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結(jié)合我國(guó)大宗化學(xué)品生產(chǎn)過(guò)程中存在“高能耗、高物耗和高污染”的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，以綠色化工強(qiáng)化技術(shù)和可持續(xù)化工-生物融合轉(zhuǎn)化技術(shù)為代表，廣泛采用反應(yīng)與精餾強(qiáng)化技術(shù)，有效地提高了資源/能源利用率，減少和預(yù)防污染，從源頭上解決傳統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程能源浪費(fèi)與環(huán)境污染問(wèn)題。反應(yīng)與精餾強(qiáng)化過(guò)程，探索"間歇-連續(xù)"混合式生產(chǎn)過(guò)程物料轉(zhuǎn)化與能量利用機(jī)制，通過(guò)穩(wěn)態(tài)經(jīng)濟(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì)選取最佳的集成結(jié)構(gòu)和操作參數(shù)，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)能力與分離能力的最佳匹配設(shè)計(jì)；研究基于兩維（批次+時(shí)間）信息的批內(nèi)過(guò)程優(yōu)化操作與協(xié)同控制方法，同時(shí)針對(duì)廢液批間循環(huán)利用引起

交流伺服機(jī)電一體化系統(tǒng)對(duì)自動(dòng)化，自動(dòng)控制，電氣技術(shù)，電力系統(tǒng)及自動(dòng)化，機(jī)電一體化，電機(jī)電器與控制等專業(yè)既是一門(mén)基礎(chǔ)技術(shù)，又是一門(mén)專業(yè)技術(shù)，因?yàn)樗粌H分析各種基本的變換電路，而且結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，解決各種復(fù)雜定位控制問(wèn)題，如機(jī)器人控制，數(shù)控機(jī)床等。本項(xiàng)目研究的內(nèi)容，就是用電力電子技術(shù)解決工業(yè)調(diào)速、伺服定位及其工業(yè)柔性制造系統(tǒng)，大量用于機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、測(cè)量設(shè)備、紡織、印刷、包裝、半導(dǎo)體及軍事裝備等的機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試之中，還可廣泛應(yīng)用于數(shù)碼雕刻，模具生產(chǎn)等工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用場(chǎng)合，具有節(jié)約能源，提高

制備在宏觀尺度上具備二維單片石墨烯的獨(dú)特本征性質(zhì)的石墨 烯三維體相材料是材料學(xué)研究中兼具學(xué)術(shù)價(jià)值和實(shí)用意義的重大挑 戰(zhàn)。本項(xiàng)目制備得到了一種三維石墨烯宏觀體相材料，其由大量獨(dú)立 且懸空的二維石墨烯單元通過(guò)片層邊緣的化學(xué)鍵構(gòu)筑而成。該材料具 有良好的機(jī)械性能，在常溫可見(jiàn)光下作用下具有電子發(fā)射能力，在瓦 特功率級(jí)別的可見(jiàn)波段激光或聚焦的太陽(yáng)光照射下，厘米尺寸的此石 墨烯材料樣品可以在真空條件下實(shí)現(xiàn)有效的直接光驅(qū)動(dòng)，此現(xiàn)象為國(guó) 內(nèi)外所首次觀察及報(bào)道，為石墨烯帶來(lái)了一種激動(dòng)人心的潛在應(yīng)用價(jià) 值。上述材料的制備及相關(guān)性能研究還可為石墨烯在催化，能源轉(zhuǎn)換 與存儲(chǔ)等領(lǐng)域的應(yīng)用提供材料支持與相關(guān)理論支撐。 項(xiàng)目特色： 1.制備了基于二維石墨烯單元通過(guò)片層邊緣的化學(xué)鍵構(gòu)筑而成 三維石墨烯體相材料，該材料不僅保留了二維石墨烯材料的本征性質(zhì)， 而且具備優(yōu)良的機(jī)械及光電性能。 2. 在國(guó)內(nèi)外首次觀察到厘米級(jí)尺寸的裸眼可見(jiàn)的宏觀石墨烯樣 品，只依靠瓦特級(jí)別的光作為單一驅(qū)動(dòng)源，即可實(shí)現(xiàn)較大距離(數(shù)十厘 米)的有效的運(yùn)動(dòng)，并提出了光致電子發(fā)射驅(qū)動(dòng)的機(jī)理解釋上述三維 石墨烯體相材料獨(dú)特的光驅(qū)動(dòng)， 3. 上述材料的制備與性能研究揭示通過(guò)有效合理的結(jié)構(gòu)構(gòu)筑手 段，能夠得到以二維石墨烯作為構(gòu)成單元，并有效保留其獨(dú)特二維性 質(zhì)和兼具三維宏觀形態(tài)的石墨烯體相材料，此項(xiàng)研究為其它二維材料 的開(kāi)展類似工作并拓展其應(yīng)用提供了范例和思路。已取得的成果： 項(xiàng)目的標(biāo)志性研究結(jié)果于 2015 年 6 月在線發(fā)表于 Nature Photonics，并于 2015 年 7 月正式發(fā)表（Nature Photonics, 2015, 9, 471- 476）。雜志同期以“Two-dimensional materials: Lift off for graphene” 發(fā)表了專題評(píng)論。英國(guó)著名科普雜志 New Scientist 以“Spacecraft built from graphene could run on nothing but sunlight”為題報(bào)道了此研究， 指出該成果“再為石墨烯這種優(yōu)良材料增添了一種驚人的性能”。國(guó) 內(nèi)主要媒體包括人民日?qǐng)?bào)、光明日?qǐng)?bào)、新華網(wǎng)以及多家門(mén)戶網(wǎng)站等均 對(duì)此研究進(jìn)行了報(bào)道，中央電視臺(tái)《新聞聯(lián)播》欄目于 2015 年 6 月 21 日也對(duì)此進(jìn)行了報(bào)道。 市場(chǎng)應(yīng)用前景： 空間飛行器是人類探索宇宙的重要工具，而動(dòng)力源問(wèn)題一直羈絆 著人類無(wú)法走得更遠(yuǎn)。目前幾乎所有的航空、航天飛行均采用化學(xué)驅(qū) 動(dòng)，即通過(guò)噴射燃燒的化學(xué)物質(zhì)來(lái)獲得驅(qū)動(dòng)力，光直接驅(qū)動(dòng)飛行是科 學(xué)界和航空界多年的夢(mèng)想。

本項(xiàng)目以連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性聚合物基高性能復(fù)合材料零件直接3D打印為目標(biāo)，采用連續(xù)纖維與熱塑性聚合物為原材料，利用復(fù)合浸漬-熔融沉積的3D打印工藝實(shí)現(xiàn)高性能復(fù)雜結(jié)構(gòu)復(fù)合材料構(gòu)件的低成本一體化快速制造，打印的復(fù)合材料零件的拉伸與彎曲強(qiáng)度分別達(dá)到340MPa與390MPa,該技術(shù)既改進(jìn)了傳統(tǒng)3D打印零件強(qiáng)度不足的缺點(diǎn)推動(dòng)了3D打印技術(shù)向工業(yè)化應(yīng)用的進(jìn)程，又克服了傳統(tǒng)復(fù)合材料成型工藝成本高、周期長(zhǎng)的技術(shù)瓶頸促進(jìn)了復(fù)合材料在將來(lái)的進(jìn)一步發(fā)展與應(yīng)用，是一次具有革命性的創(chuàng)新與突破。該技術(shù)屬于國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，獲得多項(xiàng)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，受到國(guó)內(nèi)外越來(lái)越多機(jī)構(gòu)的關(guān)注，在國(guó)內(nèi)，本項(xiàng)目得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、載人航天等項(xiàng)目的支持，開(kāi)展關(guān)于工藝機(jī)理與裝備等方面的研究，探索該工藝在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用前景，在國(guó)外，分別與德國(guó)、俄羅斯等研究單位合作對(duì)該工藝的材料以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)開(kāi)展研究，研究水平國(guó)內(nèi)外領(lǐng)先。在當(dāng)今全球3D打印領(lǐng)域快速發(fā)展的形勢(shì)下，復(fù)合材料3D打印具有巨大的發(fā)展前景，據(jù)SmarTech預(yù)測(cè)，至2026年全球用于3D打印的復(fù)合材料收入將超過(guò)5億美元，未來(lái)十年內(nèi)復(fù)合材料將成為3D打印最主要的市場(chǎng)機(jī)遇，目前該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了成熟的工業(yè)設(shè)備，形成了成熟的裝備-材料-工藝體系，具備了商業(yè)化應(yīng)用的條件，已經(jīng)初步在復(fù)合材料輕質(zhì)結(jié)構(gòu)等方面得到應(yīng)用，隨著該技術(shù)的成熟，將來(lái)必將在航空航天、汽車交通甚至民用領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。本項(xiàng)目目前正在積極尋求具有熱塑性復(fù)合材料界面改性、基體材料開(kāi)發(fā)、復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及復(fù)合材料應(yīng)用等方面特長(zhǎng)的合作單位共同推動(dòng)該新型技術(shù)的工業(yè)化進(jìn)程。

地源熱泵系統(tǒng)具有機(jī)組性能系數(shù)高、節(jié)能效果好、利用可再生能源、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)越性，是21世紀(jì)以節(jié)能和環(huán)保為特征的具有發(fā)展前途的綠色空調(diào)技術(shù)，地下?lián)Q熱器性能對(duì)地源熱泵的整體性能起著決定性作用，因此測(cè)試地源熱泵地下?lián)Q熱器換熱性能對(duì)地源熱泵設(shè)計(jì)、改性和評(píng)價(jià)至關(guān)重要。目前的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試需要很多儀器和設(shè)備，每測(cè)一個(gè)地下?lián)Q熱器，均需重新搭建試驗(yàn)臺(tái)，且實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地與實(shí)驗(yàn)室有一定距離，搬運(yùn)如此多設(shè)備也非常不方便，浪費(fèi)時(shí)間、浪費(fèi)人力和財(cái)力。為改進(jìn)這些缺點(diǎn)，本項(xiàng)目將地下?lián)Q熱器測(cè)試平臺(tái)進(jìn)行集成，并做成移動(dòng)測(cè)試車的形式，對(duì)不同的地下?lián)Q熱器只需進(jìn)行測(cè)點(diǎn)布置，即可快速進(jìn)行測(cè)量。

 在可再生能源日益短缺及溫室效應(yīng)日趨惡劣的嚴(yán)峻形勢(shì)下，Seebeck效應(yīng)作為一種新的能源轉(zhuǎn)化方式，可以有效地將日常生活及工業(yè)生產(chǎn)廢熱和不能被太陽(yáng)能電池有效吸收的紅外波段轉(zhuǎn)化為亟需的電能，故而引起了科研工作者們的廣泛關(guān)注。衡量熱電材料能量轉(zhuǎn)化效率的最重要的指標(biāo)是其品質(zhì)因子ZT(=S2σT/κ)，如何提高材料的品質(zhì)因子是熱電科研工作者們普遍關(guān)注的問(wèn)題。     由于本征的納米析出相以及價(jià)鍵非簡(jiǎn)諧性(bond anharmonicity)的存在, BiAgSeS具有非常低的本征熱導(dǎo)率κ；然而，因其過(guò)低的載流子遷移率極大地限制了其功率因子S2σ。何佳清教授課題組巧妙地將在二維薄膜中廣泛運(yùn)用的調(diào)制摻雜(modulation doping)技術(shù)推廣到三維塊體BiAgSeS材料中，使用具有不同載流子濃度的異質(zhì)晶粒構(gòu)建三維復(fù)合結(jié)構(gòu)，從而極大地提升了該材料中的載流子遷移率，使得功率因子S2σ相對(duì)于均勻摻雜的對(duì)照樣品提升了約87%，進(jìn)而顯著地提升了BiAgSeS材料的熱電轉(zhuǎn)化效率。文章結(jié)合了透射電子顯微術(shù)和理論計(jì)算對(duì)在n型BiAgSeS三維塊體復(fù)合材料中運(yùn)用調(diào)制摻雜改進(jìn)載流子遷移率的物理機(jī)制做了深入的探討；該工作對(duì)調(diào)制摻雜技術(shù)在三維塊體熱電材料中的廣泛運(yùn)用頗具啟發(fā)意義。

成果簡(jiǎn)介：cPCI6U加固高性能實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)是一套基于HPPMI架構(gòu)、采用cPCI/PMC工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和ADI公司的SHARC/TigerSHARC系列DSP技術(shù)而構(gòu)建的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、可擴(kuò)展、可重構(gòu)的雷達(dá)實(shí)時(shí)數(shù)字信息處理系統(tǒng)平臺(tái)。該系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)ATR加固設(shè)計(jì)，處理能力可擴(kuò)展、對(duì)外接口可替換，可以廣泛應(yīng)用于機(jī)載、車載等惡劣工作環(huán)境下的高性能信號(hào)處理、圖像處理等任務(wù) 項(xiàng)目來(lái)源：自行開(kāi)發(fā) 技術(shù)領(lǐng)域：電子信息 技術(shù)特點(diǎn)： ? 并行處理規(guī)模可擴(kuò)

成果簡(jiǎn)介：目前國(guó)內(nèi)外CAE軟件中的建模主要是基于公稱尺寸或設(shè)計(jì)尺寸進(jìn)行的，不包含零件加工誤差、裝配誤差等制造特性，使得仿真結(jié)果與實(shí)際運(yùn)行試驗(yàn)結(jié)果相差甚遠(yuǎn)。針對(duì)這一問(wèn)題，精密微小型制造技術(shù)課題組經(jīng)過(guò)近10年的努力，攻克了制造特性參數(shù)化建模、系統(tǒng)集成、數(shù)據(jù)傳輸?shù)入y關(guān)，開(kāi)發(fā)了基于制造特性的機(jī)械系統(tǒng)性能仿真軟件，以Pro/E和Ansys為工具，結(jié)合VC及SQLServer實(shí)現(xiàn)帶有制造特性的參數(shù)化集成仿真。 項(xiàng)目來(lái)源：自行開(kāi)發(fā) 技術(shù)領(lǐng)域：先進(jìn)制造 應(yīng)用范圍：可應(yīng)用于兵

對(duì)于各種顆粒、纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，目前主要采用大規(guī)模的宏觀力學(xué)實(shí)驗(yàn)尋找力學(xué)性能變化規(guī)律，進(jìn)而為提高材料力學(xué)性能提供支持，實(shí)驗(yàn)繁雜，周期長(zhǎng)，投入大。采用顯微鏡原位力學(xué)性能測(cè)試方法，對(duì)復(fù)合材料在各種外力作用下的破壞過(guò)程進(jìn)行細(xì)觀觀測(cè)，有助于對(duì)填料、纖維的增強(qiáng)效果及其對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響進(jìn)行研究，進(jìn)而探尋影響材料力學(xué)性能的主要因素，可大大節(jié)約開(kāi)發(fā)成本，提高開(kāi)發(fā)效率。但目前國(guó)內(nèi)所具有的細(xì)觀力學(xué)性能觀測(cè)條件主要利用帶有原位加載臺(tái)的掃描電鏡技術(shù)，該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)成本昂貴，國(guó)內(nèi)僅有少數(shù)幾家科研院所擁有此設(shè)備，主要適于科

以高性能纖維（玻纖、碳纖、芳綸等）為增強(qiáng)體，通過(guò)自有獨(dú)特專利技術(shù)制 備三維正交、角聯(lián)鎖、間隔型機(jī)織物以及三維多向編織物，并通過(guò)樹(shù)脂改性、復(fù) 合成型等技術(shù)集成制備成系列三維機(jī)織、三維編織復(fù)合材料。系列結(jié)構(gòu)材料具有 質(zhì)輕、高強(qiáng)、高模、耐沖擊等性能、阻燃、隔音、隔熱等特性，可廣泛用于交通 工具、體育用品、軍事、安全防護(hù)等領(lǐng)域。321 2 關(guān)鍵技術(shù) ① 重構(gòu)出“纖維-預(yù)制件-復(fù)合材料”在空間位置的真實(shí)圖像，再現(xiàn)復(fù)合材 料內(nèi)部纖維束空間路徑、偏轉(zhuǎn)和纖維束間的接觸狀態(tài)，定量揭示工藝織造參數(shù)之 間的關(guān)聯(lián)關(guān)系；基于連續(xù)介質(zhì)假設(shè)和有限變形理論，建立三維機(jī)織多尺度結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)方法。 ②以界面相的微觀結(jié)構(gòu)為切入點(diǎn)，從設(shè)計(jì)合理的碳纖維-環(huán)氧樹(shù)脂界面微結(jié) 構(gòu)入手，將碳納米材料作為納米改性劑引入碳纖維/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料界面中， 揭示其界面增強(qiáng)增韌機(jī)理，最終確立界面、結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)聯(lián)機(jī)制。 3 知識(shí)產(chǎn)權(quán)及項(xiàng)目獲獎(jiǎng)情況 （1）一種用于寬幅扁平碳纖維絲束的連續(xù)定型工藝 ZL 201010519415.1 （2）一種適用于無(wú)彎曲織物織造的夾頭 ZL201310303000.4 （3）一種適用于無(wú)彎曲織物織造的送經(jīng)裝置 ZL201310302349.6 （4）一種無(wú)彎曲織物織造的緯紗遞進(jìn)裝置 ZL201310302920.4 （5）一種體密度梯度變化的碳纖維針刺預(yù)制體 ZL201410159117.4 （6）一種深交聯(lián)結(jié)構(gòu)碳纖維增強(qiáng)酚醛樹(shù)脂基摩擦材料及其制備方法 ZL201501531119.6 4 項(xiàng)目成熟度 成熟度 5 級(jí) 5 投資期望及應(yīng)用情況 可廣泛用于交通工具、體育用品、軍事、安全防護(hù)等領(lǐng)域。