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南京師范大學課程資源研究所是專門從事省地市級、社區科普教育資源、中小學、幼兒園和大學課程教學資源研究、開發與應用的研究機構。下設科普教育資源研究室、自動測量與控制工作室、物理課程資源研究室、化學課程資源研究室、生命科學課程資源研究室和教育科學課程資源研究室，并有17000平方米的研制生產基地。研究所有一支由南京師范大學的專家教授帶領的50多人的技術研發團隊，先后承擔了教育部“高等師范教育面向21世紀教學內容和課程體系改革計劃”和 “新世紀教育教學改革工程”等各類教育教學改革研究項目30多項，30多位老師參加了新課程標準的制定和新教材的編寫工作。研究所成立以來，累計已經獲得了50多項教育技術產品發明專利，在科普教育資源和課程教學資源研究、開發與應用等研究領域形成了明顯的優勢。 　　南京師范大學課程資源研究所可提供的系列教育產品有：科技館、科普館、科技創新實驗室、科學探究實驗室、數字化實驗室、通用技術實驗室、機器人實驗室、航天航空科普館、航天航空科技館、地震科普館、地震科技館、安全教育科普館、安全教育科技館、交通安全科普館、交通安全科技館、消防科普館、消防科技館、幼兒園科學發現室、農業科普館、社區科普館、社區科技館、壁掛式科技館、科普大篷車、示范性綜合實踐基地、綜合實踐活動室、生命健康科普館、低碳環保科普館、軍事教育科普館、兒童樂園。 　　研究所研制的系列教育產品已推廣應用到了全國各省市5000多家學校和科普場館，建立了廣泛的用戶群。南師大系列產品以其卓越的性能成為同類品牌中的佼佼者，正受到越來越多的學校和科普場館的關注。 　　序號儀器名稱單位數量 　　1一度電的意義套1 　　2霧霾的形成與危害套1 　　3都江堰水利工程套1 　　4沼氣的利用模型套1 　　5水處理演示系統套1 　　6PM2.5模擬與檢測體驗套1 　　7健身發電,腳踏發電套1 　　8墻體保溫套1 　　9我要低碳套1 　　10生存危機套1 　　11溫室氣體套1 　　12水土保持演示儀套1 　　13新能源小屋套1 　　14大自然的眼睛套1 　　15地球碳庫套1 　　16環保知識互動搶答系統套1 　　17垃圾分類實驗儀套1 　　18舊衣物處理套1 　　19把太陽光引到家套1 　　20抽水儲能套1 　　21食品巧加工套1 　　22節能用水方法.套1 　　23節能燈PK普通燈套1 　　24環境監測與保護系統套1 　　25垃圾填埋處理場模型套1 　　26環保低碳小屋套1 　　27雨水收集與濕地保護模型套1 　　28地球村的“碳”危機套1 　　29自然界的“碳”循環套1 　　30新能源綜合展示模型套1 　　31發電塔套1 　　32飛輪儲能套1 　　33廢棄物分類與回收套1 　　34風光互補發電套1 　　35太陽能熱水器套1 　　36污水源地源熱泵原理套1 　　37旋轉屋套1 　　38壓縮空氣儲能套1 　　39合理利用清潔能源套1 　　40豐富的含碳化合物套1 　　41碳的遷移套1 　　42碳循環套1 　　43身邊的污染套1 　　44了解霧霾機套1 　　45氣候辨辨辨套1 　　46綠色之樹套1 　　47立柱式智能蔬菜種植機套1 　　48尋找低碳排放物套1 　　49碳失衡世界套1 　　50我的低碳生活妙招套1 　　51美麗的星球套1 　　52碳原子套1 　　53身邊有碳套1 　　54測你呼出的二氧化碳套1 　　55地球也發燒套1 　　56百年高碳套1

鎂合金是目前最輕的金屬結構材料，它具有低密度、高比強度、良好的 導電、導熱和鑄造性能等優點，因此在汽車、儀表以及航空航天等領域有著較 為廣闊的應用前景，被稱為21世紀的綠色環保結構材料。然而，鎂及大部分鎂 合金都屬于密排六方結構金屬，常溫下塑性變形能力較差。因此，近幾十年，板、 帶、棒等變形鎂合金產品主要是由普通半連續鑄造鎂合金方坯或板坯經熱加工變 形得到。因此，采用塑性變形方法生產大型鎂合金環件在技術上受到一定的制約。 離心鑄造是將液態金屬澆入旋轉的鑄型里，在離心力作用下充型并凝固 成鑄件的鑄造方法。離心鑄造已經在無縫鋼管、鋁合金輪毅的生產中有較為成 功的應用。本成果提供一種新型的離心鑄造生產鎂合金大型環件的方法，可制 備直徑范圍為1-5米、組織致密、性能優良的大型鎂合金環件，解決了現有鎂 合金大型環件制備工藝的不足，制備出組織致密、抗拉強度好的鎂合金大型環件, 對鎂合金的應用和鎂合金離心鑄造工藝的發展具有重要意義，具有良好的開發前 景并具備較好的預期產業化效益。 本發明可根據目標產品，選用合適型號的離心機、熔煉爐、設計制備相應 模具以開展相應生產，無需高額投資。

1 研究背景 1.1 高壓力、大直徑和高可靠性的非金屬壓力管道需求迫切 管道作為五大運輸方式之一，是輸送石油、天然氣、飲用水等重要能源和資源的主要手段，對國民經濟的發展和穩定至關重要，被稱為國民經濟的“生命線”。我國壓力管道發展迅猛，應用規模不斷增大，在石油、天然氣和飲用水輸送等重大工程建設中發揮了不可替代的作用。在油氣領域，國內油氣管道已形成縱橫東西、貫通南北、連接海外的管道輸送網絡。目前我國的原油管道1.9×104km，成品油管道2×104km，天然氣干線管道4.8×104km，油氣管道的總長度穩居全球前五名。以西氣東輸三線為例，其西起新疆霍爾果斯，東至福建省福州市，全長5220km，設計年輸量3×1010m3。此外，油田集輸管網和城鎮燃氣管網的管道長度已達到數十萬公里，且仍在不斷增長，成為油氣管道重要組成部分。在水資源輸送領域，為解決我國的水資源時空分布不均問題，我國已經實施了多項跨流域、跨地區的長距離管道輸水工程，如南水北調工程、廣東省的“東深引水工程”和“西江引水工程”、天津的“引灤入津工程”和山東的“引黃濟青工程”。以南水北調中線工程為例，年均輸送生活、工業用水6.4×1010m3，農業用水3×1010m3，供水范圍內總面積15.5萬平方千米，惠及沿線6000萬人口。 以聚乙烯及其增強復合管為代表的非金壓力屬管道具有耐腐蝕、抗震、柔性好、壽命長等優勢，在越來越多的應用領域替代金屬管道，成為世界各國競先研發的未來管道發展方向。全球非金屬管道的年均增速約5.9%，我國聚乙烯管道年平均增速更是達15%。 隨著聚乙烯及其增強復合管的不斷發展，其在燃氣和輸水等領域應用不斷擴展。在燃氣領域，在燃氣領域，美國、英國、丹麥等的城市燃氣管道中聚乙烯管應用比例均接近100%，而我國新鋪設的中低壓城市燃氣管90%以上采用聚乙烯管材。在輸水領域，我國城市建筑排水管道85%采用塑料管，城市排水管道的塑料管使用量達到50%，城市供水管道（DN400mm以下）80%采用塑料管，村鎮供水管道90%采用塑料管，逐漸占據主導地位。目前，多數國家已經在燃氣和給水領域選擇聚乙烯管逐漸替代金屬管道，實現以塑代鋼。 近年來，非金屬壓力管道逐漸在更高壓力、更大直徑和更高安全性要求的油氣集輸、核電冷卻水輸送等領域廣泛應用。如在油田的油氣集輸及開采領域，用于油氣田注水的非金屬壓力管道（直徑50-75mm），工作壓力已經達到32MPa；用于油田站內給水的非金屬壓力管道（直徑315mm），工作壓力已經達到2MPa；用于油田集輸管的非金屬壓力管道（直徑50-75mm），工作壓力已經達到4MPa，平均工作溫度高達60℃。在核電站冷卻水輸送領域，美國的Callaway核電站率先鋪設聚乙烯管道的外圍冷卻水系統，我國新建的AP1000核電站（浙江三門核電、山東海陽核電）外圍冷卻水輸送均采用聚乙烯管道（直徑752mm，徑厚比DR9）。由于聚乙烯管道具有耐海水及微生物腐蝕、抗震等優勢，許多現有核電站冷卻水管道系統也逐漸更換為聚乙烯管道，如2017年大亞灣核電站成功將其核安全相關的反沖洗系統管道更換為200mm，DR9的聚乙烯管道。 1.2 管道系統安全性的要求日益迫切 隨著聚乙烯管道系統在燃氣、供水等領域的應用日益廣泛，其安全問題受到越來越多的關注。根據中國城市規劃協會地下管線專業委員會的統計報告，2009年至2013年中國城市管線典型事故共計75起，而其中導致人員死傷的27起。南京“7.28”管道泄漏爆炸事故共造成22人死亡，120人住院治療，爆燃點周邊部分建筑物受損，直接經濟損失4784萬元。臺灣“8.1”燃氣泄漏爆炸事故中多條街道陸續發生可燃氣體外泄，并引發多次大爆炸，造成32人死亡，321人受傷，經濟損失高達1.4億元。類似的管道泄漏導致爆燃的事故給全社會帶來了重大的公共環境和人身安全的威脅。 隨著聚乙烯管道系統在燃氣、供水等領域的應用日益廣泛，全社會對管道系統安全性的要求也日益迫切。 1.3 焊接過程的溫度控制是提升管道系統可靠性的關鍵 當我們追溯這些事故的源頭，會發現有53%的聚乙烯管道系統故障發生在管道的接頭處——即管材與管材焊接的部位（來自塑料管道數據庫委員會PPDC）。接頭作為管道系統中質量最薄弱的環節，其焊接質量影響到整個管道系統的安全運行。 電熔焊接是目前聚乙烯管道最常用的連接方式之一。它通過預埋在電熔套筒內部的電阻絲加熱電熔套筒的內表面及管材的外表面，使二者吸收熱量并熔融，而后固定、冷卻。 在電熔焊接過程中，溫度是最重要的參數，也是造成接頭失效最本質的原因。不合理的焊接工藝導致的焊接過程的溫度控制不當，引發冷焊和過焊等缺陷。內部溫度過高會使得金屬絲周圍的聚乙烯材料因溫度過高而裂解，從而導致接頭強度不足，產生過焊現象；內部溫度不足則會導致熔合區深度和界面強度不足，產生冷焊現象。冷焊缺陷很難從外觀上或通過常規液壓試驗分辨，但其可能導致焊接接頭在服役過程中沿熔合面發生貫穿裂紋擴展失效，具有很大的安全隱患。 1.4 應用過程的安全狀態監測是保障管道系統安全運行的關鍵 接頭是管道系統的薄弱環節。美國塑料管研究所（PPI）技術總監Sarah Patterson在2016年美國機械工程師協會（ASME）壓力容器與管道（PVP）50周年會的大會報告上指出，非金屬管道的無損檢測與安全監測研究是今后塑料管道技術發展應用的重要課題。 在接頭安全監測方面，管道的服役過程安全監測研究主要有以下四種：（1）基于應變的監測技術：主要采用應變片等傳感器測量管道應變。該方法技術成熟，但測點多、電路復雜，且僅能獲得材料表層局部的應變信息。（2）連續碳纖維復合材料自監測技術：如內嵌連續碳纖維的復合材料，可以實時提供結構應變信息。采用連續碳纖維自監測的應變靈敏度系數小于傳統應變片，且應變檢測范圍很小。（3）基于埋入傳感器的監測技術：如利用嵌入式光纖光柵的管道應變場監測。光纖檢測集成度高、精度高，已經在管道、橋梁等結構的智能監測中得到廣泛應用。（4）基于導電填充材料的監測技術：在不導電的聚乙烯或其他非金屬基體樹脂中摻入少量導電纖維或顆粒，從而在材料中建立導電傳感網絡，當材料產生變形或局部損傷時，導電網絡相應地產生導通節點數變化或局部斷開，通過測量材料宏觀電阻變化可以獲得材料應變或局部損傷等信息。 基于導電填充材料的智能監測技術一直是混凝土結構與生物傳感器領域的前沿與熱點。其關鍵問題是如何通過合理的傳感器設計，在不影響監測對象本身工作特性的同時，有效地提取監測對象的服役狀態和結構損傷信息。開展結構安全監測技術研究，智能監測感知壓力容器與管道結構失效特征參量，實現損傷失效的預警和運行的自主優化，是未來壓力容器行業重要的研究方向。 2 智慧管件系統解決方案 非金屬管道的智慧管件系統包含管件焊接過程的溫度場智能調控和管件使用過程的損傷自監測兩個功能，如圖1所示。 2.1 焊接過程溫度場調控 電熔焊接過程從本質上是電阻絲通電生熱、聚乙烯材料相變熔合的過程，熔區溫度在時間和空間上的變化很大程度上體現出焊接過程的發展。如圖2所示，智能焊機的“智能”正是來源于我們所提出的熔區復合溫度場理論模型。該模型能夠根據采集到的實際電壓電流數據，小成本、高精度地實時推演焊接過程的發展。不同于傳統焊機對被控對象內部情況的“一無所知”，智能焊機首次采用基于熔區溫度場的方式在線監測焊接過程，使得參數的調節和設計有堅實的理論依據。 在溫度場模型的基礎上，本作品能實現對焊接過程的質量控制。在焊接接頭性能與加工條件的研究上，團隊通過熱重分析和凝膠滲透色譜分析研究PE100在不同溫度焊接后的熱降解行為，得出典型工業級PE100材料的允許焊接最高溫度在270℃的結論。同時，通過超聲檢測和梯度試驗的方法證實了管材熔區深度與焊接界面強度的關聯。 基于上述理論研究和多次實踐，對聚乙烯最高溫度和熔區拓展深度進行控制是應對過焊和冷焊缺陷的重要方式。智能焊機對質量進行控制的思路即通過實時溫度場計算聚乙烯最高溫度和熔區邊界，讓最高溫度在不超過270℃，熔區深度控制在2～3mm。為使焊接效率最高，通過由調整次數、焊接時長、最高溫度等指標組成的代價函數對不同調整策略進行評價，從而獲得最優的電壓調整策略。通過這種溫度主動控制的方式，管道焊接缺陷產生的概率下降超80%。 1.1 服役過程安全狀態自監測 為了實現管道系統服役過程的安全狀態自監測，采用短切碳纖維（SCF）增強聚乙烯復合材料（PE-SCF）制備電熔管件。由于碳纖維SCF具有良好的導電性，隨著纖維含量的不斷增加，填充在聚合物基體內部的短碳纖維能夠形成良好的導電網絡，如圖3所示。PE-SCF復合材料內部SCF導電網絡的破壞與重組賦予了該材料壓阻效應，能夠用于監測PE-SCF復合材料承受的載荷。圖4為循環拉伸載荷下PE-SCF的應變和電阻響應與時間的關系。可以看出，PE-SCF復合材料的監測電阻能夠及時反映材料承受的應變。隨著應變增加，材料的電阻值增加；應變降低，材料的電阻值也降低；并且監測電阻對應變變化的響應具有很好的穩定性。PE-SCF復合材料在拉伸力作用下發生變形，部分短碳纖維導電網絡斷開，導致材料的電阻率增加。隨著應變的降低，短碳纖維之間的接觸恢復到初始狀態，電阻值也隨之恢復。結果表明PE-SCF應變與電阻變化之間存在確定的關聯機制，初步論證采用PE-SCF復合材料制備具有自監測功能的電熔接頭具有可行性。 圖5顯示了爆破試驗過程中所監測到的PE-SCF電熔接頭的電阻和壓力變化曲線。結果表明，隨著內部壓力的升高，兩個電極之間的電阻會不斷增加，電阻變化率曲線的斜率也迅速增加。這是因為在加壓初始階段，電阻變化主要由基體的彈性變形引起，在這種情況下，材料內部的導電網絡仍然完整，因此電阻不會產生很大變化。當壓力繼續增加時，材料內部形成微裂紋，導致局部導電網絡的破壞，電阻變化率顯著增加。初步實驗表明，利用電阻變化率監測PE-SCF電熔接頭的內壓載荷及結構損傷狀態具有可行性。 圖6顯示了峰值內壓為5MPa時的循環加載實驗期間，電熔接頭上監測到的電阻變化曲線。可見電熔接頭表面電極之間的電阻變化趨勢與接頭內部的壓力變化趨勢一致，且每個周期的峰值電阻十分穩定。基于電阻測量的內壓監測靈敏度系數約為29.56%/MPa。實驗結果表明，載荷和監測到的電阻信號存在較為穩定的關聯關系，因而用電阻變化監測電熔接頭內部壓力的變化是可行的。 上述測試結果表明，采用PE-SCF復合材料制備電熔管件，利用PE-SCF材料的壓阻效應，能夠實現基于電阻測量的管道系統在服役過程中的內壓及安全狀態實時監測，提升了管道系統的服役安全性。  

本實用新型公開了一種保溫墻體連接件，包括連接棒和封套；連接棒的截面為圓形結構，連接棒側壁設有等距離的螺紋；封套套在連接棒中段的外面；連接棒的外表面還涂覆有耐高溫層。本實用新型能夠承受保溫材料兩側混凝土板之間的拉、壓和剪切等受力變形的拉結裝置，纖維增強樹脂連接棒外表面上涂覆的有耐高溫層具有耐高溫、阻燃的效果，使用壽命長。

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種能將竹制家具通過組件方式進行批量化生產，拆裝方便的用于竹制家具的桿件連接結構。

產品詳細介紹多功用固體、液體兩用密度測試儀，是一款可同時測量固體密度和液體密度、濃度的儀器，　　固體形式：依據ASTM D792、GB÷T 1033、JIS－K－6268、、HG4－1468、ISO 2781標準。采取阿基米得原理浮力法，正確、直讀量測數值。　　液體形式：依據GB÷T5526、13531、15223、JIS、ISO標準。運用阿基米得原理的浮力法、水中置換法，疾速、直讀讀出液體絕對密度值。　多功用固體、液體兩用密度測試儀，實用于測量橡膠、塑料、塑料顆粒、電線電纜、輪胎、粉末冶金、精細陶瓷、玻璃工業、液體、化工溶液、增加助劑等新資料鉆研試驗室等。多功用固體、液體兩用密度測試儀參數：型 號：　  DX－300 　　　　 DX－600測量規模： 0。005－300g 0。005－600g密度精度： 固體形式：0。001g÷cm3液體形式0。001g÷cm3測試品種： 固體、橡膠、浮體、液體等測量形式： 固體體形式：可用于測試固體資料視密度、體積、混雜比，實用于測量橡膠、塑料、塑料顆粒、電線電纜、輪胎、粉末冶金、精細陶瓷等。液體形式：可用于測試液體密度、濃度。可測真溶液、疏散液、懸浮液、乳狀液、稀薄液、漿液等所有具備活動性的液體參數設定： 溫度彌補設定、溶液彌補設定打印機設定： 標準RS－232接口，可選購打印機不便地將屢次測量后果打印輸入L多功用固體、液體兩用密度測試儀規格：名　稱： 多功用固體、液體兩用密度測試儀型　號： DX－600實用于： 實用于測量橡膠、塑料、塑料顆粒、電線電纜、輪胎、粉末冶金、精細陶瓷、玻璃工業、液體、化工溶液、增加助劑等新資料鉆研試驗室等。原　理： 固體形式：依據ASTM D792、GB÷T 1033、JIS－K－6268、、HG4－1468、ISO 2781標準。采取阿基米得原理浮力法，正確、直讀量測數值。液體形式：依據GB÷T5526、13531、15223、JIS、ISO標準。運用阿基米得原理的浮力法、水中置換法，疾速、直讀讀出液體絕對密度值。 多功用固體、液體兩用密度測試儀功用特征：　 ●固體體形式：可用于測試固體資料視密度、體積、混雜比，實用于測量橡膠、塑料、塑料顆粒、電線電纜、輪胎、粉末冶金、精細陶瓷等。　 ●液體形式：可用于測試液體密度、濃度。可測真溶液、疏散液、懸浮液、乳狀液、稀薄液、漿液等所有具備活動性的液體 　 ●針對生胚、毛坯件，如：磁芯生胚、陶瓷毛胚、粉末冶金生胚件等遇水易崩潰的產品，可采取硅油或許煤油當媒介液，疾速讀取其比重值　 ●具備溫度和溶液彌補功用，采取大水槽設計，下降吊欄線的浮力所形成的誤差。　 ●標準的RS232數據輸入功用，可隨便的銜接PC和打印機。　 ●藍色背光液晶顯示。　 ●采取美國出口鍍金陶瓷傳感器。  多功用固體、液體兩用密度測試儀操作步驟：　①、將待測固體樣品放至密度計測量臺上，穩固后按“Memory”鍵記憶空重（樣品在空氣中的分量）。　②、將待測固體樣品放入水中的吊籃上，穩固后按“Memory”鍵記憶水重（樣品在水中的分量），儀器立刻間接顯示所測固體樣品的密度；按“F”鍵切換數值，順次顯示所測固體樣品的密度、體積。

目前，城市餐廚垃圾的處理方式主要有衛生填埋和焚燒，少部分用堆肥方式處理。因存在眾多困難 與弊端，未能充分利用城市餐廚垃圾。通過生態調查，我們發現雙翅目蠅類昆蟲（大頭金蠅蛆）為餐廚 垃圾的天然優勢分解者。利用大頭金蠅蛆強大的繁殖能力和快速生長潛力，對餐廚垃圾進行高效生物轉 化，在清除餐廚垃圾污染的同時，還可得到大頭金蠅蛆（可作為畜禽養殖業的鮮活餌料或烘干后制成昆 蟲蛋白粉）和有機肥兩個優質產品，實現餐廚垃圾的百分百減量化、無害化、快捷化和高值化資源再生 利用。以每轉化100噸餐廚垃圾為例，只需5～6天，即可產出畜禽水產養殖業和有機種植業大量需求的 優質昆蟲蛋白粉約2 .5～3 .0噸(均價約2 .5萬元/噸)和有機肥約50～60噸（均價約2000元/噸），日新增產值 16.2～19.5萬元。

針對垃圾滲濾液中的COD、BOD5及氨氮濃度較高，水質水量變化大，污染物種類繁多，可生化性差的問題，研究開發的垃圾滲濾液全量化處理工藝實現了零濃縮液排放，出水水質達到《生活垃圾填埋場污染控制標準》(GB16889-2008)，該工藝基本不受水質水量變化的影響，自動化程度高，投資成本和運行成本為目前普遍采用的膜處理工藝的1/3。該工藝已經在渭南垃圾滲濾液處理場進行中試，取得良好效果。該工藝技術申請國家專利2項，已授權1項。

本發明公開了一種利用餐廚垃圾制備生物炭的方法，將餐廚垃圾晾曬至含水率降到10%以下后粉碎的顆粒投入碳化爐內，通入氮氣加熱，以2-10℃/min升溫至200～300℃恒溫30～60min；以5～20℃/min升溫至350～500℃恒溫1～4h；然后在缺氧條件下降溫至80℃出料；粉碎后過100目篩獲得生物炭。本發明操作簡單，制備出的生物炭比表面積大，應用于農田可改良土壤的性質，提高土壤肥力，節約農業生產成本，修復受污染土壤；減少了餐廚垃圾對環境的污染，為餐廚垃圾處置提供一條新的途徑，引領餐廚垃圾產業向低碳、可持續健康發展，具有廣闊的推廣應用前景。

本項目的產品主要用于穩定和固化垃圾發電廠鍋爐產生的飛灰中的重金屬元素，防止固化填埋后飛灰中的重金屬溶出而污染土壤和地下水環境。