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本技術以人體所需、地殼中豐富的元素組分為原料，采用簡便的合成技術制備出新型納米環境修復材料，可用于有機污染物、重金屬及微生物等復合污染的水土治理，尤其適用于農田修復。 一、項目分類 關鍵核心技術突破 二、成果簡介 以人體所需、地殼中豐富的元素組分為原料，采用簡便的合成技術制備出新型納米環境修復材料，可用于有機污染物、重金屬及微生物等復合污染的水土治理，尤其適用于農田修復。該材料與技術歷經十年研發，已具備工業生產和規模化應用條件，先后在福建和廣東等地完成中試生產和農田治理應用試驗。鎘污染農田經1次治理后，水稻粒中鎘含量降低35%左右，且產量增產達25%以上。 材料在污染治理中具有下列特色和優勢： 1、材料來源豐富、成本低，易制備； 2、環境友好，不含有毒有害的過渡金屬組分； 3、可實現有機物、重金屬和致病微生物等多元復合污染物同步修復； 4、操作簡單，無需外部能量激發和特定設備； 5、還可以兼作作肥料增強土壤肥力，達到農作物的增產之效。

在巡檢條件下，實現多物理量融合的鋼軌病害動態檢測技術。采用復合電磁技術檢測材料表面和內部的宏觀傷損；采用巴克豪森技術測量缺陷產生前的殘余應力、材料狀態改變、表面早期傷損；應用相控陣超聲技術檢測鋼軌內部缺陷，并實現焊縫的精確定位及智能化全尺寸高效檢測。實現覆蓋諸如鋼軌（含焊縫）等重大設施及新型材料全尺寸、全壽命周期的健康狀態綜合檢測。 高速鐵路損傷檢測：實現80-350km/h的高巡檢速度下對軌道不同階段損傷的檢測，提高軌道安全性； 智能制造質量檢測：實現新型加工、增材制造中加工質量無損檢測，提高智能制造的加工水平； 結構智能健康監控：實現鋼軌、橋隧、航空航天設施關鍵部位故障狀態監控，提高重大設施壽命。 技術優勢 巡檢試驗轉臺的速度提升至350km/h，填補了國內350km/h速度等級巡檢試驗轉臺的空白。首次在國內研究了350km/h高速及不飽和狀態下鐵磁性材料動態磁化過程機理。采用電磁、渦流、圖像等無損檢測核心關鍵技術，研究各種材料的傷損缺陷對檢測信號的影響，克服使用環境、高速運動對檢測系統的影響，在高速及重載鐵路應用條件下，對服役鋼軌表面、亞表面以及一定深度的裂紋缺陷損傷進行快速巡檢，構建高速鋼軌裂紋巡檢設備，實現對鐵路鋼軌裂紋缺陷形貌參數等相關數據信息的快速獲取、損傷程度判別，并進行故障預警和壽命評估。研究基于復合電磁效應、超聲波、激光、圖像融合的鋼軌巡檢及實時分析技術，實現病害特征識別與缺陷重構。通過分析鐵磁性材料磁化過程，抑制巡檢中檢測探頭的振動、提離效應、材料屬性以及使用環境對鋼軌表面檢測結果的影響；基于多物理量數據的融合分析，精確識別鋼軌缺陷產生前的殘余應力、早期傷損等多種病害。通過使用超聲技術實現焊縫精確定位及全斷面相控陣高效檢測。

在巡檢條件下，實現多物理量融合的鋼軌病害動態檢測技術。采用復合電磁技術檢測材料表面和內部的宏觀傷損；采用巴克豪森技術測量缺陷產生前的殘余應力、材料狀態改變、表面早期傷損；應用相控陣超聲技術檢測鋼軌內部缺陷，并實現焊縫的精確定位及智能化全尺寸高效檢測。實現覆蓋諸如鋼軌（含焊縫）等重大設施及新型材料全尺寸、全壽命周期的健康狀態綜合檢測。高速鐵路損傷檢測：實現80-350km/h的高巡檢速度下對軌道不同階段損傷的檢測，提高軌道安全性；智能制造質量檢測：實現新型加工、增材制造中加工質量無損檢測，提高智能制造的加工水平；結構智能健康監控：實現鋼軌、橋隧、航空航天設施關鍵部位故障狀態監控，提高重大設施壽命。技術優勢巡檢試驗轉臺的速度提升至350km/h，填補了國內350km/h速度等級巡檢試驗轉臺的空白。首次在國內研究了350km/h高速及不飽和狀態下鐵磁性材料動態磁化過程機理。采用電磁、渦流、圖像等無損檢測核心關鍵技術，研究各種材料的傷損缺陷對檢測信號的影響，克服使用環境、高速運動對檢測系統的影響，在高速及重載鐵路應用條件下，對服役鋼軌表面、亞表面以及一定深度的裂紋缺陷損傷進行快速巡檢，構建高速鋼軌裂紋巡檢設備，實現對鐵路鋼軌裂紋缺陷形貌參數等相關數據信息的快速獲取、損傷程度判別，并進行故障預警和壽命評估。研究基于復合電磁效應、超聲波、激光、圖像融合的鋼軌巡檢及實時分析技術，實現病害特征識別與缺陷重構。通過分析鐵磁性材料磁化過程，抑制巡檢中檢測探頭的振動、提離效應、材料屬性以及使用環境對鋼軌表面檢測結果的影響；基于多物理量數據的融合分析，精確識別鋼軌缺陷產生前的殘余應力、早期傷損等多種病害。通過使用超聲技術實現焊縫精確定位及全斷面相控陣高效檢測。應用范圍:（1）獲得國家科技部重大科學儀器開發專項重大科學儀器開發專項“在役鋼軌缺陷綜合檢測監測設備開發與應用”、國家自然科學基金委員重大科學儀器開發專項“鋼軌接觸疲勞及裂紋多物理高速巡檢監測技術攻關”鐵路總公司重大課題“高鐵鋼軌淺表層缺陷快速檢測關鍵技術研究及裝備研制”等項目支持。（2）作為關鍵核心設備應用于中國鐵路總公司新一代國產大型高速鋼軌探傷車GTC-80，累計巡檢里程已達1萬公里以上。發現各類型缺陷，如裂紋，剝離，磨損等400多例，通過了鐵路總公司的關鍵技術鑒定，實現進口重大裝備替代。（3）30km/h的雙軌電動探傷機器人，集成環境感知、智能巡檢、大數據處理與無線傳輸等功能，實現無人監控下的長距離自主運行，用于城市軌道巡檢，已應用于南京地鐵、西安地鐵等。（4）智能制造質量檢測技術應用于寶武集團寶日冷軋鋼板廠（世界最大冷軋鋼板生產線）鋼板加工性能在線自動檢測。（5）結構智能健康監控技術應用于京滬高鐵CRTS-Ⅱ型軌道板健康監控（上海鐵路局科技進步一等獎）、金溫高鐵沿線光纖監測（全國首例）、貴廣客專K75+431雙線特大橋沉降監測、蕪湖地鐵1、2號線安全監控系統；（6）挑戰杯全國大學生課外學術科技作品競賽特等獎，創青春全國大學生創業大賽金獎，第一屆中俄工業創新大賽二等獎。

山東巨能興業新型材料科技發展有限公司坐落于“運河之都”的濟寧化工經濟開發園區，是“北京巨能興業科技發展有限公司”的控股子公司。總公司始創于1998年，是以科研、生產、銷售于一體的科技發展型公司，主要產品有：CL建筑保溫結構一體化系統，高分子水性涂料、工業水性涂料、高分子膠粘劑，高分子基混凝土外加劑，高分子基復合保溫材料，其它A級防火保溫材料等，產品應用覆蓋全國三十多個省市和地區。 公司團隊規模560人，其中研發和技術人員105人。總投資5.5億，廠房面積10萬平方米，僅CL建筑保溫結構一體化產品年生產能力就超過500萬平方米。公司堅持專業化的發展道路，在優化產品結構，降耗節能方面兼容并蓄、銳意革新，奠定了國內市場的專家地位。 公司的專利產品--------CL建筑保溫結構一體化系統，是一項國家重大科研成果，是一種防火保溫、抗震、環保的全新建筑結構體系。該體系的應用實現了墻體改革、建筑節能和建筑墻體工廠化的要求，填補了國內乃至世界建筑領域的空白。該體系在結構形式、施工方法、墻體材料、生產工藝、生產設備等方面取得了19項國家專利。建設部專家技術鑒定結論：“其綜合技術達國際先進水平”，并列入“國家康居示范工程選用部品”、“全國建設行業科技成果推廣項目”、獲得科技部頒發的“金橋獎”。 公司堅持用企業文化提升企業核心競爭力，以適應市場需求的現代化企業管理制度為發展保障，使企業在發展中樹立了一流的品牌形象和社會形象。

聚苯乙烯 (PS) 是用途廣泛的重要聚合物，透明性好，但性脆易裂、拉伸強度低、耐熱耐 氧性能差。通過氫化改性，鏈上苯基加氫得到的聚環己烷基乙烯(PCHE)耐熱、耐氧、拉伸強 度、抗吸水等性能大幅提高。所制備得到PCHE產品的各項性能均優于PS、聚碳酸酯 (PC) 材 料，PCHE透光率高達91%，PCHE的應力-光學系數也很低；PCHE耐沖擊，質量輕 (比PC更 輕) 、強度高，易加工；PCHE耐腐蝕、耐溫耐濕；PCHE可以作為汽車、高鐵、光學儀器等用 高等透明樹脂，是目前應用量大、價格高的PC材料的優良替代材料。然而聚合物加氫體系具 有與小分子體系完全不同的特點，其分子尺寸大 (40-60 nm) 、聚合物溶液粘度遠高于小分子溶 液，傳統粉末狀催化劑存在分離困難、加氫速度慢、加氫條件苛刻等缺點亟待解決。本項目采 用專用催化劑進行PS加氫。不僅有利于催化劑與物系的分離，有利于高粘流體的流動，強化 物質傳遞。具有良好應用前景和經濟價值。

滲入-固結型材料由華南理工大學特種工程材料團隊研發，具有低粘度、高潤濕、可反應等特性，適用于混凝土設施的便捷筑、防、修。該材料具有優異的滲入性能，能夠自滲入于混凝土的裂縫、 孔隙中并原位交聯固化，將受損失效的混凝土牢固粘結于一起， 形成等效于互穿網絡結構的三維空間固結體，實現混凝土的快速修復加固。該材料還能將細砂、軟泥、碎石等直接固結成巖（抗壓強度>100 MPa）。用于表面防護時，該材料不僅在混凝土表面形成涂層，更能深入結構層內形成“植根式”固結增強層, 使混凝土表面的防腐層厚度達到毫米級，將混凝土表面強度提高兩倍以上，具有優異的耐腐蝕、抗滲透性能。該材料已在四川龍羊峽水電站、錦屏水電站等水利工程的基礎加固、港珠澳大橋等橋梁工程的混凝土補強中應用，有效解決了低滲性軟弱地質及微細混 凝土裂縫難以加固補強的技術難題。該材料還在近十個城市的地鐵盾構管片、“南水北調”輸水管道、高速公路及軍港碼頭的防護中使用超過10年以上，效果優異。

一種新型拉擠復合材料型材，其采用多軸向拉擠成型技術制造，具有輕質高強的優勢，且與普通的拉擠型材相比具有更優異的橫向受力性能和耐久性能，可用于綜合管廊支架結構，替代金屬支架和模壓塑料支架，耐久性能和使用性能更好，具有良好的經濟優勢。 一種新型復合材料夾芯板材，采用真空導入方式或拉擠成型方式一次整體成形，內部為復合材料格構增強的輕質芯材，外側為復合材料面層，板材整體具有良好的整體受力性能和

發光材料一般可以分為兩類：熒光材料和磷光材料。熒光材料的特點是在外在光線或射線照射下會發光，當外在光線或射線消失后就不會發光。而磷光材料的特點是在外在光線或射線消失后仍能長時間地發光。也就是說，熒光材料和磷光材料的主要區別在于它們的余輝時間不同。所以，熒光材料又可以稱作為增光材料，而磷光材料又可以稱作為夜光材料。熒光材料常用于顯示屏、燈管、公路交通反光牌等。磷光材料則多用于夜光鐘表、暗處指示等。 很久以前，人們就能制造各種各樣的夜光材料，不過絕大部分都因為性能太差得不到廣泛的應用。近百年來，工業上生產和使用的夜光材料主要是“硫化鋅：銅”。“硫化鋅：銅”的最大缺點是余輝時間較短，只有3小時左右。為了利用“硫化鋅：銅”作夜光材料，人們就在其中添加一些放射性元素，利用放射性元素的射線來刺激“硫化鋅：銅”持續發光。由于放射性元素對人體健康的危害，“硫化鋅：銅”夜光材料的應用受到很大限制。現在基本上不再允許生產夜光手表就是這個原因。除了國防軍用如坑道等場合外，很難看到“硫化鋅：銅”的蹤跡。 近年來，夜光材料的研究出現重大突破，發現了一種新型的稀土夜光材料。這種稀土夜光材料的發光強度高，余輝時間長，比“硫化鋅：銅”的指標要大10倍以上。新型稀土夜光材料十分穩定，其性能長時間受光發光后不會發生變化。而“硫化鋅：銅”則不夠穩定，在有濕氣時容易變黑，性能降低。新型稀土夜光透明性較好，其粉末顯淡黃色。比重為每立方厘米為3.6克。由于不再需要加入放射性元素，所以對人體健康毫無害處。

液晶彈性體是一種典型的雙向形狀記憶材料，具有形變大、形變可逆等技術優點，在仿生器件、軟機器人等領域有很好的應用前景。然而，經過長達四十年的發展，液晶彈性體研究仍停留在實驗室層面，未實現工業化應用；限制其應用的關鍵科學問題是：液晶彈性體在形變過程中產生的應力太小，無法滿足實際應用場景的力學性能需求。例如，人的骨骼肌收縮應變大于40[[%]]，應力大于0.35 MPa，彈性模量大于10 MPa；對傳統的液晶彈性體材料而言，收縮應變不是問題，應力也勉強可以達到，但是彈性模量一般在0.1~1 MPa，低了整整一到兩個數量級。東大科研團隊另辟蹊徑，采用將聚氨酯液晶彈性體和聚丙烯酸酯液晶熱固體的小分子前體組分混合、再同步交聯的技術途徑，制備了一種聚氨酯/聚丙烯酸酯互穿網絡結構液晶彈性體材料，其收縮應變、應力、彈性模量分別達到了46[[%]]、2.53 MPa、10.4 MPa，首次全面滿足了液晶彈性體基人造肌肉的力學性能要求。如下圖所示，該新型人造肌肉材料具有超強的力學性能，其發生伸縮形變時的抗拉強度和彈性模量都遠遠超出了前人的研究成果；在熱刺激條件下，該材料可以拉起自身重量3萬倍的物體。