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成果與項目的背景及主要用途： 共沸物的形成是由物質的性質決定的，對大多數物系來講，會形成最低共沸 物（比最高共沸物多很多）。共沸物一旦形成，除非有分相的體系，否則是不能 拿到高純度物質的，比如，乙醇和水的體系，在常壓狀態下，理論上精餾得到的 乙醇最高濃度是 95.6%（wt），通常的做法是加入苯等作為攜帶劑可以得到無水 乙醇。我們采用變壓的操作方法分離共沸混合物，適用于乙腈-水，乙酸乙酯-乙 醇等絕大多數物系，產品乙腈，乙酸乙酯和乙醇的濃度可以達到 99.0%-99.9%（視 雜質不同，可能有差異）。 技術原理與工藝流程簡介： 從含有乙腈的廢水中（或含有乙酸乙酯和乙醇的混合物中）利用變壓操作改 變共沸點的方法進行共沸精餾，以乙酸乙酯和乙醇的混合物分離為例，第一個塔 在減壓下操作，共沸組成 26%（乙醇），第二塔常壓操作，共沸組成 31%（乙 8天津大學科技成果選編 醇），這樣就可以在塔釜得到純度很高的乙酸乙酯，在第一個塔底得到高濃度的 乙醇。利用我們獨特的技術，可以在系統設計過程中，進行優化設計，使能量消 耗大大降低。 技術水平及專利與獲獎情況： 采用上面的工藝，從乙腈-水的混合物中分離得到高純度的乙腈（≥99.5%）。 應用前景分析及效益預測： 該方法適用于大多數的有共沸物的體系，應用面廣，系統操作簡便、彈性大， 可以采用板式塔和填料塔相結合的方案更提高了原料的適應性，回收后的溶劑純 度高，完全可以返回使用，大大降低廠家生產成本，經濟效益非常可觀。可以視 具體物系提供詳細的經濟分析報告。 應用領域：石油化工，精細化工，醫藥行業等等。 技術轉化條件（包括：原料、設備、廠房面積的要求及投資規模） 原料主要是工業生產過程中加入的溶劑，或者有機反應過程中產生新的物質， 所需的設備主要是兩套精餾塔，原料、產品貯罐和簡單的儀表等，可以室外操作， 廠房規模小，投資規模大小視原料情況和處理量，具體問題具體分析。 合作方式及條件：技術轉讓或技術服務。

本發明公開了一種鋰、鈰、鉭共摻鈮酸鉍鈣基壓電陶瓷材料及其制備方法，其特點是該壓電陶瓷材料由通式Ca1-x(Li, Ce)x/2Bi2Nb2-yTayO9表示，0.02≤x≤0.15，0.01≤y≤0.3，其中X表示A位鋰、鈰元素的摩爾分數，Y表示B位鉭元素的摩爾分數。采用固相法制備A位鋰、鈰(Li，Ce)，B位鉭(Ta)不同摻雜量的鈮酸鉍鈣(CBN)陶瓷粉體材料；再通過造粒、壓片、排膠、燒結、被銀、極化的工藝制備鋰、鈰、鉭共摻雜CBN基壓電陶瓷材料。結果表明在較低的燒結溫度（～1100）℃下制備得到的鋰、鈰、鉭共摻雜CBN基壓電陶瓷材料，其晶粒比較致密、晶粒均勻，提高了燒結活性及陶瓷的致密性，使得燒結效果更好；壓電性能大大提高，并降低其介電損耗。

共沸物的形成是由物質的性質決定的，對大多數物系來講，會形成最低共沸物（比最高共沸物多很多）。共沸物一旦形成，除非有分相的體系，否則是不能拿到高純度物質的，比如，乙醇和水的體系，在常壓狀態下，理論上精餾得到的乙醇最高濃度是95.6%（wt），通常的做法是加入苯等作為攜帶劑可以得到無水乙醇。我們采用變壓的操作方法分離共沸混合物，適用于乙腈-水，乙酸乙酯-乙醇等絕大多數物系，產品乙腈，乙酸乙酯和乙醇的濃度可以達到99.0%-99.9%（視雜質不同，可能有差異）從含有乙腈的廢水中（或含有乙酸乙酯和乙醇的混合物中）利用變壓操作改變共沸點的方法進行共沸精餾，以乙酸乙酯和乙醇的混合物分離為例，第一個塔在減壓下操作，共沸組成26%（乙醇），第二塔常壓操作，共沸組成31%（乙醇），這樣就可以在塔釜得到純度很高的乙酸乙酯，在第一個塔底得到高濃度的乙醇。利用我們獨特的技術，可以在系統設計過程中，進行優化設計，使能量消耗大大降低。應用前景分析及效益預測：該方法適用于大多數的有共沸物的體系，應用面廣，系統操作簡便、彈性大，可以采用板式塔和填料塔相結合的方案更提高了原料的適應性，回收后的溶劑純度高，完全可以返回使用，大大降低廠家生產成本，經濟效益非常可觀。可以視具體物系提供詳細的經濟分析報告。

本發明公開了具有超低導電渝滲值的三元共混物基復合材料及其制備方法。該復合材料是由40vol％～45vol％的聚偏氟乙烯，40vol％～55vol％的高密度聚乙烯，20vol％聚苯乙烯和0.025vol％～0.5vol％多壁碳納米管經熔融共混制備得到。多壁碳納米管在熔融混合過程中能夠有效地選擇性分布在聚苯乙烯界面相，相比雙渝滲結構型導電復合材料以及填充型聚合物基導電復合材料，本發明得到的三元共混物基復合材料的導電渝滲值更低，這種特殊的多層次結構使得三元共混物基復合材料的導電渝滲值低至0.022vol％，達到超低的填充水平。

一、 項目簡介鋁合金因重量輕、資源豐富、綜合性能好，所以在機械、交通運輸、航天與軍事工業等高新技術領域中的應用逐年增加。生產高質量的鋁合金，控制鑄錠組織是十分必要的，而控制其組織和性能的關鍵之一是獲得細小均勻的等軸晶。晶粒細化是近期國際上對傳統材料升級和創造新型合金的三大工藝手段之一。因此，可以運用細化晶粒的方法來提高合金的性能，從而滿足不斷發展的技術對高性能材料的需要。晶粒細化方法可分為內生形核質點法和外來形核質點法，內生形核法主要包括電磁作用、超聲波振動、快速凝固等方法，而外來形核質點法是通過向呂溶液中加入中間合金細化劑，產生異質形核核心，提高晶體的形核率，從而細化晶粒。在實際生產中，內生形核的幾種方法都有一定的局限性，如需要特殊的設備和工藝，成本較高等，因此，目前向鋁合金熔液中添加細化劑仍是細化晶粒最簡單有效的方法。目前，應用較為廣泛的鋁合金細化劑包括Al-Ti-B、Al-Ti-C等中間合金細化劑。Al-Ti-B的細化機理是Al-Ti-B加入到鋁合金熔液中，會與鋁熔體中的鋁反應生成Al3Ti、TiB2、AlB2等粒子，它們分散到整個合金熔液中并形核，從而起到晶粒細化作用。隨著鋁合金晶粒細化劑的多元化發展，人們通過向合金中加入稀土元素來提高細化效果和細化的長效性。稀土元素是表面活性物質，易在鋁或鋁熔液的晶界和相面上吸附偏聚，稀土的加入不僅能夠改善Al3Ti形核相的形態和分布，還能細化熔液中微粒尺寸，同時稀土還具有除氫、凈化鋁液的作用。鈧是一種稀土元素，Sc元素是優化鋁合金組織和性能的最有效的元素，Sc對Al有很強的彌散強化、晶粒細化作用，并可有效抑制Al的再結晶。Sc和Al相互作用的主要特征是共晶共格，Sc和Al生成的Al3Sc相與Al基體母相共格，對位錯及亞晶有極大的釘扎作用，阻止和抑制晶粒長大，促進晶粒細化，微量的鈧元素就能夠對鋁合金起到很好的晶粒細化效果。近年來，快速凝固技術在工業中得到了廣泛的應用，經過快速凝固處理后，金屬在液態中的溶解度得到擴大，材料各部位的組織更加緊密，凝固結晶會更加細小，晶粒的分布更加均勻，這些結構上的改變使材料擁有了更高的綜合性能，對工業生產具有重要的意義。本項目中的新型細化劑是在已有應用成熟的細化劑的基礎上，向其中添加微量稀土鈧元素，并結合快速凝固技術制備而成。將該新型細化劑加入到A356.2鋁合金后，合金微觀組織由原來粗大的樹枝狀晶粒變為細小的等軸晶，與已有的細化劑相比，其細化效果更加明顯，對合金力學性能有更大的提高。二、 項目技術成熟程度已完成實驗工作。實驗中，對比了A356.2鋁合金分別加入傳統鑄態Al-Ti-B、快速凝固Al-Ti-B、鑄態Al-Ti-B-Sc和快速凝固Al-Ti-B-Sc，結果發現，快速凝固Al-Ti-B-Sc中間合金對A356.2鋁合金具有最好的細化效果，微量稀土元素Sc的加入和快速凝固技術的使用使細化劑具有了更好的細化效果，經過該細化劑細化后鋁合金的力學性能會得到更大的提高。三、 技術指標本項目中，未細化前，A356.2 鋁合金的平均晶粒尺寸為120μm左右；加入傳統Al-Ti-B細化劑后，A356.2鋁合金的平均晶粒尺寸會細化至80μm左右；而加入該新型細化劑后鋁合金的細化劑會細化至30μm左右，可見，該新型細化劑對A356.2鋁合金細化效果非常明顯。經過該細化劑細化后，A356.2鋁合金的性能也有一系列的提高，硬度值由細化前的80HV增加到接近100HV。細化并熱處理后，抗拉強度由原來的300MPa增加到接近370MPa，延伸率由原來的4.5%可增加到5%以上。該項目中的相關內容已申報發明專利，申請號為20130644087.1，專利正在受理過程中。四、 市場前景鋁合金資源豐富，且具有良好的綜合性能，所以應用非常廣泛，向熔融鋁合金中加入中間合金來細化鋁合金的晶粒可以進一步提高合金的性能。隨著鋁合金應用的進一步廣泛，對鋁合金性能的要求也越來越高，該項目所涉及的內容在細化鋁合金內部組織，獲得性能更優異鋁合金具有非常突出的效果。該項目中的新型細化劑，在低壓鑄造鋁合金車輪的生產過程中將會有很好的市場前景，其對鋁合金車輪性能的提高能夠滿足更高的使用要求，隨著技術的不斷成熟，該新型細化劑很可能取代現在已有的應用成熟的鋁合金細化劑。五、 規模與投資需求六、 生產設備TECNO 90工業熔煉爐、快速凝固設備等生產設備及萬能拉伸試驗機、金屬分析儀、金相顯微鏡等檢測觀察設備。七、 效益分析由于該項技術屬本領域的新技術，較已有的技術相比有突出的優勢，按每年生產1000噸計算，可獲利約2000萬。八、 合作方式面談。九、 項目具體聯系人及聯系方式項目負責人：趙維民，電話：13370316780，  郵箱：wmzhao@hebut.edu.cn 。十、 附件：成果圖片 A356.2鋁合金細化前后的金相組織

由于鑄造生產過程由多工序集體作業完成，成分、溫度、鑄型質量乃至 氣候環境等多因素影響產品質量，工藝參數波動大，質量控制靠經驗的比重 大，產品質量很大部分又都是在產品成形后甚至機械加工后才體現出來，質 量問題非常突出。鑄造過程計算機模擬仿真是學科發展的前沿領域，是當今世 界各國專家學者關注的熱點，已成為鑄造工藝設計與優化的重要手段。鑄造CAE 的精度取決于界面條件數據、熱物性數據、初始條件數據的輸入，這些數據與 企業生產條件緊密相關，不是軟件所能給予的。鑄造CAE材料數據體系與精益 鑄造工藝技術在歐、美、日韓等國際知名企業得到高度重視，是企業不對外提 供、具有核心競爭力的技術。 本項目與一些國內大型知名企業合作，開展了鑄造CAE材料數據及精益鑄 造工藝開發應用研究，開發材料數據體系，建立了 CAE精準分析與精益工藝設計的集成應用平臺，縮短鑄造工藝開發周期，提升生產線質量指標及工藝效率, 降低生產成本，提高企業核心競爭力。利用本研究成果，每年幫助多個企業進行近20個高要求復雜鑄件的質量攻 關，已累計在百余種鑄件上獲得應用。

針對車載氫能源的難題，開展納米結構鎂基合金復合材料儲氫研究，特別開展了 Mg 納米線的儲氫性能研究。 MgH2（7.6wt% H2）是理想的輕質儲氫材料之一，但其緩慢的吸放氫動力學和相對高的操作溫度，限制了它的發展。為了改善鎂基材料的儲氫性能，通過氣相傳輸的方法制備了不同形貌的 Mg 納米線。結果表明，改變載氣流速、傳輸溫度和沉積基底，可以控制 Mg 納米 10線的長度和直徑。測試結果顯示，Mg 納米線降低了脫附能壘，改善了熱力學和動力學性能。實驗結果顯示，直徑為 30-50nm 的 Mg 納米線具有良好的可逆儲放氫性能。 研究成果發表在 J. Am. Chem. Soc.，J. Phys. Chem. C，J. Alloys Compds 等期刊上，授權發明專利 2 項。

以大型薄壁結構雙激光束雙側同步焊接(DLBSW)工藝與裝備需求為牽引，開展高效激光焊接機理、技術、裝備研究，突破了激光焊接微觀熱-力-冶金機理、形性一體化精準調控技術，形成了首套雙激光束雙側同步焊接裝備，完成了國內首個激光焊接火箭貯箱的研制。 技術特征 面向航空航天大型復雜曲面薄壁結構，提出了焊縫組織形態三維解構方法、面向微區缺陷與性能的組織形態重構與參數體系化設計方法；提出了智能化建模技術，形成了面向航空航天型號產品的虛擬焊接體系。

成果描述：國內油氣田站場生產管線用鋼管腐蝕都十分嚴重，干擾正常生產，每年損失為3億，耗資巨大，主要腐蝕部位為管子接頭處。本成果研究出一種鐵基形狀記憶合金新型功能材料和管接頭部件的生產工藝，為油氣田提供了一種既耐腐蝕又密封耐高壓免焊接、免補口的管道連接的新技術，包括配套的新材料、新方法和新裝備。本成果也可用于化工流程、家用純凈水管道的方便連接。市場前景分析：石油天然氣站場管線、化工廠管道連接、機械裝備壓力油管、家用飲用水管的連接。與同類成果相比的優勢分析：1、鐵基形狀記憶合金管接頭抗拉強度≥700Mpa,屈服強度≥350Mpa，延伸率＞20%，回復應力＞200 Mpa。 2、良好的耐腐蝕性能，能抵抗油氣開采產生的深井地下水（鹵水）的腐蝕。 3、耐壓不低于20 Mpa，可滿足石油天然氣地面管線的要求。 4、相對于目前焊縫腐蝕壽命提高2～3倍。 5、接頭化學成分穩定，輸送的飲用水可達到直接飲用的衛生標準。 國際先進。