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超（超）臨界機組關鍵高溫設備完整性與壽命評估技術
成果的背景及主要用途： 作為國家中長期科學技術發展的 11 個重點領域之首的能源領域，發展高效 潔凈超(超)臨界燃煤發電機組是實現節能減排的重要途徑，而蒸汽溫度和壓力的 提高使得高溫管道等設備的服役環境更加惡劣，特別在最薄弱的焊接接頭部位， 頻繁的早期失效事故引起的機組非計劃停運往往造成巨大的經濟損失，甚至導致 嚴重的人員傷亡。因此，對設備進行科學準確的評估與預測，避免突發性的早期 失效，是保證機組安全運行的關鍵。 技術原理與工藝流程簡介： 該項目在國家自然科學基金委、天津市科委及電力行業的大力支持下，針對 超(超)臨界機組關鍵高溫設備，探明了耐熱鋼焊接細晶區 IV 型開裂、焊縫內部 埋藏裂紋、插套焊接頭振動疲勞開裂等典型早期失效的產生機理，并提出了耐熱 鋼焊接工藝、現場局部熱處理規范、插套焊焊接工藝與焊趾熔修用焊接材料等相 應的延壽技術；開發了在役高溫設備實時老化性能的微創測試技術與設備，建立 了基于蠕變損傷累積的剩余壽命評估技術；揭示了殘余應力和拘束水平對蠕變裂 紋擴展行為的影響機制，建立了定量考慮這兩者影響的高溫缺陷壽命預測模型， 豐富了高溫壽命評估方法。與國內外同類技術相比，該項目提出的壽命預測模型 的精度大大提高，延壽技術更科學、全面、有效。 技術水平及專利與獲獎情況： 經專家鑒定，達到了國際先進水平。該項目共申請國家發明專利 11 項（已 授權 4 項）、獲軟件著作權 3 項；發表論文 31 篇，其中 SCI 論文 12 篇，EI 論 文 9 篇，并多次在國內外學術會議上做大會報告。 應用前景分析及效益預測： 該項目推動了我國超(超)臨界機組高溫部件壽命評估與延壽技術的發展，解 決了超(超)臨界機組目前面臨的早期失效難題，不僅可保證機組的安裝質量，而 83天津大學科技成果選編 且減少了不必要的返修，減少機組因非計劃停運和檢修周期超期帶來的巨大發電 損失，對機組的安全經濟運行具有重要意義。 應用領域：新技術 技術轉化條件： 近三年來，該項目開發的壽命評估軟件與延壽技術在全國 10 個省市的 16 個電廠得到應用，經濟效益達 2.3 億元，取得了顯著的社會經濟效益。 合作方式及條件：根據具體情況面議
天津大學
2021-04-11
Q波段連續波曲折波導行波管
曲折波導行波管是傳統螺旋線和耦合腔行波管的折中，具有較寬的工作帶寬和較大的功率容量，在毫米波和太赫茲頻段具有獨特的優點。為了進一步提高器件的性能，研制了新型慢波結構，以及毫米波段新型慢波結構真空電子器件。研制成功的Q波段連續波曲折波導行波管突破了高效率曲折波導慢波結構設計、加工與裝配、大電流密度電子槍、大功率連續波輸出等關鍵技術，實現了大功率輸出。 曲折波導慢波結構 Q波段連續波曲折波導行波管應用于衛星通信、電磁干擾等裝備系統中。
電子科技大學
2021-04-10
太赫茲波傳輸和調控功能器件
太赫茲（THz）科學技術既是重大的基礎科學問題，也是國家的重大需求。然而，作為一段全新的的電磁波譜，實現THz波傳輸與控制的相關器件極為匱乏，大大限制了THz科學技術的發展及應用。本項目提出了THz波物質探測、低損傳輸、高速控制的新理論和新技術，研制出多種實用化THz功能器件。本項目的主要成果包括：(1) 提出了THz波吸收的理論模型，研制出吸收率達到85%以上的窄帶、多帶和寬帶太赫茲吸收材料，解決了傳統電磁波吸收材料無法有效工作于THz頻段的技術難題；(2)提出“人工電磁結構”與“電子功能材料”相結合構建可調諧太赫茲功能器件的思想，研制出開關速率達到0.1ms的太赫茲開關、調制速率達到10Mbps的太赫茲波調制器，帶內透射達到80%的太赫茲帶通濾波器，以及高效太赫茲功率衰減器；（3）基于高阻Si的深能級摻雜技術和石墨烯二維晶體材料，研制出寬帶太赫茲波空間調制器，開關速率達到5MHz，空間調制面積達到3英寸，為提高太赫茲成像速率和分辨率奠定了基礎；(4)提出極化約束實現太赫茲波導低損耗傳輸的新概念。基于“聚合物空芯波導”與“周期性金屬光柵結構”的集成，研制出一種雙面光柵聚合物空芯波導實現了單模的傳輸,大幅度降低太赫茲傳輸損耗到0.68dB/m，達到了實用化的要求。 這一研究成果既加深了對THz波譜特性和基本物理現象的理解，也解決了THz傳輸、控制、波譜識別和應用成像的多個關鍵科學問題。本項目成果的實施，可望實現載波300GHz以上高速無線通信，為太赫茲波無線通信、雷達探測、醫療診斷以及以及波譜成像等應用系統提供了重要的技術支撐。在Appl. Phys. Lett., Sci. Rep., Opt. Lett., Optics Express, J. Opt. Soc. Am.等國際主流期刊上發表SCI 論文66 篇。申請國家發明專利22 項，已授權專利7 項，獲得教育部自然科學一等獎1項。跟國內外綜合比較，本項目的研究成果總體上處于國際先進水平，對推動太赫茲科學快速進入實際應用領域具有重要的科學意義。
電子科技大學
2021-04-10
微波/毫米波大功率計
微波毫米波大功率計主要完成微波/毫米波領域大功率測試，是監測微波毫米波器件性能的關鍵測試儀器/設備。 團隊研制的微波/毫米波大功率計可以完成平均功率20kW以上電磁波能量的測定。
電子科技大學
2021-04-10
Q波段連續波曲折波導行波管
曲折波導行波管是傳統螺旋線和耦合腔行波管的折中，具有較寬的工作帶寬和較大的功率容量，在毫米波和太赫茲頻段具有獨特的優點。為了進一步提高器件的性能，研制了新型慢波結構，以及毫米波段新型慢波結構真空電子器件。研制成功的Q波段連續波曲折波導行波管突破了高效率曲折波導慢波結構設計、加工與裝配、大電流密度電子槍、大功率連續波輸出等關鍵技術，實現了大功率輸出
電子科技大學
2021-04-10
太赫茲波傳輸和調控功能器件
本項目提出了THz波物質探測、低損傳輸、高速控制的新理論和新技術，研制出多種實用化THz功能器件。
電子科技大學
2021-04-10
紅外熱像（熱波）無損檢測技術
本項目研發的紅外無損檢測設備通過超聲波、脈沖光源、連續光源等方式對被檢測物體進行熱激勵，以紅外熱成像方式檢測物體的內部缺陷，具有單次檢測面積大、速度快、可單面檢測、無需拆卸被檢測部件、可在外場使用等優點，適合于多種形狀固體材料結構內部裂紋、分層或脫粘缺陷檢測。其主要檢測對象有：材料內部微裂紋，復合材料的分層、脫粘和撞擊損傷，熱障涂層和陶瓷部件上的微裂紋，管道內壁的裂紋和腐蝕坑，C/C復合材料上的裂紋，固體發動機絕熱層脫粘，航天膠接結構脫粘，焊縫內部裂紋等多種材料內部缺陷。
北京航空航天大學
2021-04-10
橫電磁波傳輸室場強裝置
東南大學電磁環境效應研究中心相繼開發出橫電磁波室（TEM Cell）、非對稱橫電磁波室、吉赫茲橫電磁波室（GTEM Cell）、三極化橫電磁波傳輸室（TTEM Cell）等系列橫電磁波室場強裝置。創造性地采用異形結構形式增大GTEM Cell的可用試驗空間，同軸輸入接頭獲國家發明專利。所研制橫電磁波傳輸室的電壓駐波比小于1.5，外形長度尺寸從0.2m到8m，工作頻率從9kHz到18GHz，最高脈沖工作電壓達80kV，連續波承受功率大于1kW。本成果可應用于信息技術設備、電力電子、汽車電子、醫療器械、集成芯片等產品的電磁兼容性試驗和場強探頭校準。
東南大學
2021-04-11
波固相高效合成益生聚糖
低聚糖、多糖具有較低的代謝能（1 kcal/g），在食品加工中可作為填充劑 部分替代脂肪、蔗糖或淀粉，提高產品的感官特性、儲藏性能及調節機體能量代 謝等功能特性，是一類具有促進腸道健康功能的益生元，可以調節腸道氧化應激， 促進益生菌增殖，提高體液免疫和細胞免疫功能，改善機體血脂代謝。 目前，聚糖的制備主要依賴于天然資源的提取、水解和衍生。天然資源的生5 長周期性和提取工藝的復雜性嚴重制約了聚糖產業的發展。 微波技術在有機合成中已多有應用，我們研究發現微波輔助雜多酸催化技術 可用于制備低聚糖、巨寡糖，采用該技術在特定微波和物料條件下，10 分鐘內快 速合成了高得率（90%以上）的低聚葡萄糖、低聚甘露糖、低聚木糖、葡-半乳聚 糖、類蟲草多糖等產品。比較分析目前食品加工中使用的聚糖化學結構、營養功 能，發現微波固相合成聚糖具有一致的化學和生物學性能。
江南大學
2021-04-11
微波/毫米波大功率計
微波毫米波大功率計主要完成微波/毫米波領域大功率測試，是監測微波毫米波器件性能的關鍵測試儀器/設備。
電子科技大學
2021-04-10