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本項目針對轉爐爐殼發生的嚴重變形、危及正常生產的問題進行了研究攻關，利用現代先進的測試、有限元等多種技術，找出了爐殼變形的原因、規律和機理，對爐殼的殘余壽命做出了正確判斷并進行了整形處理，消除了設備的重大隱患，延長了爐殼壽命，創造了良好的經濟效益。 利用激光輪廓測試系統對爐殼變形及溫度分布進行了全面測量，找出了爐殼變形原因、變形速度及規律，并提出了抑制爐殼變形的對策。 通過對爐殼進行了多工況三維有限元大型綜合分析，包括爐殼機械應力、膨脹應力、溫度場及熱應力、托圈應力以及支撐系統的應力。計算模型有創新，通過計算掌握了爐殼變形場及應力場，并提出了爐殼與托圈的極限安全間隙的界限。 在國內外首次成功地采用了“火攻+機械牽引”方法，對大型轉爐變形后的爐殼進行整形，使用效果良好，有效地延長了爐殼壽命。 對爐殼材料的各種基本物理性能進行了系統的實驗研究，做出了不同材料在不同載荷和溫度條件下的蠕變曲線，摸清了現有爐殼的蠕變規律，并對爐殼殘余壽命進行了成功預測。 本項目達到了國際領先水平，并榮獲1998年國家冶金科技進步一等獎。

項目研究和開發高溫濾料系列產品。聚四氟乙烯高溫濾料形成了華博特系列纖維濾料產品；芳砜綸過濾產品在耐高溫材料的應用占到產品銷量的70%以上，有客戶已經將芳砜綸定為獨立系列的產品。成果獲2010年度中國紡織工業協會科學技術三等獎、2009年度中國技術市場協會金橋獎、2010年產學研合作優秀項目二等獎和三等獎。

在石油、化工、冶金、熱能動力等工程領域中，管殼式換熱器被廣泛地用于物料的蒸發、冷凝、加熱及冷卻等過程。傳熱效率低、體積大、操作費用高是普通管殼式換熱器普遍存在的缺點。 華東理工大學機械與動力工程學院化工機械研究所受中國石化揚子石油化工股份有限公司的委托, 對揚子公司催化、芳烴、乙烯裝置中的1978臺換熱設備進行性能標定、評定與高效化改進研究。在廣泛調研的基礎上從各類設備中發現90多臺換熱效果差，能耗大的換熱設備。根據工藝條件和傳熱方式，對部分設備采用改善內部殼程結構和采用強化傳熱管的方法，進行高效化改造。對換熱設備的管外采用桿式支撐等縱向流形式，或采用螺旋折流板支撐的螺旋流形式來替代傳統的弓形擋板結構；換熱管則根據不同的傳熱形式采用經多年自主研發或經測試性能優良的多孔表面管、波紋管或螺旋槽管等高效特型換熱管，二者結合形成復合強化傳熱的結構。

硫化物固態電解質（LGPS）由于擁有與液態電解質接近的室溫離子電導率，因此被視為下一代高能量密度電池的候選體系之一。但是，由于硫化物固態電解質較窄的電化學窗口（如Li10GeP2S12，1.7~2.1 V vs. Li/Li+）,在與較高工作電壓的LiCoO2氧化物正極（LCO）匹配時會發生一系列副反應，在界面處堆積低電導的氧化副產物(如Li3PS4, S, GeS2），同時LGPS和LCO電化學勢的不匹配還將導致界面處產生空間電荷層（SCL），這些因素都將極大地增加固態電池的界面阻抗，進而使得固態電池的性能迅速衰減。目前，解決氧化物正極-硫化物固態電解質界面不匹配問題的主要途徑為在氧化物正極表面包覆一層過渡層，用以緩沖正極和電解質界面的電勢不匹配問題。 通過簡單易行的固相包覆方法，首先將粒徑為10 nm二氧化鈦納米顆粒均勻分散在鈷酸鋰表面，再通過高溫燒結處理在鈷酸鋰表面形成一層約1.5納米保護層。對照實驗，FIB-TEM原位觀察和XPS佐證表明通過高溫原位反應鈷酸鋰表面將形成Li2CoTi3O8尖晶石相(LCTO)。具有穩定三維尖晶石結構的LCTO晶體在鈷酸鋰工作的電壓區間依然能保持結構穩定，與鈷酸鋰基體之間具備較強的鍵合，同時具有高的鋰離子擴散能力（Li+= 8.22×10-7 cm2 s−1），低電子電導（2.5×10-8 S cm-1）。這些性質將有助于在LCO和LGPS之間形成有效的電壓降，保持界面穩定性的同時提供快速的離子遷移通道。理論計算表明，相較于LCO/LGPS界面，通過引入LCTO中間層產生的兩個替代界面，即LCTO/LCO和LCTO/LGPS具有更強的熱力學穩定性和更強的界面親和力。

冬 蟲 夏 草 O p h i o c o r d y c e p s sinensis青藏高原的特色傳統名貴藥材，目前面臨分布區萎縮、資源量減少的問題，資源可持續利用引起了普遍關注。通過在西藏高寒灌叢及青海高寒草甸冬蟲 夏草適生地建立研究基地，對冬蟲夏草資源可持續利用關鍵技術進行了研究。

福州大學物信學院李福山教授、福州大學化學學院鄭遠輝研究員與TCL集團工業研究院錢磊博士的合作研究論文“Inkjet-printed unclonable quantum dot fluorescent anti-counterfeiting labels with artificial intelligence authentication” 在Nature子刊《Nature Communications》在線發表。 量子點具有優異的光電特性，其圖案化在發光顯示，熒光標記和智能傳感領域具有廣闊的應用前景。量子點薄膜形貌最終決定了其光電器件應用，論文采用高精度噴墨打印技術制作微米級量子點發光圖案，創新性的在基板表面構建具有隨機分布的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）微納米顆粒，作為噴墨打印輸運過程中的聚集釘扎點，強化微米級墨滴蒸發流動以及量子點組裝過程中的差異性，形成不可復制“花狀”發光圖案；成功應用于低成本，可柔性化，自然條件下隱蔽，具有多重防偽級別和商業化的價值的不可復制全彩熒光防偽標簽。并且首次引入了人工智能（AI）技術對噴墨打印量子點防偽熒光標簽進行驗證，并成功識別出不同的清晰度、亮度、旋轉角度、放大倍率以及這些參數混合的“花狀”圖案，實現了防偽標簽的高效準確識別。

項目成果/簡介:硫化物固態電解質（LGPS）由于擁有與液態電解質接近的室溫離子電導率，因此被視為下一代高能量密度電池的候選體系之一。但是，由于硫化物固態電解質較窄的電化學窗口（如Li10GeP2S12，1.7~2.1 V vs. Li/Li+）,在與較高工作電壓的LiCoO2氧化物正極（LCO）匹配時會發生一系列副反應，在界面處堆積低電導的氧化副產物(如Li3PS4, S, GeS2），同時LGPS和LCO電化學勢的不匹配還將導致界面處產生空間電荷層（SCL），這些因素都將極大地增加固態電池的界面阻抗，進而使得固態電池的性能迅速衰減。目前，解決氧化物正極-硫化物固態電解質界面不匹配問題的主要途徑為在氧化物正極表面包覆一層過渡層，用以緩沖正極和電解質界面的電勢不匹配問題。 通過簡單易行的固相包覆方法，首先將粒徑為10 nm二氧化鈦納米顆粒均勻分散在鈷酸鋰表面，再通過高溫燒結處理在鈷酸鋰表面形成一層約1.5納米保護層。對照實驗，FIB-TEM原位觀察和XPS佐證表明通過高溫原位反應鈷酸鋰表面將形成Li2CoTi3O8尖晶石相(LCTO)。具有穩定三維尖晶石結構的LCTO晶體在鈷酸鋰工作的電壓區間依然能保持結構穩定，與鈷酸鋰基體之間具備較強的鍵合，同時具有高的鋰離子擴散能力（Li+= 8.22×10-7 cm2 s?1），低電子電導（2.5×10-8 S cm-1）。這些性質將有助于在LCO和LGPS之間形成有效的電壓降，保持界面穩定性的同時提供快速的離子遷移通道。理論計算表明，相較于LCO/LGPS界面，通過引入LCTO中間層產生的兩個替代界面，即LCTO/LCO和LCTO/LGPS具有更強的熱力學穩定性和更強的界面親和力。

研究領域(1)CAD/CAM及RPM相關技術：包括功能性梯度材料/生物醫學材料計算機輔助設計以及快速原型和制造（RPM）相關技術及應用；(2)面向功能構件數字化制造的設計，網絡制造技術，功能構件的拓撲優化設計理論與方法；(3)功能構件的多尺度建模、仿真分析與優化；(4)高速精密加工工藝及裝備的動態精度設計：包括高速精密加工工藝系統動力學建模與仿真等。科研成果及簡介科研成果：(1)國家自然科學基金項目（59505005），“數控加工自適應刀具軌跡規劃及動力學行為的研究”．1996年1月～1998年12月。完成人：張大衛、黃田、倪雁冰、周立華、馮志勇、徐安平、閻兵。1998年12月結題，國際先進。(2)河北省科技攻關計劃項目，“基于網絡的新產品快速開發系統”． 完成人：檀潤華、徐安平、段國林、梁艷紅、張瑞紅、劉力松、孫立新、苑彩云、曲云霞。2001年6月鑒定，國際先進。2002年獲河北省科技進步三等獎。(3)河北省自然科學基金項目，基于汽車減振器新型數學模型的汽車乘座動力學系統參數設計．完成人：檀潤華、呂維瑛、張瑞紅、苑彩云、段國林、徐安平。2001年6月鑒定，國際先進。(4)河北省博士基金項目，汽車非線性乘座動力學專用仿真軟件開發．完成人：檀潤華、陳鷹、呂維瑛、張瑞紅、苑彩云、段國林、徐安平。2001年6月鑒定，國際先進。(5)天津市自然科學基金項目，汽車非線性乘座動力學關鍵技術研究．完成人：檀潤華、陳鷹、呂維瑛、張瑞紅、苑彩云、段國林、徐安平。2001年6月鑒定，國際先進。(6)河北省自然基金項目（500050，5萬），三維布局問題建模及其求解方法的研究．完成人：段國林、張健楠、蔡瑾、王彩紅、何樹田、徐安平、張滿囤。2003年3月通過河北省科技廳鑒定，國際先進。(7)河北省教育廳計劃項目（2000209，2萬），二維不規則形狀自動布局系統的研究開發．完成人：段國林、王彩紅、徐安平、張健楠、張滿囤、孟憲春。2003年3月通過河北省教育廳鑒定，國際先進）(8)國家教育部高等學校骨干教師資助項目，快速原型件網上訂貨系統研究．完成人：檀潤華、梁艷紅、段國林、苑彩云、張瑞紅、徐安平、孫立新、劉力松、王永山。2000年1月——2001年12月。已結題。(9)天津市科委計劃項目，“基于MDT環境的內嵌式RP數據處理軟件的研制”．課題組成員：徐安平、檀潤華、劉玉山、曲云霞、劉力松、陳青果、金艷麗。2001.1 ~ 2003.12.（1.5萬），2003年6月18日天津市科委組織專家組對項目進行了總體驗收。(10)天津市科委計劃項目，“RP技術在新產品開發過程中的應用”．課題組成員：段國林、徐安平、劉力松。2001.1 ~ 2003.12.（5萬），2003年6月18日天津市科委組織專家組對項目進行了總體驗收。(11)河北省自然科學基金項目（500046），“數控環境下動態銑削過程物理仿真系統的研究與開發”．課題組成員：徐安平、曲云霞、閻兵、段國林、孫明達、李為民、劉玉山、金艷麗、陳青果。2000.3 ~ 2003.3. （3.5萬），2003年7月20日河北省科技廳組織專家對項目進行了技術鑒定，國際先進水平。(12)河北省教育廳博士基金項目，“數控環境下動態銑削過程仿真系統的研究與開發”．課題組成員：徐安平、曲云霞、閻兵、段國林、孫明達、李為民、劉玉山、金艷麗、陳青果。2000.1 ~ 2003.3.（3.5萬），2003年7月20日河北省科技廳組織專家對項目進行了技術鑒定，國際先進水平。(13)國家自然科學基金項目（50175025），“進化過程驅動的產品概念設計模型研究”．課題組成員：檀潤華、段國林、徐安平、馬建紅、張瑞紅、苑彩云、王永山、姜屏。2001~2003,（7萬），2003年3月結題。(14)天津市自然科學基金項目（023603411），“組合夾具CAD中關鍵技術的研究”．課題組成員：段國林、丁銀周、蔡瑾、徐安平、張滿囤、李向東、李戰委。2002.6 ~ 2004.6（6萬），2005年7月3日天津市科委組織專家對項目進行了驗收，國際先進。(15)河北省自然科學基金項目（502047），“組合夾具計算機輔助構形設計中基于案例的推理方法的研究”．課題組成員：段國林、丁銀周、蔡瑾、徐安平、張滿囤、李向東、李戰委。2002.1 ~ 2005.1.（6萬），2005年7月16日河北省科技廳組織專家對項目進行了技術鑒定，國際先進。(16)天津市自然科學基金項目（023605411），“MDT環境下RP數據處理及設備驅動程序的研究與開發”．課題組成員：徐安平、曲云霞、劉玉山、陳青果、侯紅葉。2002.6 ~ 2005.6（6萬），2005年8月6日天津市科委組織專家對項目進行了驗收，國際先進。(17)河北省優秀專家留學基金項目，“選擇性金屬粉末直接燒結快速成形工藝關鍵技術及設備研究”．項目負責人：徐安平。2002.1 ~ 2004.12（8萬），已完成。(18)河北工業大學“十五211”工程項目，“功能梯度實體快速制作機”．項目負責人：徐安平。2005.1 ~ 2005.12（20萬），已通過驗收。(19)河北省教育廳計劃項目, “基于RP的新產品快速開發系統”．課題組成員：段國林、徐安平、李翠玉、劉玉山、陳青果、侯紅葉。2001~2003（20萬），已完成。(20)國家863計劃項目（2002AA415300），“自主版權三維CAD和ERP軟件在離散型中小企業的應用研究”．課題組成員：檀潤華、李向東，徐安平等。（50萬），2005年11月通過科技部驗收。(21)美國國家科學基金（NSF）項目（DMI-0218169），“Dental Restorations via Multi-Material Solid Freeform Fabrication”．課題組成員：Leon L. Shaw, Anping Xu, Jiwen Wang, Xiaoxue Li et al.(22)美國國家科學基金（NSF）項目（CBET-0930365），“Functionally Graded Orthopedic Implants via the Slurry Mixing and Dispensing Process．課題組成員：Leon L. Shaw, Anping Xu, et al.(23)天津市自然科學基金資助項目（043603111），“多坐標高速銑削集成仿真系統研究”．完成人：閻兵，徐安平等。（6萬），2007年11月通過天津市科委驗收。(24)河北省自然科學基金資助項目（E2004000052），“CAD模型直接驅動的桌面立體打印設備驅動原理及實現方法研究”．完成人：徐安平，牛亞松，付建華，曲云霞等。（7萬），2008年1月31日通過河北省科技廳組織的專家鑒定，國際先進水平。(25)河北省自然科學基金資助項目（E2006000039），“場信息驅動的復雜功能梯度實體建模理論及數字化制造關鍵技術研究”．完成人：徐安平，朱東彬，曲云霞等。（5萬），2010年5月結題。獲獎與專利 專利：(1)徐安平，朱東彬，曲云霞，郭艷華．一種非均質功能構件的制造方法與裝置[P]．國家發明專利，專利號：ZL 2008 1 0053855.5，授權公告號：CN 101328067 B， 2010年10月27日（申請日：2008年7月16日）(2)徐安平，朱東彬，曲云霞，郭艷華．打印頭與激光頭構成的組合頭[P]．國家實用新型專利，專利號：ZL 200820075355.7，授權公告號：CN 201211731Y，2009年3月25日（申請日：2008年7月16日）．(3)徐安平，汪建明，朱東彬，曲云霞．一種組織工程用三維多孔支架的制備方法及設備．國家發明專利，申請號：201010210618.2，申請日：2010年6月28日．(4)徐安平，朱東彬，郭彬，曲云霞．一種三維條形碼標簽及其制作方法．國家發明專利，申請號：201010250088.4，申請日：2010年8月11日．(5)徐安平，蔡曉剛，朱東彬，劉志華．一種非均質實體的制造方法及設備．國家發明專利，申請號：201110269706.4，申請日：2011年9月13日．(6)徐安平，蔡曉剛，朱東彬，劉志華．一種非均質實體的制造設備．國家實用新型專利，申請號：201120341665.0，申請日：2011年9月13日．軟件著作權：(1)現代集成快速原型系統(CIRPS V1.0)（軟件著作權登記，登記號：2005SR07148）．著作權人：徐安平、劉玉山、陳青果、侯紅葉、高艷平、曲云霞．中華人民共和國國家版權局，2005年7月。(2)現代集成快速原型系統(CIRPS V2.0)（軟件著作權登記，登記號：2007SR06739）．著作權人：徐安平、牛亞松、劉玉山、陳青果、侯紅葉、宋麗、曲云霞．中華人民共和國國家版權局，2007年5月。(3)非均質實體造型系統（HO-CAD V1.0）（軟件著作權登記，登記號：2008SR04932）．著作權人：徐安平、紀振鵬、曲云霞、趙競雄、劉志華．中華人民共和國國家版權局，2008年3月。(4)銑削過程物理仿真系統（MPSS V1.0）（軟件著作權登記，登記號：2008SR07563）．著作權人：徐安平、曲云霞、孫明達．中華人民共和國國家版權局，2008年4月。(5)STL模型缺陷檢測與修復系統（STL Master V1.0）（軟件著作權登記，登記號：2010SR041794）．著作權人：徐安平、張蕊、曲云霞、朱東彬．中華人民共和國國家版權局，2010年8月16日。(6)銑削過程物理仿真系統（MPSS V2.0）（軟件著作權登記，登記號：2010SR061831）．著作權人：徐安平、張大衛、張學中、靳紅偉、韓喜峰、常寧、曲云霞．中華人民共和國國家版權局，2010年11月18日。(7)基于Web的博碩士學位論文管理系統（DMMIS V1.0）（軟件著作權登記，登記號：2011SR036294）．著作權人：張滿囤、徐安平、韓冬冬、張金鐲、王智琦、王麗、邊彬彬．中華人民共和國國家版權局，2011年6月10日。(8)基于Web的圖書館學科聯絡館員信息服務管理系統（IDISMIS V1.0）（軟件著作權登記，登記號：2011SR042556）．著作權人：徐安平、王智琦．中華人民共和國國家版權局，2011年7月2日。可轉讓項目(1)一種非均質功能構件的制造方法與裝置[P]．國家發明專利，專利號：ZL 2008 1 0053855.5，授權公告號：CN 101328067 B， 2010年10月27日（申請日：2008年7月16日）(2)打印頭與激光頭構成的組合頭[P]．國家實用新型專利，專利號：ZL 200820075355.7，授權公告號：CN 201211731Y，2009年3月25日（申請日：2008年7月16日）．(3)一種組織工程用三維多孔支架的制備方法及設備．國家發明專利，申請號：201010210618.2，申請日：2010年6月28日．(4)一種三維條形碼標簽及其制作方法．國家發明專利，申請號：201010250088.4，申請日：2010年8月11日．(5)一種非均質實體的制造方法及設備．國家發明專利，申請號：201110269706.4，申請日：2011年9月13日．(6)一種非均質實體的制造設備．國家實用新型專利，申請號：201120341665.0，申請日：2011年9月13日．(7)現代集成快速原型系統(CIRPS V1.0)（軟件著作權登記，登記號：2005SR07148）．中華人民共和國國家版權局，2005年7月。(8)現代集成快速原型系統(CIRPS V2.0)（軟件著作權登記，登記號：2007SR06739）．中華人民共和國國家版權局，2007年5月。(9)非均質實體造型系統（HO-CAD V1.0）（軟件著作權登記，登記號：2008SR04932）．中華人民共和國國家版權局，2008年3月。(10)銑削過程物理仿真系統（MPSS V1.0）（軟件著作權登記，登記號：2008SR07563）．中華人民共和國國家版權局，2008年4月。(11)STL模型缺陷檢測與修復系統（STL Master V1.0）（軟件著作權登記，登記號：2010SR041794）．中華人民共和國國家版權局，2010年8月16日。(12)銑削過程物理仿真系統（MPSS V2.0）（軟件著作權登記，登記號：2010SR061831）．中華人民共和國國家版權局，2010年11月18日。(13)基于Web的博碩士學位論文管理系統（DMMIS V1.0）（軟件著作權登記，登記號：2011SR036294）．中華人民共和國國家版權局，2011年6月10日。(14)基于Web的圖書館學科聯絡館員信息服務管理系統（IDISMIS V1.0）（軟件著作權登記，登記號：2011SR042556）．中華人民共和國國家版權局，2011年7月2日。可承擔（合作開發）科研項目與技術合作(1)CAD/CAM軟件開發，RPM相關技術開發：包括功能性梯度材料/生物醫學材料計算機輔助設計以及快速原型和制造（RPM）相關技術及應用；(2)功能材料或構件的數字化設計與制造技術開發，網絡制造技術開發；(3)功能構件的多尺度建模、仿真分析與優化技術；(4)高速精密加工工藝及裝備的動態精度設計。

一、 項目簡介新型磁功能材料目前主要有超磁致伸縮材料、磁性液體材料、硅鋼材料、電磁流變液、壓電和鐵電材料等，這些材料都具有優異的性能和廣泛的應用前景，為電工及相關行業的發展起到巨大的推動作用。在磁功能材料性能測試方面，測試了硅鋼單片及疊片直流偏磁下的磁化特性和磁致伸縮特性，測試了磁性液體的磁化特性、磁粘特性和表面張力等。在磁功能材料數學建模和求解方面，從材料的應用特性著手，以超磁致伸縮材料、磁性液體、硅鋼材料和電磁流變液為例，考慮機械效應、溫度效應、電場效應、磁場效應等因素，利用能量變分原理建立電-磁-機械耦合模型，編制材料應用特性模型與分析軟件。在磁功能材料應用方面，研究了超磁致伸縮力傳感器、加速度傳感器，研究了磁性液體加速度傳感器、傾斜角傳感器、微壓差傳感器等，研究了磁性液體在物體比重測試技術和減振技術中的應用。二、 技術指標（包括鑒定、知識產權專利、獲獎等情況）在國內外學術期刊和國際會議上發表相關論文100余篇，被三大檢索收錄70余篇。參加相關科研項目16項，其中國家自然科學基金2項，省部級項目11項，技術開發項目1項。授權發明專利2項。三、 高清成果圖片3-4張