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成果的背景及主要用途： 作為國家中長期科學(xué)技術(shù)發(fā)展的 11 個重點(diǎn)領(lǐng)域之首的能源領(lǐng)域，發(fā)展高效潔凈超(超)臨界燃煤發(fā)電機(jī)組是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的重要途徑，而蒸汽溫度和壓力的提高使得高溫管道等設(shè)備的服役環(huán)境更加惡劣，特別在最薄弱的焊接接頭部位，頻繁的早期失效事故引起的機(jī)組非計劃停運(yùn)往往造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至導(dǎo)致嚴(yán)重的人員傷亡。因此，對設(shè)備進(jìn)行科學(xué)準(zhǔn)確的評估與預(yù)測，避免突發(fā)性的早期失效，是保證機(jī)組安全運(yùn)行的關(guān)鍵。 技術(shù)原理與工藝流程簡介： 該項目在國家自然科學(xué)基金委、天津市科委及電力行業(yè)的大力支持下，針對超(超)臨界機(jī)組關(guān)鍵高溫設(shè)備，探明了耐熱鋼焊接細(xì)晶區(qū) IV 型開裂、焊縫內(nèi)部埋藏裂紋、插套焊接頭振動疲勞開裂等典型早期失效的產(chǎn)生機(jī)理，并提出了耐熱鋼焊接工藝、現(xiàn)場局部熱處理規(guī)范、插套焊焊接工藝與焊趾熔修用焊接材料等相應(yīng)的延壽技術(shù)；開發(fā)了在役高溫設(shè)備實(shí)時老化性能的微創(chuàng)測試技術(shù)與設(shè)備，建立了基于蠕變損傷累積的剩余壽命評估技術(shù)；揭示了殘余應(yīng)力和拘束水平對蠕變裂紋擴(kuò)展行為的影響機(jī)制，建立了定量考慮這兩者影響的高溫缺陷壽命預(yù)測模型，豐富了高溫壽命評估方法。與國內(nèi)外同類技術(shù)相比，該項目提出的壽命預(yù)測模型的精度大大提高，延壽技術(shù)更科學(xué)、全面、有效。 技術(shù)水平及專利與獲獎情況： 經(jīng)專家鑒定，達(dá)到了國際先進(jìn)水平。該項目共申請國家發(fā)明專利 11 項（已授權(quán) 4 項）、獲軟件著作權(quán) 3 項；發(fā)表論文 31 篇，其中 SCI 論文 12 篇，EI 論文 9 篇，并多次在國內(nèi)外學(xué)術(shù)會議上做大會報告。 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測： 該項目推動了我國超(超)臨界機(jī)組高溫部件壽命評估與延壽技術(shù)的發(fā)展，解決了超(超)臨界機(jī)組目前面臨的早期失效難題，不僅可保證機(jī)組的安裝質(zhì)量，而且減少了不必要的返修，減少機(jī)組因非計劃停運(yùn)和檢修周期超期帶來的巨大發(fā)電損失，對機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重要意義。 應(yīng)用領(lǐng)域：新技術(shù) 技術(shù)轉(zhuǎn)化條件： 近三年來，該項目開發(fā)的壽命評估軟件與延壽技術(shù)在全國 10 個省市的 16個電廠得到應(yīng)用，經(jīng)濟(jì)效益達(dá) 2.3 億元，取得了顯著的社會經(jīng)濟(jì)效益。 合作方式及條件：根據(jù)具體情況面議

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本項目采用煤渣和廢瓷粒等工業(yè)廢渣為骨料，研制的環(huán)境友好型陶瓷透水磚是由底料和面料復(fù)合而成，并且以廢瓷粒為面料、煤渣作底料，面料與底料的厚度比為1/5~1/7，廢料綜合利用率達(dá)65~85%。該技術(shù)具有以下創(chuàng)新點(diǎn)：1）獨(dú)創(chuàng)了陶瓷透水磚成孔新技術(shù)，通過優(yōu)化骨料的顆粒級配形成透水磚所需的孔隙，突破了現(xiàn)有采用造孔劑的常規(guī)成孔技術(shù)；2）通過顆粒級配形成的大孔和煤渣顆粒本身可燃物燃燒形成的微孔組成復(fù)合的孔結(jié)構(gòu)提高磚體的透水性和保水性，有效解決了透水磚的強(qiáng)度和透水性相互制約的矛盾；3）采用廢瓷粒面層和煤渣底層的復(fù)合結(jié)構(gòu)，大大提高了磚體的耐磨性；4）開發(fā)了與透水磚骨料結(jié)合牢固的高溫粘結(jié)劑配方技術(shù)。本項目制備的陶瓷透水磚具有成本低、強(qiáng)度高、透水性好等顯著優(yōu)點(diǎn)。該項目成果取得國家發(fā)明專利授權(quán)。

本項目發(fā)明了一種采用熱壓濾法制備納米和納米復(fù)合陶瓷涂層的方法。將由溶膠、凝膠、粘結(jié)劑、陶瓷粉、陶瓷纖維、金屬粉、金屬纖維等組成的料漿涂覆在樣品表面；在料漿層表面包覆半透膜；埋入粗陶瓷粉中，對粗陶瓷粉施加一定的的壓力，在半透膜和粗陶瓷粉的過濾下壓縮料漿層并把料漿層中的溶劑擠出料漿層；在適當(dāng)?shù)臏囟缺?，使料漿層干燥；然后升溫至燒結(jié)溫度，保溫適當(dāng)時間，使壓縮的干燥料漿層發(fā)生熱解、氧化、燒結(jié)等過程，從而在復(fù)雜形狀的樣品表面形成結(jié)構(gòu)、成分和厚度可控，且結(jié)構(gòu)致密的納米陶瓷涂層，以及納米陶瓷與微米的陶瓷粉、陶瓷纖維等復(fù)合的各種陶瓷涂層。該項目獲得陶瓷纖維增強(qiáng)的ZrO2-Y2O3熱障涂層，厚度120mm涂層熱障溫度達(dá)250℃?？梢垣@得結(jié)構(gòu)、成分和厚度可控，且結(jié)構(gòu)致密的納米陶瓷涂層，以及納米陶瓷與微米的陶瓷粉、陶瓷纖維等復(fù)合的各種陶瓷涂層。

本項目是以無機(jī)溶膠為基料，添加適當(dāng)?shù)募{米無機(jī)物，經(jīng)低溫固化得到的具有阻燃、隔熱、耐磨性能的陶瓷涂層。在阻燃方面，可用于高層建筑、密封的空間以及地鐵、動車內(nèi)飾鋼板和鋁合金板的防火隔熱。對于環(huán)境密閉，設(shè)備集中、人員密度大的場所，一旦發(fā)生火災(zāi)，救護(hù)很困難。一些重大火災(zāi)事故調(diào)查表明，在火災(zāi)喪生的人員中，大部分不是直接被燒死，而是被有機(jī)物燃燒放出的毒煙熏死或熏暈后燒死的。本項目研制的陶瓷涂層具有遇火不燃、無煙、不產(chǎn)生有毒氣體，過火時間可達(dá)到3h以上，使得鋼構(gòu)件或鋁合金不被軟化，以便給消防人員充足的救護(hù)時間。可根據(jù)需要制作成各種顏色,平時起裝飾作用,遇火時起阻燃作用。在耐熱方面，可用于金屬管路的耐高溫?zé)崃鞯臎_刷、鋼和鋁合金構(gòu)件的隔熱、熱流輸送管路的保溫隔熱等。

哈工大機(jī)電學(xué)院王黎欽教授團(tuán)隊承擔(dān)了長征五號火箭芯級和上面級發(fā)動機(jī)低溫重載渦輪泵用陶瓷軸承的預(yù)研和工程樣機(jī)技術(shù)攻關(guān)任務(wù)，這是國內(nèi)首次在液氫渦輪泵上采用高速重載低溫自潤滑陶瓷軸承。該團(tuán)隊充分發(fā)揮前期在陶瓷軸承應(yīng)用基礎(chǔ)方面的研究積累，攻克了陶瓷軸承超低溫匹配性設(shè)計技術(shù)、陶瓷球低損傷高精度制造技術(shù)、自潤滑保持架材料及其轉(zhuǎn)移膜固體潤滑技術(shù)、軸承摩擦副匹配性表面強(qiáng)化技術(shù)等核心技術(shù)和工藝，突破了高速、重載、沖擊、超低溫、固體潤滑軸承的核心技術(shù)，大幅度提高了火箭發(fā)動機(jī)軸承的關(guān)鍵指標(biāo)，建立了相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范，為新一代大推力氫氧火箭發(fā)動機(jī)提供了核心技術(shù)支撐，為長征五號火箭發(fā)動機(jī)的預(yù)研、方案改進(jìn)、長程試車和技術(shù)定型做出了重要貢獻(xiàn)，也為我國更大推力的火箭發(fā)動機(jī)研制提供了先進(jìn)技術(shù)基礎(chǔ)。

本工藝采用納濾膜分離技術(shù)實(shí)現(xiàn)印染行業(yè)連續(xù)染色的工藝如圖所示，包括：（1）將紡織品放置于染浴中，將60~100℃的染液排入納濾膜分離系統(tǒng)進(jìn)行濃縮過濾，脫除染液的色度和懸浮物；（2）含有無機(jī)鹽、堿或酸的納濾膜滲透液返回染浴進(jìn)行重復(fù)利用；（3）納濾膜的濃縮液直接進(jìn)入蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，得到固體粉體，實(shí)現(xiàn)回收利用；蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽和蒸餾水進(jìn)入染浴回收利用。與常規(guī)浸染工藝相比，可實(shí)現(xiàn)染液的循環(huán)利用，減少化學(xué)品和水的消耗，實(shí)現(xiàn)紡織品的連續(xù)染色，也可有效利用廢染液的熱能，降低印染成本和廢水排放量。本成果已申請中國發(fā)明專利，可提供現(xiàn)場試驗裝置。

在化工等行業(yè)存在既有強(qiáng)的酸堿腐蝕又有磨料磨損的工況，這些工況下常用的金屬材料很難同時具有抵抗腐蝕和磨損的能力，本成果將耐腐蝕性很好的樹脂與耐磨性很好的陶瓷顆粒復(fù)合，彌補(bǔ)了這一不足，這是本成果的特點(diǎn)之一。本成果的另一特點(diǎn)是用于局部磨損的大型工件的修復(fù)（如水輪機(jī)葉片），該工藝操作簡單，實(shí)施容易，可在現(xiàn)場進(jìn)行。因此具有很好的應(yīng)用前景。本成果技術(shù)創(chuàng)新在于陶瓷顆粒的

研發(fā)階段/n項目簡介：吸聲泡沫陶瓷材料是通過對高分子多孔材料載體的表面采用陶瓷材料加固和相應(yīng)的后處理工藝研制而成，具有吸聲性能好，抗腐蝕，消除光線反射，受潮后自動脫濕等特點(diǎn)，并且安裝使用工藝簡便。目前泡沫陶瓷吸聲材料已經(jīng)成功地應(yīng)用于高速公路聲屏障、鐵路聲屏障、城市輕軌聲屏障、城市地下通道降噪吊頂、商業(yè)城以及辦公大樓和體育館的建筑聲學(xué)裝修、中央空調(diào)機(jī)房和柴油發(fā)電機(jī)房噪聲治理和大型工業(yè)實(shí)驗室等20多項各種環(huán)保降噪工程，受到用戶好評。該項目榮獲湖北省科技進(jìn)步三等獎和國家發(fā)明專利，填補(bǔ)了國內(nèi)空白，其成果已達(dá)

壓電式傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、信噪比高、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于動態(tài)測量，如加速度、應(yīng)力和振動測試，重要應(yīng)用方向包括結(jié)構(gòu)振動監(jiān)測、損傷監(jiān)測、聲發(fā)射信號監(jiān)測等。在航空航天發(fā)動機(jī)、核能、高溫冶煉、石油勘探等領(lǐng)域中，高溫復(fù)雜環(huán)境對高溫壓電式傳感器提出更高性能要求，目前亟需開發(fā)適用500℃及以上溫度的高溫高性能壓電陶瓷材料及其傳感技術(shù)。 攻克高居里溫度高性能無鉛壓電陶瓷的組分調(diào)控與織構(gòu)化生長關(guān)鍵技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)良好的工藝與性能穩(wěn)定性，有利于提升高溫壓電式傳感器的可靠性和環(huán)境適應(yīng)性。高溫壓電陶瓷材料性能優(yōu)異：居里溫度高于900℃，壓電系數(shù)可達(dá)30pC/N，室溫介電損耗低于0.02，壓電系數(shù)可穩(wěn)定至800℃。在壓電陶瓷研制方面，項目團(tuán)隊長期開展組分調(diào)控與陶瓷織構(gòu)化研究，技術(shù)成熟可靠，并從應(yīng)用中不斷升級技術(shù)，使其能夠滿足市場需求。