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BiFeO3薄膜反鐵磁序的研究是理解磁電耦合效應和實現電場控制磁性的前提，然而觀測反鐵磁結構實驗手段有限，薄膜中多個鐵彈疇的存在進一步使其分析更為困難。因此，BiFeO3薄膜反鐵磁結構及其應變調控的物理機制一直還存在爭議。 研究發現應變可大幅度調控反鐵磁磁矩朝向，且在大的拉應變作用下反鐵磁磁矩朝向與鐵電極化的垂直關系被打破，結合第一性原理揭示應變對反鐵磁序的調控是由Dzyaloshinskii-Moriya（DM）相互作用和單離子各向異性間相互競爭導致；該工作打破了之前一般認為的Bi

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本項目采用煤渣和廢瓷粒等工業廢渣為骨料，研制的環境友好型陶瓷透水磚是由底料和面料復合而成，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65~85%。該技術具有以下創新點：1）獨創了陶瓷透水磚成孔新技術，通過優化骨料的顆粒級配形成透水磚所需的孔隙，突破了現有采用造孔劑的常規成孔技術；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合的孔結構提高磚體的透水性和保水性，有效解決了透水磚的強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合結構，大大提高了磚體的耐磨性；4）開發了與透水磚骨料結合牢固的高溫粘結劑配方技術。本項目制備的陶瓷透水磚具有成本低、強度高、透水性好等顯著優點。該項目成果取得國家發明專利授權。

本項目發明了一種采用熱壓濾法制備納米和納米復合陶瓷涂層的方法。將由溶膠、凝膠、粘結劑、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；在適當的溫度保溫，使料漿層干燥；然后升溫至燒結溫度，保溫適當時間，使壓縮的干燥料漿層發生熱解、氧化、燒結等過程，從而在復雜形狀的樣品表面形成結構、成分和厚度可控，且結構致密的納米陶瓷涂層，以及納米陶瓷與微米的陶瓷粉、陶瓷纖維等復合的各種陶瓷涂層。該項目獲得陶瓷纖維增強的ZrO2-Y2O3熱障涂層，厚度120mm涂層熱障溫度達250℃。可以獲得結構、成分和厚度可控，且結構致密的納米陶瓷涂層，以及納米陶瓷與微米的陶瓷粉、陶瓷纖維等復合的各種陶瓷涂層。

本項目是以無機溶膠為基料，添加適當的納米無機物，經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、動車內飾鋼板和鋁合金板的防火隔熱。對于環境密閉，設備集中、人員密度大的場所，一旦發生火災，救護很困難。一些重大火災事故調查表明，在火災喪生的人員中，大部分不是直接被燒死，而是被有機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、不產生有毒氣體，過火時間可達到3h以上，使得鋼構件或鋁合金不被軟化，以便給消防人員充足的救護時間。可根據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熱流的沖刷、鋼和鋁合金構件的隔熱、熱流輸送管路的保溫隔熱等。

成果與項目的背景及主要用途：立方氮化硼（CBN）的硬度很高，僅次于金 剛石，具有一系列優越的物理、化學和機械性能，特別適合鐵族金屬材料的加工， 它和金剛石用于加工硬而脆的非金屬材料互為補充，是一類用途很廣的超硬材料， 其年增長速度遠高于金剛石。CBN 磨具磨削是磨加工領域中的高新技術。其中陶 瓷結合劑 CBN 磨具具有磨削能力強、耐用度高、形狀保持性好、使用壽命長、 磨削力小、磨削溫度低、不燒傷工件、工件表面完整性好且壽命長、磨具修整及 更換頻次少、輔助勞動時間短、有利于實現生產自動化和提高生產效率、磨削廢 渣少對環境污染小等等一系列優點，被認為是一類高速、高效、高精度、低磨削 成本、低環境污染的高性能磨具，成為世界上競相研究開發的熱點和當代磨具產 品發展的一個重要方向，發展前景廣闊。世界工業發達國家已將其應用于汽車關 鍵零部件磨削等工業生產，顯著地提高了生產效率和產品質量，取得了明顯的社 會經濟效益。目前，這種高效高精磨削技術在世界汽車制造領域正快速擴展，在 機床、工具、模具、軸承等其它許多應用領域也在不斷擴展。本課題組通過承擔 一系列省部市級科研項目和重大科技攻關項目，實現了技術成果集成，技術水平 和產品性能達到國際先進水平。 技術原理與工藝流程簡介：陶瓷結合劑 CBN 磨具屬于具有磨削用途的多元 物相復合材料體系。本技術綜合運用陶瓷。玻璃、復合材料、磨料磨具制備和磨 削加工等有關理論為指導，采用具有自主知識產權的陶瓷結合劑，通過磨具組成 與磨具結構的科學設計，以及磨具制備工藝優化控制，最終獲得具有最佳性能的 磨具產品。 主要工藝流程如下： 結構設計→組成設計→配料→混料→成型→燒成→加工→性能檢測→成品 技術水平及專利與獲獎情況：技術水平處于國際先進水平。 本項目包含的成果，已獲省級科技進步二等獎一項，廳局級科技進步二等獎 兩項。 應用前景分析及效益預測：陶瓷結合劑 CBN 磨具高效磨削工藝技術的應用， 可直接提升機械加工業和機械裝備業的加工技術與工藝水平，提高產品質量和加 工效率，增強企業競爭能力，增加經濟效益。同時用 CBN 磨具替代普通磨具的 使用還可以減少生產中的磨削廢渣，減少磨削液的用量，減少環境污染。其在汽 121天津大學科技成果選編 車、摩托車、拖拉機、工具、模具、軸承、機床、液壓件、工程陶瓷、軍工、航 空、航天等領域的高精高效磨削加工方面具有廣泛的用途。據不完全統計，國內 有數億元的市場潛力，其利潤率在 50%以上。 應用領域：汽車、摩托車、拖拉機、工具、模具、軸承、機床、液壓件、工 程陶瓷、航空、航天等領域的高精高效磨削加工。 技術轉化條件（包括：原料、設備、廠房面積的要求及投資規模）： 廠房面積：300m2。 設備投資：100 萬元。 合作方式及條件：雙方協商。

本工藝采用納濾膜分離技術實現印染行業連續染色的工藝，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進行濃縮過濾，脫除染液的色度和懸浮物；（2）含有無機鹽、堿或酸的納濾膜滲透液返回染浴進行重復利用；（3）納濾膜的濃縮液直接進入蒸發器進行蒸發結晶，得到固體粉體，實現回收利用；蒸發產生的蒸汽和蒸餾水進入染浴回收利用。與常規浸染工藝相比，可實現染液的循環利用，減少化學品和水的消耗，實現紡織品的連續染色，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明專利，

哈工大機電學院王黎欽教授團隊承擔了長征五號火箭芯級和上面級發動機低溫重載渦輪泵用陶瓷軸承的預研和工程樣機技術攻關任務，這是國內首次在液氫渦輪泵上采用高速重載低溫自潤滑陶瓷軸承。該團隊充分發揮前期在陶瓷軸承應用基礎方面的研究積累，攻克了陶瓷軸承超低溫匹配性設計技術、陶瓷球低損傷高精度制造技術、自潤滑保持架材料及其轉移膜固體潤滑技術、軸承摩擦副匹配性表面強化技術等核心技術和工藝，突破了高速、重載、沖擊、超低溫、固體潤滑軸承的核心技術，大幅度提高了火箭發動機軸承的關鍵指標，建立了相應的技術規范，為新一代大推力氫氧火箭發動機提供了核心技術支撐，為長征五號火箭發動機的預研、方案改進、長程試車和技術定型做出了重要貢獻，也為我國更大推力的火箭發動機研制提供了先進技術基礎。

本工藝采用納濾膜分離技術實現印染行業連續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進行濃縮過濾，脫除染液的色度和懸浮物；（2）含有無機鹽、堿或酸的納濾膜滲透液返回染浴進行重復利用；（3）納濾膜的濃縮液直接進入蒸發器進行蒸發結晶，得到固體粉體，實現回收利用；蒸發產生的蒸汽和蒸餾水進入染浴回收利用。與常規浸染工藝相比，可實現染液的循環利用，減少化學品和水的消耗，實現紡織品的連續染色，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明專利，可提供現場試驗裝置。

在化工等行業存在既有強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合，彌補了這一不足，這是本成果的特點之一。本成果的另一特點是用于局部磨損的大型工件的修復（如水輪機葉片），該工藝操作簡單，實施容易，可在現場進行。因此具有很好的應用前景。本成果技術創新在于陶瓷顆粒的