层氧化铁之间,有牢固的化学键结合。在搅拌、均质、研磨、粉碎等过程中,不易产生色相分离现象;色相均匀,通过工艺控制,使氧化铁均匀沉积在氧化钛表面,从而使颜色具有很好的稳定性和均一性,具有更佳的妆容;物化性能更加稳定,不同颜色的彩色氧化钛之间、基础粉料之间具有较为相似的理化特性,再通过不同的表面处理,使配方的稳定性更容易控制。3.12化妆品用纳米抗紫外分散液【成果概况】:159 本产品采用微乳液与均匀沉淀相结合的先进制备技术,制备出高纯度的纳米金红石型二氧化钛。然后在二氧化钛表面均匀附着上无机物或有机物包覆膜,有效控制其微观分散和表面态结构。并采用特殊的微观混合和微观分散技术,配以优选的表面活性剂,制备出均匀稳定的油性或水性体系分散液。本产品具有优良的分散性和稳定性,在拥有良好流动性的同时,提供超过50%的固含量,长期稳定存放,不产生分层,析出现象。作为添加剂添加入油包水或水包油体系化妆品时,有良好的相溶性和分散性。可用于各种类型的化妆品中。【技术性能】:外观为白色均匀乳液,涂覆后有明显蓝相,主要成分为改性金红石型纳米二氧化钛,一次粒径≤50nm,固含量≥45%,粘度为75±10cp,重金属含量(以Pb计)≤10ppm。本产品可作为抗紫外添加剂,应用于各种W/O、O/W型的化妆品膏霜、乳液中,与传统的抗紫外粉体添加相比,分散液具有更加良好的分散性、相容性和稳定性,便于生产操作。3.13纳米二氧化硅及应用【成果概况】:本产品为白色蓬松粉末。颗粒尺寸小,分布均匀,硬度高,物理、化学性质稳定,具有很高的纯度和较大的比表面积。针对不同的应用领域,配合优选的表面改性工艺,形成多种改性纳米氧化硅产品,适用于涂料、塑料、油墨、橡胶、树脂,等行业中,具有很高的硬度和很好的稳定性,其熔、沸点也很高,具有良好的化学惰性和热力稳定性。应用范围广泛,可用于如下:陶瓷材料:纳米陶瓷、复合陶瓷基片、功能陶瓷等,可以提高陶瓷制品的韧性、光洁度;人造莫来石:具有高的导热特性和良好的力学性能,是电子工业封装材料的最佳原材料之一;橡胶改性:通过控制SiO2的颗粒尺寸,以制备抗紫外辐射的橡胶、红外反射橡胶、高绝缘性橡胶等;粘结剂:纳米SiO2159 小颗粒形成网络结构,抑制胶体流动,提高固化速率,提高粘结效果,同时增加了胶的密封性能;涂料:利用纳米SiO2透明性和对紫外光的吸收特性;功能纤维添加剂:制造红外屏蔽人造纤维、抗紫外线辐照人造纤维、高介电绝缘性能优越的纤维等;塑料改性:用作塑料的补强剂,使塑料变得很致密,提高了薄膜的透明度、强度和韧性,大大提高防水性能;抗油漆老化添加剂:提高各类油漆的抗老化性能和光洁度;高级研磨介质:制成抛光液用于硅片等电子材料表面研磨或抛光;还可用作人造牙齿,纸张表面涂层(瓷土)、建筑及防水材料等。【技术性能】:外观为白色蓬松粉末,纯度≥99.9%,颗粒尺寸为30~50nm,比表面积为160~200m2/g,松装密度≤0.08g/cm3,表面性质可调,颗粒尺寸小,分布均匀,硬度高,物理、化学稳定性好,晶粒尺寸可控,比表面积可控,性能稳定。常规设备生产,生产成本低。应用于封装材料技术领域,缩短固化时间,降低固化温度,提高密封性能和使用寿命;应用于树脂复合材料技术领域,提高强度、延伸率和耐磨性,改善光洁度,增强抗老化性能;应用于橡胶塑料技术领域,提高致密性、强度和韧性,增强抗老化性能;应用于涂料技术领域,提高悬浮稳定性、触变性、耐磨性、耐候性和结合强度;可应用于药物载体、抗菌材料载体、陶瓷材料、化妆品填料、玻璃钢制品、光学材料、有机玻璃、地坪漆、颜料、染料、密封胶、粘结剂等领域。3.14纳米氧化铝及应用【成果概况】:本产品为超细、高纯、半透明状蓬松粉体,按晶型分为α相和γ相两种类型。产品晶相稳定、硬度高、尺寸稳定性好,可广泛应用于各种塑料、橡胶、陶瓷、耐火材料等产品的补强增韧,特别是提高陶瓷的致密性、光洁度、冷热疲劳性、断裂韧性、抗蠕变性能和高分子材料产品的耐磨性能尤为显著。应用于表面防护涂层领域,在金属、陶瓷、塑料、玻璃、漆料及硬质合金的表面上涂覆后,可明显提高表面强度、耐磨性和耐腐蚀性,且具有防污、防尘、防水等功能,因此可用于机械、刀具、化工管道等表面防护;应用于陶瓷材料领域,可改善陶瓷的韧性,降低烧结温度,使陶瓷材料具有超塑性,提高力学综合性能,增强基体材料强度等作用;还可催化剂、载体材料、节能灯管、LED材料等。【技术性能】:外观为白色蓬松粉末,纯度≥99.5%,颗粒尺寸为≤50nm,晶型结构有α相和γ相,松装密度≤0.20g/cm3。159 3.15刚玉型纳米氧化铝经济制造方法【成果概况】:目前市场上对纳米氧化铝粉纯度要求达到三个“九”(即99.9%),用含Si、Fe、Na等的工业铝酸钠溶液为原料制取纳米氧化铝粉的制备过程中,如何除去这些杂质,制取纯度大于99.9%的纳米氧化铝,是本项科研一个技术关键。用少量活性石灰对铝酸钠溶液脱Si,生成的水化石榴石沉淀同时使悬浮的Fe2O3·xH2O也除去,又试成功在煅烧制α-Al2O3时加少量NH4F除Na(使少量夹杂的Na2O用水洗去),已成功制得纯度99.9%以上的α型纳米Al2O3粉。纳米Al2O3广泛应用于冶金、化工、机械、电子、医学、航空和国防等方面,在微电子工业、低温塑性氧化铝陶瓷、弥散强化材料、纳米陶瓷涂料、纳米复合陶瓷和化工催化领域中可得到了广泛应用【技术性能】:此制备方法,除用极廉价的现有生产厂有现成原料的铝酸钠溶液外,其他一切物料都能循环使用。既不耗酸也不耗碱。作为氧化铝厂的副产品,可利用现有厂的现成设备和设施。估计成本远低于现有纳米粉制法,并能适合于大量生产。性能指标:纳米氧化铝纯度大于99.9%;原料廉价,用含Si、Fe、Na等的工业铝酸钠溶液为原料;纳米氧化铝粒径在30nm左右;晶型以刚玉型(α型)为主。3.16纳米勃姆石(AlOOH)的制备【成果概况】:纳米勃姆石(AlOOH)强度高、模量大、热导率小、热膨胀系数低、耐热耐高温等性能。纳米AlOOH是一种重要的基础性原材料,被广泛用作颜料、催化剂、吸附剂、干燥剂、阻燃剂、化妆品、墨水、医学材料、电学器件、声学材料以及作为氧化铝前驱体等领域。特殊形貌的AlOOH的三维形貌包括纳米晶、纳米棒、纳米管、纳米带以及规则排列的具有独特物理化学性质的三维结构,可用于开发新颖的纳米电子器件。上海大学开发了特殊形貌AlOOH材料的合成方法,该方法原料价廉易得,操作简单,易于控制,重复性好,且无污染,利于工业化生产。159 【技术特点】:在水热条件下以铝盐为原料,柠檬酸盐为形貌控制剂,以水为溶剂在密闭容器中于160℃~250℃反应,合成出了单分散的三维蚕茧状、空心球状、纳米棒状、刺猬状以及纳米束状的AlOOH。在该反应中,可通过调控柠檬酸盐的量、反应温度与时间来调控产物的形貌与维度。该制备工艺所用的溶剂为水,可以回收再利用,工艺设备简单、无污染,利于工业化生产。3.17纳米氧化锌的制备及应用【成果概况】:本产品为超细、高纯的蓬松粉体,是一种新型多功能精细化工产品。纳米颗粒所具备的多种纳米效应,使纳米氧化锌在磁、光、电等方面具有一般氧化锌所无法比拟的特殊性能和新用途。本产品为白色或淡黄色超细粉末,具有无毒性、非迁移性、荧光性、压电性和很强的紫外线屏蔽性,主要用于高效催化剂、半导体材料、功能性陶瓷材料、磁性材料、化妆品和食品添加剂等领域。纳米氧化锌是一种新型多功能精细化工产品,粒径小于50nm,由于比表面积急剧增加,使得纳米ZnO产生了其本体块状物料所不具备的表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应等。因而使纳米氧化锌在磁、光、电等方面具有一般氧化锌所无法比拟的特殊性能和新用途。纳米ZnO本身为白色,可以简单地加以着色,价格便宜,与其它纳米材料配合,可应用于建筑内外墙乳液涂料及其它涂料,使涂层具有屏蔽紫外线、吸收红外线及杀菌防霉作用。纳米ZnO还具有增稠作用,有助于颜料分散的稳定性。纳米ZnO在阳光,尤其在紫外线照射下,在水和空气(氧气)中,可以激活空气中的氧变为活性氧,有极强的化学活性,因此也可用于抗菌建材生产中。陶瓷行业也是纳米ZnO的一大用户,它可不经磨碎直接使用,并使陶瓷制品的烧结温度降低,烧成品光亮如镜,减少了生产工序、降低了能耗。加有纳米ZnO的陶瓷制品具有抗菌除臭和分解有机物的自洁作用,大大提高了产品质量。添加纳米ZnO的汽车玻璃和建筑用玻璃可抗紫外线、耐磨、抗菌和除臭。因此纳米ZnO在高效催化剂、半导体材料、功能性陶瓷材料、磁性材料、化妆品和食品添加剂等领域具有广泛的用途。应用于橡胶领域,159 可作为硫化活性剂等功能性添加剂,提高橡胶制品的光洁性、耐磨性、机械强度和抗老化性能性能指标,减少普通氧化锌的使用量,延长使用寿命;应用于陶瓷领域,可作为乳瓷釉料和助熔剂,降低烧结温度、提高光泽度和柔韧性;应用于纺织领域,具有良好的紫外线屏蔽性和优越的抗菌、抑菌性能,添加入织物中,能赋予织物以防晒、抗菌、除臭等功能;应用于国防领域,具有很强的吸收红外线的能力,吸收率和热容的比值大,可应用于红外线检测器和红外线传感器,纳米氧化锌还具有质量轻、颜色浅、吸波能力强等特点,能有效的吸收雷达波,并进行衰减,应用于新型的吸波隐身材料;还可应用于涂料、化妆品、胶黏剂、高分子材料等领域。【技术性能】:外观为白色或淡黄色蓬松粉末,纯度≥99%,颗粒尺寸为≤50nm,表面性质可调,具有无毒性、非迁移性、荧光性、压电性和很强的紫外线屏蔽性。5.18氧化锌纳米改性与大功率LED用封装胶【成果概况】:大功率发光二极管(LED)封装胶是具有良好市场前景的高亮度半导体照明器件封装用光学级散热硅胶新材料。它是一种由氧化锌纳米线改性的适合于大功率LED封装用的环氧树脂/有机硅散热透镜胶,属双组份高折射率液体灌封胶。该封装胶具有高透光率,高折射率,耐候性佳,以及耐热、耐辐射性好的特点,尤其适合于大功率LED的封装;也可以用于一般电子元器件的密封,强化电子器件的整体性,提高对外来冲击、震动的抵抗力,提高内部元件、线路间的绝缘性,有利于器件小型化、轻量化,避免元件、线路直接暴露于环境中,改善器件的防水、防潮性能。【技术性能】:大功率LED封装胶的主要性能指标:外观为无色透明液体;粘度(25℃,旋转粘度计):2000~3200mPa·s;硬度:48A~70D;折射率:1.47~1.56;固化条件:80~120℃,0.5~2h。这种高折射率、高透光率以及耐热性好的发光二极管封装材料,能够使大功率LED照明器件有效地散热取光;并且具有抗黄变性,对短波长有较佳的耐受性、不易老化,有助器件的耐久性和可靠性。159 3.19纳米功能添加剂【成果概况】:本产品是一种功能性纳米材料,产品粒径细、纯度高,具有化学惰性强,稳定性好,耐酸碱,硬度适中,高比重,高白度,能吸收有害射线等优点,是一种具有环保功能的材料,因此广泛用于各种涂料,中高档油墨,医药合成化工,橡胶、造纸、陶瓷、化妆品等领域。应用于涂料领域,可提高颜料的稳定性,增强机械性能,增强表面光泽度,减少过度烘烤,添加后不影响涂料本体的透明度,无雾影。例如,在涂料工业中,因为时间和温度因素产生的过度烘烤会增强雾影和降低光泽。当热容不一样的底物被包裹时(例如铝和钢),色差就可能产生。而SNB-C的适量加入可明显减弱这一现象。应用于塑料领域,能够被用作塑料添加剂,提高塑料的机械性能和晶化速率,增强耐温性、抗紫外强度、刚度和耐磨性。例如,在PVC中添加适量SNB-P就可提高PVC材料的弯曲性能和冲击强度。在聚烷基对苯二酸酯合成中加入SNB-P就可提高晶化速率、降低温度以及减少热压成形所需的长循环次数。应用于橡胶领域,经特殊表面处理的SNB-R产品可增强纳米粒子与橡胶聚合物间的结合力。因此,含有适量SNB-R的改性橡胶将具有高的致密性和好的力学性能,从而提高橡胶制品的耐磨性能。应用于纤维领域,可提高强度,提高成核性。例如:SNB-F产品的添加可增强丙纶、涤纶等纤维的强度。可促进聚酯的成核性,同时对纤维树脂的透明性影响小。【技术性能】:外观为白色蓬松粉末,纯度≥98%,颗粒尺寸≤50nm,含水率≤1.0%,可广泛适用于塑料、涂料、橡胶和纤维材料。3.20纳米高效抗静电粉体【成果概况】:159 工业生产中许多领域都有导电或抗静电的要求,一般采用的导电物质是碳系或金属粉末。以碳系为主的防静电涂料,其良好的导电性在各个领域中得到广泛的运用,特别是石油化工方面,但其附着力和耐油性差,颜色难看,并且光透过性极差,在红外可见光谱带对光有强烈吸收能力,暴露在阳光下就会产生发热现象;以金属粉末为主的防静电涂料,它们的导电性能很好但是价格昂贵,而且它们的表面易氧化,比重也较大。本产品是以二氧化钛为基础,由导电物质复合制备而成,属电子型导电填料,不受温度、湿度的影响。在得到优良导电性的同时,获得满意的色泽要求。TiO2对于导电层有很好的粘合性,这也是其它浅色无机粒子所无法比拟的。本品适用于抗静电涂料(抗静电地板、抗静电墙面等)、抗静电塑料及橡胶、抗静电纤维(织物、地毯等)、其他(静电记录纸、调色剂等)。【技术性能】:本产品为浅灰色粉末,可调;表面性质亦可调;粒子体积电阻≤50Ωcm,并且可调;密度为4.5~5.0g/m3,堆积密度为1.1~1.5g/m3;浅色抗静电粉体,易于应用产品的调色,制备丰富多彩抗静电制品;可根据用户要求进行颗粒表面处理,以达到在介质或基体中的最佳分散;可制成母粒或整理分散液,以应用于塑料、化纤、棉纺等不同种类产品的需要。3.21多形貌纳米二氧化锰及应用【成果概况】:纳米二氧化锰包括单分散花状、纤维状和棒状等多种形貌。本技术成果的特征在于用液相法在温和条件下以高锰酸盐为锰源,甲酰胺为还原剂,以水为溶剂,常压下,在合适的容器中于20℃~100℃反应1/6~96h,制备出了单分散花状和纤维状纳米MnO2电极材料;若在100~170℃水热反应1/6~14h,然后将水热反应得到的产物在300~500℃煅烧1~5h,得到棒状纳米MnO2电极材料。纳米二氧化锰在电子、催化、电子筛、陶瓷,尤其在作为超级电容电极材料等领域有良好的应用前景。二氧化锰以其廉价易得、环境友好等特点成为替代贵金属作为超级电容电极材料的备选材料之一。单分散、高比表面积的纳米二氧化锰是一种价格低廉且电化学性能与氧化钌近似的新型材料,其具有特殊的光学、热学、化学和生物学等特性而获得广泛应用。【技术特点】:159 该电极材料具有较大的比表面积,可增大活性物质与电极间的接触,减小电池内阻,提高离子的扩散性能,具有较高的电化学容量及良好的大功率、高倍率放电性能;且该MnO2电极材料制备方法原料价廉易得,操作简单,易于控制,重复性好,且无污染,利于工业化生产。3.22纳米MnO2/活性炭混合超级电容器【成果概况】:纳米MnO2/活性炭混合超级电容器具有优异的高倍率充放电性能、高能量和功率密度、常循环寿命、低成本和环境友好等特点。在数据记忆存储系统、备用电源、电子仪器、电动车混合电源系统等领域具有广阔的应用前景。本技术以纳米MnO2电极为正极、活性炭电极为负极、碱性氢氧化锂(LiOH)水溶液为电解质。其中正极主要以法拉第氧化还原机理储能,负极以双电层机理储能。采用氢氧化锂电解质时,纳米MnO2电极的反应机理不同于在氢氧化钾电解质或中性水溶液电解质中的反应机理,因而具有更高的比电容。【技术特点】:纳米MnO2/活性炭混合超级电容器具有优异的高能量密度、高功率密度和高倍率充放电性能,同时具有长循环寿命、低成本和无环境危害的优点,适用于大功率充放电场合。3.23四棱柱形氧化锡纳米线的制备【成果概况】:四棱柱形氧化锡纳米线以氢氧化钠为pH值控制剂,在一定的温度条件下反应一定的时间制备四棱柱形氧化锡纳米线。所制备的氧化锡纳米线为四棱柱形单晶结构,产物形貌均一,氧化锡纳米线直径在~80nm,长度~2.5μm,为典型的金红石结构。【技术特点】:以Na2SnO3·4H2O为锡源,不引入其他杂质离子,产物纯度高;产物无须进行热处理,降低了成本,缩短了制备周期,提高了产品的品质。3.24氧化铜纳米材料的制备及应用【成果概况】:氧化铜159 是一种重要的P型窄带半导体过渡金属氧化物,属于单斜晶系。目前已经被广泛应用于多相催化剂、气体传感器、锂离子电极材料、场发射器等。尤其其特殊的光导和电化学性能,有望用于制作光电池材料。并且由于其高温超导和巨大的磁阻特性,在材料等领域具有重要的应用价值。本以硫酸铜和氨水为反应原料,在正己烷和Span80组成的油相和水的界面控制合成了分散性好的氢氧化铜纳米带,形状似竹叶状长约0.2-1μm,最宽约20-60nm。经过煅烧得到了表面带纳米孔的氧化铜纳米带,纳米孔20nm左右。本技术开发了一种原料易得、成本低廉、操作简单、处理方便、反应条件温和、易于工业化的无机盐纳米粒、纳米片、纳米带、纳米针状团簇、实心球的制备工艺,可以实现规模化生产纳米氧化铜材料。【技术特点】:纳米氧化铜的形状和尺寸可以通过改变反应物浓度、反应时间、反应温度、pH值以及加入的表面活性剂Span80、正己烷的量等因素进行调控,从而实现对氢氧化铜、氧化铜纳米材料的可控合成;该制备工艺反应条件温和,反应中所用的有机溶剂可以回收再利用,工艺设备简单、无污染;纳米氧化铜带的禁带宽度可达2.2eV,具有明显的量子尺寸效应,因而具有良好的光学性能;可以实现在统一体系中合成不同形貌尺寸、不同性能的纳米氧化铜,从而大大降低了生产成本,提高了纳米材料的生产效率。3.25安全环保先进涂层材料【成果概况】:本技术成果开发基于微/纳米无机粉体及有机-无机杂化技术的先进涂层材料,使涂层兼具无机相的难燃、耐腐、耐磨、耐热以及有机相的柔软和耐冲击等特性,代表国内外涂料最新发展趋势。可针对应用领域需要,通过调节有机和无机组分含量,实现涂层性能裁剪和控制,制备多种具有高硬度、强附着、高致密、耐磨损、抗酸碱、易清洁、不燃烧等性能可调的涂料新产品,可应用于铝合金、钢铁、纸张、塑料、木材等多种物体表面,在公共和民用建筑、海洋工程、航空航天、大型装备、石油化工等多个领域具有广阔的应用前景。该技术成果突破新型涂层材料开发中涉及的有机-无机杂化、微米/纳米功能粉体复配及有效协同、涂层固化成型,以及材料预处理和底漆匹配等关键技术,在材料纳米复合和组分、结构优化等多技术优化组合基础上,开发集安全环保、高耐磨、耐刮伤、高耐腐蚀、耐高温等功能于一体的多功能先进涂层材料及涂装工艺技术。159 已建立30吨/年中试装置,部分产品已成熟,将实现小批量制备。【技术特点】:该技术成果可应用于地铁站、机场等铝合金幕墙的铝合金装饰涂层,其铅笔硬度≥5H、附着力1级、抗冲击50cm、耐盐雾≥2000h。60°光泽≥50;应用于铝合金轮毂的铝合金表面防护涂层,其附着力为1级、抗冲击50cm、铅笔硬度≥3H;应用于农业、航空、建筑、交通、光学仪器等领域的塑料表面耐划伤涂层,其铅笔硬度≥4H、附着力1级、透过率≥90%;应用于船舶、海洋工程设施,油田设施、输油管线、贮油罐、海上平台、桥梁、发电设备等领域的重防腐工程的装备涂层,其铅笔硬度≥4H、附着力1级、抗冲击50cm、耐盐雾≥2000h;应用于地板、家具等领域的木材表面涂层,其铅笔硬度≥6H、附着力1级、磨耗值(g/100r)≤0.005。3.26高性能纳米粒子抛光液【成果概况】:化学机械抛光技术(CMP)是迄今唯一的可以达到全局平面化的超精加工技术,抛光液是CMP技术的关键要素。纳米粒子CMP抛光液由纳米粒子(如氧化硅、氧化铈等)、化学腐蚀剂、其他功能性助剂及溶剂组成。可广泛用于计算机硬盘、超大规模集成电路晶片、光学玻璃、光盘、晶体、微机电系统等表面的纳米级及亚纳米级抛光。目前,在计算机硬盘基片的抛光中可以达到表面粗糙度(Ra)小于0.5Å,居国际先进水平。可广泛用于计算机硬盘、超大规模集成电路晶片、光学玻璃、光盘、晶体、微机电系统等表面的超精密(纳米级及亚纳米级)抛光。该技术属IT产品制造中的高、新技术产品,市场前景好。【技术性能】:可以实现表面的超精抛光,特征是达到纳米级或亚纳米级的表面粗糙度和波纹度,该指标是目前对表面质量的最高要求。该抛光液外观为白色或淡黄色分散液,粒径为10-3000纳米,固含量为20-30%,PH值为1-6;8-11。159 3.27超分散剂的制备与应用【成果概况】:超分散剂的研究和应用,主要是为解决油墨、涂料、磁粉、颜料等无机或金属粒子的分散及稳定难题。在纳米粉体的生产和应用过程中不可避免地会遇到团聚现象,严重影响纳米粉体和最终产品的性能,传统分散剂对水性体系的分散效果较好,但是在非水体系中效果较差。20世纪80年代初,由SchofieldJ.D.首次提出了超分散剂的概念,超分散剂是一类新型、高效的聚合物型分散剂,它的分子结构中含有性能和功能完全不同的两个部分:一个是锚固基团,另一个是溶剂化基团。超分散剂就是通过锚固基团的单点或多点锚固的形式吸附在颗粒的表面,而溶剂化基团则伸展于分散介质中,通过空间位阻效应对颗粒的分散起稳定作用,对非水分散体系有独特的分散效果。【技术特点】:我们设计并合成了不同同分子结构的超分散剂,实现了纳米粉体的良好分散。超分散剂具有显著的降低体系粘度的效果,发挥了良好的分散作用,超分散剂对纳米二氧化钛分散体系具备更好的分散稳定性。3.28纳米级无磷环保轿车机油添加剂【成果概况】:近50年来,由于轿车机油一直采用烷基二硫代磷酸锌(ZDPT)抗磨抗氧添加剂,目前国内普遍使用的轿车机油为(有SE、SF、SG、SH级)也均是采用含ZDTP的添加剂,其中所含的磷(P)元素会造成三元催化剂中毒,对三元催化剂装置不利,严重污染空气。因此,新一代的机油添加剂要求无磷或低磷。当前,美国已采用无磷的SJ级轿车机油,欧美已有不含P元素的SJ级油的产品和标准。在上海市纳米专项基金的资助下,本研究工作用纳米技术,研制成功了轿车环保型发动机油纳米复合抗磨抗氧复合添加剂。该种纳米复合添加剂由化学惰性的纳米型氟化石墨抗磨减摩剂和胺型高温抗氧剂相复配而成,以钠米抗磨剂(CF)X代替磷系列添加剂并复合高效清净分散剂,采用源林石化厂先进的尿素脱腊工艺(市科学发展基金项目)制备的低凝点5W20基础油(-35º159 C),并用本研究室研制成功的无磷纳米(CF)x复合添加剂,经过一年来的筛选试验,制得了符合相当美国SAE5W/20严寒及夏季通用级轿车机油,经评定,各项理化指标达到了SAE5W/20级油要求。最后经过桑塔纳轿车行车30000公里的行车考核,对轿车运行进行评价,并采用新型快速检验机油寿命的分析方法,验证本研制的无磷轿车机油添加剂可以替代传统ZDPT添加剂来生产环保型无磷轿车发动机油,可调配SE级以上的高级发动机润滑油。【技术特点】:用含纳米级无磷环保机油添加剂的发动机润滑油磷含量,低于0.05%。发动机及润滑油的各项指标良好。该纳米级无磷抗磨节能添加剂能广泛用于各种内燃机机油,抗磨节能效果明显,且经济效益显著。本产品就是研究以钠米抗磨剂(CF)X代替磷系列添加剂并复合高效清净分散剂,高温抗氧剂研制成无磷环保型轿车机油,该产品最大的特点是有效的保护发动机及其活塞、汽缸。减少环境污染,且动力增大,节约能源。3.29纳米多孔半导体薄膜光电阳极【成果概况】:本技术成果对染料敏化纳米薄膜太阳电池(DSSC)一系列关键制备技术和基本电子传输机制进行系统的研究开发,对揭示染料敏化太阳电池效率和稳定性的影响机制,研制新型电池结构及其光晶体管器件等产生积极推动作用。本课题针对染料敏化纳米薄膜太阳电池(DSSC)光阳极进行了不同方法的修饰处理,研究了不同阳极薄膜厚度对DSSC的光电性能的影响及其物理机制。,研究的薄膜电池是一种在原材料和制备技术成本两方面均比硅基太阳能电池具有很大优势,若能实现与常规能源相当的性能价格和稳定性,将会大大推动发展中的第三代薄膜太阳能电池的广泛应用。【技术特点】:多层厚薄膜样品光电转换效率由单层的3.7%提高到6.3%。经过对电极光反射结构设计改进后的多层厚度样品的光电转换效率达到6.7-7.3%。在一定的厚度和角度范围内,倾斜入射设计可使光电转换效应达到一个最佳状态。通过将两个DSSC共用对电极反串联建立了一种新型光电器件,在极低的工作电压下观察到了典型的晶体管行为特征,获得了首个染料敏化纳米薄膜的光晶体管。进行了多种大面积DSSC阵列设计,已制备出尺寸为12cm×159 12cm的W型电池串联阵列,输出电压达到5V,可供小型电器使用。3.30纳米ZnSe荧光探针分析测试技术【成果概况】:纳米ZnSe荧光探针材料可应用于水溶液中铜离子或镍离子的快速测定。在pH为5.5~8.5之间的磷酸缓冲溶液中,用荧光分光光度计在激发波长为240~255nm范围内,扫程为250~490nm,狭缝宽度为5nm,预先测定ZnSe纳米荧光探针的荧光强度随着铜离子或镍离子变化的定量关系,然后测定某一水溶液的荧光强度,根据定量关系来确定水溶液中铜离子或镍离子的浓度。【技术特点】:该方法灵敏度高,准确性好;测定过程快速、稳定。3.31纳米铁酸镍及安培型葡萄糖生物传感器【成果概况】:在电化学分析检测技术领域,可利用尖晶石型纳米铁酸镍、壳聚糖和葡萄糖氧化酶混合分散液修饰玻碳电极制备葡萄糖传感器。本技术通过将尖晶石型纳米铁酸镍加入到固定葡萄糖氧化酶的壳聚糖溶液中,以促进电子的传递,可用于葡萄糖的电化学测定。本技术中作为葡萄糖传感器的修饰玻碳电极的制备可作为一种葡萄糖传感器,直接用于葡萄糖的快速电化学测定。【技术特点】:本技术在壳聚糖(Chitosan)复合膜中加入尖晶石型纳米NiFe2O4,制得性能稳定、导电性好以及传递电子速度快的安培型生物传感器,并用于葡萄糖的电化学测定。3.32纳米强化陶瓷【成果概况】:159 纳米强化陶瓷具有很高的强度、硬度、断裂韧性及优良的热稳定性能、耐腐蚀性能和电绝缘性能.可用于生产高温陶瓷、机械行业用的精密陶、瓷零件、电绝缘材料。本项目以利用天然陶瓷原料资源为主,通过引入适量纳米级工业氧化铝、矿化剂及复合熔剂,在接近普通硬质瓷的烧成温度下,生产出抗折强度、釉面维氏硬度和抗冲击性高,热稳定性好的高铝质强化日用瓷。该强化瓷坯体晶相比例为(重量比)30~45%,晶相中莫来石20~30%、刚玉5~15%、石英1~5%。莫来石晶体为(纳米至微米级)微细针状晶体,互相交织成网络状均匀地弥散分布在坯体中,构成晶体骨架;细化的刚玉晶粒均匀弥散分布在莫来石骨架中间,起到弥散强化作用。生产所用的主要原料为天然瓷土、工业氧化铝、矿化剂。新开发出的强化瓷产品性能指标均达到或超过国内外同类产品的技术指标。纳米强化瓷制品不易碰破口沿、并可适用于高温消毒、机械洗涤及微波炉快速升温加热食品,因此,纳米强化日用瓷被中、高档宾馆、酒店和普通家庭中广泛使用。高铝质强化瓷不仅具有优异的机械性能,还具有优良的化学稳定性和电气性能,也可用于电力行业的高压电瓷。【技术特点】:机械性能优异,抗冲击、抗碰撞性能好。白度:>70%;光泽度:>85%;热稳定性:120~20℃水中一次不裂;吸水率:<0.17%;抗折强度:>120Mpa;抗冲击性:>3.3KJ/m2。3.33纳米晶MnZn粉体及铁氧体器件、材料【成果概况】:本技术可将纳米晶MnZn铁氧体颗粒直接制备高频低功耗材料,主要工艺过程包括纳米晶MnZn粉体制备、成坯、烧结成形工序。将坯料放入真空炉中,采用平衡氧分压保护,便可得到高频低功耗MnZn铁氧体,制备关键在于温度控制。该技术打破传统磁性材料制备工艺流程,采用纳米晶一次、直接烧成块状铁氧体器件、材料。现已经在MnZn功率铁氧体材料应用上已经取得较好的结果。用纳米晶为原料直接烧结铁氧体,可以大大缩短工艺时间,减少杂质混入的机会。在适当的工艺条件下,可以获得颗粒尺寸较小,大小均匀的显微结构,从而达到高品质材料的要求。【技术特点】:本工艺利用溶胶凝胶自燃法制备纳米晶MnZn粉体直接烧结,无需预烧再球磨工艺,周期短,工艺相对简单,从而能降低能耗节约劳动成本。并且溶胶凝胶法制备纳米晶MnZn粉体颗粒均匀、活性大、成分均匀不偏析,成品率高,成本较低。159 3.34其余技术成果目录1.纳米TiO2-XNX规模化制备技术2.纳米氧化铁规模化生产技术3.纳米稀土磁制冷工质材料4.纳米TiO2改性乳胶涂料5.纳米超分散剂的制备与应用6.In2O3纳米线的制造技术7.溶胶凝胶法制造In2O3纳米棒8.介孔In2O3粉体材料的制备技术9.同时测定硝基酚三种同分异构体的方法10.纳米种衣剂淋失率的测定技术11.纳米硫化锌修饰玻碳电极电化学传感器12.利用工业废料制备纳米氧化铝粉体技术13.二氧化锡纳米传感器14.纳米氢氧化镁阻燃剂的制备技术15.纳米四氧化三铁的制备技术16.纳米硫的制备技术17.无机微纳米粉体亲油化改性技术18.金属氧化物包覆碳纳米管材料159 四、化学工程及能源技术4.1辐射交联聚乙烯热收缩材料【成果概况】:辐射交联聚乙烯热收缩材料是我校长期的研究方向之一,已开发了聚乙烯薄膜、片材、各种直径的管子。聚乙烯热收缩管是由特殊配方的聚烯烃原料经挤出机加工成各种直径的管子,经辐射交联、扩张而成,使热塑性材料转变为热固性材料。可广泛应用于各种输液、输气、供热、输油管道以及钢管桩的外防护层和接头护套,各种家用电器,电器设备、仪器仪表的电路接头护套,通用电缆和电力电缆等接头护套。【技术特点】:具有优良的耐化学品腐蚀,机械强度,耐热,电绝缘强度,户外寿命等性能。4.2辐射交联聚乙烯PTC可复保险元件【成果概况】:辐射交联聚乙烯PTC可复保险丝具有开关时间快,稳定性好,并可重复使用的特点。在家用电器产品的电路中可作线路保险丝用,也被大量用作汽车微电机、电脑、通讯电路、手机电池充电器、锂电池,卫星电视接收器线路等中的电路保险元件。用于家用电器、汽车微电机、手机充电器、电脑鼠标、键盘、通讯设备、卫星电视接受器等电路的过电流保护。该产品主要是家电、通讯、汽车等电器线路中一次性或线路性保险丝的替代产品,面广量大。该产品的投资约为200万元。产品的税后利润20%左右。【技术特点】:该产品具有开关时间快,稳定性好,可重复使用单个聚乙烯PTC可复保险丝的成本平均为0.25~0.30元(包括材料、人工、加工等)、销售值平均可达1.00~1.50元,除去税和销售费等后,税后利润约为200%左右。159 4.3辐射交联耐温、阻燃电线和电缆【成果概况】:该项目研制了耐温阻燃辐射交联电缆料的配方,用该配方经辐射交联制成的电线电缆技术指标符合SJ2933-88阻燃,耐温105℃标准,配方中的原料立足于国内,工艺先进,能用于生产、国外对于这种配方和工艺是极其保密的,同时本成果填补了国内空白。该成果研制电线用于出口单相潜水泵作为引接线,质量优良。此外还可将该成果用于彩电高压线、飞机场照明线和汽车发动机点火线等方面,具有显著的经济效益、社会效益。国内耐温105℃-125℃电线电缆,都是用氟料电线代替,而同样截面积的辐射交联电线电缆价格仅是氟料导线的十分之一,我国彩电现有量1,000万台,需要高压线10,000km,仅从这方面就可看出辐射交联耐温、阻燃电线电缆在国内有广阔的市场。此外这种电线电缆是国际上新发展起来的产品,世界上真正形成生产能力的国家并不多,而辐射交联电线电缆的优良性能是许多其他产品无法替代的,因此,产品通过UL认可,就可出口打入欧美市场。【技术性能】:抗张强度19.0N/mm2;断裂伸长率240%;老化后(136℃,168h)抗张强度变化率13.9%;伸长变化率8.3%;热变形31%;绝缘电阻(20℃);1500MΩ·km;垂直燃烧试验通过。4.4电缆防火密封填料的制备技术【成果概况】:电缆防火密封填料可以用于船舶电缆贯穿沟道与洞口的防火密封,本技术通过原料配方设计、装置开发和制备工艺设计,可制备糊状防火密封填料。广泛适用于造船业、海洋工程中新建及改造的船舶、海上石油平台中电缆通舱后的通层防火密封。【技术特点】:电缆防火密封填料的制备技术开发了一种易于电缆更换、维修的多电缆耐火通舱件装置,该装置能达到A60的耐火等级;能承受1小时0.1Mpa的水压,15分钟0.02Mpa的气压而无漏水,漏气现象。该技术制备的密封填料具有很好的耐火性、气密性和水密性,并且其耐酸碱性159 、耐油性、耐水性优异,具有较好的抗压强度。4.5自控温电热线(伴热电缆)的制备【成果概况】:PTC(正温度系数)电热带又名自控温加热电缆,是当今世界最先进的伴热工程使用理想的发热元件,近10多年来国内研究十分活跃。采用自限温型PTC电热带取代传统的蒸汽伴热、电阻丝加热是科技进步的必然产物,是一种具有科研价值及市场推广应用价值的高技术产品。自限温型PTC电热带所用的导电发热材料是一种具有PTC效应的导电高分子复合物,是一种经过特殊设计的高分子导电体。随环境温度的升高,这种材料的电阻会增大,从而限制电流,使发热功率下降;反之增大发热功率,达到控温和保温的目的,表现出固有的自动开关功能。【技术特点】:采用反应增容技术和先进的纳米改性技术,在经高能射线辐射制备而得,技术性能达到当今国际同类产品的先进水平。其特点是响应快、密度小、加工能耗低。辐射加工具有能耗低,污染小,易控制器等特点,所以又被誉为继机加工、热加工、电加工后的又一次工业革命。辐射交联对PTC功能性材料的稳定性可大幅提高,还可延长其使用寿命。纳米炭黑表面含有大量的极性基团,有难分散、易絮凝等缺点。将炭黑用辐射乳液法进行处理,通过带有活性基团的聚甲基丙烯酸丁酯与炭黑表面的羟基反应,可得到聚合物接枝或包埋的炭黑,这样的接枝炭黑微粒在聚合物介质中的分散稳定性除了依靠静电斥力外又依靠熵斥能,效果十分显著,同时减少了加工过程中的粉尘,增加了和聚合物的粘附能。产品性能已接近国际水平,价格只为1/2---1/3。新研制成含氟阻燃纺爆带和各种低、中、高温带。4.6辐射法在制备丙烯酸酯防水透气涂层上的应用【成果概况】:159 首次采用辐射引发顺序IPN方法,研制得到防水透气的丙烯酸酯复合乳胶,复合乳胶的各项性能指标均达国际先进水平。微相分离完全的P(BA+MMA)/P(EA+AA+NMA)复合乳胶,与常规均相PA乳胶相比,乳化剂用量减少了50%,得到的粒子粒径更加细小、均匀、稳定。其拉伸强度、伸长率、耐水压及稳定性等综合性能都得到了明显的改善和提高。复合乳胶耐水性能优于国外化学法制备的核-壳结构复合乳剂,整理后的新面料剥离牢度高、透气性好、不泛黄且水中浸泡不脱胶。辐射法所制备复合涂层,可广泛应用于服装、各种雨具等织物涂层。如:可低成本地将部队及体育运动等现有的训练制服、鞋、帽等改性成为防水、透气于一体的新产品;可应用于制作防水运动鞋、皮鞋,以及制作地毯、窗帘和仿皮革产品等;适量抗菌剂与乳胶复合具有良好的防水透气性、粘合性及稳定性。可用于制作抗菌、透气的内衣裤等;可用于制作药物缓释胶囊,以控制药物释放速度。【技术特点】:外观为白色略蓝乳液;PH值为4;含固量:40±1%;粘度:675CP;机械稳定性:(2000转/分×2小时)不分层;热稳定性:60℃中一周无变化;冻融稳定性:-8℃一周不破乳。4.7大口径钢管用热收缩防腐套管【成果概况】:近年来,我国的输油输汽系统的建设正处于发展期,这些长输管线的建设需使用大量的防腐材料,其中钢管接头处的防腐材料要用到热收缩防腐套管。本产品主要应用辐射技术,使高分子聚乙烯材料交联,产生具有热记忆性能的功能材料,并通过扩张、定形、复合等工艺,形成大口径、热收缩的防腐套管。套管的直径可以达ø1040~ø3000mm。用于各种输油输汽输煤等大型工程钢管的防腐,也可以用于海港码头钢桩管的外防腐施工上,尤其是特大口径管,如直径达3米的管子。【技术特点】:该产品具有热记忆功能,防酸碱,防水性能优良,具有极好的防腐性能,使用寿命长,埋地管的使用寿命大于50年,地上管寿命也在20年以上。工程施工方便、操作简单,施工期短。抗拉强度(Mpa)≥12,脆化温度(℃)≤-50,断裂伸长率(%)≥300,体积电阻(Ω·m)≥1×012,缩卡软化点(%)≥80,耐击穿电压强度(kv/mm)≥25。159 4.8大型转盘轴承氢化丁腈橡胶动密封圈材料【成果概况】:高性能氢化丁腈橡胶HNBR是饱和耐油橡胶,具有高强度、高回弹性、耐热、耐低温、耐老化和耐腐蚀等性能。成功应用于军工1-3米特大口径、Y型和T型异形断面的动密封圈制品,在海洋盐雾环境中的转塔轴承动密封使用寿命超过16年。可用于各种高、低温的推进器活塞、液压系统或压缩机械的静或动密封圈、转塔或容器的静或动密封圈,尤其适合应用于特大口径异形断面密封圈。薄钢板双面HNBR氢化丁腈橡胶涂层复合密封垫片材料主要针对汽车空调压缩机缸盖密封垫片开发,在汽车空调压缩机试验台架制冷系统中通过耐热循环和静密封性能试样考核,使用寿命长。应用于各种高、低温推进器、液压系统或压缩机械的气缸缸盖密封垫片、法兰密封垫片等。【技术特点】:高性能氢化丁腈橡胶HNBR静或动密封材料的拉伸强度大于15MPa,压缩永久变形率低于12%,扯断伸长率超过150%,耐热瞬间350℃或长期180℃以内,耐低温-45℃,耐油、耐弱酸碱,与光滑表面对磨具有自润滑耐磨性能,这些性能均优于耐油丁腈橡胶。薄钢板双面HNBR氢化丁腈橡胶涂层复合密封垫片材料的HNBR氢化丁腈橡胶涂层厚度仅为0.1mm,压缩永久变形率低于25%,扯断伸长率超过400%,耐热瞬间350℃或长期180℃以内,耐低温-45℃,耐油、耐弱酸碱。4.9高可靠性长寿命复合固体润滑膜处理技术【成果概况】:高可靠性、高输入转速(7500rpm)、高减速比(37)、高负载(转动惯量15000kg·m2)、高精度、高耐磨、长寿命的复合固体润滑膜,用于军工转塔方位减速器齿轮表面,在一次涂脂润滑下通过8000次正反向启动停机循环的台架试验考核,相当于超过15年使用寿命,已装机正常使用5年以上,膜厚在20-40±5μm范围可控,表面粗糙度Ra不大于1.6μm。与齿轮减速器国外产品对比,已达到国际先进水平,有自主知识产权。【技术特点】:159 适用于各种军工机械的动力减速器齿轮的高可靠性长寿命固体润滑表面处理;适用于各种军工机械的高可靠性减摩耐磨轴套、轴销、滑块、动密封环、活塞环等机械零部件的固体润滑表面处理。4.10高性能工程塑料聚醚醚酮PEEK【成果概况】:高性能工程塑料聚醚醚酮PEEK及其碳纤维增强复合材料具有高强度、高刚性、高韧性、高尺寸稳定性、自润滑高耐磨、耐腐蚀、耐高温、耐低温等性能。成功应用于高温气体压缩机阀片、高耐腐蚀自润滑耐磨球阀座等,获得1997年度上海市科技进步三等奖。又开发成功碳纤维增强PEEK复合材料,应用于发电汽轮机组高温耐磨长寿命密封圈,获得2009年度上海市科技进步三等奖。自润滑耐磨轴套,高低温自润滑耐磨滑片或动密封,气体压缩机高可靠性长寿命阀片、活塞环等。【技术性能】:抗冲强度≥6kJ/m2(缺口简支梁);抗拉强度≥100MPa;抗弯强度(20oC)≥135MPa;抗弯强度(200oC)≥24MPa;抗压强度≥150MPa;球压痕硬度≥165MPa;线膨胀系数(10o-180oC)2.9×10-51/oC;干摩擦摩擦系数≤0.29,磨损率≤9×10-6mm3/N•m,耐除热浓硫酸以外的有机、无机液体腐蚀,耐高温短期300℃或长期260℃以内,耐低温-70℃。4.11中、高极压工业齿轮油抗磨减摩、防锈添加剂【成果概况】:本剂主要是作为调制中、高压极压工业齿轮油的抗磨、极压主添加剂。本产品含有硫和氯极压元素,具有氯转换化合物,游离氯可转为无腐蚀、锈蚀作用的抗磨保护膜(本项目为国家自然科学基金资助项目)。获2002年上海市科技进步二等奖。该添加剂能调制各种牌号中高极压齿轮油,调制油品具有良好的极压性、油水分离性、抗泡性、抗腐蚀性、抗氧化性、防锈性。其主要技术指标能接近或达到美国US.Steel224的主要指标。【技术指标】:SCL型中、高极压工业齿轮油添加剂主要技术指标:项目质量指标试验方法159 外观室温下为浅黄色油状液目测闪点(开口)℃,不低于170GB267添加量%(重量,以VG220#基础油为例)1.5-2.0%3-4%3.5%和5%可达到中极压齿轮油水平可达到高极压齿轮油水平可分别配制相当于L-4和L-5车辆齿轮油PB>100kg(980N)GB3142-82添加SCL4%调和后的齿轮油必须符合下列指标(N220或320基础油):项目质量指标试验方法外观室温下为黄色透明液体目测闪点(开口)℃,不低于>190GB261水分,%无GB260运动粘度(40℃mm2/s)实测GB265机械杂质,%无GB511铜腐蚀试验(100℃×3h)合格GB5096抗乳化度(80℃,40/37/3)不大于30分钟SY2683四球机最大无卡咬负荷,PB>100Kg(980N)GB3142-82齿轮台架试验FZG级(配方更改时须重新测定一次)≥12级SY26914.12铜对钢摩擦的机械运动部件的润滑油【成果概况】:本剂适用于润滑铜对钢摩擦的机械运动部件的润滑油如蜗轮蜗杆油,或(钢对铜摩擦的)油膜轴承油。本剂具有减少铜磨损和摩擦系数,可以降低动力消耗,节约能源,优于一般的含硫添加剂。本剂基本无味并具有优良抗乳化和防锈效果。还可用于调制钢铁的冷加工(拉拔、冲压、切削等工艺)润滑油。下表为T-12#添加剂和其他极压抗磨添加剂在320#润滑油中铜对钢摩擦试验的结果。试验表明本剂比通常的二烷基硫磷酸锌(T-202、203)和硫化异丁烯(T321)有更小的磨损和更低的摩擦系数(获2002年上海科技进步二等奖)。【技术指标】:铜对钢摩擦试验(320#油)参数指标:159 编号添加剂四球机PB公斤(N)铜对钢摩擦T-12#%T-321%T-202%摩擦系数f(20kg)铜磨损直径(mm,20kg)171(696)1.000.3822128(1254)0.520.3332135(1323)0.820.5742121(1186)0.600.424.13磷氮型无灰抗磨液压油添加剂【成果概况】:本磷氮型无灰抗磨添加剂主要作为各种液压油调制过程中。本剂的主要特征不同于国内外采用的二烷基硫磷酸锌(ZDDP)抗磨添加刑。本产品无硫,无金属元素。调制的液压油产品,其抗磨性能、抗乳化、抗水解、抗腐蚀铜、银等性能都明显优于二烷基硫磷酸锌调制的液压油产品。该产品是目前以国产抗磨液压油替代国外同类抗磨液压油之理想抗磨添加剂。精制矿物油按1.2%~l.5%比例添加TAW无灰抗磨液压油添加剂调配制成无灰抗磨液压油。其中某些理化性能指标超过壳牌(ShellCOTELUS)、美国Mobil(DTE),日本超级海雷(SUPERHYRANDO)油,特别是四球机高温抗磨性、抗水解性尤为突出。本系列产品具有良好的抗乳化、抗水解、抗腐性能,对银、铜不腐蚀,是目前国内替代引进生产设备中各种抗磨液压油的理想产品。该系列油品在上海、华东地区各钢厂、山西大同煤矿、江西德兴铜矿等单位使用,完全能替代进口用油,且经济效益较明显。【技术指标】:磷氮型无灰抗磨液压油添加剂的主要技术指标:项目质量指标试验方法外观室温下为浅黄色油状液目测V40℃(mm2/s)实测GB265闪点℃≥200GB261水份%无GB260机械杂质%无GB511159 添加1.0%TAW-4于N22#、32#或46#、68#基础油中必须符合下列指标:项目指标试验方法维克斯高压叶片泵试验≤50mgVickersPumpTest抗乳化度(40/37/3)54℃分钟≯30SY2683SHELL四球机抗磨试验磨痕直径(294N,30min)≤0.36mmZBE34007-864.14合成环保型冷冻机(空调)润滑油【成果概况】:由于环保要求,氟利昂致冷剂将逐步淘汰,被无污染的R134A新型致冷剂所取代。然而普通矿油基冷冻机油不能与R134A相容,故必须以新型的聚醚(酯)型合成油代替。目前与R134A相匹配的合成油有美国UnionCarbonCo.,英国的CastrolSW系列油和德国Fuchs公司的PAG合成油等。上海大学环保空调油是聚醚酯型合成润滑油,它的性能基本上和上述国外产品相当,可以同R134A致冷剂很好相容、匹配,而且其抗磨性更为优良,润滑效果更理想。本品经过行车试验表明冷冻机的磨损小于某进口油,并已在上海“巴士”公司应用了多年,获得好评。【技术指标】:上大环保空调油与Fuchs同类产品性能对比:项目/样品FuchsCo.PAG100上大环保空调油运动粘度V40℃(mm2/s)100VG32#46#68#100#粘度指数VI200(实测)200(实测)倾点(℃)-45-50与R134A相溶性%大于96大于96含水量小于300ppm小于300ppm四球机磨损,mm(30min,30kg)0.49mm小于0.38mm159 闪点(℃,开口)--大于220铜腐蚀试验(100℃×3h)1级1级4.15环境友好型合成切削液【成果概况】:本合成切削液含有环保型水溶性防锈剂和润滑添加剂等表面活性剂,其主要成分是由植物油制成,属于环境友好型产品。它不含矿油、亚硝酸钠等有毒和易发臭物质,可与高比例的水混合成透明绿色液体(1:20-40),较经济。用本剂配制的切削液具有优良的防锈性和润滑性,可适用于金属切削加工冷却润滑(车、铣、磨、钻等)。本品显示低的碱性(PH为8以上,小于9),故有对油漆侵蚀性小,不会发臭等的优点。本品已在沈阳飞机厂和上海各台资企业应用和推广之中。【技术特点】:对于加工普通钢,本剂可以和水以1:20比例配制冷却液。如对铝合金加工或磨削,可与水以1:30~1:40混合配制。冷轧薄钢粄工艺润滑1:20。防锈性测试按国标GB6114-55。试件为一级灰铸铁单片,湿热箱35℃±1℃。润滑性采用四球机测试(载荷196N,1450rpm,10秒钟)。通过测定磨损斑点直径来判断润滑性(磨斑直径越小越好)。防锈性,润滑性和PH对比试验结果见下表:SDCF-1:水锈蚀试验35±1℃PH润滑性DmmPb四球机(196N)1:20≥96hr无锈8±0·35实测66Kg1:40≥96hr无锈8±0·40实测空白水‹1hr重锈7±≥0·60实测本剂水溶液的PH值在8:20~8:40范围内,一般均在8±,呈微碱性。故对油漆侵蚀性小,使用安全。本剂若用含有较高量Ca、Mg离子的水质相配,透明溶液可能会逐渐变成微乳状,但对使用无影响。按本品与水1:20稀释的实用切削液,经国家卫生权威单位验证为无毒,对皮肤无刺激作用。使用后废液经水稀释后即可排放。159 4.16低温潜伏型环氧树脂固化剂【成果概况】:环氧树脂是一类具有良好的粘接性、电绝缘性、化学稳定性的热固性高分子材料,作为胶粘剂、涂料和复合材料等的树脂基体,广泛应用于建筑、机械、电子电气、航空航天等领域。环氧树脂使用时必须加入固化剂,并在一定条件下进行固化反应,生成立体网状结构的产物,才会显现出各种优良的性能,成为具有真正使用价值的环氧材料。因此固化剂在环氧树脂的应用中具有决定性的作用。显在型固化剂与环氧树脂组成双组分体系,即固化剂与环氧树脂分别包装,施工时将两种组分按比例混合使用。双组分环氧树脂具有以下缺点:增加了包装和贮运的麻烦;使用时混合比例的准确性和均一性将影响粘接强度,施工要求高;树脂和固化剂混合后使用时间短,不能长期存放,配置的树脂液若不能及时用完会造成浪费;由于粘度随时间上升,改变了操作工艺性,不能用于自动化生产。潜伏性固化剂与环氧树脂组成单组分体系,在室温下具有一定的贮存稳定性,而在加热、光照、湿气、加压等条件下能迅速进行固化反应。与双组分环氧树脂体系相比,由潜伏性固化剂与环氧树脂混合配制而成的单组分环氧树脂体系具有简化生产操作工艺,防止环境污染,提高产品质量,适应现代大规模工业化生产等优点。因此潜伏型固化剂是近年来国内外环氧树脂固化剂研究与开发的重点。低温潜伏型环氧树脂固化剂具有更好的应用前景,一方面,低温固化物由于内应力小而具有良好的机械性能,另一方面,低温固化降低了对模具材质的要求,降低成本,节省能源。由于低温反应活性与常温贮存稳定性是一对矛盾,因此制备低温潜伏型固化剂是一个技术难点。常见的潜伏性固化剂有如下几种类型:咪唑或咪唑盐类、双氰胺类、有机酸酰肼类、三氟化硼络合物类、酸酐类等,但这些潜伏型固化剂仍存在如下问题:固化温度高(100℃以上),对模具要求高,能耗高;高温固化时间长(100℃,30分钟以上),不能满足自动化流水线生产中快速固化的要求。【技术特点】:本技术将端叔胺基的超支化聚酯与咪唑加成物形成固溶体,得到了系列低温(80℃159 ,1小时固化)潜伏型(室温贮存期30天以上)环氧树脂固化剂,同时对环氧树脂固化物具有明显的增韧效果,减少增韧助剂及溶剂的应用,节能环保,具有明显优势。该低温潜伏型环氧树脂固化剂具有增韧效果,这是由于超支化聚合物在环氧树脂固化物中的空穴化作用及银纹效果,赋予固化物良好的韧性。4.17协合型高分子增稠剂乳液协合型高分子增稠剂的特点是分子中不仅含有可结合大量水的羧基,而且在侧链含有非离子表面活性剂的结构。应用于水性乳液中,不仅可增加乳液的粘度,而且可改善乳胶的流变行为。首先制备反应型非离子表面活性中间体,然后采用乳液聚合的方法与丙烯酸盐等共聚,得到的高分子增稠剂具有优良的增稠性能,并可明显改变乳液的流变行为。【技术特点】:本产品工艺成熟,性能优异,成本低,可直接投产。4.18中性笔笔芯随动密封剂【成果概况】:中性笔笔芯随动密封剂(以下简称Inkfollower)专用于中性笔笔芯尾部对中性墨水的密封。Inkfollower产品要求与中性墨水互不相溶,两者间界面清晰;高低温稳定性好,随动触变流动性优良;而且在气温变化较大的情况下(-20~140℃),仍能够保持良好的保湿密封性能,因此也被称为“液体活塞”。Inkfollower产品解决的是粘度和随动性问题,所以要求它既要有密封性又要有随动性,意即一方面要求它有比较大的稠度,能够对墨水起到密封作用,防止墨水的倒流及挥发干结;另一方面又要求它有一定的随动性、润滑性,能够在书写的过程中随着墨水的减少而紧密跟进,且少沾管壁,直至墨水完全写完。Inkfollower产品的基本组成包括三部分:难挥发溶剂、增稠剂和表面活性剂。本研究通过难挥发溶剂和增稠剂的配合来解决粘度问题,通过表面活性剂的应用解决流动性和混合状态问题。【技术特点】:159 通过分油抑制剂的使用和增稠剂的复配使用,实现了中性笔笔芯随动密封剂对笔芯密封和随动的要求。4.19水性三组份无机纤维喷涂保温技术【成果概况】:水性三组份无机纤维喷涂技术是一种新型的墙面保温隔热、隔音材料成型技术。该技术采用三个独立喷雾系统,将无机纤维,水性粘接剂和固化剂三组份喷雾混合,在墙面形成保温隔热层。粘接系统采用双组份无毒无污染水性粘接剂,体现了环保绿色理念。【技术特点】:该喷涂技术形成的泡沫喷涂层具有绝热、防火、保温、吸音、防潮、防结露、抗冷凝、抗振,且无毒、无味、无放射性,可抗菌,不霉变,耐酸、碱,抗风蚀,耐老化等各种特性。该喷涂技术可以灵活喷射在各种形状的金属、木材、塑料和混凝土表面,形成具有自然纹理装饰效果的完美绝热层,无接缝和防开裂特性可充分显现绝热,防火、吸音、抗冷凝的功效。一次喷涂即能获得要求的喷涂厚度,无需紧固挂件等装置。在各种复杂情况下,特别是传统型施工难于通过,到达的地方,可进行快速密闭施工。施工时干净,无任何杂物。绝热层表面容易修补,并且健康环保无毒。4.20水溶性聚酯及超细纤维【成果概况】:海岛型复合纤维是制备超细型纤维的新方法。从海岛纤维的横截面看是一种成分以微细而分散的状态被另一种成分包围着,好像“海”中有许多“岛屿”。从整根纤维来看,它具有常规纤维的纤度。但是如果设法把“海”成分去掉,就可以得到集束状的超细纤维束。超细纤维的出现使人工皮革、合成纤维制品达到了超天然的水平,实现了美观、舒适及优异性能的完美结合。应用于人工皮革、合成纤维制品等纺织材料。【技术特点】:常用海原料有:PEPPPA6等,需要用有机溶剂溶解,对环境有影响,所以水溶性海组分的制备具有如下特点:制备出SIPE溶液,可用于共聚酯聚合;建立了HPLC法测试SIPE酯交换率的方法与条件;159 合成出了能够满足可纺性和水溶性条件的共聚酯(海组分)。共聚酯特性粘度均大于0.629,与普通聚酯的特性粘度0.653相近,共聚酯的分子量较高。流变性测试说明共聚酯在合适温度下满足纺丝要求;选择处理温度80℃、碱浓度8%、催化剂2%、处理时间1h碱减量就可以高达90%以上。4.21新型WL系列车用化学品【成果概况】:随着经济发展和生活水平的提高,以及中国加入世贸,我国的汽车消费将迅速增长,因此,车用化学品的市场前景将十分广阔。目前国内数家有一定规模的生产单位主要集中在深圳、广东、广西等省市,其他省市生产单位尚不多,且规模也较小。我们根据多年的工艺配方试验,借鉴国内外主要产品的性能和经济效益,已形成四大系列的车用化学品:上光蜡和抛光剂系列(WLⅠ系列):该类产品主要用于汽车外表面的保护、清洁、抛光和装饰。主要成分:多种蜡、硅酮、乳液、表面活性剂、溶剂、助剂以及添加剂等。虽目前我国汽车上光蜡和抛光剂市场的需求尚较低,但随着汽车市场、消费水平、消费观念等的发展,该类产品的需求将非常旺盛,前景十分广阔;清洗剂系列(WLⅡ系列):该类产品主要用于化油器清洗及其他部件的清洗,因部件的不同其配方和工效不同。主要成分为表面活性剂、溶剂、助剂或颜料等,市场有一定的成熟度;防冻液系列(WLⅢ系列):主要用于汽车冷却系统的保护,具有防锈、防腐、防垢、防冻、抗沸、抗冷却等作用,主要配方为小分子多元醇、缓蚀剂、消泡剂等,市场仍有一定的缺口;玻璃防霜剂(WLⅣ系列):该类产品是季节性产品,但在我国每年有数百万瓶的缺口,前景十分可观。【技术特点】:本系列车用化学品性能达到国外先进水平,生产成本相对较低,销售价格也比国外同类产品低。不同的产品可在相同的装置和流程上实施,具有投资节省,转产快的特点。生产过程中几乎不产生工业废水,环境效益较好。159 4.22偶氮染料丙烯酸酯及共聚乳胶涂料染色水性粘合剂【成果概况】:涂料染色和涂料印花是纺织工业中最重要的工艺,特别是近年来人们对天然植物如真丝绸缎、纯棉的需求形成了巨大的市场潜力。本技术制备的共聚乳胶涂料染色水性粘合剂可应用于纺织品涂料染色水性粘合剂,特别适合真丝织物的染色-抗皱整理一浴法。可开发高弹抗皱,干湿摩擦牢度符合要求的真丝面料新品种。【成果特点】:通过用偶合组分上带N-羟乙基官能团的偶氮染料为原料经丙烯酰化反应,得到发色单体。运用乳胶互穿聚合物网络(LIPN)方法,制备由发色单体,自交联单体,软单体,硬单体,阴离子和非离子表面活性剂复配乳化剂和引发剂构成的“核-壳”结构共聚乳胶,可实现印染行业的绿色工艺化。4.23化妆品级羊毛脂精制技术【成果概况】:羊毛脂是从羊毛清洗液中提取的天然油脂,被广泛应用于化妆品、医药和工业润滑、日化等行业。粗制的羊毛脂色泽深,有臭味,必须经脱色除臭处理。用于不同的行业的羊毛脂在色泽、气味等方面差异较大,市场价格也相差很大。目前大多数羊毛脂生产厂家均以药典为标准,生产医药级羊毛脂与应用于化妆品行业的羊毛脂,在品质上尚有差距。本技术在传统羊毛脂除臭、脱色工艺的基础上,采用最新的高效催化脱色、除臭工艺,精制羊毛脂。在基本不增加处理成本的前提下提高羊毛脂的品质,其产品质量达到国家药典规定的指标,色泽浅,能够满足化妆品行业的使用要求,从而提高产品的附加值。高品质羊毛脂大量用于如唇膏、房皴裂膏等化妆品中,医药级羊毛脂主要用于各类药膏。本技术用于精制可用于化妆品的高品质羊毛脂,提高产品的附加值,从而增加企业利润。【技术特点】:工艺流程与传统羊毛脂精制相仿,无需添加设备;处理成本与获得医用级羊毛脂相近;医药级羊毛脂市场价为每吨2.3~2.4万元,化妆品级羊毛脂市场价为每吨2.7~2.9万元。159 4.24水溶性聚氨酯制备技术【成果概况】:聚氨酯是一种性能优异的高分子材料,随着国民环保意识加强,水性聚酯产品在各行各业的应用越来越广泛,特别是在皮革、纺织、涂料行业应用更为多见。本技术为专利技术,采用本技术可以合成适用于各行各业应用所需要的水性聚氨酯产品。如水性聚氨酯皮革涂饰剂、水性聚氨酯木器涂料、水性聚氨酯金属涂料、水性聚氨酯建筑涂料、水性聚氨酯织物涂层胶、水性聚氨酯腹膜胶等。这些产品中均不含有挥发性有机组分,附和目前国际上绿色环保的要求。广泛应用于皮革、涂料、纺织行业,可以用于制造满足其他行业使用的水性聚氨酯产品。设备投资少,回报率高,年产能力300-500吨水性聚氨酯设备投资约为30万元,按不同产品每吨毛利5000-8000元计算,年利润150-400万元。【技术特点】:生产工艺成熟;干燥速度快,漆膜丰满,硬度高,耐磨性好,生产工艺简单;色泽鲜艳、耐候性好、耐酸、耐碱、耐溶剂;产品性能多样化,通过调节原材料配方,可以方便制得不同性能的水性聚氨酯产品,满足各行各业使用的要求;原材料来源方便,国内市场即能提供。4.25水溶性丙烯酸氨基烘漆【成果概况】:随着国民环保意识的加强,涂料行业中对挥发性有机组分的控制越来越严格,许多场合已经限制使用溶剂型涂料。水溶性丙烯酸氨基烘漆可以替代传统的溶剂性氨基烘漆,广泛应用于电机、电子、仪表、汽车、五金等行业的各种金属表面的涂饰和涂装保护,具有明显的环保优势。本品以水为主要介质,完全不用有毒溶剂,大大减少对环境的污染,与同类型溶剂漆相比,溶剂的排放量减少200-300Kg/吨,原料丰富易得,生产与施工方法同普通油漆相似。159 成品漆可用于电机、电子、仪表、汽车、五金等行业各种金属件的涂饰涂装,合成的水性丙烯酸树脂还可以应用于油墨制造行业制造水性油墨,印刷行业用于水性复膜粘结剂等。本产品投资少,见效快。按年产500吨涂料(包括制清漆和色漆)计算,设备投资需约20-30万元(包括制色漆设备);按每吨毛利5000元计算,年利润约为250万元。产品性能多样化,可满足不同用户的要求,通过调节水性丙烯酸树脂的合成配方可以制得不同性能得树脂以满足不同用途得要求。通过调节涂料配方可以制得清漆、及各种颜色的色漆以及各种光泽外观的涂料产品。【技术特点】:硬度为1H-3H(根据用户要求可调);抗冲击强度>50cm·kg;附着力为1级;光泽:高光、半光、亚光(根据用途和用户要求可调);固化温度低(120℃左右),速度快(20—30分钟);漆膜性能好,光泽度,硬度,柔韧性,附着力,冲击强度,耐水性,耐油性等达到或超过同类溶剂型涂料;不燃,没有对人体危险大的溶剂,生产和使用安全;使用范围广,凡溶剂型丙烯酸涂料及醇酸氨基烘漆适宜的场合均能用BSA水溶性丙烯酸烘漆。4.26水性聚丙烯酸酯复合涂料【成果概况】:水性聚丙烯酸酯有机-无机复合涂料的制备技术可应用于水性涂料制备工艺技术领域。本技术以聚丙烯酸酯乳液、水分散性多异氰酸酯、二氧化硅溶胶为原料,在水相通过溶胶-凝胶方法,采用不同羟基含量的聚丙烯酸酯乳液,制备按传统常规方法,通过搅拌分散混合均匀后,制得有机-无机杂化复台的涂层材料。【技术特点】:该涂料特别适用于水性木器漆。该涂料具有较好的施工稳定性,其涂层具有较高的硬度、透明性和耐水性,可耐一般溶剂的侵蚀,有较高的耐擦洗性。4.27丙烯酸酯非离子表面活性剂【成果概况】:本产品既是一种反应单体,又是一种表面活性剂,在乳液共聚合中,可同时作为共聚单体和乳化剂。由于本产品溶于水,也可适用水溶液聚合的场合。主要用于高吸水性树脂、阴离子型增稠剂、絮凝剂。提高部份有机物的抗电解质性能。【技术特点】:159 用于高吸水性树脂、阴离子型增稠剂、絮凝剂等产品中提高其抗电解质性能。白色蜡状固体,可溶于水。4.28外科用高分子可塑形多用途支架【成果概况】:该技术采用一种完全不同于普通高分子材料的特殊聚合体,具有普通高分子材料所没有的低温可塑性和特殊的形状记忆功能,使用常规的塑料加工技术加工出外科用高分子可塑形多用途支架。该外科用高分子可塑形多用途支架本体材料强度高、可塑性强、具有记忆功能、耐水性好、对X射线的屏蔽效应很低、重量轻、厚度薄、储存方便安全、透气性好。用于关节脱位复位手术后,软组织损伤、神经肌腱损伤治疗后以及骨折或骨裂的固定;关节畸形和骨畸形矫形手术后的固定、神经麻痹及肌腱损伤矫形手术后的固定;肢体软组织骨髓炎以及关节炎症时的防护性固定;骨结核、关节结核、骨肿瘤、恶性肿瘤骨转移等保守治疗期间的防护性固定以及病灶清除术后的防护性固定;外烧伤部位的防护性固定支架及其他整形外科手术后的固定。【技术特点】:外科用高分子可塑形多用途支架具有极佳的低温柔韧性,在略高于盛夏的气温下,材料完全软化,可随意成型。在一定的形变范围内,进行适当拉伸可做成任何形状,即可紧贴病人患部的表面进行操作,使支架完全与病人患部紧密贴合,给医生的治疗操作带来极大方便。4.29稀土有机配合物-聚合物红色荧光材料【成果概况】:稀土有机配合物具有光谱范围宽、荧光光谱峰窄、荧光寿命较长、Stokes位移较长等独特的荧光性能,广泛应用于发光与显示领域。制成发光稀土配合物-聚合物复合材料,以改善它的加工、成膜性能,降低生产成本,在拓宽它的应用范围方面具有实际意义。本发明提供一种溶解性成膜性好的键合型红色发光材料。【技术特点】:159 该高聚物材料是由带双键的铕(III)配合物和带双键的聚合物单体以一定的摩尔比例混合,通过自由基共聚制得,具有制备工艺简单,设备投资少的特点。该聚合物材料,可用作防伪荧光材料,红色荧光修饰材料,荧光油墨等领域。4.30水溶性稀土荧光标记材料【成果概况】:该稀土荧光标记材料由双功能有机配体2,4,6-吡啶三甲酸(PTA)分别和EuCl3和TbCl3在水介质中以摩尔比3:1配位反应制得。该标记材料其制备工艺简单、所用原料成本低且设备投资少,因此在拓展其应用范围方面具有实际意义。【技术特点】:由于其具有很强的荧光强度、良好的水溶性及稳定性、易于生物分子标记、对所标记的生物分子的影响小等优点,可应用于标记免疫分析、核酸测定、疾病诊断、细菌、病毒、微生物的检测等。4.31新型水溶性稀土有机螯合物荧光探针【成果概况】:本技术开发了两种新型水溶性稀土荧光探针PTA:Sm3+和PTA:Dy3+,该稀土荧光探针由双功能有机配体2,4,6-吡啶三甲酸(PTA)分别和SmCl3和DyCl3在水溶液中以摩尔比3:1配位反应制得。该标记探针具有很强的荧光强度、较好的水溶性及稳定性、易于生物分子标记、对所标记的生物分子的影响小等优点,可广泛应用于标记免疫分析、核酸测定、疾病诊断、细菌、病毒、微生物的检测等。【技术特点】:由于其制备工艺简单、所用原料成本低且设备投资少,因此在拓展其应用范围方面也具有实际开发价值。4.32甲醇低温燃烧用复合催化剂【成果概况】:甲醇是一种清洁能源,159 甲醇低温燃烧用Pt/Al2O3纤维复合催化剂在制备过程中不涉及高沸点的有机形貌控制剂,没有Cl-参与反应,不用氢气作为还原剂。制备生成的Pt纳米粒子具有均一,单分散等特点。制备的Pt/Al2O3纤维复合催化剂在室温条件即可催化燃烧甲醇气体,对甲醇低温催化燃烧的催化活性很高。甲醇低温燃烧用Pt/TiO2复合催化剂在制备过程中不涉及有机化合物以及氢气作为还原剂。制备生成的Pt纳米粒子具有均一,单分散等特点。制备生成的Pt/TiO2复合催化剂在室温条件即可催化燃烧甲醇气体,对甲醇低温催化燃烧的催化活性很高。本合成方法中的TiO2不仅降低了Pt在催化剂中的用量,同时提高了催化剂的催化性能,并提高了催化剂的稳定性。【技术特点】:合成过程使用的设备简单,制备的效率高,可用于较大量地制备Pt/Al2O3纤维复合催化剂和Pt/TiO2复合催化剂。4.33中间体芳基乙酰胺衍生物【成果概况】:2-芳基硫代芳基胺是合成许多具有重要生理、药理活性的有机化合物以及发光材料的重要中间体或结构单元。如关节炎患者体内炎症介质前列腺素的过多生物合成,会导致炎症部位红肿疼痛,含有2-芳基硫代芳基胺结构的化合物可有效阻断花生四烯酸转化合成前列腺素的新陈代谢过程,从而缓解患者疼痛,改善关节红肿症状;化合物则因其中的苯并噻嗪环具有8p电子结构,可用于发光电极所需发光材料的组成。研究2-芳基硫代芳基胺的合成新方法可用于含有2-芳基硫代芳基胺结构的具有重要药理、生理活性的有机化合物和材料等的合成,并对后者的合成路线设计提供新的思路,以有效缩短合成路线、提高合成总收率,降低经济成本,从而利于后者在工业化生产上的应用。在本发明中的新型催化体系催化下,将碘化亚铜、L-脯氨酸、2,2,2-三氟-N-(2-碘代芳基)乙酰胺、芳基硫酚和碳酸钾的混合物置于封管中,加热反应,经过常规分离,即可以高产率获得2,2,2-三氟-N-(2-芳基硫代)芳基乙酰胺衍生物。【技术特点】:催化体系碘化亚铜/L-脯氨酸价廉易得,对环境友好,可在温和条件下进行高效催化。与已往合成2-芳基硫代芳基胺结构的方法相比,反应步骤简短,后处理简单,收率很高。159 4.34医用高纯度乙醇酸酯规模化生产技术【成果概况】:乙醇酸酯或羟基乙酸酯是一类重要的有机原料和医药中间体。2001年意大利专家报道了利用乙醇酸酯的高效抗菌活性,制成壳聚糖乙醇酸酯凝胶和交联明胶伤口敷料,并对大鼠组织修复的形态学和免疫组化特性进行了比较和评价。经含有乙醇酸酯的壳聚糖处理的动物,其修复的真皮能保留较高细胞结构,带有间叶细胞样的特性,形成丰富的血管网络。新生组织的高度水和作用清楚地证实壳聚糖的亲水特性。含有乙醇酸酯的壳聚糖胶能够调控早期伤口修复。此外,乙醇酸甲酯是合成具有抗癌活性的异三尖酯碱及其类似物的重要中间体,同时也是合成一些提高润滑油抗压性和耐磨性的抗载体添加剂的原料。此类化合物作为医药中间体及生物医用材料开发,具有广阔的市场前景。乙醇酸酯的生产技术有多种,如:乙二醛和甲醇一步合成法,甲醛羰化一酯化合成法,甲缩醛和甲酸法等等,每种方法都有特点,同时又有较高技术要求。目前,该类产品在国内少有规模化生产,不含卤素的产品更少,使该产品的应用开发,特别是作为医用材料的研发受到很大影响。我们经过前期研发及实验室中试生产,已完成了该产品工业化生产的技术优化,适合甲酯、乙酯等各类不同乙醇酸酯的生产,满足吨级以上规模化生产要求。该项技术拥有自主知识产权。广泛应用于化工、医药、农药、饲料、香料及染料等许多领域。生产设备要求:常压可加温反应釜,精馏塔,可加温减压蒸馏装置等。环境污染情况:无重金属、强碱、重腐蚀物质或气体污染,生产过程中需使用少量常规无机酸,可处理后排放。【技术特点】:具有设备投资成本少,生产成本低,生产效率高,基本无副反应,产品无氯,纯度达到98%以上,具有较高附加值等特点,生产技术在国内处于领先地位。4.35邻、间、对位取代苯乙烯衍生物规模化生产技术【成果概况】:与普通苯乙烯相比,苯乙烯衍生物具有某些特殊159 性质,如:对氟苯乙烯、对氯苯乙烯、对溴苯乙烯,可用于改性聚苯乙烯的合成及新材料的研发。近年来,基于对氟苯乙烯单体的自组装两性高分子材料已成为新型药物传输系统(DDS)研发热点。对甲氧基苯乙烯、对乙酰氧基苯乙烯、对羟基苯乙烯,可用于光刻胶的合成,也可作为荧光增白剂、光敏剂等用于照相化学、光化学以及非线性光学等领域;对硝基苯乙烯、邻硝基苯乙烯、对氨基苯乙烯、邻氨基苯乙烯,可用于医药中间体的合成;对氨基苯乙烯衍生物是一类新型高效蓝色掺杂剂的基本原料,可用于新型有机薄膜电致发光器件的制造。此类化合物作为新型功能高分子材料、光化学材料及医药中间体的开发,具有广阔市场前景。此类化合物的现有规模化生产基本依赖催化合成方法,具有较高技术难度。目前国内在此系列产品上的生产基本属于空白,尚无规模化生产,企业或研究机构所需原料基本从国外进口或由我们实验室提供。我们经过前期研发及实验室中试生产,目前已完成了该系列产品工业化生产的技术优化,适合各类苯乙烯衍生物的合成,生产技术满足吨级以上规模化生产要求。该项技术拥有自主知识产权。此类化合物在功能高分子材料、液晶材料方面和生物医用材料领域也有着广阔的用途。【技术特点】:具有设备投资成本少,生产成本低,生产效率高,基本无副反应,纯度达到97%以上,高附加值等特点,生产技术在国内处于领先地位。生产设备要求:常压可加温反应釜,精馏塔,可加温减压蒸馏装置等。环境污染情况:无重金属、强酸、强碱、重腐蚀物质或气体污染。4.36高耐腐改性乙烯基树脂规模化生产技术【成果概况】:乙烯基环氧树脂(常称为乙烯基酯树脂)自六十年代末问世至今已有四十年左右的历史。首先由美国壳牌化学(Shell159 Chemical)推出Epocrgl品牌,随后在1966年由美国Dow化学推出Derakane品牌,紧随推出的是Ashland化学的Hetron品牌,以及日本昭和高聚物株式会社的Ripoxy品牌,其它的国外品牌或生产商有AOC、Interplastics等。由于乙烯基环氧树脂具有优良的耐蚀性、理想的机械强度、无色透明以及较为方便的施工工艺性,近三十年来,作为新一代耐腐蚀树脂而应用广泛于石油、化工、造纸、热电、医药、食品、环保、建筑等行业。国内现有的生产的乙烯基环氧树脂虽然在物理、化学性能上较其它高分子材料有明显的优势,但在某些极端条件下,其化学耐腐性,如耐98%浓硫酸或65%浓硝酸等方面与国外产品相比具有明显差距,很大程度上影响了其在高端产品中的推广与应用。国外虽有少数几家公司有这方面的技术,但出于技术保密,到目前为止,针对中国大陆的销售仅限于覆有该树脂的成品,而不对外销售树脂浆料。国内厂家只能代理其半成品的加工,无法获得原产树脂。基于上述背景,经过多年努力,对原有乙烯基环氧树脂做了大量的改进实验,从众多结果中筛选出了能基本达到耐98%浓硫酸、65%浓硝酸等强酸腐蚀要求的丙烯酸b-羟乙酯改性乙烯基环氧树脂,并完成中试实验及生产工艺的完善,技术指标达到客户要求。该产品可广泛用于实验台板、管道内壁,建筑外墙及其它需特殊防护材料的表面。该项技术拥有自主知识产权(ZL200510030132.X)。可广泛应用于石油、化工、造纸、冶金、热电、医药、食品、交通、环保、建筑等行业。【技术特点】:具有设备投资成本少,生产成本低,生产效率高,具有较高附加值等特点,生产技术在国内处于领先地位。生产设备要求:常压可加温反应釜,精馏塔,可加温减压蒸馏装置等。初期投资(按年产100顿规模计):设备:150万元,年产值:1.5千万元,利润:600万元(未去除人员费用),操作工人数:30名,场地面积:250m2。环境污染情况:无重金属、强碱、重腐蚀物质或气体污染。4.37新一代避孕药屈螺酮及相关中间体的合成技术【成果概况】:屈螺酮(Drospirenone)及其类似物,是一种高效、低毒、无副作用的新一代甾体类避孕药,最早是由法国Schering公司于2000年开发的第四代口服避孕药,具有抗盐皮质激素和抗雄激素的作用,具有广阔的市场前景。意大利一项研究显示,含有孕激素屈螺酮(drospirenone)的口服避孕药对骨代谢159 有良好的影响,因此该药尤其适用于有骨量减少和骨质疏松症危险并需要服避孕药的妇女。该研究纳入67例22~34岁的妇女,随机分为屈螺酮组23人、孕二烯酮组22人、对照组22人,服药时间12个月。6个月时,与对照组相比,两避孕药组妇女的吡啶诺林和脱氧吡啶诺林显著减少,屈螺酮组上述2种骨吸收标志物的减少更明显,但差异无统计学意义。与孕二烯酮组和对照组相比,屈螺酮组妇女血钙水平显著增加。12个月时,三组妇女脊柱骨密度、血清骨钙素水平和体质指数(BMI)均无显著变化。Sardo等人指出,12个月的观察期是十分有限的,长时期的观察将证明屈螺酮组的骨吸收和骨密度可能有更显著的改变。另据2006年9月《美国高血压杂志》报道,在接受依那普利治疗的绝经期后高血压妇女中,屈螺酮(drospirenone)和17-倍他-雌二醇(E2)联合应用具有明显的降血压促进作用。鉴于屈螺酮在药物研究领域广阔的应用前景,世界各国对该药的合成方法进行了深入研究。课题组经过多年深入研究,已完成公斤级生产条件的优化。除最终产品外,已探索成功了10多个相关中间体的合成条件,并公布了相关化合物单晶结构。相关合成方法成功避开国外专利保护,形成自主知识产权,目前申报三项合成方法专利,其中两项已经公开。【技术特点】:高效、低毒、无副作用,对骨代谢有良好的影响。该项目具有设备投资成本较少,生产成本低,生产效率较高,具有较高附加值等特点,生产技术在国内处于领先地位。生产设备要求:常压可加温反应釜,精馏塔,可加温减压蒸馏装置等。初期投资(按年产100公斤规模计):设备投入350万元,年产值1.5千万元,利润700万元(未去除人员费用)。环境污染情况:无重金属、强碱、重腐蚀物质或气体污染。屈螺酮作为化工原料的市场售价在2万美元/公斤左右,作为原料药销售,则价格更高。4.38α-羰基酰胺类化合物的合成技术【成果概况】:α-羰基酰胺类化合物在有机化学和药物化学中占有重要地位,α-羰基酰胺类化合物具有较强的生理活性,如抗病毒、多种酶和受体的抑制剂,治疗肌肉营养失调等,一些天然的产物中,如靛蓝、FK506中含有α-羰基酰胺类化合物的分子骨架。此外,α-羰基酰胺类化合物还是一类非常重要的中间体。传统的制备α-羰基酰胺的方法有很多,但是这些反应的原料不易得到,需要经过比较复杂的合成步骤;在有些反应中用到的反应原料或氧化剂毒性较大,易造成环境污染;部分反应的产率比较低或反应条件比较苛刻等等。本技术159 将酰胺以及催化剂用量的碳酸铯和催化剂用量的添加物溶于DMF中,经加热、稀释、过滤、纯化后即可得到所需的α-羰基酰胺。【技术特点】:本发明与现有技术相比较,具有原料易得,反应中使用催化量的碱和添加剂并使用常规反应溶剂,操作非常简单,条件温和,适合大规模工业生产。使用空气作为绿色氧化剂,反应环保;反应高效,产率可高达93%。4.39芳基嘧啶的邻位单卤取代化合物的制备技术【成果概况】:卤素广泛地存在大自然中,尤其是海洋中,很多卤素都是很好的抗菌药、抗炎药和抗肿瘤药物,有机卤化物还可以作为染料。芳基嘧啶及其衍生物在药物化学中占有重要的地位,同时其在有机发光材料中的应用也非常广泛,而一般的方法很难实现芳基嘧啶的高效构建。传统的制备芳基卤化物的方法有很多,但是这些反应的区域选择性不易控制,难以得到高区域选择性的单卤化产物。在某些反应中的反应原料局限性较大,卤化试剂毒性较大易造成环境污染,并且部分反应的产率比较低或反应条件比较苛刻。【技术特点】:本技术所制备的芳基嘧啶的邻位单卤取代化合物是一种重要的有机合成的中间体,该化合物经不同类型的有机化学反应,如Heck反应、Suzuki反应等,可以方便、快捷地合成出一系列芳基嘧啶衍生物。本技术方法原料易得,反应选择性高,并采用廉价的卤源。反应中使用常规溶剂,操作简单、条件温和、反应环保,反应产率最高可达95%,非常适合工业生产。4.40含烯炔结构的异吲哚酮类化合物合成方法【成果概况】:异吲哚酮是常见的活性分子骨架,具有很好的药物活性,159 已用于抗退行性神经疾病、受体的拮抗剂或激动剂以及酶的抑制剂等等。而共轭烯炔结构也是许多天然产物和药物分子中的重要结构单元,含有这类结构单元的化合物常具有较好的抗肿瘤作用。该化合物经不同类型的有机化学反应,如催化加氢反应、分子间亲核取代反应、Buchwald-Hartwig反应等,可以方便、快捷地合成出一系列的含氮杂环化合物。【技术特点】:本技术方法原料易得,反应产率高,底物适用范围广。反应中使用常规溶剂,操作简单、条件温和、反应环保,反应产率最高可达93%,非常适合工业生产。4.41石英晶体微天平湿度传感器【成果概况】:石英晶体微天平湿度传感器基于有序硅基介孔材料SBA-15,属湿敏材料及湿度传感器技术领域。采用比表面积大、吸附性能好、孔径均一且尺寸在纳米尺度上可调、结构高度有序的硅基介孔材料SBA-15作为石英晶体微天平(QCM)质量型传感器的湿敏材料,构建湿度传感器。本发明不仅为QCM质量型传感器找到了一种很好的湿敏材料,更为有序硅基介孔材料的应用开辟了一个新领域.【技术特点】:石英晶体微天平湿度传感器具有湿度量程大(可以在整个相对湿度范围内测量)、湿滞小、响应快、灵敏度高、重复性好、性能稳定、制作工艺简单,材料用量少、抗腐蚀、成本低、易于集成化等特点。4.42新型制冷剂异丁烷的气敏元件【成果概况】:根据1992年哥本哈根第四次保护臭氧层议定书缔约国大会决议,发达国家冰箱已全面禁用CFCs制冷剂及发泡剂,发展中国家禁用CFCs制冷剂及发泡剂日期也日益临近。目前.冰箱CFCs制冷剂主要有两种替代方案,即以美国、日本为首的采用HFC-134a替代CFC-12方案和以欧盟为首的HC-600a代替CFC-12方案。相比之下,HFC-134a的GWP(温室效应系数)不为零,产生温室效应,是《京都议定书》中受限制气体之一。因而不是最终替代方案;而HC—600a的ODP(臭氧破坏系数)=0,GWP=0,无温室效应,属一步到位的最终替代方案。气敏元件的材料以SnO2-Fe2O3二元纳米复合材料为基础,通过掺杂贵金属元素Au、159 Ru,得到掺杂的气敏材料,然后将气敏材料经研磨后调成糊状,均匀涂敷在氧化铝陶瓷管表面后经退火处理,制得检测HC-600a制冷剂气敏元件。【技术特点】:制得的气敏元件具有对HC-600a制冷剂气体灵敏度高,对干扰气体选择性好,响应恢复时间短、稳定性好等优点,可用于新型环保制冷剂HC-600a的检漏及异丁烷相关行业的检测领域。4.43卤素制冷剂检测传感器敏感材料及气敏元件【成果概况】:卤素制冷剂检测传感器敏感材料分为两层,内层组分为SnO2纳米材料;外层材料为负载有Pd量子点的介孔SiO2。将SnO2纳米粉体研磨后调成糊状,均匀涂敷在厚膜元件表面,经退火处理使元件表面均匀涂敷负载有0.1%-1%Pd量子点的介孔SiO2增敏材料,再次退火处理可制得气敏元件。最后按厚膜半导体气敏元件制作工艺对气敏元件进行焊接、老化、封装、制得制冷剂R134a检测传感器元件。【技术特点】:气敏元件在卤素制冷剂检测中具有灵敏度高,稳定性好、响应恢复时间短的优点,可用于卤素制冷剂的检漏或检测领域。4.44便携式氢源【成果概况】:氢是重要的工业原料,作为无可替代性的未来的最清洁的能源,可用于汽车以及动力机械等的燃料。为此,美国于2002年还提出了“国家氢动力计划”。目前由于制备氢的能力较低,还远未解决氢源的紧缺问题。本技术采用纯铝粉体与水反应产生氢气的工艺,开发一种新的简单便携式产氢的方法,可直接为燃料电池汽车及其它中小型运输工具或器件所携带的燃料电池提供氢源。【技术特点】:不需特殊和苛刻的条件即可制得氢气,具有较高的产氢质量,产氢量高达3.7mass%的氢,不需催化剂,反应为化学中性,无污染,反应物可循环利用,成本低,工艺设备简单。159 4.45生物柴油生产技术【成果概况】:我国是一个石油资源相对贫乏的国家,储量仅为全球2%。我国又是世界上经济发展最为迅速的国家之一,对能源的需求量长期持续高速增长,除煤炭供应能够自给外,石油和天然气供给远远满足不了经济发展的需要,石油进口依存度逐年增大。原油紧缺和环境污染的严峻局面逼迫人们寻求环保可再生的替代能源。世界各国也纷纷采取措施,把发展生物质能源开发提高到战略高度对待。生物柴油生产技术属于现代生态能源技术,从可再生的植物油回收的食用油、动物脂肪通过各种化学过程生产,制得的长链脂肪酸酯称为生物柴油,特性与常规柴油相似,并与之混溶。制取生物柴油技术原理:利用生物油、酯,采用复合离子液体催化交联法经甘油分离最终获得生物柴油产品。生物柴油润滑性好,碳排放量低,象糖一样可生物降解,毒性比食盐低十倍,易于农产品产业化,有利于环境保护。生物柴油,反应活性高,反应速度快,生产过程环境友好,产物易分离,催化剂有液体酸的高密度反应活性和固体酸的不挥发性,可循环使用。结合现代工程技术设计的生物柴油生产线,原料极为广泛,植物油脂、动物油脂、植物油精炼后的下脚料、酸化油、各种油炸食品后的废弃油均能回收利用。生物柴油可用于任何柴油机。【技术特点】:与矿物柴油相比,生物柴油具有环境友好特点,其柴油车尾气中有毒有机物排放量仅为1/10,颗粒物为20%,CO2和CO排放量仅为10%。按照京都议定书,欧盟2008~2012年间要减少CO2排放8%,就燃料对整个大气CO2影响的生命循环分析(LCA)指出,生物柴油排放的CO2比矿物柴油要少约50%。生产速度快,转化率高,可循环使用;副产品为丙三醇(甘油);生产过程环境友好,无腐蚀;产品质量达标,尾气排放达标,高于欧洲最低排放标准。159 4.46酶的固定化及在生物柴油制备中的应用【成果概况】:生物柴油是指由动植物油脂与短链醇(甲醇或乙醇)进行酯交换反应所制备的脂肪酸单酯,可以直接使用或混合石化柴油作为燃料。目前国际上估算温室气体名单时,将生物柴油视为零排放,故生物柴油确实是符合环保要求的绿色能源。目前,生物柴油主要用化学法生产,即用动植物油脂与甲醇或乙醇在230~250℃、酸或碱催化剂的作用下生成。化学催化法存在工艺复杂、耗能高、醇必须过量、反应液色泽深、杂质多、甘油回收困难以及产生较多废水等问题。酶法反应具有反应条件温和(一般在40℃反应)、醇用量小、甘油易回收,废水少,设备要求低等优点,实现节能减排,日益受到人们的重视。但由于固定化脂肪酶价格昂贵,成为酶法制备生物柴油的主要成本,限制了酶法制备生物柴油工艺的大规模应用。本课题组针对目前固定化酶的不足,研究并得到了以丝瓜络为载体的固定化酶。游离酶即使在酶反应的最适合条件下进行催化,也存在着容易失活,反应后不能回收等缺陷,有时不易与产物分离,影响产品的纯度与质量。固定化酶不但仍具有酶的高度专一性、催化效率及作用条件温和等特点,而且比水溶性酶更稳定、使用寿命更长。【技术特点】:反应完成后经过滤或离心等简单的方法就可回收,重复使用,降低了酶制剂的成本;可以装成酶柱,当底物溶液流经酶柱时,就能发生酶促反应,适合于工业化应用;酶经过固定化后,稳定性一般都有所提高。由于丝瓜拥有立体网状结构,表面积很大,能够负载大量脂肪酶。同时富含纤维素,表面活性基团多,化学性质稳定,生物相容性又好,有利于脂肪酶酶的固载。加之种植简便、产量高,价廉易得,且又环保,故选择丝瓜络作为本次实验载体。以丝瓜络为载体固定化脂肪酶具有以下特点:操作简单,固定化时间为30min;固定化效率高,酶活力回收率达70%以上;反应活性高,以地沟油为原料进行生物柴油的制备,40℃下反应24h可达90%转化率;重复使用性好:重复使用10次活性不降低,该法固定化脂肪酶原料丰富,操作简单,成本低,性能稳定,适合于工业化生产。159 4.47其余技术成果目录1.热收缩管、交联薄膜防辐射技术2.低辐射环保型电线3.新型泡沫增稠剂的研制4.紫外光固化木器及塑料扣板涂料5.紫外光固化印刷上光油6.木材脱色及染色技术7.超薄型防锈润滑剂8.植物油改性制高级合成油9.软金属润滑剂摩擦镀层10.铁道抗磨轮缘脂11.水——乙二醇型难燃液压液12.涂料用水相增稠剂13.纸浆膨化剂14.氟烷基苯并二唑药物中间体15.氟烷基吲哚药物中间体16.钨N-油酰肌氨酸表面活性剂17.N-月桂酰肌氨酸钠表面活性剂18.液晶显示材料19.反式环丙烷衍生物及其合成方法20.含季鏻盐功能性端基聚丙烯酸酯的星形聚合物21.氨烷基硅凝胶固载有机稀土金属树形物催化剂22.N-取代邻溴苄酰胺类化合物的合成技术23.芳基嘧啶的邻位双卤取代化合物及其制备24.钨铼热导元件镀金25.印制电路板小孔金属化新技术159 五、环保、资源利用与生物技术5.1高性能污水净化槽【成果概况】:高性能污水净化槽集沉淀、厌氧和好氧处理及消毒等单元于一体,以高效生物处理技术为核心,系统启动采用高效复合微生物菌种进行接种和驯化,适用于处理有机类型的污水,如生活污水和一般有机工业废水的处理、有机污染水体的净化等。该净化槽能根据污水水质和对出水的要求,灵活调整处理参数,使出水水质达到国家和地方的排放标准,符合国家中水回用标准。其突出优点在于以高效的二级生化工艺达到一般需经三级处理才能达到的出水水质标准。在国内中水回用的用途有:冲洗厕所、道路清扫、消防、城市绿化、车辆冲洗、建筑施工等。高性能污水净化槽适用于小规模孤立污染点源的有机类型污水(主要有生活污水)处理,如:住宅生活污水;远离污水接纳管的分散性的人居场合污水,如别墅、饭店餐厅、宾馆旅店、公共厕所、娱乐场所、展览场所的污水的净化处理;适用于不准排污的交通运输工具的污水处理与回用;适用于浴池和泳池污水处理与回用,还适用于洗车废水的处理与回用;适用于小型景观封闭水域的水体净化;适用于淡水水产养殖场的水体净化;还适用于微污染饮用水源的生物预处理。本净化槽系统的原理也适用于更大规模的污水处理。【技术特点】:159 系统采用独特的构筑物结构、独特的流体传送系统和独特的生物载体(填料)组合。本系统装置可根据地形、位置及污水水量的大小任意组合,布置安装方便,本装置运行无噪声和臭气污染,剩余污泥量很少,不需排泥,避免了一般污水处理系统的污泥处理与处置问题。污水净化槽主体由于采用FRP材质,内部填料和管道等也采用优质材料,因此,净化槽美观、质轻、耐腐蚀、强度高、使用寿命长,在一般气候和地理条件下,可至少使用20年以上。系统投资成本低;净化槽正常运行一般仅需气泵进行曝气而耗用少量动力及极少量用于处理水消毒的药剂,系统一旦生物挂膜完成、正常运行后,一般无需专门的操作,维护管理十分方便。系统可根据污水产生量的变化,采用自动化的间歇运行模式。经过净水槽处理可达到的出水水质为:CODcr:<100mg/L或CODcr:<30mg/LBOD5:<30mg/LBOD5:<3mg/LNH3-N:<10mg/LNH3-N:<1mg/LSS:<70mg/LSS:<10mg/L无色、无嗅无色、无嗅pH:6.5-8.5pH:6.5-8.5总大肠菌群:≤3个/L5.2化学试剂厂废水处理技术【成果概况】:化学试剂厂排放出含有无机盐,多种重金属离子和氨氮等污染物废水。由于氨氮和重金属离子高,因而属难处理的废水,本项目采用先破络合剂,然后加入凝聚剂进行混凝沉淀等组合工艺处理。经多年运转使用,效果良好,排放水质中的Cu、Ni、Zn、NH3-N等均达到排放标准。适用于电镀、冶炼及加工及化学试剂厂排放废水处理等场合。【技术特点】:破络合剂氨氮效率高是本项目的技术关键;处理成本为0.50~0.70元/吨废水;Cu、Ni、Zn去除率为99.5~99.8%。5.3制药废水处理技术【成果概况】:抗菌素制药工厂排放出废水其成份为:COD1700~3300mg/l、BOD5800~1440mg/l、NH3-N90-114mg/l、pH=4.5-5,对于上述废水采用生物接触氧化——凝聚气浮工艺处理效果良好,获得COD去除率为91—92%,BOD去除率为96—97%的良好效果,适用于制药行业抗菌素废水处理场合。【技术特点】:生物接触氧化——气浮工艺操作简单,处理费用0.20~0.30元/吨废水,COD去除率为91—92%。5.4电子束辐照去除水体生物污染【成果概况】:电子束对水厂管网内的有害生物及代谢产物产生的污染进行彻底的去除。利用电子束在短时间内使水分子反应产生大量的•OH、eaq-、•159 H、H3O+等自由基,与有害物质发生反应,将其降解,表达生物活性的必需基团被改变或去除,污染讲解。并通过终止生物新陈代谢、中断合成蛋白质使其死亡。建立了电子束用于水体生物污染去除的新型水处理技术。【技术特点】:电子束辐射产生的活性分子可以处理一些不易生物降解的有机污染物,对生物有显著的灭杀效应,不需要添加其他化学品从而不引起二次污染,污染物最终分解为CO2和H2O,不产生污染。电子束辐照去除水体生物污染技术可显著降低废水中的生化需氧量(BOD)和化学需氧量(COD),水体的辐射消毒和有机污染物的有效降解降解,最终实现污染物无害化、减量化目的。5.5水溶液中有机化合物捕集技术【成果概况】:水溶液中有机化合物捕集技术通过施加直流电场驱动离子型表面活性剂集合体在满足等速电泳的条件下移动,以限制离子型表面活性剂集合体在水中的分散,从而实现离子型表面活性剂集合体对水溶液中有机化合物的捕集。在分析样品的预处理、化工产品的纯化、生化试剂的制备和有机物污染废水的处理过程中,往往需要自水溶液中捕集有机化合物。【技术性能】:捕集水溶液中的有机物有利于实现对水样中有机分析物的富集、化工产品和生化试剂的精制和有机物污染废水的净化。本技术特别适用于替代原本采用液-液萃取富集和分离水溶液中有机化合物的分析试样预处理方法或工序等。本技术具有自主知识产权,具有经济、避免使用易燃或有毒有机溶剂、易于自动化的特点。5.6芳香类化合物污染水体的治理技术【成果概况】:随着我国经济的迅速发展,人类赖以生存的水环境的污染越来越严重。159 芳香类化合物是各种造纸、染料、香料、农药不可缺少的主要成分之一,工业生产和应用中的诸多环节都涉及到芳香类化合物,特别是印染废水、造纸废水、你要废水中的含量最高。工业废水中的芳香类污染物毒性高、难降解,如不及时防治和治理,将会给人类生活带来巨大灾难,近年来备受关注。本技术采用零价铁基材料可去除水体中芳香有机化合物,零价铁基材料具有成本低(如铁基材料加工时的下脚料),易回收和环境友好等特点。经过适当预处理零价铁基材料可以用来去除水体中芳香有机化合物,如印染和染料等工业生产废水中芳香有机化合物污染的治理。【技术性能】:以零价铁基材料可去除水体中芳香有机化合物的技术方便有效,简单易行,对治理芳香类水体污染具有显著的可操作性。5.7混凝剂聚合硫酸铁铝与聚合氯化铁生产线【成果概况】:混凝剂聚合硫酸铁铝生产线以硫铁矿焙烧废渣、氢氧化铝等含铝原料、含铁废硫酸与工业硫酸等,采用酸溶、催化氧化、水解聚合、固液分离的技术路线,用于水净化处理;工艺简单、流程短、投资省,设备运行稳定可靠、成本低,产品质量稳定。聚合氯化铁生产线以含铁废盐酸与工业盐酸等采用催化氧化、水解、聚合一步法制备的技术路线,进行水净化处理;工艺简单,流程短,无二次污染,不需要加热,生产装置运行稳定可靠,产品性能稳定。现有工业级液体产品。【技术性能】:聚合硫酸铁铝生产线主要技术指标:Fe2O3·Al2O3(%)≥17,Fe2+(g/1)≤0.5,盐基度(%)10-15,红褐色粘稠液体;聚合氯化铁生产线主要技术指标:比重(20℃)≥1.45,Fe2O3(%)14-15,Fe2+(g/l)<0.5,盐基度(%)4-7,PH0.5-1.0,黄褐色液体。5.8混凝剂聚合硫酸铁生产技术【成果概况】:聚合硫酸铁简称聚铁,代号为PFS,是近期发展起来的一种新型高效无机高分子混凝剂,是一种带有盐基度的硫酸高铁,其成份可用通式[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m159 ,式中n<2,m=f(n)来表示,它具有投加量少,效率高,凝聚快,絮体比重大,沉降速度快,适应水体PH范围宽(4~11),不产生铁离子后移,除COD、浊度与脱色能力强,污泥浓缩,脱水能力强,水处理费用低与无毒等特点,被称为是继明矾、硫酸铝、碱式氯化铝后的第四代混凝剂。本成果系利用含铁废硫酸或工业硫酸、硫酸亚铁生产聚合硫酸铁。可广泛用于自来水、发电、矿山、冶金、化工、轻纺、印染、皮革等企业的饮用、工业用水及废水处理。【技术性能】:本技术特点,是采用催化氧化、水解、聚合、成固制备的技术路线,经工业生产实践证明,工艺简单、流程短,无二次污染,生产装置运行稳定可靠,现有工业级与饮用水级液体产品,产品质量达到日本同类产品先进水平;工业级与饮用水级固体产品,产品质量属国内领先水平。液体产品:比重(20℃)≥1.45,Fe2O3(%)≥16,Fe2+(g/l)≤0.5,盐基度(%)10~15,PH0.5~1.0(红褐色粘稠液体)。固体产品:(淡黄色粉末)Fe2O3(%)≥32,FeC(%)<0.1,盐基度(%)10~15,水不溶物(%)≤0.1。5.9混凝剂聚合氯化铝生产技术【成果概况】:聚合氯化铝是一种新型、高效无机高分子混凝剂,化学通式为[Al2(OH)nCl6-n]m可广泛用于自来水厂、发电厂(热电厂)等各类工厂给水与工业用水净化以及各类工厂如化工厂、冶炼厂、石化厂、造纸厂、印染厂、染化厂等废水处理,其性能优于硫酸铝,另有投加量少,矾花大,除COD、色度及悬浮物性能好等优点。原料采用铝矾土或铝厂副产铝灰、工业盐酸或废盐酸均可。产品质量达到国外同类产品先进水平。本产品可广泛用于自来水厂、热电厂、印染厂、石化厂、皮革厂、洗染厂等单位给水净化与废水处理。【技术性能】:工艺简单、流程短、投资省,设备运行可靠、成本低,产品质量稳定,产品可根据用户需要制成液体或固体产品。产品质量达到国内领先水平。饮用水级液体产品:Al2O3≥12%,盐基度60~80%,水不溶物≤0.2%。饮用水级固体产品:Al2O3≥30%,盐基度60~80%,水不溶物≤0.5%。5.10汽车、家具伴侣——净气宝【成果概况】:159 目前,汽车、家庭等装饰材料和家具中都不同程度含有多种挥发性有机污染物如甲醛、苯、甲苯等,这些物质所具有的毒性和刺激性,能导致人呈现各种不适反应,如眼、鼻和咽喉干燥,易感到疲乏、无力、头痛、记忆力减退、恶心、皮肤瘙痒等,严重时可对人们正常工作、学习和生活产生不利影响,有的甚至会诱发各类疾病。针对日益严重的室内空气污染问题,上海大学纳米科学与技术研究中心采用新型纳米材料经科学方法加工制备净气宝产品。该产品能高效吸附和降解多种有害气体,放置在家具、居室、汽车等气体浓度较高的地方,能有效吸附环境中的有害气体如甲醛、苯、甲苯、烟气等,显著减低环境中有害气体的浓度。一般浓度甲醛气体(5ppm左右)48小时后去除率大于80%。能广泛应用于家具、厨房、卫生间、汽车、居室、KTV包房等有机气体浓度较高的环境,可切实降低室内空气污染,提高人们居住环境质量。【技术特点】:采用新型纳米材料科学配方加工而成,吸附速度快、吸附量大,对有机污染物、细菌等均有良好的去除效果;具有使用一段时间后,可将产品在室外阳光下晒4~6小时,吸附在净气宝中的有机气体会逸出,或由于净气宝中光催化材料的作用而被迅速氧化、分解,此时产品基本恢复其吸附和降解功能,因而可循环使用。本品安全、无刺激性,不会产生二次污染。外观为白色小球,5ppm甲醛气体48小时后去除率≥80%。5.11特效管道疏通剂【成果概况】:公共场所或家用水斗、洗脸盆、浴缸等设施的下水管道使用日久容易被毛发、骨渣及其它有机物等堵塞。本技术是采用多种助剂与添加剂等配制而成的溶液,使用时直接注入管道中,能有效地去除管道中的有机堵塞物,从而疏通管道。可用于家庭、宾馆、单位内各种用水设施的下水管道被有机物堵塞时的疏通。【技术特点】:159 对凝滞于U形部位和S形管道的毛发、油污垢、茶叶渣、骨渣等各种有机物质有特殊的溶介作用,一般能在10分钟内使毛发快速软化,直至溶化,从而消除阻塞;对管壁(包括各种金属、塑料、水泥管道等)无损害和腐蚀作用;无毒、无污染、无三废,对环境无任何不良影响;操作简便,省力实用,平时如定期使用,可确保下水管道无阻塞;能有效地杀死下水管道中的各种病菌,起到消毒、杀菌作用。5.12硅片清洗剂【成果概况】:随着信息时代的到来,作为其基础的硅片的生产、加工和使用得到迅猛的发展。因硅片的清洗要求非常严格,现多采用昂贵的进口清洗剂。SDC-30硅片清洗剂正是为有效替代进口而成功开发的一种硅片清洗剂。可广泛应用于电信、电子、机电等企业加工生产过程。【技术特点】:生产工业简单,价格适中;清洗能力优良,高效和无毒,是完全可以替代国外同类进口产品的绿色环保型清洗剂;清洗液无需排放,只要不断添加新液即可;如在超声波清洗剂或流动的清洗液中进行清洗,效果更佳。硅片清洗剂的性能指标:低泡,硬水中稳定性合格(JB4322-86),清洗能力>95%,PH值为1~2。5.13利用固体废弃物生产透水混凝土【成果概况】:随着城市现代化建设的不断发展,城市被钢筋混凝土所覆盖,不透水路面呼吸性差,无法渗透雨水。目前,生活和工业用水仍以地下水为主,过量开采,使得地下水位急剧下降,地表生态开始失衡,环境问题越来越严重。透水混凝土可广泛用于广场、人行道、公园内道路和停车场等。混凝土的生产需要使用水泥和消耗天然石料。天然石料的大量开采和使用,会造成水土流失和自然景观恶化,严重影响社会的可持续发展,甚至危及子孙后代的生存。据不完全统计,中国目前每年产生的建筑垃圾达到1亿吨左右,而长期积累的建筑废弃物将高达数亿吨。把建筑废弃物回收利用,代替部分天然资源生产建筑材料及透水混凝土,是保护自然资源,改善环境,推进可持续发展的一条重要途径。【技术特点】:透水混凝土是生态友好型混凝土,透水混凝土具有多孔结构、孔隙率大的特点,可以渗透雨水和其他水源,增加城市地下水资源,改善城市气候,保护环境。159 5.14环保型P·S水泥【成果概况】:现在,国家把发展循环经济,树立全面、协调、可持续的科学发展观提到了一个前所未有的战略高度。作为国民经济基础工业的水泥行业和作为国家建设的基础材料的水泥,其生产必须遵循循环经济和可持续发展的原则,朝着低能源负荷、低资源负荷和低环境负荷的发展方向。因此,水泥工业必须走环保型水泥的道路,才是水泥行业可持续发展的道路。【技术特点】:环保型水泥包括以下三个层次的内容:充分利用各种工业废渣和其它资源,最大限度地减少能耗大、污染严重的水泥熟料的生产和使用;简化加工工艺,尽量降低使用工业废渣和其它资源时的二次能源消耗;提高利用工业废渣和其它资源的科技水平。本技术遵循上述指导原则,充分利用了高炉渣和脱硫石膏,大幅度地降低了能耗,并提高了矿渣微粉的活性,成功地研制了环保型P•S水泥。5.15大掺量粉煤灰制取干粉状外墙腻子【成果概况】:粉煤灰是粉煤燃烧后排放出来的固体废弃物。它的大量堆积,既占用了土地,又对周围的环境和水域造成了严重的危害。本项目利用粉煤灰作为活性填料,使用高效复合激发剂激发其潜在的活性,制取一种单组分、高性能的干粉状外墙腻子,为粉煤灰的综合利用开辟了一条新的途径。随着市政、基建、房地产的建设和发展,该产品有着广阔的市场的前景。【技术特点】:综合利用、变废为宝,开发了大掺量、低成本、高附加值的新型建筑材料新产品。主要技术性能指标达到和超过“JC/T3049—1998”标准。可应用于涂料底料、建筑腻子。5.16环保型内外墙建筑用腻子【成果概况】:159 内外墙建筑用腻子采用水溶性树脂、粉料、助剂以及固体废弃物等制成。可作为内墙涂料的基层和底料或外墙涂料的腻子,适用于各种墙面和基层。与现在人们习惯使用的胶水、化学浆糊、熟胶粉等和老粉、白水泥、滑石粉等拌和的腻子相比,具有如下优点:统一标准;粘结力好,保持饰面的均匀;杜绝甲醛等有毒物质;不开裂、不挂粉,耐水性好;施工简便;墙面涂刮好,致密、平滑,可节省面料的使用量,是一种新型的内外墙标准装饰材料。可广泛用于涂料底料,建筑腻子等。【技术特点】:有两种产品:粉状和胶状。粉状产品无需添加任何辅助材料,用水调和均匀,批刮到基层上。胶状产品可直接使用。要求刮涂平整,待干后进行局部修整,即可在上面刷(滚)涂任何牌号的内外墙涂料。质量达到和超过国家“建筑室内用腻子”标准或相关标准。5.17建筑用耐水腻子【成果概况】:建筑用耐水腻子采用水溶性树脂、粉料、助剂等制成。可作为内墙涂料的基层和底料或外墙涂料的腻子,适用于各种墙面和基层。与现在人们习惯使用的胶水、化学浆糊、熟胶粉等和老粉、白水泥、滑石粉等拌和的腻子相比,具有如下优点:统一标准;粘结力好,保持饰面的均匀;杜绝甲醛等有毒物质挥发;不开裂、不挂粉,耐水性好;施工简便;墙面涂刮好,致密、平滑,可节省面料的使用量,是一种新型的内外墙标准装饰材料。【技术特点】:产品包括粉状和胶状。粉状产品无需添加任何辅助材料,用水调和均匀,批刮到基层上。胶状产品可直接使用。要求刮涂平整,待干后进行局部修整,即可在上面刷(滚)涂任何牌号的内外墙涂料。质量达到和超过“JC/T3049-1998建筑室内用腻子”相关标准。可以用于涂料底料,建筑腻子。5.18高品质环保型内外墙涂料【成果概况】:159 为了更好地适应我国各地的地理、气候、环境和建筑特点,研制出了高品质环保型内外墙涂料。经反复筛选最佳配方的原辅材料,采用先进的生产工艺、技术和设备,其产品性能指标全面达到国家标准,是对自然环境及人体无任何毒害的绿色环保型产品。生产成本和市场售价与内外墙涂料,乳液等有关,经济效益可观,如年产500吨,产值为500万元,则利润可达200万左右。【技术特点】:高品质、环保型。主要技术性能指标达到和超过国家“GB/T9755-2001合成树脂乳液外墙涂料”和“GB/T9766-2001合成树脂乳液内墙涂料”标准。利用工业固体废弃物制造环保型干粉涂料适应循环和低碳经济的需要。5.19新颖环保型内墙涂料——瓷光壁【成果概况】:瓷光壁涂料是一种无挥发性有机溶剂、无毒害物配料的全水溶性内墙涂料,特殊的材料组合与工艺使其最终涂层具强耐水性,可耐水洗刷1000次以上(国家标准与日本工业标准内墙涂料这项指标为300次),以刮涂方式施工。有机挥发物(VOC)近于零(实测值为0.1g/L,国家控制指标为≤250g/L),其涂层坚实致密、细腻平滑、光洁如瓷,透气性好,无毒、无味、无污染,是综合性能极好的“绿色”涂料品种,是真正的“绿色”产品,技术鉴定和查新检索认为本成果达到国际先进水平。曾获新加坡国际专利展“金狮奖”和1998年上海市“四新”产品博览会金奖及2001年上海市科技进步三等奖。【技术特点】:无毒,强耐水涂装面光滑而无反光、透气、无静电,不易附着灰尘,使用寿命长。全面达到和超过国标GB/T9756-2001及日本工业标准JIS5960内墙涂料指标要求。以年产销售1000吨计算,利润为300万元左右。5.20干粉状瓷砖粘合剂【成果概况】:目前,在建筑装潢行业中,作为建筑材料瓷砖、地砖铺设用的粘合剂,传统使用的一种为聚乙烯醇缩醛加水泥,高分子乳液加填料、水玻璃加填料以及高分子材料与水泥基的改性粉状产品,上述瓷砖粘合剂,其原料成本价格较贵,而且对环境保护也不利。本项目以粉煤灰为主要原料制取了一种价格便宜、性能优良、粘结力强、施工性能好的瓷砖粘合剂。用于瓷砖、地砖的铺贴。159 【技术特点】:干粉状瓷砖粘合剂为单组分,在现场加水搅拌即可使用,施工方便,为固体废弃物的综合利用开辟了一条新的途径。符合行业标准。5.21混凝土界面处理剂【成果概况】:用固体废弃物——粉煤灰为主要原料制备的混凝土界面处理剂,是一种用于混凝土或混凝土砌墙基材表面的处理剂,经该界面处理过的基层表面,再进行水泥矿浆的粉刷,可以增强混凝土面与矿浆面的结合力,有效地避免了矿浆抹灰层的空鼓、起壳、脱落等传统建筑中量大面广的通病,从而取代费时费力的人工凿毛处理工艺。主要用混凝土基层抹灰的界面处理。【技术特点】:以粉煤灰为主要原料制备的一种单组分产品,运输方便,施工性能好,可有效地增加水泥矿浆对基层的粘结力,达到有关标准。5.22混凝土用复合矿物掺合料【成果概况】:混凝土用复合矿物掺合料是以工业废渣和天然矿物等为主要原料,分别磨细,按一定的配比,经充分混合均匀而获得的一种混凝土用新型掺合料,用以等量取代混凝土中30—50%的水泥。而且可以大大提高混凝土的质量和性能。产品符合上海市企业标准(Q/SUIV02-2003)。并经海市建筑材料及构件质量监督检验站检测。本技术可用于混凝土生产。【技术特点】:水泥工业是消耗天然资源和能源大而且对环境污染严重的工业。因此,在混凝土生产中,加入复合矿物掺合料,等量取代30—50%的水泥,既能保证混凝土的质量,改善和提高混凝土的性能,又能降低混凝土的生产成本。5.23超细钢渣微粉的制备技术【成果概况】:159 随着我国钢铁产量的逐年增加,排出的钢渣也随之增加。将钢渣微粉化是综合利用钢渣和提升钢渣技术附加值的关键途径。然而,由于钢渣中渣和铁夹杂在一起,结构致密,硬度高,不易破碎和粉磨。长期以来用传统的粉磨设备加工钢渣一直比较困难,目前在钢渣微粉的应用技术领域中钢渣微粉的比表面积≤500m2/kg,而且≤40μm粒径的钢渣微粉仅占65%以下,钢渣微粉中的含铁量≤1%,金属铁除净率不高。本成果的目的在于提供一种粒径小于30μm(按质量计)≥90%的超细钢渣微粉的制备技术及其生产工艺,采用预粉磨系统和终粉磨系统可高效去除钢渣中的金属铁,使最终产物中的金属铁含量小于05.%。超细钢渣微粉的比表面积大于600m2/kg;粒径小于30μm的超细钢渣微粉大于90%(按质量计);综合吨电耗小于70kwh。【技术特点】:其技术经济指标优于目前国内外钢渣微粉产业所达到的指标。5.24改性超细粒化高炉矿渣微粉的制备技术【成果概况】:改性超细粒化高炉矿渣微粉的制备工艺和技术,这种改性超细粒化高炉矿渣微粉作为胶凝材料可在建筑技术领域中获得广泛应用。粒化高炉矿渣是炼铁过程中排出的固体废渣,经水淬急冷后的产物,其玻璃体结构内含有较高的能量,潜在活性大。然而,粒化高炉矿渣由于硬度大,较难磨细。其粉磨生产工艺按磨机类型可分为:立式磨机、卧式球磨机和振动研磨机。国外一般采用立式磨机,国内大企业亦已采用,而中小企业一般采用卧式球磨机。采用立式磨机,按照国家标准一般S95级矿渣微粉的比表面积控制在400~420m2/kg范围。卧式球磨机矿渣微粉比表面积一般只能控制在350~370m2/kg。这些矿渣微粉,由于三天活性指数一般低于65%,早期强度明显偏低的弱点,使它的潜在活性得不到充分发挥,使用性能也受到很大的局限性。改性超细粒化高炉矿渣微粉产品供应给混凝土搅拌站,可大掺量取代混凝土中的水泥用量,用于配制高性能混凝土。配制高等级矿渣硅酸盐水泥,不仅填补了国内此类产品上的空白而且可创新推出52.5,62.5高标号矿渣硅酸盐水泥。【技术特点】:本技术能制得比表面积大于500m2/kg的改性超细粒化高炉矿渣微粉,其生产工艺简单、能耗低。159 5.25利用工业固体废弃物制备新型建筑材料【成果概况】:随着国家建设的飞速发展,作为国民经济基础产业的电力工业和钢铁工业也发展很快。电厂与钢铁厂的规模不断扩大,导致了粉煤灰、高炉渣、钢渣、脱硫石膏等废渣的排放量急剧增加。大量工业固体废弃物的堆积,占用了土地,对周围环境和水域造成严重的危害。因此如何保护环境,发展循环经济,变废为宝,是利在当代、功在千秋的大事,具有经济、环境和社会效益的大好事。工业固体废弃物综合利用的重点应该放在开发大掺量、低成本,高效益、高附加值的新技术和投资少、见效快的新工艺和新产品上。本成果利用各种工业固体废弃物(粉煤灰、高炉渣、钢渣、脱硫石膏、电石渣等)研究、开发和生产:混凝土用复合矿物掺合料、界面处理剂、透水混凝土、内外墙腻子、涂料、保温材料、瓷砖粘合剂等各种新型建筑材料。利用工业固体废弃物的处理和制备新型建筑材料,本成果共计申请发明专利16项,其中7项已授权,所作的工作具有创新性和前瞻性。【技术特点】:工业固体废弃物制备新型建筑材料符合国家可持续发展、循环经济和绿色环保的要求,又能降低建筑材料的制作成本,提高建筑材料的性能,必定有着广阔的市场前景。5.26电石渣的处理及其资源化【成果概况】:电石渣主要成份是氢氧化钙,80%左右的颗粒在10-50微米之间,一般呈稀糊状,流动性差。部分用于填土作地基或筑路用,大部分都没有被处理和利用。目前国内外尚无较好的处理方法以及使其资源化。本成果不但能使电石渣得到处理,并能回收利用使之成为生产涂料和腻子的主要原料,已申请发明专利,专利公开号CN1459793A。2003年荣获上海市科技进步三等奖。可用于内墙涂料,建筑腻子。以年产销售3000吨计算,利润为500万~600万左右。【技术特点】:粘结力强,耐水洗,不起皮脱落,无害、无气味,装饰效果好,制作成本低。达到和超过“GB/T9756-1995合成树脂乳液内墙涂料”和159 “JC/T3049-1998建筑室内用腻子”标准。5.27添加氧化铝工业废料赤泥的新型型煤【成果概况】:在燃料加工技术领域,可利用氧化铝工业废料赤泥为添加剂提高型煤燃烧率。本技术以氧化铝生产厂的废料赤泥为原料,经烘干研磨,然后将赤泥细粉添加到煤粉中,经共同研磨混合均匀后,喷洒5-10%的水,混合均匀后用液压机将上述混合物压制成煤球,最终制成具有较高煤炭燃烧率的型煤。【技术特点】:本技术制得的煤球其煤炭燃烧率可提高12-15%,为综合利用氧化铝工厂废料赤泥开阔有效途径,可有效解决保护环境防止污染问题。5.28水果纯天然原味果汁生产技术【成果概况】:纯天然原味果汁,不添加香精、色素等,采用现代高新科技方法,可完全保留新鲜水果的风味和营养,保质期因水果不同在6、9、12个月不等。设备投资成本较传统工艺减少三分之一以上,特别适合哈蜜瓜、杨梅、草莓、香梨等目前国内外难以解决的高难度果汁加工。纯天然原味果汁加工工艺国内外首创。各种水果需保持其新鲜原味的果汁加工,更加适合高难度果汁的加工。【技术特点】:保持新鲜水果原味,不添加任何香精、色素,防腐剂。保质期长及营养,保质期为6、9、12个月不等。5.29具生鲜特征风味的热敏性果蔬饮料加工技术【成果概况】:常规果蔬汁(饮料)生产过程中采用加热杀菌法,加热常使一些热敏性果蔬生产的果蔬汁(饮料)损失其原有的生鲜特征风味(香气和口味)、营养成分和色泽,产生“煮熟”味。本技术采用新的果蔬汁(饮料)工艺则能解决这一难题。适合的热敏性果蔬如哈密瓜、黄瓜、香瓜、甘蔗、蕃茄、胡萝卜等。2000吨/年果蔬汁(饮料),设备投资30~50万元,厂房1000~2000M2。【技术特点】:159 加工的产品不添加色素、防腐剂、香精,其它质量指标符合中华人民共和国农业行业标准(绿色食品—果蔬汁(饮料)NY/T434-2007。)5.30红薯饮料、果酱类产品生产技术【成果概况】:纯天然烤红薯风味饮料等产品以红薯为原料,采用食品现代高科技方法提炼加工而成,具有红薯的保健功能和烤红薯风味,不含任何人工添加剂。红薯深加工系列产品包括“纯天然烤红薯风味红薯汁(澄清型)”、“纯天然烤红薯风味红薯汁(果肉型)普通型、通便功能型”、“纯天然烤红薯风味饮料酒”、“纯天然烤红薯风味红薯酱普通型、通便功能型”。这些产品全部包含了红薯的药用和保健功能成分,如胡萝卜素A、维生素C、维生素B1、维生素B2、烟酸、胶原粘多糖、类雌性激素、脱氢表雄甾酮(DHEA)、膳食纤维和果胶,属于生理碱性食品、防癌食品、长寿食品。以红薯为原料可以开发新型饮料、饮料酒、酱、馅,或其它调配食品,冰淇淋等。【技术特点】:具有纯天然烤红薯风味和显著的通便功能,不添加香精、色素、防腐剂等。5.31红薯精华素制备技术【成果概况】:我国红薯种植面积为1.5亿亩左右,年总产量约1500亿公斤,种植面积和总产量均位居世界之首。目前,红薯的开发利用主要为淀粉及其加工产品,红薯分离淀粉后的物料,占鲜薯重量的75%,从今天的食品营养与健康角度看,却是红薯最精华的部分。一般用作饲料或弃置环境,使在我国原本就并不丰富的食品资源被白白浪费。红薯的开发,由于资金投入少,虽然开发了一些粉丝产品,但远没有做到物尽其用,产品科技含量不高,经济效益亟待提高。红薯精华素能促进人体健康,调节肠道生理机能,促进肠道健康的保健食品。食后不泛酸,不胀气,不胀胃,不影响正餐的摄入,纯天然,获取不受红薯生长季节性限制。不致泻,不腹痛,大便成形且柔软而滑爽。特别适合便秘、肠炎、痔疮、肛旁脓肿、高血压患者及肠癌易患人群。对普通人群有预防作用。159 红薯精华素能制造促进人体健康,调节肠道生理机能,促进肠道健康的保健食品。红薯精华素拥有巨大的消费群体,市场广阔。医生认为,每2—3天甚至更长时间才排便一次,这就是便秘。据调查,我国30岁以上的成年女性,便秘发生率达40%,中老年男女便秘的发生率高达50%,我国已进入老龄社会。我国现有高血压病患者1.34亿人,每年至少增加300万人。便秘与我国居民的十大营养问题有着直接或间接的关系。痔疮患者,十男九痔。红薯精华素具有显著的市场优势,红薯通便,家喻户晓,妇孺皆知。比大豆纤维(如膳通)、果蔬纤维有更显著的效果。与通便茶(如肠清茶)相比,不引起腹泻、腹疼,通便温和,不影响身体健康。通便茶由中药配制而成,功能成分为食源性类致泻物质。目前上海市场行情为膳通:每盒20片,售价30元;通便茶:每盒12袋,售价30元。1kg鲜薯除淀粉后的物料可生产1盒精华素片,每盒40片,生产成本1元,售价为30元,利润空间很大。红薯精华素制备技术可以发展都市经济支撑红薯大产业,红薯分离淀粉和提精华素后的物料还能生产如下产品:烤红薯风味红薯饮料(液体、固体)、烤红薯风味红薯饮料酒、烤红薯风味巧克力、烤红薯风味香料、烤红薯风味果冻、烤红薯风味软糖、烤红薯风味馅料、烤红薯风味酱。利用不同品种的红薯(黑心、黄心、紫心、白心)可制成不同风味、功能、色泽的产品。红薯产业经济实体包括无污染的优良红薯种植基地、红薯精华素生产厂、策划包装与销售、高校和科研单位的全方位技术支持和新产品开发。【技术特点】:红薯精华素含有特殊的人体保健功能成分,如润肠通便素可以调节人体肠道的机能,促进肠道健康;胶原粘多糖能维持人体心血管壁的弹性,防止动脉硬化,减少皮下脂肪,防止肝肾中结缔组织萎缩,预防胶原病,对呼吸道、消化道、关节腔和浆膜腔也有很好的润滑作用;类雌性激素可保持皮肤细腻延缓衰老,这类植物性类雌性激素,对人体无副作用,可缓解妇女更年期症状,该类产品风靡美国;脱氢表雄甾酮(DHEA)能防止结肠癌、乳腺癌;红薯精华素是生理碱性食品可调节血液中的酸碱平衡,对维持人体健康有积极意义。红薯精华素是防癌食品,世界卫生组织公布的20种抗癌食物中,红薯高居榜首;红薯精华素还是是丰富的维生素A和维生素C之源。159 5.32高能电离辐射法生产膳食纤维素【成果概况】:膳食纤维(DietaryFiber,简称DF)指在人体内难以被胃肠分泌物消化吸收的一类高分子多聚物的总称。膳食纤维虽然不能被人体消化酶分解吸收,却可以作为功能性食品添加剂,对人体有重要的生理作用,是维系人体健康、不能被其他物质代替的一种营养素,我国已陆续将膳食纤维作为一种功能性食品原料用干食品工业,也可作为预防大肠癌、冠心病、糖尿病等疾病的主要食品。产品中的可溶性膳食纤维成份更能发挥生理功能。本技术采用高能电离辐射方法,以短棉绒纤维为原料,制取高纯度含有5~10%可溶性植物纤维的膳食纤维素。【技术特点】:目前,生产膳食纤维素主要有生物技术和化学技术,这两种方法最大的缺点是产生大量的废水,污染环境,同时生产流程长,工艺复杂。与前两种方法相比,高能电离辐射法生产膳食纤维素的生产流程短,工艺简单,几乎不产生工业废气物,是一种绿色低碳的生产技术。5.33抗癌食品—共轭亚油酸的研制【成果概况】:红花籽油中亚油酸的含量高达 83%,在我国西北产量很大。亚油酸含量高的油脂有两个不利的特点:1、容易自动氧化,氧化产物具有非常强的致癌作用;2、亚油酸是花生四烯酸的前体。花生四烯酸在体内的主要代谢产物是血栓素和白三烯。前者可导致高血压,而后者能诱发癌症。共轭亚油酸存在于牛奶、羊奶、牛肉等瘤胃动物来源的食品中,无毒,且具有抗癌和抗动脉粥样硬化的作用。本项目以红花籽油为原料生产共轭亚油酸。共轭亚油酸制备的主要原辅材料名称及来源渠道广泛,红花籽油、向日葵油,产自我国西北地区。共轭亚油酸具有抗癌和抗动脉粥样硬化的作用。按零售价每瓶50元计算,每年能够售30万瓶,则有1500万元的销售额,效益可观。【技术特点】:159 对从天然亚油酸转化为共轭亚油酸的催化反应及其影响因素,进行了较系统的研究;且得到了含共轭亚油酸62%的小试产品。共轭亚油酸含量达62%。5.34植物油脱臭物中维生素E的提取【成果概况】:维生素E(VE)是人体必需的维生素之一,具有其他物质所不具备的生物活性,而人体自身又无法合成。它是人体内重要的生理抗氧化剂,能够阻止生物膜及细胞中多不饱和脂肪酸的氧化,防止过氧化物的产生。此外,VE还具有增强免疫力、抗癌、抗不育等多种生理功能,VE还被作为抗氧化剂和营养强化剂添加于食品中。目前国内普遍使用的化学合成VE,它的生物活性低,且有毒副作用。而国外进口的天然维生素E价格昂贵,本项目以植物油脱臭物为原料提取天然VE。天然VE广泛用于药品、保健食品和化妆品中。主要原辅材料名称及来源渠道广泛,包括植物油脱臭物,油脂加工副产物等。【技术特点】:植物油脱臭物中维生素E的提取是一项很好的农副产品深加工和综合利用技术,对环境无污染,以含VE8~15%的原料,得到含VE达40~50%的产品。5.35人体抗氧化剂胶囊【成果概况】:随现代科学技术的进步和人们生活水平的不断提高,人们越来越关注自身的健康。而癌症、心脑血管疾病以及由此引发的老年痴呆症等一直是威胁人类健康的大敌。同时,物质生活水平的提高也伴随着人类要求长寿愿望的增强。现代研究表明,疾病与衰老都是由一类称为自由基的物质所引起。适当补充抗氧化剂,及时清除体内多余自由基是一条抵抗疾病、延缓衰老的有效途径。天然抗氧化剂由于具有低毒高效的特点,在“回归自然”159 的大潮中更受人青睐。目前市场上复合抗氧化剂一般存在成分不清楚、作用机理不明确等缺点。由于不同抗氧化剂极性不同、作用机理不同、作用靶点不同,这类抗氧化剂很难全面清除机体内各种不同类型的自由基。我们利用不同抗氧化剂之间的协增效作用,全面发挥各组份的活性,将四种天然抗氧化剂进行复合,筛选得到最佳复合比例,并通过大量药理试验证明了其强大的清除自由基、延缓衰老的作用。人体抗氧化剂胶囊可用于开发人体健康保健品。【技术特点】:对动物体无毒副作用,具有很强的清除自由基作用,能全面清除体内各种类型自由基,提高内源性抗氧化剂活性,提高动物体抗应激能力,延缓衰老的发生,动物试验表明:该产品使果蝇的寿命从53天延长到62天,延长率近20%。5.36医药或医药中间体类氨基酸产品【成果概况】:氨基酸是生物体的基本要素。有些氨基酸在生物体内能够合成,另外一些必须氨基酸不能在生物体内合成或合成量很少,必须从食物中获取。氨基酸产品不仅广泛用于饲料添加剂,而且广泛用于保健品,医药或医药中间体等。DL—天冬酰胺是一种重要的氨基酸,主要用于合成抗癌药物及抗癌药物的中间体,或饲料添加剂、食品添加剂等。近年来,国外,特别是美、日、德等国对DL—天冬酰胺的需求日益增加。但国外报导的制备工艺都存在着流程特别长、技术要求高的问题,大规模工业生产均有一定的困难。我们探索出一套DL-天冬酰胺的合成新工艺,以及分离纯化新工艺,具有工业化的前景。医药或医药中间体类氨基酸产品可用于合成抗癌药物或抗癌药物的中间体,是微生物培养基的营养成分,可以作为有机合成原料、饲料添加剂、食品添加剂-甜味剂等。【技术特点】:产品纯度达到工业级或医药级,工艺简单、易操作,生产成本低,收率高,经济效益好,基本无污染,环境效应好。5.37食源性致病菌分子检测标记的发掘技术【成果概况】:159 当前食源性致病菌分子检测技术存在着漏检和误检的问题,其根源在于使用的检测标记特异性不高。本技术基于微生物基因组学与比较基因组学的研究成果,通过海量基因组信息分析,获得高特异性分子检测标记。本技术的主要特点在于不需要大规模的生物学实验,实施过程中无任何生物危害,实施成本低。该技术获得的分子检测标记,不仅适合于食源性致病微生物的分子检测,同时也可以用于其他微生物的分子检测和鉴定,可用于食品安全,工业微生物的分子检测和鉴定。【技术特点】:本技术利用生物信息学和微生物基因组学相结合发掘食源性致病菌分子检测标记的方法,所得到的检测标记的特异性比现有的分子检测标记的特异性要高,且本发明不需要进行分子克隆、基因测序、PCR等分子生物学实验,可以节约成本。5.38辐照灭菌保鲜【成果概况】:辐照技术是应用钴-60放射性同位素材料,控制γ射线的剂量、剂量率,使其达到杀虫、灭菌、保鲜的作用。(1)虫害防治:许多农副产品,如粟子、红枣、笋干等非常容易生虫,如果在收获之时,将它们放入密封盛器,如塑料袋中,封好袋口,进行辐照,能够杀死虫卵。(2)防止农产品的发芽:最成功例子是大蒜的辐照抑制发芽,大蒜收获几个月后就会发芽,无法食用,辐照过的大蒜可存放到第二年春(大大提高销售价格)。(3)食品保鲜:水果食品如苹果,干制肉类产品如牛肉干等辐照后货存时间可延长1倍以上。(4)中医药的杀虫、灭菌:绝大部分中药都存在大量细菌,有些产品还存在虫卵等,用钴-60辐照可使这些产品的菌含量大大降低,符合国家标准。(5)卫生用品和医疗器件的杀虫、灭菌:卫生用品和医疗器件这类产品的钴-60灭菌在西方国家是一项很大的产业,年产值达几十亿美元。如尿布、卫生巾、卷纸、纸币、手术器件、医院用床单、床罩、一次性注射器等大量物品,都必须经过钴-60灭菌处理。随着国内产品的大量出口,辐照灭菌将有很大的市场。159 5.39其余技术成果目录1.锅炉钢管防锈剂2.二氧化氯高效杀菌消毒保鲜剂3.水箱抗微生物防二次污染的水泥涂料4.油漆废水处理技术5.环保型柔性树脂版洗版液6.植被生态混凝土预制块制备7.农作物幅照育种8.天然生育酚提取9.复合天然抗氧化剂10.超临界流体萃取中药血竭有效成份技术11.中药血竭提取物制备12.保健型超薄速溶口香膜片及其制备13.硫酸软骨素的制备技术14.大豆异黄酮片剂的制备技术15.基因重组融合蛋白制备技术16.怀山药皂甙提取技术17.α-葡萄糖苷酶固定化技术18.速溶性粉末状芫荽微胶囊调味料制备技术19.桑寄生凝集素制备技术20.合成深炸油抗氧化剂21.水凝胶——特种创面敷膜22.棉籽饼粕中棉籽糖回收23.农副产品加工废料中功能性低聚糖的回收24.桑椹等水果纯天然原味果汁生产及桑椹渣综合利用25.新型宠物保健食品159 六、通信、计算机及其他技术6.1高双折射率的光子晶体光纤【成果概况】:光子晶体光纤(PCF)是最近几年特种光纤研究领域的热点课题,其包层截面上具有折射率的二维周期性变化,利用光子带隙和全内反射效应来导引光波。典型的PCF结构是在光纤包层中含有二维周期性排列的微小气孔(微米量级),而纤芯是纯石英材料或空洞结构。PCF光纤截面结构参数的可变范围很大,通过合理的设计和配置,可以对光纤的各种传输特性进行调控。我们的研究工作主要集中在高双折射PCF光纤的结构优化设计和工艺实现方法及其保偏特性测试方面。探索了制备光子晶体光纤(PCF)的工艺技术,如:各种外径(0.6-1.0mm)薄壁(0.1-0.3mm)石英毛细管的拉制技术,各种几何外形(如正六面柱体)石英管(棒)的研磨技术,石英毛细管(棒)的密接拼合与套管封棒技术,预制棒中微孔气压的控制技术,拉丝炉温度场分布的控制技术等。制作了具有全同气孔均匀分布的PCF样品A和具有不同孔径的非对称结构的双折射PCF样品B。样品A:芯径约11.5微米,包层多孔区直径约60微米,其内对称均匀分布4层共54个微孔,孔径约3.25微米,孔间距约7.25微米。样品B:包层多孔区域直径约40微米,其内分布5层共84个微孔,孔间距约4.2微米,其中82个微孔直径约2.2微米,靠近纤芯两侧两个特殊微孔的直径约4微米,形成类椭圆形纤芯约4.3X5.4微米。对PCF样品的传输特性进行了实验测量,研究了光纤弯曲损耗在短波长段对PCF光纤透射谱的影响,运用波长扫描和磁光调制等方法,测量了非对称结构PCF样品的双折射拍长值及其随波长的变化规律。分别基于时域有限差分(FDTD)算法和多极子(Multipole)方法,编写了计算软件,光纤双折射的计算精度为10-6量级,可适用于研究非对称性截面结构的双折射光纤。研究表明,非对称微结构光子晶体光纤的双折射随波长的增大而增大,对应的双折射拍长随波长的增大而减小,而纤芯两侧两个特殊微孔的直径相对于包层其它微孔直径的变化越大,产生的双折射越强。159 非线性光学(超连续光谱光源),光纤传感(光纤陀螺、大电流传感器等)。【技术特点】:PCF多孔包层偏离对称性结构时,可以引起双折射效应,通过合理设计PCF多孔包层中的非对称性结构,可以将其双折射值提高到接近甚至优于常规保偏光纤(如熊猫型或领结型)的数值。由于PCF光纤包层中有许多微气孔,缓冲了外部应力对于纤芯的作用强度,也减缓了环境温度的变化对其性能的影响,使它比传统的保偏光纤具有更为优良的偏振态保持能力,可应用于各种光纤传感器中,改善其抗温度扰动和震动扰动的能力,提高稳定性和可靠性。主要技术性能指标:普通型光子晶体光纤(A类样品)在500-1700nm波长范围内可单模传输,零色散波长约为1000-1200nm,高双折射光子晶体光纤(B类样品)在1550nm的双折射拍长可以达到1-3mm的范围(依两侧边孔直径的变化幅度而定)。A类多孔光纤受侧向挤压引起的线双折射较小,为普通单模通信光纤的10~20%。在相同压力下,B类多孔光纤的偏振态的变化为应力双折射光纤的20-30%,保偏能力较强。B类多孔光纤的拍长随温度的变化率较小,比常规应力型保偏光纤小一个数量级。6.2光纤旋转连接器【成果概况】:光纤旋转连接器是基于光学折射和反射原理,通过光纤将光信号输入和输出,完成旋转状态下的过渡传输,保证了传输的光信号的连续性、稳定性,避免了旋转过程中直接扭转光纤而对光纤造成的损坏,并可根据通信线路中所需光缆通路的多少可以分为单通道到多通道等不同规格,还可根据陆上或水下使用环境需要进行防尘封装、防水设计。可广泛应用于石油钻井平台、大型机械、遥测系统、传感系统、激光制导等诸多民用及军用领域,如工业机器人机械手与主控台之间、深海探测器与控制船之间、坦克的瞄准跟踪系统与主机之间、雷达天线与主机之间、航天器跟踪测控系统等。【技术特点】:免维护,可根据使用环境不同设计成水下或陆上型,免于日常维护;随意旋转不受限制,相较于传统绕纤型连接器,本成果可以正反方向任意旋转且不受旋转圈数限制,大大提高了使用的方便性;159 单/多模光纤传输;单通道/多通道;传输波长:850-1550nm;插入损耗:小于5dB;最高旋转速度:1000rpm;波分/空分复用;重量:单通道约0.5kg,多通道约5kg。6.3运动型无线光通信系统【成果概况】:运动型无线光通信是以激光光波作为载波,大气作为传输介质,沿固定直线轨道运动进行的通信。它不仅避免了大量光缆的反复拖拉,而且具有信息容量大、安全保密性高、抗电磁干扰等优势,使之能够在不同天气情况下实现高速运动终端之间的高速数据通信。我们所研制的运动型无线光通信系统,采用单发射/瞄准、单接收方式,并能根据不同直线轨道情况,调节光束发散角,还可根据现场环境进行防尘、防水等封装。可应用于自动化港口集装箱装卸过程的通信控制和图像监控、火箭的垂直吊装状态高清晰监控、竞技体育中运动员的各种运动姿势的实时捕捉和数据传输、冶炼工业中钢水吊运的实时监控、电梯生产及运行中各个参数的控制和图像监控等诸多领域。【技术特点】:运动中的高传输速率,传输速率大于240Mb/s;良好的稳定性和可靠性,避免了大量光缆的拖拉,而且传输协议透明,有很强的抗电磁干扰能力;低廉的制作成本,适于批量生产;运动距离:130m(测试现场轨道距离);通信波长:1550nm;全双工通信方式;运动速度:200m/min-300m/min;传输内容:以太网、RS485数据、声音、图像、急停信号等。6.4微波电路与系统【成果概况】:多年来,我们已为北京航天总公司二十三研究所、信息产业部等单位研制和生产了各种频段的有源、无源微波电路和系统,其中包括超低噪声放大器、滤波器、倍频器、移相器、功分器、定向耦合器、振荡源及接收、发射系统等。产品所需频段、指标、尺寸等可根据用户要求商定。上述各产品的指标大部分达到国内领先水平,受到了用户的信任和好评。上述各电路与系统可用于相控阵雷达、移动通信基站、直放站、全球定位系统、天文观察、仪器扩频等。【技术性能】:超低噪声放大器指标:频率为5.3-5.8GHz;噪声<0.95dB159 ;驻波比<1.3。5.28-6.0GHz倍频器指标:倍频次数12次;谐波抑制比>40dB。800-1600MHz四位数字移相器指标:相移精度:优于±5°6.5高稳定度毫米波固态源【成果概况】:本项目采用回音壁模介质谐振器和高QTE01n圆柱腔或采用闪烁光栅准光开放腔对8mm、6mm、3mm波段的毫米波固态源进行频率稳定,其稳定度可达到10-6~10-7而不增加系统的复杂性,且成本低。本产品可广泛用于毫米波测试仪器、雷达、通讯、电子对抗、生物医学研究等方面。可用于高精度毫米波测试设备、雷达、通信、遥感、射电天文、电子对抗。【技术性能】:λ0=8mm、6mm、3mm;(Δf/f)/T°C=10-6~10-76.6宽带双极化微带天线阵【成果概况】:合成口径雷达(SAR)已成为国民经济和国防领域迫切需求的全天候、全天时微波遥感设备。而SAR天线是决定其系统性能最关键的子系统。以使这种天线往往采用波导缝隙阵来实现,但其结构笨重,加工复杂。国际上现已广泛采用微带天线阵,并要求实现宽带双极化工作。本成果工作于x波段,天线阵由16个双极化16元微带贴片线阵天线组成,每个线阵有两个SMA同轴接头输出端口分别为水平极化和垂直极化端口。为实现保证双极化的隔离度和宽带匹配特性,提高天线增益,对单元设计和电线网络采用创新设计并作了多种方案比较和仿真计算及实验研究,最终样品由七层结构迭加成形,其性能达到国际水平。在国家自然科学基金和信息产业部及原航天部的支持下,经过十年的积累,我们已制成了一批具有国际水平或国内先进水平的新型微带天线和微带天线阵样品,主要有:小型化圆极化微带天线:采用新型高分子磁性基片,并采用开槽设计,其尺寸比常规设计小40%以上,用50Ω同轴线单馈点馈电;双频蝶形微带天线:尺寸小,单馈点馈电,双频比为2:1;双极化微带天线阵:一种采用共面馈线,为单片结构;另一种采用口径耦合设计,在>4%的带宽上,驻波比<1.5159 ,隔离度不低于30dB;低旁瓣微带天线阵:采用单片结构,已实现-26dB旁瓣电平:另一种设计在x波段200MHz带宽上,驻波比<1.5,旁瓣电平低于-20dB,增益>24dB。可用于全球定位系统(GPS)天线、手机天线、基站天线、防撞雷达天线、多普勒雷达天线、合成口径雷达天线、卫星电视接收器小口径平面缝隙阵天线等。【技术性能】:结构简单,具有创新设计,制作简便,材料可靠,成本低,已制成的样品一般都具有国际水平和国内先进水平,并可按要求进一步提高。中心频率:9.6GHz;工作带宽≥1000MHz;旁瓣电平(方位面≤-12/-13.5dB,垂直面≤-12/-10dB(H/V端口));电压驻波比(水平极化端口:≤1.4,垂直极化端口:≤1.3);极化隔离≥34.5dB;交叉极化≤27.7dB;天线增益≥29.0dB。6.7微功率无线通信系统【成果概况】:AdHoc网络是一种特殊的无线移动网络,网络中所有的结点地位平等,无需设置任何的中心控制结点。网络中的结点不仅具有普通移动终端所需的功能,还有报文转发的能力。与普通的移动网络和固定网络相比,具有以下特点:无中心、自组织、多跳路由、动态拓扑等,因此又称无线自组网。无线移动AdHoc网络潜在的应用很多,如移动会议、家庭网关、紧急服务、传感器网络、个人域网络、军事无线通信、其他商业应用,如未来装备AdHoc收发设备的机场预约和登机系统可以自动地与乘客携带的个人无线AdHoc设备通信,完成目前的换登机牌等手续。如商场内商品RF标签,廉价的RF标签可以通过无线接口由AdHoc设备动态刷新。顾客若携带手持无线设备可以很容易地找到某种商品和价格。已研制了一个基于Adhoc技术的微功率无线通信系统,以IEEE802.15.4标准为基础,在2.4GHZ的载波上实现具有扩频功能的微功率无线通信机。自主完成无线通信模块设计及硬件制作,微功率无线通信机媒体接入控制协议、网络层协议研究取得不少成果,网络层路由协议由本项目组成员自主设计,已组建一个AdHoc网络,实现多跳通信、传感器数据传输、节点加入和离开、自组织组网159 功能;传感器数据采集平台设计完成,已实现温度、血压、脉搏等数据采集和传输功能;研制了一个自组网无线手持移动终端,可作为网络的一个无线终端,并具有控制显示功能。省电、可靠、成本低、组网灵活。应用于移动会议、家庭网关、紧急服务、传感器网络、个人域网络、军事无线通信、无线移动医疗服务、其他工业及商业应用等。【技术性能】:频段2.4GHz,符合802.15.4标准;实现无线自组Adhoc网;数据传输速率可变(10kbps-200kbps);通信机发射功率﹤10mW,点对点直接通信距离﹥30M。6.8全向全频道低噪声大动态有源天线【成果概况】:“全频道、全向、低噪声有源天线”是在原有的研发工作的基础上和市教委发展基金的资助下,于93年由上海大学开发研制的。该产品具有全频道、水平极化全向、低噪声、大动态的特点,适用于舰、船、海上勘探平台等低速运动的电视用户对信号的接收,丰富了广大船员的文化娱乐活动和精神生活,深受用户的重视和欢迎。本产品设计采用有源电路技术,比较好地解决了众所周知的宽频带(全频道)、水平极化全向、低噪声、大动态方面性能相互制约的问题,这对舰、船、海上勘探平台等接收频道跨度大,接收信号场强跨度大的低速运动接收点,具有重要的意义。本产品在设计中,除了电性能外,还特别对船用的机械性能方面进行了设计,从安装方式、安装尺寸和抗机械谐振等问题上都进行了考虑,因此是符合船用安装规范的。本产品在鉴定后,向用户提供了批量试制的产品,其电性能、可靠性都较好地满足了用户的要求。本产品还可以配合其他器件,构成船用CATV系统及广播系统,供客轮用。这将提供更高的产值和利润。适用于舰、船、海上勘探平台等低速运动的电视用户对信号的接收。【技术性能】:适用于我国和世界其他国家电视频道体制的全频道接收,其低段和高段频率范围都大于国外同类产品,尤其在国内使用无国外进口产品可以替代;低噪声、大动态;投资不大,设备和元器件来源普通;利润率较大。主要技术性能指标:工作频率为47MHZ-890MH,增益和最大输出不小于10dB(连续可调),最大输出电平不小于110dBu,有源电路噪声系数小于3dB,水平极化全向,功耗小于20W,包装尺寸为0.5米×0.5米×0.6米,重量小于10公斤。159 6.9数字式射频监测仪【成果概况】:射频监测仪是诊断大型发电机定子绕组绝缘异常的在线监测设备。运行中的发电机内部由于定子绕组绝缘劣化,铜导体疲劳断裂或不同电位的机件之间间隙减少等故障所引起的异常局部放电或电弧会在发电机的中性线上产生高频电流,射频监测仪通过对这些高频电流特定频率成分和电平的检测和识别,在这些故障出现的初期即能加以检测,诊断和预警,从而避免造成发电机的严重损坏和长时间的被迫停机,对于提高发电机利用率和经济效益有直接影响和重要作用。“射频监测仪”是上海重点工业超临界、亚临界电站科技攻关,由上海大学承担研制。已在1992年通过上海市重点办组织的专家鉴定,达到国际同类产品的技术水平,荣获上海市科技结合生产重点工业项目会战振兴三等奖,并已在上海、江西、山东、山西、安徽、河南、黑龙江、江苏、云南、广东、湖北等省发电厂安装运行。SD-2型数字式射频监测仪是SD-1、SD-1A型射频监测仪的改进型,包括监测仪主机、射频电流互感器,笔记本电脑。该仪器是新一代射频监测仪,为适应发电厂DCS系统而全新设计,采用国际标准信号4-20mADC作为输出,易与电厂DCS系统连接,也可作为机组状态监测、故障诊断系统等的重要输入信息。该仪器主机全新设计,内含微型计算机、微型打印机,采用数字显示,并可存储168小时射频电平数据。并带有RS-485标准通信接口,与笔记本电脑通信。笔记本电脑装有“SD-2射频电平监测处理系统”软件,可记录一年以上射频数据,显示曲线、进行各类查询。其操作使用更加方便,射频电平数据记录存储“三保险”(DCS、笔记本电脑、主机),可靠性更好,性能优良。用于射频监测仪是诊断大型发电机定子绕组绝缘异常的在线监测设备。【技术性能】:主机为配合DCS系统而全新设计,积多年运行经验、稳定可靠,与DCS系统直接相连,主机存储168小时射频电平数据,笔记本电脑记录一年以上数据,含微型打印机,操作方便。主要技术性能指标:电源:220VAC,47~60Hz;工作环境:0~40ºC,相对湿度5~90%;中心频率:1MHz;带宽:3dB时5kHz,60dB时20kHz;测量范围:60dB(10~10000μV);准确度:量程的159 ±7%(100~10000μV);假响应抑制:60dB;报警门限:可变;报警延迟:可选;射频电平指示:0~100%数字显示(10~10000μV);输出模拟量信号:射频电平4-20mADC;输出开关量信号:自校、预报警、跳闸报警。6.10新型宽带城域网IP-MAC技术【成果概况】:本发明涉及一种十进制可编程光延时装置。它包含多级延时器模块,每级延时器模块外接不同长度的光纤延时线,多个结构相同的延时器模块以上级延时器模块光信号输出端口连接下级延时器模块光信号输入端口的方式进行串联,最上级的延时器模块的光输入端口构成装置的光输入端口,最下级的延时器模块的光输出端口构成装置的光输出端口;每个延时器模块有一个外接注入电流的电端口。本发明实现了可编程的大范围光延时,减少了波长变换器的使用个数,并实现模块化,便于按需灵活接配使用。不仅可用于光信号处理领域、光包交换网的交换系统和接入系统,还可用于军事领域中导弹的精确制导或微波雷达技术领域代替用电缆制作的延时线。【技术性能】:利用数学上常用的十进制的进位关系,采用级联结构,实现了可编程的大范围光延时,具有巨大的可扩展性,结构紧凑,性价比高,对信号透明,且使用灵活,主要技术性能指标:延时范围为1-9999纳秒。6.11因特网信道隐藏技术【成果概况】:本科研成果开发了因特网信道隐藏软件工具,通过了“中国信息安全产品测评认证中心”的测评,并于2005年12月25日在北京通过了权威机构组织的专家鉴定。该技术实现了一个基于因特网的能够实现信道隐藏的软件工具,通过部署安装该软件工具能增强因特网上情报搜索及传递的安全性、可靠性和高效性。【技术特点】:本技术设计的P2P网络葱头路由算法,实现了信道隐藏,提高了网络防流量分析和连接反跟踪能力。159 6.12远程数字图像监控系统【成果概况】:目前的图像监控系统一般采用模拟视频传输,但对于远程多监控点的图像进行监控,若仍采用原来的模拟传输技术则需专门铺设传输线路,代价高而又难以实现。本系统以计算机多媒体技术为核心,融合了先进的图像压缩编码,数字通信和多媒体数据库管理等多种先进技术,采用DSP技术将模拟视频信号数字化,再采用算法优化的JPEG技术将原图象进行高效压缩编码,然后通过公共电信网进行异地传输,在低速信道上实现图像监控,同时在监控中心和监控现场设有分布式大容量图像数据库,大大简化了图像记录的存储和检索。适用于各种远程监控场合。本系统已成功应用于邮电局下属的无人值守程控机房,运行良好。【技术性能】:可利用PSTN、DDN等公共电信网在低于64kbit/s的低速信道上传输图象;一台上位机可监控多达64台下位机,每个下位机可连接8个摄像头;图象数字化,采用速度优化的JPEG算法压缩;下位机自动对每个监控点图像采集、压缩、存储和建立图像数据库,可保存48小时的图像数据供上位机调用,并自动更新。6.13档案图象处理系统【成果概况】:本系统基于现代信息技术和计算机技术,用于各种档案材料和其他图文资料的增强、修复和压缩存储。系统采用最新技术开发完成,运行在Windows159 环境下,能有效达到清晰易辨、利于识别,视觉效果得到极大改善。采用独特的处理框架,可通过一个按钮完成复杂处理过程,解决了图象处理软件难以掌握和普及的问题,可自动处理成批同类图象,可处理的图象类型包括:褪变、扩散、淡化、模糊、灰暗的文字资料。有划伤、折痕、污渍、颗粒状污点等图文资料和照片。曝光不准、显影或定影不当而形成的低质照片、退化变色的陈旧照片等。支持图象输入设备:扫描仪、数字照相机、各种制式的视频设备,符合JPEG图象压缩标准。用户界面友好,提供不同层次的菜单、按钮和快捷处理工具组,便于不熟悉图象处理专业知识的操作者掌握使用。各级各类档案管理部门、公安司法、工矿企业、医疗卫生、图书情报、文物考古、测量绘图等。【技术性能】:适用范围广,包括文字、图表、图象、照片、录象资料,摄象机或其他视频设备的输出信号、胶片、X光片、医学图象和其他各类图象,可用于各种档案材料和其他图文资料的增强、修复和压缩存储。图象输入:摄像、扫描(分辨率优于1200dpi)、数字照相机;处理对象:纸质材料、照片和胶片,也可接受胶片扫描仪提供的数据;处理能力:增强十分模糊黯淡的材料,清除多种污染和噪声干扰;图象压缩:采用JPEG标准压缩存盘,压缩比5~15可调;用户界面:在Windows环境下,采用宏处理结构,用户界面十分友好。6.14便携式图像取证器【成果概况】:“便携式智能图像取证器”选用大容量缓冲器超前存储图像信息,运用高性能FPGA、DSP、嵌入式CPU分别完成高速逻辑控制、图像优化算法处理和图像采集、文字信息叠加、数据存储以及网络协议转换等各单元集中控制。“图像取证器”对模拟视频信号进行模/数转换后写入RAM缓冲,数字输入则直接写入。在数据控制信号或按键命令操作下,可对已缓冲图像进行连续高速保存,从而实现超前存储。同时在缓冲期间可由FPGA进行同步矫正实现多路输入时的同步取景;由DSP对图像实施多种优化算法进行增强,实现JPEG编解码、图像降噪处理、车牌识别等,用以满足取证需求。图像保存时,使用嵌入式CPU可灵活控制多种通用数据存储(CF卡、SD卡、微硬盘等)载体。在存储同时,由嵌入式CPU将外部送入的数据信息既以文字显示形式叠加在图像上一起存储,又以数据形式与图像信号分开存储。远程访问时,也由嵌入式CPU将已存数据以GPRS方式发送至INTERNET网络服务器,或由服务器转发至其它目的取证器。通过对公安部交通管理科学研究所和公安部第三研究所等国内电子警察设备和其他警用设备检测的权威部门的历年来我国此类产品检测结果的了解和查询后得知:截止目前,所有送检的产品中,尚没有和我们相类似的产品或具有“超前存储”159 功能之产品的存在。即使是传统使用计算机系统的抓拍软件,也不包含“超前存储”之概念或功能。美国的相关设备如X光机、测速仪等设备,均建立在计算机基础上,没有独立的图像取证设备。由于其计算机普及率的提高和美国设备小型化的要求低,目前还没有相关产品报道。俄罗斯在雷达测速仪上配有图像记录器。由于其为低速小容量处理模式,图像存储清晰度低(320X240)、存储容量小(128幅)。关键是没有完整的超前存储及数据嵌入式图像叠加功能。使得记录的图像易于后期更改而不能作为取证图像。嵌入式CPU、DSP和FPGA作为当前主流控制运算芯片被广泛应用于国内外各类数字产品中。SDRAM、CF卡和SD卡等存储介质的读写控制、LCD驱动及OSD显示技术等也已十分成熟。但在取证设备领域却没有一个产品将以上先进技术有效结合。近年来各类图像算法发展也很迅速。但绝大多数只是基于PC的研究性算法,能够植入最小系统,直接用于产品开发的比较罕见。根据公安部对全国国道和高速道卡口管理的要求精神和满足对路面交通动态管理的要求,已经试点对进出部分交通卡口的车辆进行车牌及图像的记录,最终将全国全面实施。利用项目技术再制成“多媒体电子菜单”、“多媒体电子目录”和“多媒体电子导航引擎”等多种便携式嵌入结构且价廉的民用产品。以获得项目技术的最大间接利润。【技术性能】:嵌入式图像处理系统,多路图像帧同步超前存储及回放,实时标准字符叠加,无线网络传输存储,图像优化、加密处理及牌照识别,支持数字图像无损存储,多载体多格式存储图像,智能升级。主要技术性能指标:LCD分辨率640x480,存储图像容量<70K字节/幅,LCD显示面积6.4英寸,图像存储周期<0.3秒/组,LCD显示色深6-bit/RGB,GPRS传输速度80Kbps,存储图像分辨率640x480(模拟输入时),整机功耗为7W,存储图像色深8bit/YUV,图像压缩方法JEPG。6.15图像中的数据隐藏系统【成果概况】:159 图像中的数据隐藏系统系统可对大批量图像自动嵌入数据,不可见水印具有优良的隐蔽性和稳健性。可应用于图像的稳健水印嵌入,是保护知识产权的有力工具。本系统中的无损信息隐藏技术可满足医学、军事、遥感等领域对图像质量无损伤的技术要求,其核心是专用数据编码和嵌入技术,可将嵌入的附加信息和原图像完全分离,实现原始图像的无差错恢复。该项技术已申请发明专利。上海大学通信学院从1998年开始研究信息隐藏技术,是国内起步最早的单位之一,基础研究方面先后获3项国家自然科学基金和1项上海市科委重点基础研究资助,成果居国内领先。在此基础上大力开展应用开发,承担国家档案局数字水印研发项目,于2003年通过部级鉴定,2004年获国家档案局三等奖。属于软件成果,采用创新的信息隐藏技术,包括两重DCT和同频系数置乱的图像水印算法;结合图像特征和纹理亮度特性的自适应块分类;可从很小的图像块中无差错提取隐蔽数据的抗剪裁技术;半透明可见水印;基于灰度调整的无损信息隐藏。可应用于保护知识产权(图像、音频、视频等),隐蔽通信(基于图像、数字语音、数字音乐、数字视频等),安全报警系统(基于数字语音)。【技术性能】:系统功能强、使用方便、用户界面友好;核心技术达国际先进水平,隐蔽性好,稳健性强。可推广到各种多媒体载体;可量身定制,针对不同应用实现多种功能,如保护知识产权的稳健水印,安全隐蔽通信,多元数据的融合和统一管理,载体图像和嵌入数据的无损分离等。主要技术性能指标:作为水印,抗击各种恶意攻击和常规信号处理;作为安全隐蔽通信手段,具有视听觉不可感知性和优良的统计不可检测性;在无损信息隐藏应用中,可实现载体和附加数据的完全分离;计算复杂度低,达到实时应用的要求。6.16多媒体数字贮存型显示系统【成果概况】:159 多媒体数字贮存型显示系统汇集了计算机技术、电子技术、通讯技术和图形学技术等多项高新技术,在较为深入研究现有数字贮存型显示系统的成像原理的基础上,对离散有记忆的数字贮存型显示形式和人工视觉贮存关系作出客观定量的分析。在此基础上推导了非传统,抗逻辑竞争的计数算法;在不改变现有数字贮存型显示系统扫描频率的前提下,利用人工视觉贮存冗余大幅度提高了显示色彩数据深度。设计了上述算法构件的大规模时序逻辑电路单元器件,降低了成本,提高了多媒体数字贮存型显示系统的成像质量。是一种新一代的高科技信息显示设备,正受到社会各界的极大重视。可用于LED大屏幕多媒体视频显示系统和电子公告系统;可降低笔记本电脑LCD显示屏的制作成本和提高成象质量;可用于平面等离子体数码扫描电视的显示。【技术性能】:具有信息数字贮存空间数字位转置方法以及按位读出式的计数特点;多媒体数字贮存型显示系统按“位”扫描点、行、帧频率,加强了色彩深度;系统硬件采用了二总线结构,具有很高的性能价格比。技术指标:调灰技术采用8bit,256级调灰技术,可等级线性、非线性或按一定数学模型跳跃取色;非线性校正技术根据人工视觉模型与光源强弱对比度等参数,采用自动或人工干预级差技术,强化加权的调色板模型。6.17自动化生产线视觉检测系统【成果概况】:针对不同的工业生产过程对机器视觉系统的要求有所不同,系统根据自动化生产中的工作过程,主要完成如下三个层面的工作:(1)管理层面实现零件的物流组织;(2)加工过程中的尺寸、位置、外观检测,及图案、字符、条码识别等;(3)成品阶段的完整性和排序检测。该系统在具有较高赢利的行业应用十分广泛,如:制药(如胶囊内填充量检测)、电子(如印刷线路板质量检测)、汽车(如加工部件定位等)、食品(如检测每一块饼干在包装前形状完整)等等。【技术性能】:系统主要由以下几个部分:嵌入式高速图像捕获单元(CMOS图像传感器,也留有接口可直接接入高速高清晰视频信号);嵌入式高速DSP图像处理模块;完备的通信控制接口(RS485,RS232,以太接口等);嵌入式通用图像处理软件平台,包括:(1)图像定位与搜索单元:对应于不同的应用环境,具有自学习功能。(2)图像分析单元(直接检测应用):a.灰度值分析单元:确定平均灰度;b.像素检测单元:确定选定特征块的到位,联接及位置;c.边缘检测单元:确定边缘的到位、数量、等级及位置;d.目标物单元:确定目标物到位、数量、等级、尺寸及位置;e.图形计数单元:确定图形的到位、数量及位置。(3)测量或评估视觉工具检测的结果(具有智能化功能):a.2D测量单元:159 测量两预置点之间的距离,测量点可为边缘或中心点;b.3D测量单元:确定与标准CAD模型的偏差;c.评估单元:评估所选择的图像及分析工具的结果,确认被测物为良品还是次品,可进行逻辑性操作并实时输出。6.18车载数字娱乐、导航多媒体终端【成果概况】:随着技术的发展和生活水平的提高,消费者对车载终端的需求正在不断上升,使得车载娱乐终端具有很很强的市场需求,并伴随着集成化车载系统的功能日益强大,本套展品将多个系统模块有机集成到一个平台内,依托ARM强大的多媒体处理性能和LINUX平台的开源优势,使得本套系统不仅具有传统的FM/AM、CD、DVD、MP3等娱乐功能,并集成了流行的T-DMB以及DVB特性,再加之实用的自我开发的车载导航系统,使得本系统具有很强的实用性,由于所有系统应用全部集成到一个平台内,所得本套系统具有成本低,可扩展性强等诸多优点,具有广泛的市场前景。【技术特点】:本套车载数字娱乐终端产品具有以下基本功能:多媒体播放功能:目前支持主流的AVI、MPG、WMV、H.264、MP3、等媒体格式;车载GPS导航功能:具有缩放,查找热点地区及关注目标、最优路径选择以及模拟导航等主流功能;具有T-DMB的数字视频,音频功能;支持主流的T-DMB视频,音频广播功能;具有良好的系统扩展性能和成本优势。车载数字娱乐终端充分利用ARM处理器的高性能多媒体处理功能以及LINUX平台的开源优势,使得本套平台具有良好的扩展性能和较低的成本优势。6.19视频监控系统应用——车牌识别网络系统【成果概况】:目前的视频监控系统数据的使用很少,监控视频这个宝库的有效使用将给职能部门大大提高效益。本系统159 是视频监控系统数据挖掘使用的一个小例。目的是通过车牌的检车识别来改善交通监管部门的执法手段。最简单的就是实现车牌的自动检测识别,信息可以达到获取车牌、车子颜色、车型以及获取还信息的时间等重要信息。【技术特点】:该系统可以通过与车牌这样系统联网,做到实时监控报警。该系统将能够透过监控装置跟踪或对有事车辆的及时报警。6.20语音信号识别应用系统【成果概况】:说话人识别就是用语音信号(待识语音)和预先提取的注册用户特征信息来辨别或确定说话者的身份。本质上讲,说话人识别即对语音信号做模式识别,它由训练(提取说话人特征)和识别(根据待识语音对说话人身份做出判断)两个过程组成。语音信号中既有说话内容方面的信息,又有关于说话者个人身份的信息——独特的声道特性和发音特点等使其语音具有区别于他人的特征,这是说话人识别的基本依据。为能在实时性和识别率间取得一种平衡,上海大学通信学院电子系提出了一种改进的高斯混合模型(GMM),在训练时间上,改进的GMM训练速度的大幅提高,而且识别率仍优于传统的GMM。在与文本无关的方式下,说话人辨认的正确率达到90%以上,说话人确认的等错误率小于5%。在通信领域、办公室自动化、保安、军事、网络以及金融应用中的私钥等。【技术性能】:说话人识别系统是以软件的形式安装在应用的计算机上。主要技术性能指标:每人训练语句时间﹤2分钟;训练时间﹤1分钟;在100人左右的系统中,与文本有关的测试正确率100%;在100人左右的系统中,与文本无关的测试正确率〉95%;测试语句时间﹤5秒;测试时间﹤2秒。6.21智控防盗通讯机及小区联网防盗接收机【成果概况】:MCP型系列智控防盗通讯机及小区联网防盗接收机是由单片计算机、通讯、语音等电路技术构成,利用普及的电话无线寻呼网实现报警信息的联网传送和语音传送。智控防盗通讯机可与各种传感器机连接,用于住宅的安全防盗和实现家用电器智能化的遥控,也能与小区联网防盗接收机组成联网。一、MCP-2000A型智控防盗通讯机——159 智能拨号、远程遥控、双向通讯。有四路传感输入(第一路有延时报警功能),可连接红外、煤气、火灾、门磁等各种传感器,每个输入口都采用数字滤波,具有极强的抗干扰能力,有报名指示,并可选择现场报警或通讯报警,具有防破坏功能;有紧急报警求救功能,无论通讯机处于何种状态,一有紧急报警输入会自动设防产生报警;可录制20秒钟的语言、设置一组密码(4位)、输入四个电话号码(每个最多15位),断电后不会丢失存入的信息;报警时自动拨打电话,忙音和无人接时自动顺序重拨,回铃音时在有人摘机后播出报警的语音,具备差别电话进程音的功能(非盲拨),实现智能拨号;主电源和备用电源在断电后自动转换,备用电源采用镍氢电池,无充电的记忆作用,具有欠压指示,自动充电,电池充足后自动停充转为浮充功能;用户在接听了报警音后可以用电话进行遥控,打开监听器,监听现场的声音及进行其它遥控操作;可以在任何地方用电话或手机打进,输入密码,遥控本机的设防、撤防、监听,并遥控家用电器的开关(功率为1200瓦),实现异地监听、远程遥控。B型机与C型机则增加了联网功能与多路家电遥控功能。二、MPC—小区联网防盗接收机。本机首创小区联网不用计算机、打印机、调制解调器等设备,采用单片计算机、微型打印机、数字显示器、通讯等电路技术一体化设计而成。通过电话线接收来自防盗通讯机的报警数字信息,直接显示(例:华山路801弄14号802室99年8月8日上午9时),自动打印,交直流两用自动转换,无需专人管理,不要任何操作,24小时连续自动工作,真正适合住宅小区联网防盗控制。【技术特点】:安全可靠,功能齐全。智控防盗通讯已通过公安部防盗产品安全检测和邮电部关于通讯产品入网质量检测,符合国家GB12663-90和GB/T15279-94标准。6.22智能药穴导入仪【成果概况】:159 中药穴位导入方法及其装置,包括中药穴位导入仪、组合式治疗头、和中药药膜。中药穴位导入仪产生模拟不同针灸手法的双极性脉冲电流和超声波激励信号,脉冲电流通过组合式治疗头内的电极直接作用于中药药膜和穴位皮肤上,超声波激励信号激励组合治疗头内的超声波换能器产生超声波,透过透声窗口作用于药膜和人体,在脉冲电流和超声波的协同作用下中药成份通过皮肤渗透到体内。适合医院,家庭,运动队,养老院,疗养院保健康复治疗仪。【技术特点】:由于本仪器,使用中英文双语提示,可销往香港,澳门,加拿大,美国。并附有液晶穴位检索显示,疾病与选穴配方查询等功能。6.232.4GHz全集成CMOS压控振荡器【成果概况】:本成果2.4GHz全集成CMOS压控振荡器(VCO),其振荡核心电路是电感和电容的并联谐振结构。其中电感为平面螺旋电感L,变容管Cvar1、Cvar2采用两个积累型pMOS变容管。两对交叉耦合的pMOS晶体管M5、M6和nMOS晶体管M7、M8构成负阻,用于补偿电路损耗。基于低电压和低功耗的考虑,在靠近电源端和靠近地端的地方分别加入了限流、限压的pMOS晶体管M2和nMOS晶体管M4。同时,由于VCO在接收机中要驱动混频器,考虑到整个振荡器的带载能力和与负载之间的隔离性,为此在振荡器的信号输出端设计一级缓冲器(分别由M9和M10、M11和M12组成)。pMOS晶体管M1和nMOS晶体管M3为偏置电路。整个芯片面积为0.58χ0.6mm2(不包括pads)。本2.4GHz全集成CMOS压控振荡器是现代无线通信射频系统中的一个关键部件,可应用于Bluetooth和WLAN等无线通信领域,也可应用于其他射频领域,用作振荡源或频率合成等【技术特点】:本集成电路采用TSMC0.25μmCMOS工艺实现全集成VCO,具有体积小、功耗低、性能高、成本低廉的特点。本压控振荡器采用两个积累型MOS变容管用于调谐以提高VCO的调谐范围和调谐线性度。调谐范围为2.210-2.484GHz(调谐电压0-2.2V),在2.4GHz偏移频率600KHz处相位噪声优于-85dBc/Hz,输出功率-7.55dBm,功耗7mA(Vcc=2.5V)。6.24数字信号处理器核心板【成果概况】:159 DSP应用的快速发展为数字信息产品带来广阔的发展空间,并将支持通信、计算机和消费类电子产品的数字化融合。在无线领域,DSP遍及无线交换设备、基站、手持终端和网络领域,并涵盖从骨干基础设施到宽带入户的设备,包括VoIP网关和IP电话、DSL和CableModem等。面向群体应用,DSP在媒体网关、视频监控、专业音响、数字广播、激光打印等应用中表现出色;面向个人应用,DSP在便携式数字音频和影像播放器、指纹识别和语音识别等应用中表现不俗;针对嵌入式数字控制应用,DSP极大地满足了工业界的需求,如数字变频电力电源设备、工业缝纫机等;DSP也极大地满足了消费电子的需求,如空调、冰箱、洗衣机等数字消费领域,我国新兴的数字消费类电子产品进入增长活跃期,市场呈现高增长态势,用户认知率和普及率大幅提高,数码消费等需要实时处理大量数字信息的应用中,都可见到DSP的身影,DSP无疑已经成为推动数字化进程的动力。市场的高速增长推动了DSP市场的发展。此外,计算机、通信和消费类电子产品的数字化融合也为DSP提供了进一步的发展机会。随着DSP应用需求的增大,越来越多的人加入到DSP系统开发队伍中来。DSP的特殊结构、高速逻辑器件的选用、电路信号的电磁完整性等问题都对DSP电路的设计提出了特殊性要求。由于它的开发的特殊性会使(1)DSP系统开发存在相当大的难度。(2)经常变化的离散性设计不能实现DSP电路的稳定性和良好功能。(3)相对于外围电路,DSP核心部分电路的制造成本高。本核心板的目的就是为用户提供一个完整的、解决了上述问题的研发的平台。它既可以做为DSP电路的解决方案提供给OEM制造商,也可以提供硬件平台为用户的扩展和使用提供标准模块。本技术成果提供了DSP核心电路的标准模块,方便用户开发、扩展和学习。【技术特点】:为了便于对TMS320C6000系列DSP的学习和使用,本项目提供了一个基于TMS320C6201/6701的最小核心系统板,该板是一个独立的板卡模块,根据DSP的特殊结构,正确地选用了高速逻辑器件并对电路信号的电磁完整性进行了精心设计。是C6201/6701芯片进行研究、扩展的平台。可以极大的降低开发和使用DSP的难度,只要懂得8051单片机的硬件原理和C语言就可以开发和使用DSP。主要技术性能指标:核心板的DSP采用TMS320C6201或/6701微处理器,10层板设计,BGA焊接,外形尺寸87x95mm为业界最小;主频33~166MHz;动态内存8M32bit,高速内存512K32bit,159 程序内存16Mbit;扩展接口(PC104架构)为异步/同步存储器映像接口,主机并行接口,多功能串行口;板内电路进行了信号完整行测试,运行稳定可靠。6.25适用于大型连锁超市的电子商务系统【成果概况】:本项目为某大型连锁超市公司管理信息系统的一个网络子系统。系统开发目标为以该公司的业务为原型,按照国际标准开发一套连锁零售商与供应商、第三方物流之间的WEB信息交互平台,从而达到提高企业管理效率的目的。本系统能完成订货采购、调拨移管、网上销售和综合管理及加密等多种功能,满足企业高效管理的需求。系统采用先进的三层体系结构和模块化程序设计方法,既便于系统功能的各种组合和修改,又便于技术人员的维护工作。适用于大型连锁超市及百货商场的网上订货、采购、调拨移管、网上销售和综合管理管理的Web信息交互平台。【技术特点】:借鉴国际上先进的业务模式,采用最为流行的体系结构和软硬件开发环境与工具,系统功能齐全,能很好地满足企业的业务需求,极大地提高企业管理效率。开发平台为windows2000,使用ASP.NET和C#为开发工具,后台数据库是SQLServer2000,服务器通过WebService访问数据库,所有数据都采用XML格式传输。6.26数字全息三维再现系统【成果概况】:159 目前表达可视信息的手段大多是二维的、平面的或虚拟三维的。这种显示手段不能体现物体的真三维特征,也就无法提供真实的三维可视信息以满足人们的需要。利用数字全息技术的视频全息显示方法实现了包含全部深度信息的动态三维显示。通过CCD将干涉光信息转换成数字信息,进行压缩编码通过Internet发到异地。在接受端,通过数字全息解码器对接收的信息进行解码,恢复出全息数据。再通过带有相干光源和光折变晶体的边携装置,由光折变晶体生成衍射光栅,实现对射入光波的调制,通过水平和垂直的扫描镜在真实空间产生动态的提供全部深度感的真三维全息图像。与传统的三维立体显示技术相比,他无需借助眼镜、头盔等辅助设备,并可同时供多人观看,可用于纪念、展示等视觉传媒领域。【技术特点】:在真实空间实现10cm×10cm×10cm立体像动态(12幅/秒)再现,再现像观察无需接收屏幕和立体眼镜;硬件系统设计基于DM642的板卡,含2个视频信号输入口,可实现立体视觉,一个以太输出口,一个RS485或RS232输出口;完整的机器视觉DSP处理函数库,在此基础上预制一套手指运动状态检测程序,并可以作为开发新的多媒体展示的基础平台。6.27三维动态成像系统【成果概况】:利用大型非球面光学元件将通常只能在平面显示器上呈显的三维动画成像在观众面前的自由空间中,产生强烈的立体视觉效果,同时可配以背景电视机,前景的三维立体动画或实物与背景的视频配合,可产生更好的视觉效果,可配以背景音乐及解说,用于产品广告、博物馆、科技馆、车站、地铁、街头等场所。可以用于博物馆、纪念馆、艺术馆、城市规划馆、科技馆、陈列室等各类展示场所。【技术特点】:空间的三维成像,立体视觉效果好;成像尺寸30cm-50cm,成像距离50cm。6.28魔幻展台【成果概况】:159 魔幻展台由上海大学多媒体应用技术研究中心开发,外形类似于各种展览用的标准展台,利用增强现实技术,采用计算机三维图形对实物模型进行三维增强显示,用于向大批观众全方位展示艺术制品、珍贵文物、产品等。同时采用多通道交互技术,改变了传统展台中观众只能静态或被动地接收信息,观众能与魔幻展台自然地交互,快速地了解他们感兴趣的内容,从而有助于对这些展示品的更深层次的理解。在展示的内容制作方面,系统能非常方便地增加虚拟物体、注释、讲解或者重新构建展示的内容。【技术特点】:影像观看角度:4×120°图像分辨率:1024×768。魔幻展台可广泛应用于各种艺术制品、珍贵文物、产品、建筑等的全方位动态展示,逼真地揭示一种现象、演示一个规律、解释一个科学原理、展示一种艺术品或产品,并能以互动的形式进行动态切换。目前上海正朝亚洲“展览之都”目标迈进,目前上海展览业直接拉动的相关产业产生经济效益额超过100亿元,这为本系统的推广奠定了坚实的市场基础,应用前景非常广阔。6.29多媒体现代展示技术【成果概况】:近年来,随着计算机技术,通讯技术、信息技术的迅猛发展,多媒体已经成为人类可以直接接受的、最为全面和最为丰富的信息资源,对于推动当今高度发达和文明社会的飞速发展起着重要的主导地位。多媒体现代展示技术正在逐渐进入博物馆、展示厅、陈列室。它采用声、光、电多媒体技术和自动控制手段,把幻影成像、实时人景合成、虚拟、激光、三维动态成像等高新技术结合传统的展示内容,合成脚本,产生全新的展示效果,增加了展示的可看性和参与性,从而给参观者留下深刻的印象。上海大学通过联合计算机、通信、影视、美术、机电自动化、材料等学院,发挥学校综合优势。完成上海市科委重大科研攻关项目“基于PC平台的AR系统关键技术研究和基于VR培训系统开发”,获得了2004年上海市科技进步二等奖;完成上海市科委重点科研攻关项目“基于Internet的智能控制技术的研究与应用”,获得了2005年上海市科技进步三等奖。申请多项国家发明专利及软件著作权。上海大学针对国内外网络与多媒体技术发展趋势,结合学校具体情况,在多媒体展示与影视技术、多媒体传输技术、工程多媒体技术、应用型视频会议系统及多媒体虚拟教育系统、技术培训与技术服务等领域开展了许多工作,研究开发成功了虚拟现实剧场—CAVE、实时合成技术、立体幻影成像系统、仿真我、三维触摸屏技术、立体多媒体投影系统、局部发声技术、立体全方位城市风貌浏览系统等。【技术特点】:主要技术手段:大型机器人场景、360°159 无接缝环幕、橡胶拟人(气体、液体)、自控精密机械模型、仿真动态环境、虚拟场景、大型幻影、悬浮图象、实时合成、虚拟知识对话、九音壁聚集、人面塑身、自循环剖面等创新和改进技术。表现形式有:圆雕、浮雕、漆画、铁画、版画、油画、连环国画、玻璃艺术等,多媒体现代展示技术是一个技术与艺术相结合的作品,也是展示技术最新手段的体现。展示技术主要类型:虚拟技术、激光技术、多媒体技术、幻影成像技术、三维悬浮成像技术、实时合成技术、LED大屏幕电子显示技术等。可应用于博物馆、纪念馆、艺术馆、城市规划馆、科技馆、展览馆、文化馆、陈列室、多媒体展示厅等各类展示及公共设施场所。【案例项目】:湖南长沙《毛泽东纪念馆》设计制作、上海龙华烈士陵园基本陈列多媒体设计制作、中国99昆明世博会科技馆陈列多媒体制作、中国99昆明世博会吉祥物机器金丝猴设计制作、上海城市规划展示馆虚拟现实(VR)展示系统方案设计与制作、水利部展示厅多媒体技术设计制作、武进市烈士陵园陈列馆设计与多媒体制作、上海航天博物馆多媒体展示技术制作、上海公安博物馆多媒体展示技术制作、上海科技馆幻影成像系统、上海汽车展示厅幻影成像系统、绍兴黄酒生产工艺幻影成像系统、五十周年成果展上海展台幻影成像系统、上饶集中营纪念馆展示设计、湖南韶山毛泽东纪念馆设计与制作、首都博物馆(新馆)展览陈列“老北京民俗”设计、浙江嘉兴市民贤馆方案设计、苏州城市规划展示馆现代馆方案设计、浙江宁波科技馆整体规划、嘉兴市城市规划展示馆、上海市历史博物馆虚拟展览馆设计制作、辽宁鞍山市城市规划展示馆的幻影成像展示项目设计、上海铁路博物馆铁路轮渡多媒体展示设计、山东省科学技术展示馆幻影成像多媒体系统、上海市水闸泵站(太浦河水闸泵站)计算机自动控制系统、大庆铁人——王进喜纪念馆二次创业馆和科普馆展示、朱德故居纪念馆陈列布展及环境设计制作工程、八路军太行纪念馆多媒体技术、王树声大将纪念馆展示工程设计工程、国防大学校史馆陈列布展工程、77200部队军史馆陈列布展工程、浙江省长兴县立体多媒体模型及巨幕展示工程、2010年上海世博会博物馆展场布局设计、2010年上海世博会中国国家馆坡道展区的设计、2010年上海世博会西安大明宫展场布局设计、2010年上海世博会江西馆展场布局设计。159 6.30公共艺术与建筑景观艺术设计【成果概况】:上海大学艺术设计融艺术创意与数码技术为一体,将科研与实践紧密地结合在一起,在雕塑、会展、城市家具、室内设计、建筑艺术设计、景观设计等公共艺术设计领域,具有扎实的专业技术,富有创新思维及开拓精神。上海大学公共艺术设计拥有信息艺术设计、公共艺术、工业设计、建筑与景观设计等若干设计工作室及产业孵化基地,实力雄厚,先后承担多项国家和上海地区大型项目。【案例项目】:海市青少年教育活动中心知识大道中外科学家雕塑群制作、上海外滩群雕《陈毅像》、《黄浦潮》、《伟人纪念人像》)、上海八万人体育场主火炬台群雕、长寿路街景艺术雕塑、北京人民大会堂西大厅及上海厅总体设计与装饰(主墙壁画、动浮雕、艺术品设计制作等)、上海市府大厦接见设计制作(大堂壁画、环境设计制作)、上海金山区政府壁画设计制作、美国巴特勒环境设计、APEC2001年上海会议的CI系列设计、上海科技馆环境雕塑制作、上海市淮海路灯光设计、2010年上海世博会中国馆300米坡道展区的设计、2010年上海世博会江西馆设计、2010年上海世博会城市最佳实践区“西安大明宫项目”、世博会博物馆世博发现厅展项设计、世博会博物馆世博运筹厅展项设计。159 6.31其余技术成果目录1.智能化光纤无源器件熔锥系统2.数字视频广播接收机(有线,卫星)3.实用化ADSL技术与ADSLModem的产业化4.GPS罗经仪5.VGA视频信号放大器6.单相动态无功自动补偿控制器7.智能型电子变压器8.低压保护箱与高压真空配电装置9.大型组合式空调自动控制系统 10.工厂质检数据管理信息系统11.电子政务信息系统12.数码艺术影像系统13.三维动态成像系统14.无进位无借位n值运算器的设计15.计算网格基础设施建设技术16.工业优化和材料设计软件17.软件规格说明语言Z支持系统159 159'