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研究背景 超特高壓電網(wǎng)具有電壓等級高，輸電容量大，輸送距離遠，覆蓋范圍廣等特點，電網(wǎng)故障帶來的系統(tǒng)安全影響更加嚴重。超特高壓系統(tǒng)故障后的暫態(tài)特征及繼電保護與控制裝置的配合關(guān)系復雜，超特高壓工程帶來的繼電保護新問題對傳統(tǒng)繼電保護配置提出了更高的標準和要求。因此研究超特高壓電網(wǎng)繼電保護新原理是當前超/特高壓電網(wǎng)建設(shè)的重大課題。 主要成果 構(gòu)建了超特高壓系統(tǒng)實時數(shù)字仿真系統(tǒng)（RTDS）模型，揭示了超特高壓系統(tǒng)故障機理及其電磁暫態(tài)特征。在超特高壓繼電保護新原理方面取得了多項重大的科研成果，如：提出dR/dt振蕩閉鎖原理，解決了電力系統(tǒng)振蕩過程中距離保護容易誤動的難題；提出“按相補償”方法，改革了接地阻抗繼電器的接線方式，有利于阻抗選相和距離保護的快速動作；提出“虛擬電流”的構(gòu)成方法，解決了母線保護的故障判別及TA飽和、斷線的判別難題；提出基于電壓回路方程的變壓器保護新原理，解決了勵磁涌流引起差動保護誤動的難題等。研究開發(fā)的微機保護、繼電保護測試仿真系統(tǒng)、變電站自動化系統(tǒng)、發(fā)變組保護系統(tǒng)及故障錄波裝置等均處于國際領(lǐng)先水平。 學術(shù)影響 研究團隊在20世紀80年代初研發(fā)了我國第一臺微機繼電機保護裝置，而后研發(fā)的分層、分布式變電站綜合自動化系統(tǒng)率先在西電東送工程的首個500kV變電站投入應(yīng)用；1000kV線路保護及變電站自動化系統(tǒng)也成功投運；依托研發(fā)技術(shù)創(chuàng)建的四方公司已成為我國二次設(shè)備三大制造商之一，年產(chǎn)值超過20億元。相關(guān)研究成果已成功應(yīng)用于實際電網(wǎng)中，先后2次2國家級科技進步二等獎，取得了重大經(jīng)濟和社會效益。

成果描述：本發(fā)明公開了一種丙烯酸鎂-超細水泥雙液復合灌漿材料。灌漿材料主料分為A、B組分，其中A組分的成分及重量配比為：超細水泥：水：活性氧化鎂：粉劑萘系高效減水劑：硅粉=100：50-100：0-5：0.5-1.5：2-5，B組分的成分及重量配比為濃度為36%-40%的丙烯酸鎂溶液：氯化鈣：三乙醇胺：過硫酸鈉=10-30：0.5-3：0.1-0.5:0.01-0.05。本發(fā)明是采用聚合物與超細水泥復合而成的灌漿材料，具有可灌性好、凝結(jié)時間可調(diào)、漿液結(jié)石強度高等優(yōu)點。本發(fā)明在破碎松散地層固結(jié)、地基改良、建筑物基礎(chǔ)加固等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。市場前景分析：軌道交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：技術(shù)先進，性價比較高。

一種超雙親多孔膜材料及其制備方法和應(yīng)用，步驟如下：（1）室溫下，先將碳納米管粉體和表面活性劑分散于水中，形成均一混合溶液；（2）向上述混合溶液中加入水性三聚氰胺甲醛樹脂溶液，混勻制得所需反應(yīng)液；（3）將上述反應(yīng)液刷涂或噴涂在干凈的多孔基材上，80~120℃干燥固化10~30min，即可制得超雙親油水分離用多孔膜材料。本發(fā)明所述的多孔膜材料既保持了原有泡沫銅基底良好的機械性能，同時又具有很好的超雙親性，即可截留水讓油通過，也可截留油讓水通過，從而具有雙重分離效果。

本發(fā)明公開的Mg摻雜的ZnO超細納米線具有六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)，納米線的直徑為1～10納米，長度為5～1000納米。其合成步驟如下：將脂肪酸鋅、脂肪酸鎂和高沸點有機溶劑混合置于反應(yīng)燒瓶中，磁力攪拌下加熱至100～150℃，抽真空除去反應(yīng)體系中的水蒸汽和氧氣，在惰性保護氣氛下加熱到200～350℃，再將溫度為100～200℃的十八醇快速注入到反應(yīng)燒瓶中，保溫1～100分鐘，離心分離，得Mg摻雜的ZnO超細納米線。本發(fā)明制備工藝簡單、成本較低、重復性好、易于工業(yè)化生產(chǎn)，Mg摻雜的ZnO超細納米線具有很強的量子限域效應(yīng)，有望在藍紫光發(fā)光二極管、紫外激光器等諸多領(lǐng)域得到應(yīng)用。

本發(fā)明公開了一種Sn摻雜的ZnO超細納米線及其合成方法。該納米線具有六方纖鋅礦結(jié)構(gòu),納米線的直徑為1～10納米,長度為2～10000納米。其合成步驟如下:將脂肪酸鋅、脂肪酸錫、脂肪胺和高沸點有機溶劑混合置于反應(yīng)燒瓶中,在惰性保護氣氛下,磁力攪拌加熱至50～200℃,保溫1～1000分鐘,然后在惰性保護氣氛下加熱到200～350℃,保溫1～1000分鐘,離心分離,得Sn摻雜的ZnO超細納米線。本發(fā)明制備工藝簡單、成本較低、重復性好、易于工業(yè)化生產(chǎn),有望在透明導電薄膜、柔性顯示器件、薄膜晶體管、傳感器等諸多領(lǐng)域得到應(yīng)用。

電磁波/聲波的軌道角動量（Orbital Angular Momentum,OAM）在粒子操控、信息傳遞和獲取、先進通信系統(tǒng)等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景。針對重大應(yīng)用需求，如何實現(xiàn)對渦旋波OAM的自由調(diào)控是目前亟需解決的前沿問題之一。 近日，物理科學與技術(shù)學院徐亞東教授團隊以“Sound vortex diffraction via topological charge in phase gradient metagratings”為題，在《Science Advances》發(fā)表論文。在之前研究成果（Y.Xu et al. Nat. Commun. 10, 2326 (2019))基礎(chǔ)上，把發(fā)現(xiàn)的奇偶性相關(guān)的“光柵衍射新規(guī)律”從“自由空間”拓展到三維圓柱波導“受限空間”，創(chuàng)新地提出“廣義拓撲荷守恒原則”，揭示了操控軌道角動量新的自由度，為操控“受限空間”中渦旋波的OAM提供了新的理論基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上，研究團隊設(shè)計并開展聲波實驗研究，驗證了一種不對稱渦旋波傳輸器件，該器件在基于OAM通信方面具有極大的應(yīng)用價值。

青島科技大學先進電工材料研究院是學校從事高壓絕緣與電工材料科研機構(gòu)，由我國著名電氣絕緣專家、中國工程院院士雷清泉教授擔任院長。研究院是山東省高壓絕緣與電工材料專業(yè)委員會掛靠單位，現(xiàn)有教職員工20余人，中國工程院院士1人、山東省專業(yè)技術(shù)拔尖人才1人、泰山學者青年專家1人;教授3人，副教授5人。目前圍繞電力和能源形成了以下幾個特色研究方向:高壓直流電纜材料研發(fā)及應(yīng)用、高壓直流電纜附件硅橡膠材料研發(fā)及應(yīng)用、特高壓設(shè)備環(huán)氧樹脂材料開發(fā)及應(yīng)用、動車組車頂高壓設(shè)備絕緣關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用、極端環(huán)境下絕緣材料與絕緣技術(shù)。先進電工材料研究院具備開展電工絕緣材料性能測試和研究的先進實驗平臺，擁有介電阻抗--熱激電流綜合分析儀、C3型固體介質(zhì)空間電荷測試系統(tǒng)、真空沿面閃絡(luò)測試系統(tǒng)、交/直流擊穿測試系統(tǒng)、表面電位衰減測試系統(tǒng)、電流變儀、掃描電鏡、真空型紅外光譜儀等大型儀器，科研儀器設(shè)備總值1200萬元。建有材料制備與化學合成、材料加工、電氣性能測試、微觀結(jié)構(gòu)表征等專業(yè)實驗室，處于國內(nèi)電工材料領(lǐng)域研究先進水平。近幾年團隊圍繞制約超/特高壓設(shè)備發(fā)展的絕緣材料卡脖子問題，不斷加強與全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院、南方電網(wǎng)科研院、山東電科院、浙江電科院，以及特變電工、中天科技等一線科研院所和制造企業(yè)的交流和合作，在高壓直流電纜絕緣材料、半導電屏蔽材料、高壓電纜附件硅橡膠材料和新型電工絕緣材料等方面取得了突破性進展。基于團隊前期電工絕緣材料的研究基礎(chǔ)和研究特色，本次擬在特高壓設(shè)備用增強型環(huán)氧樹脂體系開發(fā)及應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)（96)、特高壓絕緣子用特種硅橡膠材料開發(fā)及應(yīng)用技術(shù)（98）兩個方面開展產(chǎn)學研合作。技術(shù)分析(1）高壓直流電纜絕緣料及半導電屏蔽材料開發(fā)及評價方法:團隊針對高壓直流電纜電荷積聚問題，突破對其傳統(tǒng)認識，于2017年首次提出半導電屏蔽層電荷發(fā)射評價方法。近兩年申請國際/國家專利10余項，其中國際發(fā)明專利3項（獲“青島市PCT專利創(chuàng)造資助資金”資助)。該成果對于不斷發(fā)展和深入研究半導電屏蔽料具有重要的科學意義和工程價值，可為我國絕緣料、半導電屏蔽料的性能提升和國產(chǎn)化提供理論指導。(2）高壓電纜附件硅橡膠材料配方研究及評價方法:與全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院合作開展土500 kV柔性高壓直流電纜附件制備關(guān)鍵技術(shù)研究，研究了500 kV高壓直流電纜附件硅橡膠材料的配方，以及硅橡膠與電纜主絕緣的界面匹配特性;建立了基于矩形圖法的雙層絕緣介質(zhì)界面電荷評估方法。該成果用于指導500 kV柔性高壓直流電纜附件材料選型及界面電荷評估。(3）新型電工絕緣材料研究:雷清泉教授于2017年在國際上首次提出了一種新型超電絕緣體結(jié)構(gòu)原型——維氧化鋁納元胞，研究成果發(fā)表在納米能源材料領(lǐng)域的頂尖學術(shù)刊物NanoEnergy 上。該成果對傳統(tǒng)電介質(zhì)擊穿理論、材料結(jié)構(gòu)形態(tài)研究及制造工藝將會產(chǎn)生根本性變革，對現(xiàn)代高端電纜制造及特/超高壓輸變電領(lǐng)域具有重要的意義和潛在的應(yīng)用價值。(4）高導熱絕緣環(huán)氧樹脂材料研究。研究院郝春成教授開展了高導熱絕緣環(huán)氧樹脂研究，通過改性提高環(huán)氧樹脂的耐擊穿電壓、導熱性能，改善了力學性能，可用于特高壓設(shè)備絕緣體系。

中國科學技術(shù)大學李曉光團隊在前期研究基礎(chǔ)上，基于鐵電隧道結(jié)量子隧穿效應(yīng)，實現(xiàn)了具有亞納秒信息寫入速度的超快原型存儲器，并可用于構(gòu)建存算一體人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，該成果在線發(fā)表《自然通訊》雜志上。研究人員制備了高質(zhì)量Ag/BaTiO3/Nb:SrTiO3鐵電隧道結(jié)，其中鐵電勢壘層厚為6個單胞（約2.4nm）。基于隧道結(jié)能帶的設(shè)計，以及其對阻變速度、開關(guān)比、操作電壓的調(diào)控，該原型存儲器信息寫入速度快至600ps（注：機械硬盤的速度約為1ms, 固態(tài)硬盤的約為1-10ms）、開關(guān)比達2個數(shù)量級，且其600ps的阻變速度在85℃時依然穩(wěn)定（工業(yè)測試標準）；寫入電流密度4×103A/cm2，比目前其他新型存儲器低約3個量級；一個存儲單元具有32個非易失阻態(tài)；寫入的信息預計可在室溫穩(wěn)定保持約100年；可重復擦寫次數(shù)達108-109次，遠超商用閃存壽命（約105次）。即使在極端高溫（225℃）環(huán)境下仍能進行信息的寫入，可實現(xiàn)高溫緊急情況備用。

發(fā)明(設(shè)計)人：李濤, 徐貝貝, 祝世寧。本發(fā)明涉及一種基于超構(gòu)透鏡陣列的大視場集成顯微成像裝置。該裝置包括：光源、超構(gòu)透鏡陣列、線偏振片和圖像傳感器；所述線偏振片固定于所述光源的后方，且所述線偏振片位于所述光源的出射光路上；所述超構(gòu)透鏡陣列固定于所述線偏振片的后方，且所述超構(gòu)透鏡陣列位于所述線偏振片的出射光路上；待成像物體位于所述線偏振片和所述超構(gòu)透鏡陣列之間；所述圖像傳感器位于所述超構(gòu)透鏡陣列的后方；所述超構(gòu)透鏡陣列中包括周期性排布的多個超構(gòu)透鏡。本發(fā)明可以實現(xiàn)在不犧牲分辨率不增加工作距離的條件下，擴大成像視場。