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變壓吸附制氧制氮技術是近來發展起來的高心技術。它利用取之不盡的空氣作原料，在有電能的條件下，可以源源不斷地制取氧氣和氮氣。具有投資少、成本低、規模靈活、自動化程度高等顯著優勢，可以廣泛用于冶金、化工、醫療、環保等廣大領域，市場前景極好。 變壓吸附制氧技術作為具有實用價值的技術概念，是70年代提出的。當時開發這一技術是滿足對氧氣純度要求不高，用深冷裝置氣量偏小，而用低溫槽車運輸氣量又不方便的這一類用戶的要求。國外真正進入工業應用是80年代初期。我國在70年代末也開始研究，80年代末期進入工業應用。經過近30年的研究開發，進入90年代后，變壓吸附裝置在降低能耗，降低投資、工藝流程簡化、提高可靠性方面，都有了很大的進步，使之成為成熟的高新技術。 北京科技大學熱能工程系長期開展變壓吸附氣體分離技術研究，具有相當的研究條件和科研隊伍。開發的微型變壓吸附醫用制氧機已由國家計委中國高新投資集團投資組織批量生產，形成了一定的市場分額。為國家西部開發重大工程——青鐵路藏的世界第一隧道——海拔高達5000米風火山隧道，研制了世界上第一套5000米海拔地區制氧供氧系統。該系統為風火山隧道工程的順利進行提供了有利保障。

該項目為制備碲化鉛薄膜與納米顆粒的新工藝。目前，PbTe薄膜通常采用真空蒸鍍、 激光閃蒸、磁控濺射等物理方法制備，這些方法采用昂貴的鍍膜設備，成本較高；電化 學方法沉積PbTe薄膜成本相對較低，但缺點在于必須使用導電基片，適用范圍較窄。PbTe 納米顆粒大多采用水熱法或溶劑熱法、電化學法、乳液法等方法合成，這些方法在合成 過程中或者涉及了高壓設備，或者采用了復雜的儀器和涉及冗長的工藝，或者由于引入 大量有機物給后處理及環境保護帶來難題。 本項目提出以堿性水溶液作為溶劑，以成本低廉的含鉛無機鹽和碲化物或亞碲酸鹽 作為反應物，在常壓、室溫至 50o C 同步合成 PbTe 薄膜和納米顆粒，制備的薄膜平整致 密且對基片無特殊要求，納米顆粒尺度均一且可隨溫度調節。與其他現有的 PbTe 薄膜 與納米粉體制備方法相比，該方法簡單易行，性價比高，幾乎無能耗，反應介質為容易 凈化處理的水溶液，利于環保。 

本發明屬于碲化鉛（PbTe）薄膜和納米粉體的制備方法領域。本發明公開了一種 PbTe 薄膜和納米粉體的低溫水溶液同步合成方法，該方法以含鉛的無機鹽與二氧化碲或亞碲 酸鈉為原料，以硼氫化鉀或硼氫化鈉為還原劑，在室溫至 50 o C 堿性水溶液下同時合成 PbTe 薄膜和納米粉末。本發明首次在低于 100 o C 且常壓下合成 PbTe 薄膜與納米粉體， 制備的薄膜平整、致密、均勻；粉末產物粒徑小，粒度分布均勻，并可通過控制反應溫 度來控制粒徑大小。整個工藝使用的原料便宜易得，工藝簡單，容易實現規?；a， 同時反應過程中避免使用有機溶劑，有利于環保。合成的 PbTe 薄膜和納米粉體可廣泛 應用于熱電器件、太陽能電池、熒光器件、紅外光學元件、紅外薄膜器件和半導體探測 器等，應用前景廣闊。

采用注射成形工藝實現復雜形狀增壓渦輪的近終成形，并滿足高性能和低成本的要求。根據注射成形渦輪對零件壁厚的要求，選擇 ø52mm 渦輪作為研制對象，并完成了中空蝸輪的結構設計及可靠性校驗，中空孔徑確定為 ø5mm，孔深 25mm，如圖 1 所示。對比分析實芯渦輪和中空渦輪的離心應力分布可知，采用中空結構的渦輪，其應力分布較原始渦輪應力分布一致，但渦輪離心應力有所增大，中空結構渦輪的最大離心應力為 626MPa，較原始渦輪增加了 20.4%。渦輪采用中空設計后，自振頻率變化很小，頻率平均變小 0.167%，可近似認為沒有變化。中空結構增壓渦輪不僅達到了減輕重量的目的，而且大幅度減小了燒結變形。設計了側向抽芯模具結構（如圖 2 所示），實現了復雜形狀增壓渦輪的近終成形。采用數值模擬方法對注射成形充模過程進行了模擬，得出了喂料的充模過程（如圖 3 所示），并闡明了渦輪在注射成形過程中產生的缺陷與機理。優化了注射成形工藝參數，得出最佳的注射成形工藝參數為：注射溫度為 160℃，注射壓力為 60MPa，模溫為 80℃，最終制備出了無缺陷的注射成形坯。以平均粒度 15μm 的惰性氣體霧化的 K418 鎳基高溫合金為原料，選用 67%裝載量，將粉末與粘結劑（60%石蠟+15%高密度聚乙烯+15%聚丙烯+10%硬脂酸）于 140℃在 開放式混煉機中混煉 30min，制備出適合鎳基高溫合金粉末注射成形的高效粘結劑，制備出了流變性能良好的注射喂料。分析了脫脂方法、脫脂制度和脫脂溫度對致密度和最終高溫合金性能的影響，掌握了碳、氧含量的精確控制技術。通過燒結+熱等靜壓工藝獲得高致密度的粉末高溫合金，具有晶粒細小、顯微組織均勻、綜合力學性能優異等優點。MIM418 合金 1230℃真空燒結相對密度為 97%，熱等靜壓后的樣品接近全致密。

采用注射成形工藝實現復雜形狀增壓渦輪的近終成形，并滿足高性能和低成本的要求。根據注射成形渦輪對零件壁厚的要求，選擇 ?52mm 渦輪作為研制對象，并完成了中空蝸輪的結構設計及可靠性校驗，中空孔徑確定為 ?5mm，孔深 25mm，如圖 1 所示。對比分析實芯渦輪和中空渦輪的離心應力分布可知，采用中空結構的渦輪，其應力分布較原始渦輪應力分布一致，但渦輪離心應力有所增大，中空結構渦輪的最大離心應力為 626MPa，較原始渦輪增加了 20.4%。渦輪采用中空設計后，自振頻率變化很小，頻率平均變小 0.167%，可近似認為沒有變化。中空結構增壓渦輪不僅達到了減輕重量的目的，而且大幅度減小了燒結變形。設計了側向抽芯模具結構（如圖 2 所示），實現了復雜形狀增壓渦輪的近終成形。采用數值模擬方法對注射成形充模過程進行了模擬，得出了喂料的充模過程（如圖 3 所示），并闡明了渦輪在注射成形過程中產生的缺陷與機理。優化了注射成形工藝參數，得出最佳的注射成形工藝參數為：注射溫度為 160℃，注射壓力為 60MPa，模溫為 80℃，最終制備出了無缺陷的注射成形坯。以平均粒度 15μm 的惰性氣體霧化的 K418 鎳基高溫合金為原料，選用 67%裝載量，將粉末與粘結劑（60%石蠟+15%高密度聚乙烯+15%聚丙烯+10%硬脂酸）于 140℃在開放式混煉機中混煉 30min，制備出適合鎳基高溫合金粉末注射成形的高效粘結劑，制備出了流變性能良好的注射喂料。分析了脫脂方法、脫脂制度和脫脂溫度對致密度和最終高溫合金性能的影響，掌握了碳、氧含量的精確控制技術。通過燒結+熱等靜壓工藝獲得高致密度的粉末高溫合金，具有晶粒細小、顯微組織均勻、綜合力學性能優異等優點。MIM418 合金 1230℃真空燒結相對密度為 97%，熱等靜壓后的樣品接近全致密。圖 1 實芯渦輪和中空結構渦輪圖 2 側向抽芯模具結構圖 3 渦輪注射填充過程模擬經過 1200℃固溶/空冷、750℃時效，MIM418 抗拉強度達到 1425MPa，屈服強度為1004MPa，延伸率達到19.4%，與鑄造合金性能相比分別提高了70%，30%，120%。圖 4 為燒結態的注射成形渦輪。渦輪表面光潔，尺寸精度高，如圖 4 所示。圖 4 注射成形渦輪制備出滿足渦輪使用性能測試要求的渦輪，渦輪尺寸與內部質量良好，達到裝機測試要求。渦輪樣品在無錫威孚英特邁渦輪增壓器公司進行了臺架實驗，圖5 所示為渦輪樣品焊接及部分工裝的照片。鋼軸焊接后接頭抗拉破斷力達到 18噸，遠高于鑄造渦輪與鋼軸的焊接強度。轉速相同時，粉末注射成形渦輪部件測頻一致性和氣動性能渦端一致性均優于鑄造性能，超速飛裂試驗停止在 225000轉/分與 225000 轉/分，增壓器拆檢的結果可知，超速飛裂試驗渦輪表現良好，兩套增壓器的失效皆由渦輪軸斷裂造成。粉末注射成形渦輪樣件測頻一致性優于鑄造渦輪，粉末注射成形渦輪與鋼軸聯結強度也明顯高于鑄造渦輪。粉末注射成形MIM418 渦輪在超速飛裂試驗中表現不俗，在鋼軸斷裂 21.5/22.5 萬轉的狀態下，渦輪仍保持完好。粉末注射成形渦輪的渦端試驗表明，渦輪部件渦端性能一致性較好，3 組樣品渦端的效率曲線基本重合，均在±0.5%的偏差內。

鎳納米粉在磁學、電學、催化、醫藥和生物等眾多的領域中有著廣泛的應用。鎳納米粉的制備方法有多種，其中常見的方法為鎳化合物的濕化學法還原。與一般的物理制備法相比，濕化學法具有成本相對低廉、技術路線相對簡單和容易實現放大生產等優點，但是用該法制備鎳納米粉通常在水相中進行，制備出的納米粉粒徑不均勻，且易團聚。如果采用多醇還原法可以制備粒徑相對均勻的鎳粉，但粉體的尺寸一般在亞微米級，難以控制在20納米以下。本項目通過“一鍋法”在有機溶劑中還原鎳化合物來制備單分散、非團聚的鎳

我國豐富的大米資源以及社會消費需求為米制食品產業的發展提供了重要的物質基礎和經濟基礎，但與小麥粉和面制品相比，大米制品產業鏈非 常短，行業內缺乏專業分工，導致整體缺乏競爭力，所以米制品原料的標準化和專用化已成為我國米制品產業發展的瓶頸。本成果可以降低米制品企業成本、提高相關米制品質量，并可確保米制品安全性，轉化應用前景廣闊。 成果的技術指標、創新性與先進性 該成果包括了高品質、標準化專用米粉生產技術與裝備，主要技術有以下四個方面：一、大米蛋白與大米淀粉高效分離技術與裝備，實現了米粉中蛋白含量在 0.5~7%之間精準控制，可根據產品用途調整蛋白含量改變米粉性能；二、米粉濕熱調質技術，可以在 2~6h 內促使淀粉結構成熟化，改善米粉凝膠性能，實現了米粉即時加工，節約了稻谷長時間陳化所帶來的損耗和資金成本；三、濕米粉保鮮技術，可以使 30~40%水分含量米粉，在常溫下保存7~15 天，節約了干燥成本，米粉性能受破壞小，而且方便使用；四、食品安全指標控制，包括重金屬、農殘、真菌毒素脫除技術，可以確保產品質量滿足食品安全要求。這些成果已經實現了工業化生產，技術和裝備達到國際領先水平

近年來國外對UV固化粉末涂料的研究開發日趨活躍，部分產品正開始走向市場，世界上 第一條商業化UV粉末涂料生產線于1998年出現在美國的Baldor電子公司，應用于電子馬達的涂 裝。 UV固化粉末涂料是一項將傳統粉末涂料和UV固化技術相結合的新技術，因此具有以下明 顯優勢： (1) UV固化粉末涂料的涂層在熔融和流平階段不會發生樹脂的早期固化，從而為涂層充分 流平和驅除空氣操作提供了充裕的時間，這樣就從根本上克服傳統熱固化粉末涂料的缺陷。 (2) UV固化粉末涂料采用紫外光輻照固化，可以使加熱和固化過程的溫度低至 100～120℃，大大低于傳統的熱固化粉末涂料的使用溫度，且采用紫外光照，固化耗時只有數 秒鐘，加快生廠線的速度，提高生產效率，降低能耗。 (3) 相對低的固化溫度可以避免對基材的過分加熱，大大拓展了粉末涂料的應用空間。 (4) UV固化粉末涂料使用100%固體漆，零VOC排放，其轉化效率達95%，過量噴涂的粉末 可以回收再利用，因而具有較高的材料利用率，節省生產成本。 適用于光固化粉末涂料的樹脂，首先要具有較高的光引發聚合活性；要求樹脂能賦予粉末 涂料良好的儲存穩定性；在固化條件下具有較低的熔融粘度，以保證粉末涂料在光固化之前和 光固化過程中具有良好的流動和流平性能。 本項目通過分子設計制備了一種具有結晶結構的聚酯樹脂，所合成的光固化聚酯樹脂具有 良好的流平、儲存等性能；所制得的粉末涂料在UV光照5秒成膜后，涂膜綜合性能優良，正、 反沖擊性能達到50kg/cm，附著力達到0級

粉末注射成形（Powder Injection Molding，簡稱PIM）是將現代塑料注射成形技術引入粉末冶金領域而形成的一門新型粉末冶金近凈形成形技術。其基本工藝過程是：首先將固體粉末與有機粘結劑均勻混練，經制粒后在加熱塑化狀態下用注射成形機注入模腔內固化成形，然后用化學或熱分解等方法將成形坯中的粘結劑脫除，最后經燒結致密化得到最終產品，其工藝過程如圖1所示。它不僅保持了粉末冶金技術可以制備用熔鑄方法無法或很難制備的材料的特點，還可以像成形塑料產品一樣制備金屬或陶瓷零件，把粉末冶金技術的成形能力提高到了前所未及的程度。它是小型復雜零部件成形與加工技術的一場革命，成為了新型制造業中最為活躍的前沿技術領域，代表著粉末冶金技術發展的主要發展方向。近年來得到了世界各工業發達國家的高度重視，被國際上譽為“當今最熱門的零部件成形技術”和“21世紀的成形技術”。美國已將其列為對國家經濟繁榮和持久安全起至關重要的“國家關鍵技術”之一。其產品廣泛應用于電子信息工程、生物醫療器械、辦公設備、汽車、機械、五金、體育器械、鐘表業、兵器及航空航天等眾多工業領域。 粉末注射成形技術的特點主要有： 能直接成形幾何形狀復雜的小型零件； 零件尺寸精度高（±0.1%~±0.5%），表面光潔度好（粗糙度1~5μm）； 產品相對密度高（95~100%），組織均勻，性能優異； 適合各種粉末材料的成形，產品應用十分廣泛； 原材料利用率高，生產自動化程度高，工序簡單，可連續大批量生產； 無污染，生產過程為清潔工藝生產。 十多年來，北京科技大學粉末冶金研究所的曲選輝教授課題組在國家“863”計劃、“973”計劃、國家軍工科研計劃、北京市科委重大科研項目和國家杰出青年基金等的資助下，在粉末注射成形關鍵技術、應用開發、產業化關鍵技術與裝備等方面進行了深入系統的研究，并取得了一系列創新性成果，開發出了一系列具有自主知識產權的新工藝、新配方，研制的許多產品已成功應用于我國國防和民用領域。目前已擁有7項國家發明專利，多項研究成果獲省部級以上科技進步獎。其技術水平處于國內領先、國際先進水平。本技術現已成為國家科技部重點推廣項目之一。

鐵粉作為工業的主要原材料，廣泛地應用在機械、冶金、化工、航空航天材料領域。鐵基金屬粉末作為粉末冶金工業的基礎原材料，它的產量、品質決定著粉末冶金工業的發展。但鐵粉也存在著一些缺點，如易腐蝕，耐氧化穩定性差，表面容易形成氧化層。用鎳磷包覆鐵粉可以取代鎳、鐵的混合粉末，降低生產成本，改善混合粉末的流動性、均質性（沒有組成偏析）、抗氧化性、耐腐蝕性和耐磨性。本項目的目的是提供一種簡單、易操作、成本較低的制備鎳磷包覆鐵粉的化學鍍方法，制得的鐵粉表面鎳磷鍍層均勻。該項目具有操作方便，包覆均勻，成本低廉等優勢，發明的這種工藝同樣可以應用于其他金屬粉末，如銀粉、銅粉。鐵粉表面化學鍍鎳磷合金后，耐蝕、抗氧化性能大大提高。