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對于各種顆粒、纖維增強復合材料，目前主要采用大規模的宏觀力學實驗尋找力學性能變化規律，進而為提高材料力學性能提供支持，實驗繁雜，周期長，投入大。采用顯微鏡原位力學性能測試方法，對復合材料在各種外力作用下的破壞過程進行細觀觀測，有助于對填料、纖維的增強效果及其對復合材料力學性能的影響進行研究，進而探尋影響材料力學性能的主要因素，可大大節約開發成本，提高開發效率。但目前國內所具有的細觀力學性能觀測條件主要利用帶有原位加載臺的掃描電鏡技術，該實驗系統成本昂貴，國內僅有少數幾家科研院所擁有此設備，主要適于科

鈦及鈦合金具有密度小、強度高、耐高溫、耐低溫、耐腐蝕、非磁性、線膨脹系數小等多種優點，特別是其比強度，在已有的材料中幾乎是最高的，因此，鈦主要應用在航空領域中以降低飛行器重量。隨著科技的發展，原來的鈦合金在某些方面已經不能滿足現代航空、航天的需求。鈦基復合材料既保持了鈦的優良性質又具有比鈦更高的比強度和比模量，可望成為航空航天與其它高技術領域中重要的結構材料。其中，原位自生復合材料，增強相是通過外加的化學元素之間發生化學反應而生成的。與傳統的外加法制得的復合材料相比，原位自生鈦基復合材料表現出以下優點：制備工藝簡單，可以用鈦合金傳統的冶煉和加工的設備制備大尺寸的鈦基復合材料，因此易于工業化生產；增強體和基體在熱力學上穩定，因此在高溫工作時，性能不易退化；避免了外加法帶來的界面污染等問題；原位生成的增強相在基體中分布均勻，表現出優良的機械性能。而TiC和TiB共同的特點是：熔點高，比強度、比剛度高和化學穩定性好；物理和機械性能優良；與鈦基體之間的熱膨脹系數差別小。因此TiC和TiB是鈦合金中較為理想的增強體，通過本研究開發的原位自生的TiC或(TiC+TiB)增強鈦基復合材料，具有優良的機械性能。

本發明公開了一種鈦金屬表面原位合成 TiC-DLC 復合涂層的方法，將 Ti 靶置于鍍膜室內，并通入 烴類氣體，對鍍膜室抽真空并保持 100~400°C溫度，采用電弧離子鍍使 Ti 離子從 Ti 靶蒸發出來，同時 利用電弧放電離化烴類氣體，從而在 Ti 靶形成 TiC 摻雜的 DLC 復合涂層。本發明采用原位合成技術在 Ti 靶材表

近年來，原位環境透射電子顯微鏡（ETEM）成為了一種重要的表征手段，廣泛應用于納米材料生長、催化反應、電池反應、納米力學、高溫相變等現代材料研究領域。不同于常規透射電鏡表征的靜態分析，環境透射電子顯微技術可以在真實的反應環境中（熱/電/磁/氣氛）實時研究材料原子級別的動態結構演變及其對性能的影響，為催化反應機理研究提供了更準確的信息。這就像破案時直接調取“監控”而非根據事后的“現場勘測”分析倒推“過程”。

本實用新型公開了一種氣氛激光加熱原位熱沖擊/疲勞試驗裝置，包括氣氛箱，氣氛箱與真空裝置或可調式持壓泄壓閥相連，所述氣氛箱內設有樣品夾持裝置、激光加熱裝置和冷卻裝置，氣氛箱壁上開設有高溫透可見光玻璃窗口，高溫透可見光玻璃窗口外設有裂紋擴展實時監測裝置；氣氛箱壁上還開設有高溫透紅外波玻璃窗口，高溫透紅外波玻璃窗口外設有紅外測溫裝置；還包括控制裝置。本實用新型可在同一裝置上實現熱沖擊與熱疲勞，采用激光加熱裝置替代傳統的火焰、電感、電阻等加熱方式，可以對待測樣品進行快速的加熱，縮短了試驗周期，還可實現不同氣氛和真空條件下的熱疲勞試驗，具有可控性好，自動化程度高，低能耗，實驗周期短的優點。

成果與項目的背景及主要用途：近年來我國鋼材年消耗量迅速增加，焊接工 程量巨大，高效化焊接成為焊接技術發展的主流。MAG/CO2 焊由于其易于實現 自動化、抗銹低氫、成本低以及可進行全位置焊接等優點，成為高效化焊接方法 的重要選擇。在我國，以 MAG/CO2 焊為主的氣體保護焊工藝應用水平與發達國 家相比仍有較大差距，但發展較快。據統計：1999 年，我國的氣體保護焊在整 個焊接工藝中所占的比例約為 10%，而日本和美國則達 70%左右；2002 年我國 此比例達到了約 17%，預計 2005 年可以達到 22~25%。在我國以 MAG/CO2焊為 主的氣體保護焊在很大范圍內正逐步取代焊條電弧焊，極具發展潛力。 MAG/CO2 氣體保護焊短路過渡方式應用非常突出，國內外研究人員的研究 證明：采用 MAG/CO2 焊短路過渡形式，可以有效地防止高速焊接(1m/min 以上) 時形成的焊接缺陷。但由于 MAG/CO2 焊保護氣體本身的物理性質所決定的，使 用活性 CO2 氣體保護的焊接無論是采用細絲短路過渡方式，還是粗絲大電流的顆 粒過渡方式，都會造成較大的飛濺，在短路過渡方式中，焊縫成形差也是很大的 問題。著名的 STT 控制法利用對電流電壓的快速控制，大大降低了短路過渡過程 的飛濺，改善了焊縫成形，但也只適用于電流較小的場合，用于高速焊接需要大 電流的場合時仍存在飛濺大等不足之處。 該技術主要解決純 CO2 氣體保護焊或低氬保護 MAG 焊時短路過渡的飛濺和 焊縫成形問題。 技術原理與工藝流程簡介：該系統利用傳感器采集信息，由單片機系統對焊 接過程的信息進行分析，控制逆變弧焊電源的輸出。 關鍵問題在于實時控制的及時性。短路過渡存在大量快速的瞬態過程，需要 122天津大學科技成果選編 123 控制電路及時做出響應，有很大難度。美國林肯公司的 STT 焊機利用 IGBT 功率 開關并聯限流電阻的方法，可以非常迅速地減小電流，對于防止飛濺非常有利。 但 IGBT 的工作條件非常嚴酷，限制了利用 IGBT 功率開關進行深入的研究，也使 其局限于較小電流的場合。受上述條件的制約，我們必須考慮其他的選擇。 本技術找到了一種預判短路過程的方法，采用高速模擬電路為主并結合單片 機的中斷處理方法加以控制；而對短路過渡相對穩定的過程，其控制則以單片機 為主，可以進行信息融合運算，甚至可以進行瞬態過程的預判運算。 技術水平及專利與獲獎情況：國際先進，國家發明專利。 應用前景分析及效益預測：目前 CO2 焊的飛濺問題的解決主要采用：a.純氬 或混合氣保護，氣體成本高；b.利用進口 STT 焊機，在低速焊、小電流范圍應用， 焊機成本高；c.采用藥芯焊絲，焊絲成本高，且只能焊接中厚板，不能短路過渡 焊。這些解決方法都并不令人十分滿意，因而本技術有很好的的實際應用前景。 本技術可將飛濺率降為普通短路過渡的 1/2~1/3 以下，以一個年消耗焊絲 500~1000 噸的大中型企業計算，每年僅焊絲飛濺造成的損失就可減少數十萬元， 尚不包括清理飛濺所投入的人力物力。而本技術在普通逆變焊機基礎上加上 500~1000 元的一次性的材料成本投入，即可大幅度提高焊機的性能。 應用領域：機械、船舶、鋼結構、汽車等眾多行業。 

“高速高精軋制控制技術攻關”屬國家“八五”技術攻關課題,解決某鋁加工廠1350mm中、精兩鋁箔軋制機組存在的影響高速高精軋制的控制技術問題。   該項目于1996年通過技術鑒定，1997年獲中國有色金屬工業總公司科技進步二等獎。主要技術創新點一是采用了新型全密封張力傳感器，實現張力直接閉環，提高了張力控制穩定性和精度，克服了原德國產傳感器結構不合理、使用壽命低（僅半年）、必須在線標定的缺點，不僅壽命長使用方便，而且價格僅為同類進口傳感器的1/10。精度誤差小于1/1000，能有效保證高速軋制時張力穩定，板形良好，防止斷帶，提高厚度精度。第二個創新點是采用了兩級計算機控制系統結構，改進控制策略，加強控制功能，提高了控制精度。該系統有以下特點： 采用模糊控制技術進行張力AGC控制。 采用智能化非線性變系數法，解決了直接張力控制投入時系統穩定性問題。 采用模糊卷徑記憶法，提高了卷徑計算精度。 采用最優控制技術，實現了質量最優、面積最優和重量最優。 采用壓下和張力協調控制，提高了厚控系統的穩定性和控制精度。 采用“雙重化改造作業法”，基本做到不停產改造調試，對生產的影響減至最小，提高經濟效益。 采用“基于專家經驗的工藝參數預設定和二次優化設定”模型，提高了設定精度。

隨著我國高速鐵路的不斷發展，應用在高速環境下的移動通信系統日 漸成為研究的熱點。從系統設計的角度來看，信道估計可以看作一個系統狀態 估計問題，信道響應是系統中的狀態變量。若將時域變化的信道看作是一個非線 性的動態系統，便可以利用擴展卡爾曼濾波器(EKF)對其狀態變量求最小均方誤 差(MMSE)估計。迭代檢測譯碼(IDD)結構是一種基于Turbo譯碼原理設計的接收 機結構。在迭代接收機中，軟入軟出(SISO)的Turbo譯碼器與數據檢測器之間 有一條反饋通道，使得數據檢測器能夠利用軟譯碼器輸出的后驗對數似然比(也 稱作“外信息”)完成多次迭代的信道均衡和解調。針對高速移動通信下快速時變信道估計的問題，我們提出一種基于EKF的 聯合IDD信道估計方法(IDD-EKF) o采用自回歸(AR)過程對信道建模，在導頻 符號處采用最小二乘法(LS)估計，時域采用EKF插值，頻域采用離散傅里葉變 換(DFT)插值。通過聯合估計信道頻域響應及信道的時域相關系數的方法追蹤信 道的信道頻率響應(CFR)。同時為了消除EKF誤差傳播的影響，采用迭代接收機結 構，利用Turbo譯碼器的碼元糾錯能力，通過外信息更新EKF觀測方程中的加權矩 陣，從而輔助EKF更新，并進行迭代信道估計。EKF工作在三種不同的模式下，三種模式分別對應三種不同的構造加權矩 陣的方法。通過后驗對數似然比構造的加權矩陣利用了 Turbo譯碼器的檢錯糾 錯能力，使得構造的加權矩陣更加接近實際發送的符號，則EKF能夠在更多的時頻域位置上提供MMSE估計值。

隨著我國高速鐵路的不斷發展，應用在高速環境下的移動通信系統日 漸成為研究的熱點。從系統設計的角度來看，信道估計可以看作一個系統狀態 估計問題，信道響應是系統中的狀態變量。若將時域變化的信道看作是一個非線 性的動態系統，便可以利用擴展卡爾曼濾波器(EKF)對其狀態變量求最小均方誤 差(MMSE)估計。迭代檢測譯碼(IDD)結構是一種基于Turbo譯碼原理設計的接收 機結構。在迭代接收機中，軟入軟出(SISO)的Turbo譯碼器與數據檢測器之間 有一條反饋通道，使得數據檢測器能夠利用軟譯碼器輸出的后驗對數似然比(也 稱作“外信息”)完成多次迭代的信道均衡和解調。 針對高速移動通信下快速時變信道估計的問題，我們提出一種基于EKF的 聯合IDD信道估計方法(IDD-EKF) o采用自回歸(AR)過程對信道建模，在導頻 符號處采用最小二乘法(LS)估計，時域采用EKF插值，頻域采用離散傅里葉變 換(DFT)插值。通過聯合估計信道頻域響應及信道的時域相關系數的方法追蹤信 道的信道頻率響應(CFR)。同時為了消除EKF誤差傳播的影響，采用迭代接收機結 構，利用Turbo譯碼器的碼元糾錯能力，通過外信息更新EKF觀測方程中的加權矩 陣，從而輔助EKF更新，并進行迭代信道估計。 EKF工作在三種不同的模式下，三種模式分別對應三種不同的構造加權矩 陣的方法。通過后驗對數似然比構造的加權矩陣利用了 Turbo譯碼器的檢錯糾 錯能力，使得構造的加權矩陣更加接近實際發送的符號，則EKF能夠在更多的時頻域位置上提供MMSE估計值。 相對于傳統的信道估計方法，在NMSE方面，IDD-EKF的信道估計方法在高速 環境下具有8dB的信噪比增益。而在BER方面，IDD-EKF在低速環境下相對于傳 統算法信噪比增益為5dB,而高速環境下，其信噪比增益達到了將近lOdBo通 過仿真分析證明了這一設計的有效性。 該成果可以進一步推廣到5G通信終端接收機以及拓展應用到飛行器之間 的高速通信中，提高通信性能。

超高速流式成像分析儀是數字顯微技術、微流體力學和圖像處理技術的綜合應用，用于自動分析顆?；蛞后w中的懸浮細胞。當樣品流過檢測區時，儀器會捕捉樣品的影像，影像中的每個顆粒將被分析，生成關于顆粒的數量、尺寸、透明度、形態等方面的數據。也能用于實時分析顆粒的動態過程。形態分析軟件還可用于分析特殊形態的顆粒，或者用于分離一些亞顆粒群體。該成像儀器利用高速重復頻率的激光脈沖作為主動照明光源，利用時空頻映射對成像區域進行頻分掃描，該掃描完全利用光源本身的光譜特性實現，沒有使用機械或電子的掃描裝置，因此可以大大提升掃描成像的速度。目前實現了超高速成像儀的幀率可以達到1 百萬幀/秒至 20 億幀/秒的幀率，可以連續記錄 10 萬幀以上的影像數據，成像分辨率小于1 微米，可以連續觀察非周期性的無規律的偶發事件。在應用方面，已經進行了超高速無標記流式細胞成像實驗，可以實現對血液細胞當中的早期癌細胞（CTC）進行高精度高通量的篩查，成像通量超過 100 萬細胞/秒，是目前常用的流式細胞儀的 1000 倍。另外，在高速氣溶膠（PM2.5、PM10）成像機制上也進行了應用，可以實現氣溶膠噴口速度在 10 米/秒的情況下進行顆粒成像，目前國際上還沒有類似的儀器出現。因此，超高速激光掃描顯微成像儀擁有傳統檢測儀器不具備的特殊功能，通過高速成像，獲取傳統儀器無法得到的信息，解決多個交叉領域的關鍵問題。