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本項(xiàng)目通過(guò)創(chuàng)新數(shù)據(jù)獲取方法、創(chuàng)新區(qū)塊 鏈性能分階段評(píng)估指標(biāo)，建立了耦合度較低的 后端數(shù)據(jù)獲取、云端數(shù)據(jù)處理、前端數(shù)據(jù)可視 化的性能評(píng)估平臺(tái)原型

國(guó)家“863”支持項(xiàng)目。采用一種新的制造技術(shù)，制造<110>軸向取向多晶棒材，在5MPa預(yù)應(yīng)力和500 Oe磁場(chǎng)下的磁致伸縮系數(shù)達(dá)l//=950-1150ppm，重復(fù)性好，一致性高，工藝易于控制，成品率高。已獲國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。 材料的應(yīng)用領(lǐng)域及市場(chǎng)前景預(yù)測(cè) (1) 國(guó)防、航空航天和高技術(shù)領(lǐng)域：主要用于制造聲納用水聲換能器與水聲對(duì)抗換能器、線性馬達(dá)、燃油噴射器、傳感器、噪聲與振動(dòng)控制系統(tǒng)等，可用于航空飛行器、地面運(yùn)載工具和武器等。據(jù)預(yù)測(cè)2015年此領(lǐng)域的世界市場(chǎng)額將達(dá)到3.3億美元。 (2) 運(yùn)輸領(lǐng)域：主要用于反噪聲、減振和消振、剎車(chē)系統(tǒng)、燃油噴射系統(tǒng)、閥門(mén)、泵和線性馬達(dá)等。預(yù)測(cè)2015年世界需求量將達(dá)到10.5億美元，是本世紀(jì)初用量最大的領(lǐng)域。 (3) 現(xiàn)代高技術(shù)領(lǐng)域：主要用于超聲波技術(shù)、波動(dòng)采油技術(shù)、海洋通訊、海洋開(kāi)發(fā)與勘察、海洋捕撈等。預(yù)計(jì)2015年此領(lǐng)域的世界市場(chǎng)額將達(dá)到3.3-4.0億美元。

新金屬材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室噴射成形技術(shù)研究室現(xiàn)有副教授以上研究人員4人，其中教育部長(zhǎng)江學(xué)者獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃特聘教授1人，留學(xué)回國(guó)人員3人，長(zhǎng)期從事噴射成形及其它材料制備成形技術(shù)和新材料的研究開(kāi)發(fā)，在相關(guān)理論和應(yīng)用研究方面取得了一定的成果，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。已經(jīng)發(fā)表相關(guān)論文100余篇，申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利3項(xiàng)。 噴射成形是一項(xiàng)21世紀(jì)新材料開(kāi)發(fā)和傳統(tǒng)材料性能提升的先進(jìn)制備技術(shù)，廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域。 噴射成形高性能鋁合金研究與應(yīng)用： (1)高硅鋁合金：具有良好的綜合力學(xué)性能以及高溫耐磨性能，廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、機(jī)械和電子工業(yè)。 (2)超高強(qiáng)度高韌性鋁合金：室溫抗拉強(qiáng)度達(dá)到850MPa以上，同時(shí)具有良好的塑韌性和抗應(yīng)力腐蝕能力，在航空航天工業(yè)、核工業(yè)、交通運(yùn)輸工業(yè)等領(lǐng)域有重要作用。 噴射成形電子材料研究與應(yīng)用： (1)Cu-Cr電觸頭材料：合金中Cr相顆粒的尺寸明顯細(xì)化，觸點(diǎn)的開(kāi)關(guān)性能明顯提高，使其成為高性能大容量真空開(kāi)關(guān)的優(yōu)良材料。 (2)輕質(zhì)Si-Al封裝材料：具有低密度、高導(dǎo)熱率和與半導(dǎo)體材料相近的熱膨脹系數(shù)，是理想的新型電子封裝材料，尤其適用于航空航天等需要輕質(zhì)低膨脹封裝材料的應(yīng)用領(lǐng)域。 新型高溫（>1200℃）抗氧化耐磨材料研究與應(yīng)用： 在高溫磨損條件下可以保持良好的抗氧化性能，廣泛適用于高溫加熱爐等應(yīng)用領(lǐng)域。

本項(xiàng)目通過(guò)超濃反相乳液聚合，利用丙烯酰胺、丙烯酸等單體共聚合成高性能反相乳液型油田降濾失劑。 鉆井泥漿處理劑占鉆井總費(fèi)用的40％以上，隨著我國(guó)三次采油技術(shù)的要求，西氣東輸工程的建設(shè)，各種隧道穿越，鉆探工程的增加，對(duì)泥漿處理劑的用量會(huì)迅速增加，該產(chǎn)品作為主要的泥漿處理劑，符合國(guó)家整體建設(shè)發(fā)展戰(zhàn)略，具有廣闊的市場(chǎng)需求和良好的發(fā)展前景。此外，該產(chǎn)品還是性能良好的污水處理劑，對(duì)冶金、礦物加工產(chǎn)生的污水具有良好的聚凝、凈化作用，對(duì)環(huán)境治理有重要意義。 目前國(guó)內(nèi)同類(lèi)產(chǎn)品通常在水溶液中進(jìn)行，工藝路線長(zhǎng)，有污水產(chǎn)生。產(chǎn)品性能較國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品相比，相差甚遠(yuǎn)。 本技術(shù)生產(chǎn)工藝大大簡(jiǎn)化，產(chǎn)品無(wú)需后處理，可直接在泥漿中使用，產(chǎn)品性能大國(guó)為先進(jìn)水平，降低了設(shè)備投資和產(chǎn)品成本，無(wú)任何三廢。

幾年，隨著消費(fèi)電子（手機(jī)、智能手表等）、生物醫(yī)療需求的快速發(fā)展，尤其是代表下一代柔性移動(dòng)顯示屏OLED的巨大應(yīng)用市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下，超快激光精密微加工產(chǎn)業(yè)在世界范圍內(nèi)迅速增長(zhǎng)。與傳統(tǒng)的納秒長(zhǎng)脈沖相比，脈寬小于15皮秒的超快激光器用于材料加工時(shí)，由于脈沖的持續(xù)時(shí)間短于材料的熱弛豫時(shí)間，在加工過(guò)程中避免熱效應(yīng)，基本不帶來(lái)附加損傷和毛刺，適合于微米乃至納米精度的超精細(xì)冷加工。超快激光的瞬間功率極大，幾乎可以和任何材料相互作用，因此適用于超快激光加工的材料范圍幾乎不受限制，尤其有優(yōu)勢(shì)的加工對(duì)象包括玻璃、藍(lán)寶石、陶瓷、太陽(yáng)能薄膜、半導(dǎo)體晶圓、特種合金、精密醫(yī)療器件等。

導(dǎo)電聚合物不僅在國(guó)家安全、國(guó)民經(jīng)濟(jì)，而且在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活等領(lǐng)域都有極大的應(yīng)用價(jià)值。導(dǎo)電聚合物具有防靜電的特性，可以用于電磁屏蔽。導(dǎo)電聚合物具有摻雜和脫摻雜特性，可以做可充放電的電池、電極材料；它對(duì)電信號(hào)的變化非常敏感，因此可以做傳感器；能夠吸收微波，因此可以做隱身飛機(jī)的涂料；利用導(dǎo)電聚合物可以由絕緣體變?yōu)榘雽?dǎo)體再變?yōu)閷?dǎo)體的特性，可以使巡航導(dǎo)彈在飛行過(guò)程中隱形，然后在接近目標(biāo)后絕緣起爆；與納米技術(shù)相結(jié)合，導(dǎo)電聚合物可以制成分子導(dǎo)線材料，制作分子器件和其它電子元件。 利用介孔硅為模板，在其孔道里封裝導(dǎo)電高分子聚吡咯，形成了新的核-殼型導(dǎo)電高分子納米復(fù)合材料。復(fù)合材料中聚吡咯的分解溫度分別比純樣（240度分解）高出50-80度，其熱穩(wěn)定性提高了約20%-30%。在加電場(chǎng)誘導(dǎo)下，聚吡咯分子鏈上的自由電子或空穴載流子遷移而產(chǎn)生界面極化引起高的電流變效應(yīng)。 采用嵌段共聚物（P123）為結(jié)構(gòu)定向劑，分別在碳納米管（CNT）及納米Fe3O4存在下，以原位化學(xué)氧化聚合的方法制備出良好導(dǎo)電、磁性能的聚吡咯基納米復(fù)合材料。當(dāng)碳納米管的含量超過(guò)20%時(shí)，其導(dǎo)電率已經(jīng)達(dá)到7.0 S/cm。隨Fe3O4含量的增大，復(fù)合材料的磁化強(qiáng)度可達(dá)24.6emu/g。

電動(dòng)汽車(chē)采用動(dòng)力電池包提供能源，動(dòng)力電池的熱管理系統(tǒng)是電動(dòng)汽車(chē)最重要的系統(tǒng)之一。動(dòng)力電池的熱管理決定了電動(dòng)汽車(chē)的充電速率以及極端條件下的使用性能。項(xiàng)目開(kāi)發(fā)了高精度的模型并數(shù)值模擬了動(dòng)力電池包在不同充、放電，不同環(huán)境溫度下的電池溫升及電池包內(nèi)溫度分布，與試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比表面模擬精確，可替代試驗(yàn)。

地聚合物(Geopolymer)是一種以無(wú)機(jī)SiO4、AlO4四面體為主要組成，結(jié)構(gòu)上具有空間三維網(wǎng)狀鍵接結(jié)構(gòu)的新型無(wú)機(jī)硅鋁膠凝材料。/line原材料（高嶺土、堿性激發(fā)劑溶液、硅鋁質(zhì)材料）來(lái)源廣泛，室溫條件下養(yǎng)護(hù)，生產(chǎn)能耗低，CO2排放量低。/line快硬、早強(qiáng)，且長(zhǎng)期強(qiáng)度高；低收縮；高抗?jié)B；耐高溫、防火性能好；對(duì)重金屬離子的固封效率高；具有非常優(yōu)異的耐久性能/line高抗?jié)B/line耐高溫、防火性能好，可抵抗1000~1200℃高溫的熾烤而不損壞，導(dǎo)熱系數(shù)為0.24～0.38W/m?K/line對(duì)重金屬離子的固封效率高，對(duì)Pb、Cr、Cu、Zn、As、Hg和Cd等重金屬離子的固封效率在95%以上/line具有優(yōu)異的耐久性能，與同強(qiáng)度等級(jí)硅酸鹽水泥的抗酸、硫酸鹽和氯鹽侵蝕能力相比，壽命可提高一個(gè)數(shù)量級(jí)。

研制了一種RE-Bi再生黃銅來(lái)改善傳統(tǒng)鉍黃銅由于冷、熱脆性導(dǎo)致的廢料重利用困難的問(wèn)題。采用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡觀察合金的顯微組織;采用拉伸試驗(yàn)測(cè)試合金的力學(xué)性能。結(jié)果表明,RE使鑄態(tài)合金晶粒明顯細(xì)化,Bi由膜狀變?yōu)轭w粒狀均勻地分布在基體中;隨著RE添加量的增加,鑄態(tài)、熱軋態(tài)合金的伸長(zhǎng)率均呈現(xiàn)出先增加后減少的趨勢(shì),在添加0.2%的RE時(shí)具有最佳的力學(xué)性能;當(dāng)RE添加量超過(guò)0.2%時(shí),合金中生成過(guò)量RE化合物,降低材料的力學(xué)性能。

成果介紹物聯(lián)網(wǎng)感知層測(cè)試實(shí)驗(yàn)與評(píng)估系統(tǒng)是在863主題項(xiàng)目—物聯(lián)網(wǎng)安全感知關(guān)鍵技術(shù)及仿真驗(yàn)證平臺(tái)的資助下完成。仿真平臺(tái)為物聯(lián)網(wǎng)感知節(jié)點(diǎn)部署后的性能提供一個(gè)仿真測(cè)試和性能評(píng)估的環(huán)境，其特點(diǎn)是：不需要部署真實(shí)的感知節(jié)點(diǎn)。通過(guò)對(duì)物理信道的建模、無(wú)線信號(hào)特征建模、電源建模和通信環(huán)境建模，能夠最大限度模擬真實(shí)環(huán)境下的感知節(jié)點(diǎn)通信過(guò)程。仿真的結(jié)果是理論值，可以將感知層測(cè)試實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的數(shù)據(jù)作為系統(tǒng)的初始值，從而提高仿真的精度。其特點(diǎn)和指標(biāo)：（1）針對(duì)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境配置參與通信的感知節(jié)點(diǎn)屬性和參數(shù)，即節(jié)點(diǎn)建模；（2）建模感知節(jié)點(diǎn)的電源模型；（3）根據(jù)用戶的需要選擇節(jié)點(diǎn)部署的方式，并可以對(duì)節(jié)點(diǎn)位置、屬性和參數(shù)進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整；（4）能夠加載待測(cè)的通信協(xié)議；（5）能夠根據(jù)部署的拓?fù)鋱D產(chǎn)生用戶編程模板；（6）理論上，待測(cè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)量不設(shè)置上限，但隨著節(jié)點(diǎn)數(shù)量的增加，PC的處理時(shí)間將延長(zhǎng)；（7）能夠仿真無(wú)攻擊或攻擊情況下，網(wǎng)絡(luò)的吞吐量、丟包率、延時(shí)、數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠骄窂介L(zhǎng)度、平均能耗和網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展性等性能；（8）該平臺(tái)不受具體應(yīng)用的限制。技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)及參數(shù)技術(shù)原理：針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)感知層設(shè)備規(guī)模龐大，部署費(fèi)時(shí)費(fèi)力，以及部署前很難評(píng)估系統(tǒng)性能，部署后加載的協(xié)議一旦不符合要求，重新加載成本巨大的問(wèn)題，研發(fā)了該平臺(tái)。該成果的主要?jiǎng)?chuàng)新性體現(xiàn)在感知設(shè)備和環(huán)境等物理特征建模、測(cè)試內(nèi)容和方法、仿真過(guò)程和結(jié)果的可視化顯示等方面，使得開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)簡(jiǎn)單、易用，測(cè)試過(guò)程清晰、透明，測(cè)試結(jié)果可以分類(lèi)比較。（1）在感知設(shè)備和環(huán)境等物理特征建模方面 該項(xiàng)目在感知設(shè)備部署環(huán)境方面，分別對(duì)室內(nèi)環(huán)境和室外環(huán)境進(jìn)行建模。針對(duì)室外環(huán)境，該團(tuán)隊(duì)主要考慮自由空間的情況下，根據(jù)設(shè)備部署在平坦區(qū)域和非平坦區(qū)域的不同進(jìn)行建模；針對(duì)室內(nèi)環(huán)境，該團(tuán)隊(duì)主要根據(jù)多徑效應(yīng)、視距是否阻擋以及不同建筑材料（包括：混凝土墻、混領(lǐng)土樓板、天花板管道、金屬樓梯、厚玻璃、木門(mén)和隔墻等）對(duì)信號(hào)衰減的影響進(jìn)行建模。在電源建模方面，主要是根據(jù)不同廠家的5號(hào)電池的放電曲線進(jìn)行建模，由其放電電流、放電電壓和持續(xù)時(shí)間來(lái)確定電源的剩余電量。在芯片建模方面，根據(jù)不同的芯片類(lèi)型，建模發(fā)射功率、接收靈敏度、RSSI、發(fā)送速率、工作電流和最小工作電壓等主要參數(shù)。（2）在感知層的測(cè)試內(nèi)容和方法方面該平臺(tái)主要針對(duì)感知層需要評(píng)價(jià)的性能，如：吞吐量、丟包率、延時(shí)、平均路徑長(zhǎng)度、能耗和連通度等，設(shè)計(jì)了其測(cè)試方法，新增待測(cè)性能可以通過(guò)組件的方式擴(kuò)展。為了實(shí)現(xiàn)相關(guān)性能測(cè)試，首先需要選擇設(shè)備類(lèi)型和部署場(chǎng)景，如圖1和圖2所示。然后進(jìn)行部署，部署完成后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生5類(lèi)文件，即：.ned文件，定義了感知設(shè)備部署后的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如圖3所示；.msg文件，定義了感知設(shè)備之間的通信規(guī)則，用戶可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行修改和自定義；.ini文件，設(shè)備一旦部署完成后，其id號(hào)和位置坐標(biāo)將記錄在該文件中，設(shè)備移動(dòng)后，該文件對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值將自動(dòng)更新；.h和.cc文件，即用戶待測(cè)協(xié)議的源文件。一旦感知設(shè)備部署完成，平臺(tái)自動(dòng)產(chǎn)生這5類(lèi)文件的初始框架，用戶只需要寫(xiě)入待測(cè)協(xié)議的具體代碼，經(jīng)編譯器編譯后，即可進(jìn)入測(cè)試環(huán)節(jié)。具體協(xié)議的代碼可根據(jù)該項(xiàng)目組編寫(xiě)的編程指南開(kāi)發(fā)，其開(kāi)發(fā)環(huán)境與C語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)環(huán)境類(lèi)似，方便易用。（3）在仿真過(guò)程和結(jié)果的可視化顯示方面一旦待測(cè)協(xié)議編譯完成，平臺(tái)即可開(kāi)始相關(guān)的測(cè)試，此時(shí)，用戶可以根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)選擇不同的參數(shù)，進(jìn)行測(cè)試。開(kāi)始測(cè)試時(shí)，平臺(tái)將同步顯示協(xié)議的通信過(guò)程，如圖5所示。根據(jù)仿真測(cè)試結(jié)果，不同的協(xié)議可以進(jìn)行性能對(duì)比，如圖4所示為不同協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)平均能耗對(duì)比。該平臺(tái)可以在無(wú)攻擊和無(wú)安全機(jī)制、無(wú)攻擊和有安全機(jī)制、有攻擊和無(wú)安全機(jī)制、有攻擊和有安全機(jī)制等四種情況下，評(píng)估感知層網(wǎng)絡(luò)的性能，并將它們的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。國(guó)內(nèi)外同類(lèi)技術(shù)對(duì)比：國(guó)際上類(lèi)似的仿真工具有十種左右，如：TOSSIM，OpenNet，NS2和OMNET等，都是針對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)，不能仿真技術(shù)體制不同的感知設(shè)備，沒(méi)有對(duì)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)和環(huán)境等物理特征建模，而且無(wú)法接入實(shí)體設(shè)備，無(wú)法進(jìn)行虛實(shí)結(jié)合的仿真測(cè)試。即使有些工具可以仿真感知層網(wǎng)路，如：TOSSIM，但是只提供TinyOS傳感網(wǎng)絡(luò)的仿真環(huán)境，無(wú)法仿真系統(tǒng)的安全性能，無(wú)法動(dòng)態(tài)添加安全策略和安全模型。而NS2、OpenNet和OMNET雖然可以仿真安全協(xié)議，但使用復(fù)雜，不易掌握，無(wú)法進(jìn)行多安全機(jī)制對(duì)比，無(wú)法接入實(shí)體設(shè)備。而且，它們仿真的物理層是理想狀態(tài)，造成仿真結(jié)果與實(shí)際存在較大的差異。