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1. 痛點問題 2021年12月，生態環境部會同相關部門印發了《“十四五”時期“無廢城市”建設工作方案》，指出將在100個左右地級及以上城市開展“無廢城市”建設，對提升城市固體廢物的全過程管理水平提出了更高的要求。然而，當前我國許多城市固體廢物產生量持續加大，無害化處置能力尚未得到有效保障，處理設施布局零散，固體廢物精細化、信息化管理水平較低，在構建先進的城市固體廢物管理模式中面臨頂層設計、基礎設施、管理體系等軟硬件條件的不足，顯著影響“無廢城市”建設成效及固廢管理領域碳減排目標的實現。亟需改進傳統碎片式、分種類、智能化水平較低的固體廢物管理模式，依托物聯網和智慧支撐技術形成多種類型固體廢物分類-收運-協同處置全鏈條系統性方案，充分發揮固廢處置中的減污降碳協同增效作用，提升城市固體廢物處理在全環節規劃設計、工藝技術集成優化、工程及園區的可持續運營等方面的綜合實力。 2. 解決方案 針對城市固體廢物全過程管理問題，本項成果發揮清華大學環境學院循環經濟產業研究中心在城市固體廢物管理理論研究、工藝優化調控和規劃決策應用等領域的長期積累，開發“無廢城市”建設頂層系統規劃工具，研發全鏈條工藝模擬與優化技術，搭建基于物聯網和大數據的城市固廢智慧化管理平臺，形成能夠有效服務于“無廢城市”建設的城市固廢分類-收運-協同處置全鏈條系統性解決方案。具體包括： （1）針對城市固體廢物處理處置系統存在的現實問題，在整個城市層面構建從源頭分類減量到末端處理處置、處理設施協同共生的工程技術體系和管理運營模式，打造處理設施協同共生、碳減排和二次污染集中控制效果顯著、實現物質有序循環和能量梯級利用的多源固廢協同處置園區，構建無害化、資源化、可持續的城市循環代謝鏈網； （2）開展多源固廢處理處置工藝機理模擬，揭示固廢-水-能耦合代謝路徑與減污降碳潛力空間，實現工藝參數優化；模擬不同固廢管理路徑對物流、能流的影響，支撐不同應用場景下涵蓋源頭分類及減量化、污染處理處置、殘余物集中控制全過程的工程技術體系優化； （3）基于物聯網、智能監控、在線仿真技術等，構建城市固廢管理多源異構大數據系統，形成原創性固廢智慧管控技術，支撐建立集固廢監測、溯源、預報、應急、調控等功能于一體的可視化管理平臺，提供多場景、多效能、智慧化城市固廢系統性解決方案。 合作需求 （1）與從事城市固廢處理、再生資源回收利用、靜脈產業園建設等領域的企業以及綠色金融機構開展業務合作； （2）項目孵化需辦公場地500平米，天使輪融資需求約3000~5000萬。

本發明公開了一種卷閘式循環比可調氧化溝裝置及其操作方法，該裝置包括厭氧池(2)、氧化溝池(3)和沉淀池(4)，在厭氧池(2)內部設置有攪拌器(9)；氧化溝池(3)劃分為好氧區和缺氧區，在好氧區起始端和缺氧區起始端分別設置有卷閘式循環比調控設備（12），在好氧區內設置有高速轉刷（11），在缺氧區內設置有低速轉刷（10），本發明的優點是：不改變其它運行參數，不使用化學藥劑，僅通過調節循環比可以顯著提高氧化溝的除污效果，并且可以使脫氮除磷同時達到較高去除率。與實現相同處理效果的其它活性污泥工藝相比，可節省

本發明公開了一種卷閘式循環比可調氧化溝裝置及其操作方法，該裝置包括厭氧池(2)、氧化溝池(3)和沉淀池(4)，在厭氧池(2)內部設置有攪拌器(9)；氧化溝池(3)劃分為好氧區和缺氧區，在好氧區起始端和缺氧區起始端分別設置有卷閘式循環比調控設備（12），在好氧區內設置有高速轉刷（11），在缺氧區內設置有低速轉刷（10），本發明的優點是：不改變其它運行參數，不使用化學藥劑，僅通過調節循環比可以顯著提高氧化溝的除污效果，并且可以使脫氮除磷同時達到較高去除率。與實現相同處理效果的其它活性污泥工藝相比，可節省

我國的大飛機發展計劃，為我國鋁合金的發展提供了新的機遇。飛機的60-75%的構件是鋁合金。航空鋁合金是鋁合金中高技術含量，高投資，高附加值產品。我國的C919客機已下線，但是該飛機所用的材料主要依賴進口，急需國產化。同時我國軍用飛機的大型鋁合金材料依然不能滿足軍機發展的需要。最近，國務院和中央軍委大力倡導“民參軍”，鼓勵民營企業參加國防軍工生產。所以該項目計劃建設年產20萬噸鋁合金板帶生產線，其中航空鋁合金板帶5萬噸，其余為工業中厚板。 該項目采用了東北大學發明的兩項關鍵技術-1）電磁-氣刀連鑄技術；以解決高質量錠坯制備，這一制約航空鋁合金發展的關鍵技術，和2）鋁合金電流場熱處理技術，包括電流場均化和電流場固溶時效，在降低成本的同時，保證材料的性能，均有較高的效益。 一般客機自重為30噸左右，戰斗機為10-20噸，大型運輸機為60-80噸，其中60-70%為鋁合金，則按一架飛機平均自重30噸估算，約需鋁合金20噸左右，則需要的鋁合金材料為200噸左右，80-90%被加工掉。如果我國飛機材料能達到500架/年，這需要10萬噸鋁合金。由于現在飛機大部分部件都采用板材機加工方法，所以板材要占80%，既8萬噸。 同時我國的戰車、炮車、軍車等正在實現輕量化，也需要航空鋁合金，預測每年要達到30-50萬噸。 同時，該生產線還可以生產民用中厚板，包括罐車、動車車廂、鋁合金煤車等，預測需要30-50萬噸。 因此包括航空鋁合金在內，我國每年鋁合金中厚板的需求量可以達到80-100萬噸，且隨著我國飛機制造和高鐵發展，需求量還會增加。 招商方向引導 金屬結構材料，輕合金加工行業。可以新建，也可以在原鋁合金加工廠改造升級。

面向大尺寸高精度陶瓷及其復合材料復雜形狀結構的成形，基于面曝光技術，開發了專用大尺寸陶瓷增材制造成形裝備及相關工藝。 技術特征 基于面曝光技術的陶瓷預制體成形設備可成形ZrO2、Al2O3陶瓷預制體，利用微透鏡陣列聚焦及光斑微偏移技術，分辨率可提升到37.5μm，結合收縮預測技術，大大提高陶瓷成形精度，成形尺寸達270mm×300mm×450mm，成形相對精度達到±1%，同時配套研發了無缺陷脫脂與燒結工藝，燒結樣件致密度可達97%。

面向大尺寸高精度陶瓷及其復合材料復雜形狀結構的成形，基于面曝光技術，開發了專用大尺寸陶瓷增材制造成形裝備及相關工藝。技術特征基于面曝光技術的陶瓷預制體成形設備可成形ZrO2、Al2O3陶瓷預制體，利用微透鏡陣列聚焦及光斑微偏移技術，分辨率可提升到37.5μm，結合收縮預測技術，大大提高陶瓷成形精度，成形尺寸達270mm×300mm×450mm，成形相對精度達到±1%，同時配套研發了無缺陷脫脂與燒結工藝，燒結樣件致密度可達97%。應用范圍:該項目研發了高精度結構陶瓷復雜結構成形的增材制造裝備，并開展了相關工藝的研究，解決了工程陶瓷材料難以成形復雜結構的難題。項目所涉及技術可成功制備低介陶瓷無源器件、仿生多孔結構與吸波超結構等，可在航空航天、衛星、雷達等領域得到廣泛的應用。

鋁及其合金是工程應用最廣泛的結構材料之一。傳統的鋁合金零件通過鑄造、鍛造和粉末冶金等方法制造，與這些傳統制造過程相關的工具設備增加了制造成本和交付周期。3D打印技術由于為制造設計提供了豐富的自由度而廣泛應用于工程零件的制造。現有3D打印技術中，選擇性激光熔化（SLM）是發展最為廣泛的方法之一。但是SLM工藝中的冶金缺陷如許多裂紋、球化和氣孔導致只有有限數量的金屬適合該種工藝，且具備滿足要求的密度、微觀結構和強度。中南大學粉末冶金研究院李瑞迪研究員和新西蘭奧克蘭大學、中車工業研究院有限公司等單位合作通過對合金元素進行調控和熱處理工藝的探索，發展了一種適用于SLM制備工藝，具有良好抗裂性和高強度Al-Mg-Si-Sc-Zr合金。相關論文以題為“Developing a high-strength Al-Mg-Si-Sc-Zr alloy for selective laser melting: crack-inhibiting and multiple strengthening mechanisms”于4月13日在金屬材料頂級期刊《Acta Materialia》在線發表。論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.actamat.2020.03.060在該項工作中，研究人員設計了一系列Al-Mg（-Si）-Sc-Zr合金，并用霧化合金粉末進行3D打印制備。在沒有Si元素的情況下，Al-xMg-0.2Sc-0.1Zr（x=1.5,3.0,6.0wt.%）合金在制備過程中均易發生熱裂紋，平均裂紋密度隨Mg含量的增加而增大。發現在Al-6Mg-0.2Sc-0.1Zr合金中加入1.3wt%的Si能夠有效地抑制SLM過程中的熱裂紋，同時細化制備合金的微結構，從而提高打印試樣的力學性能。圖1：不同成分的打印樣品晶粒尺寸和形貌EBSD分析結果：（a）1.5 wt%Mg，合金1；（b）3.0 wt%Mg，合金2；（c）6.0 wt%Mg，合金3；（d）6.0 wt%Mg+1.3 wt%Si，合金4。晶體學取向用倒極圖（IPF）表示。圖2：Mg和Si元素對試樣斷裂行為的影響。（a）不同合金成分（合金1，合金2，合金3，合金4）的拉應力應變曲線。（b-e）合金1（b）、合金2（c）、合金3（d）、合金4（e）的斷口SEM圖像。通過對合金成分的進一步微調，研究人員設計了一種新型合金Al-8.0Mg-1.3Si-0.5Mn-0.5Sc-0.3Zr。這種新合金具有明顯的細化微觀組織，由亞微米胞體和胞體中存在的共晶Al3（Sc，Zr）納米粒子（2-15nm）和粒間Al-Mg2Si共晶（Mg2Si直徑10-100nm）組成。打印試樣中形成了高密度的層錯和獨特的9R相。試樣的拉伸強度和延伸率分別達到497MPa和11%。經過時效處理后，試樣的拉伸強度達到550MPa，塑性在8%～17%之間。除了固溶強化、晶界強化和納米顆粒強化外，高密度層錯也有助于強化。圖3：不同組分（a1-4）合金#4；（b1-4）合金#5的SLM打印樣品的細晶區TEM圖像：（a1-2）合金4的胞狀結構；（a3-4）合金的柱狀結構；（b1-5）合金（b2）的胞狀結構是（b1）的暗場圖像；（b3-4）合金的柱狀組織#5；圖（a2），（a4），（b2）和（b4）顯示了晶間共晶組織；（b5）是SLM-printed Alloy#5細胞的干HAADF圖像和主要元素（Al、Mg、Si、Sc、Mn和Zr）的相應EDX圖譜。圖4：（a）SLM打印合金#5時效前后的拉伸應力應變曲線。曲線“#5”表示打印合金#5；曲線“#5-HT1”表示360℃時效8h的合金#5；曲線“#5-HT2”表示300℃時效8h的合金#5。（b）在合金#5-HT2斷裂處拉伸試樣的透射電鏡顯示具有高密度位錯和SFs的變形組織。（c）沿[001]方向的變形亞晶中滑移帶和滑移方向的HRTEM圖像。（d）在（-100）面上用（c）圖中標記區域的傅里葉逆變換圖像顯示出高密度位錯。這項研究成果通過在原有3D打印Al-Mg-Sc-Zr合金中添加Si元素，形成了精細打印微觀組織，獲得了無裂紋的打印合金成分。隨后通過熱處理時效工藝引入高密度層錯并細化晶粒，開發出了一種具有低熱裂敏感性和高強度的新型鋁鎂合金。這項工作提供了一種解決和消除SLM工藝中的冶金缺陷的鋁鎂合金成分設計方法和熱處理工藝，推動了SLM制造技術的工程應用。

以自主開發的超細 / 納米 WC 類復合粉末為原料，基于目前國內企業常用燒結設備，開發出特色燒結工藝，制備出不同粘結相含量和晶粒尺寸級別、性能達到國際先進水平的系列超細晶硬質合金塊體材 料， 平均晶粒尺寸 200 － 500nm，硬度 HRA 90 － 93.5，斷裂韌性 12.0 － 20.0MPa.m1/2，橫向斷裂強度4500 － 5200MPa，性能得到國際著名硬質合金企業和國內權威資質機構檢測認定。利用真空燒結、熱壓燒結、熱等靜壓燒結等技術，結合原料粒徑匹配和燒結工藝優化，制備出平均晶粒尺寸>8μm  的組織均勻、性能穩定的超粗晶硬質合金塊材，具有硬度 > HRA 90.0、斷裂韌性 >15.0 MPa.m1/2 的優良力學性能。

新型三層復合雙向電觸點是公司自主研發創新產品并已經在全行業推廣生產,頭部直徑范圍 2.0 mm∽9.0mm，尾部直徑范圍 1.5 mm∽7.0mm；而國內外觸點頭部直徑范圍 3.0 mm∽6.8mm，尾部直徑范圍 1.5 mm∽3.0mm，且我公司研發的三層復合電觸點鉚釘頭部直徑與尾部直徑比例不受限制， 而國內外觸點鉚釘頭部直徑與尾部直徑比例限制為 2：1 左右 。