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高性能低膨脹鋁基復合材料及構件
衛星在軌運行和返回過程中需經歷極端高低溫環境，構件尺寸的穩定是保證衛星在軌高精度、返回高安全、任務高可靠的關鍵。針對衛星搭載的某寬帶微波載荷與衛星本體材料之間熱膨脹系數不匹配極易導致的載荷在軌及返回過程中載荷接收精度不穩定、信息傳輸不連續等問題。我校陳駿教授團隊以原創的負熱膨脹技術研發了具有輕質、熱膨脹系數低、力學性能優異、尺寸穩定性好的高性能低膨脹鋁基復合材料，并研制了系列關鍵連接內置件、環件等高性能低膨脹構件，首次將負熱膨脹技術應用到我國的衛星上，填補了高性能低膨脹金屬構件在工程應用領域的空白。該技術使得某寬帶微波載荷與衛星本體之間熱膨脹匹配性增強、界面應力大幅度減小，保證了衛星在軌與返回過程中信號高精度傳輸與接收，助力衛星成功返回。
圖1 實踐十九號衛星成功返回（圖片來源國家航天局）
圖2 高性能低膨脹鋁基復合材料及構件應用于全球首顆可重復使用返回式技術試驗衛星（圖片來源央視新聞頻道）
北京科技大學
2025-05-21
血液凈化材料（醫用聚醚砜材料）
針對現有血液凈化材料的血液相容性不理想、臨床使用時需不斷加入抗凝劑這一 問題，提出類肝素自抗凝血的全新思路和方法，實現了聚醚砜表面類肝素化，從而提高其血液相容性，設計研發的類肝素抗凝膜及體外抗凝裝置,拓展了血液吸附材料在尿毒癥以外的多種疾病中應用。
此外，國產品牌血液透析器生產線現已投產，其性能完全媲美進口高價的FILATECH生產線,降低了國產透析器的生產成本，迫使國外血液透析器產品連續幾次大幅度降低價格，從20多年前的每個透析器上千元人民幣降低到目前的120元人民幣左右，極大程度地降低了醫療成本和治療費用，使我國腎衰竭患者的治療率不斷提升。在此基礎上實現第二代(高通量)血液透析器產業化，累計銷售量800余萬支，直接經濟效益達13.1億元，打破了國外壟斷。在國家重點研發計劃支持下，現已研發出便攜式人工腎的第一代原型機，并正推進新一代佩戴式人工腎所需要材料和關鍵加工技術研發及產業化。
高通量聚醚砜中空纖維膜血液透析器
血液透析是一種有效治療腎衰竭的醫療手段并已廣泛應用于臨床治療。采用“相轉化”原理，利用“干噴濕紡”的紡絲工藝紡制出具有類肝素結構及良好血液相容性的聚醚砜中空纖維膜并成功實現了透析器產品的國產化與規模化；臨床治療效果顯著，安全性高。從原料、生產設備、關鍵工藝技術到透析器產業鏈國產化等方面突破了目前領域的卡脖子問題，降低生產成本并推動了國產血液透析器行業的發展與轉變。
中空纖維膜血液透析器
原材料
提出類肝素結構血液凈化膜概念
研制出優異血液相容性的聚醚砜中空纖維膜
四川大學
2021-05-11
血液凈化材料（醫用聚醚砜材料）
項目成果/簡介: 針對現有血液凈化材料的血液相容性不理想、臨床使用時需不斷加入抗凝劑這一 問題，提出類肝素自抗凝血的全新思路和方法，實現了聚醚砜表面類肝素化，從而提高其血液相容性，設計研發的類肝素抗凝膜及體外抗凝裝置,拓展了血液吸附材料在尿毒癥以外的多種疾病中應用。 此外，國產品牌血液透析器生產線現已投產，其性能完全媲美進口高價的FILATECH生產線,降低了國產透析器的生產成本，迫使國外血液透析器產品連續幾次大幅度降低價格，從20多年前的每個透析器上千元人民幣降低到目前的120元人民幣左右，極大程度地降低了醫療成本和治療費用，使我國腎衰竭患者的治療率不斷提升。在此基礎上實現第二代(高通量)血液透析器產業化，累計銷售量800余萬支，直接經濟效益達13.1億元，打破了國外壟斷。在國家重點研發計劃支持下，現已研發出便攜式人工腎的第一代原型機，并正推進新一代佩戴式人工腎所需要材料和關鍵加工技術研發及產業化。 高通量聚醚砜中空纖維膜血液透析器 血液透析是一種有效治療腎衰竭的醫療手段并已廣泛應用于臨床治療。采用“相轉化”原理，利用“干噴濕紡”的紡絲工藝紡制出具有類肝素結構及良好血液相容性的聚醚砜中空纖維膜并成功實現了透析器產品的國產化與規模化；臨床治療效果顯著，安全性高。從原料、生產設備、關鍵工藝技術到透析器產業鏈國產化等方面突破了目前領域的卡脖子問題，降低生產成本并推動了國產血液透析器行業的發展與轉變。中空纖維膜血液透析器 原材料 提出類肝素結構血液凈化膜概念 研制出優異血液相容性的聚醚砜中空纖維膜知識產權類型:發明專利技術先進程度:達到國際先進水平成果獲得方式:獨立研究
四川大學
2021-04-10
LNG-柴油雙燃料發動機廢氣重整制氫裝置
其他成果/n本發明公開了一種LNG-柴油雙燃料發動機廢氣重整裝置，包括外殼、中心隔板、兩個端蓋和兩塊螺旋板。所述兩個端蓋可拆卸地連接在所述外殼的兩端，所述端蓋與外殼之間設置有密封墊片。所述兩個端蓋的中心設置有中心換熱管口和中心重整管口。所述兩塊螺旋板位于螺旋中心的一邊分別固定在中心隔板的兩側，且同向環繞后形成螺旋形的換熱通道和重整通道，所述重整通道的壁面上設置有催化劑層。所述換熱通道、重整通道在螺旋中心處分別與中心換熱管口、中心重整管口相連；所述換熱通道、重整通道在其最外側縮小形成的管狀接口上分別設置有外側換熱管口、外側重整管口。該裝置占用空間小、催化效果好，有效提高了燃料利用率。
武漢理工大學
2021-04-11
車載含水乙醇低溫重整制氫方法及其裝置和應用系統
其他成果/n本發明公開了一種車載含水乙醇低溫重整制氫方法及其裝置和應用系統，該方法是利用汽車發動機余熱將含水乙醇經過兩級催化重整為富氫氣體，再將富氫氣體通入汽車發動機與燃油進行混合燃燒的過程，其裝置和應用系統利用兩級蜂窩鈦網結構產生較大的催化劑接觸表面積，有利于重整制氫裝置的小型化，使車載在線產氫成為可能；兩級催化的結構實現了催化劑的相互協同作用，解決了使用單一催化劑乙醇轉化效率和氫氣選擇性較低等問題；在低溫環境下通過堿性催化劑的相互協同作用，解決了催化劑的燒結和積炭問題，提高了催化劑的使用壽命。本發明利用汽車尾氣余熱，實現了汽車在線摻氫的目的以及提高化石燃料的燃燒效率，降低了汽車發動機有害物質的排放量。
武漢理工大學
2021-04-11
甲醇水液相重整制氫與燃料電池的聯用
針對水和甲醇液相制氫反應的特點，采用 鉑-碳化鉬雙功能催化劑 （其中鉑以原子水平分散于立方相碳化鉬納米顆粒表面），在 低溫下（150~190 ℃）無需強堿即可實現對水和甲醇的高效活化和催化重整 。在190 °C時，催化速率高達18,046 mol H2 /(mol Pt *h)，活性較傳統鉑基催化劑提升了兩個數量級。首先比較了立方相碳化鉬（α-MoC）和六方相碳化鉬（β-Mo 2 C）在載體碳化鉬中的不同比例對負載金屬鉑的結構和甲醇水液相重整制氫活性的影響。實驗發現隨著載體中立方相結構α-MoC比例的增長，甲醇重整活性急劇增加，Pt負載于純α-MoC上（Pt/α-MoC）表現出了最高的甲醇重整活性。利用X-射線吸收精細結構譜和單原子分辨率的球差校正電鏡對催化劑進行系統研究表征，證明在2 wt% Pt/α-MoC催化劑上存在著高密度原子級分散的鉑。將Pt負載量降至0.2 wt%時，可實現所有負載金屬鉑呈原子級分散，極大提高了貴金屬鉑的原子利用率，TOF達到了18,046 mol H2 /(mol Pt *h) 。據估算，僅需含有6克金屬鉑的催化劑即可使產氫速率達到1 kg H2 /h，已基本達到商用車載燃料電池組的需求。而且，Pt/α-MoC具有較高的催化穩定性，經歷了11次模擬類真實情況的“啟動-停止-啟動”循環反應仍維持原子級分散形貌和較高的催化活性。
北京大學
2021-04-11
Gleason制準雙曲面齒輪的設計和加工軟件包
該軟件包是以王小椿教授提出的齒面三階嚙合理論為基礎開發的融齒輪設計、加工、測量、誤差修正等為一體的集成軟件系統。它是設計加工Gleason制弧齒錐齒輪和準雙曲面齒輪的通用軟件包。本軟件包是服務于齒輪設計機加工全過程的全閉環計算機輔助設計制造軟件系統。系統能自動生成國產、進口以及全CNC Free-form型等數十種機床的調整卡，是一個面向用戶的軟件系統。目前，系統已全面升級，升級版中基于Free-form型機床開發的一系列關鍵技術，充分發揮了這種新型機床的加工潛能，使齒輪的加工和嚙合質量得到顯著提高。 本軟件功能相當完備，主要為： 設計部分 齒坯設計 承載校核 干涉檢驗 大輪加工 大輪粗加工調整卡 大輪精加工調整卡 小輪粗加工 小輪粗加工優化 小輪粗加工根深檢驗 小輪粗加工調整卡 小輪精加工 小輪精加工優化 小輪精加工根深檢驗 小輪精加工根切檢驗 小輪精加工調整卡 TCA分析 齒面接觸區預控修正 全齒面干涉檢驗 修正部分 滾檢修正 接觸區位置修正 小輪修正調整卡 三坐標測量修正 生成測量網格 誤差比較 含誤差的TCA分析 僅修正小輪 小輪修正調整卡 同時修正大小輪 大小輪修正調整卡
北京交通大學
2021-04-13
一種高性能乙烷氧化脫氫制乙烯催化劑
成果創新點 用于乙烯生產。乙烯是世界上產量最大的化學產品之 一，是一種重要的化工基礎原料，目前石油化工產品中約 有 75%都是乙烯生產的，乙烯產品占有機化學品的 40%以上； 傳統乙烯制備工藝為石腦油、乙烷蒸汽裂解技術，存在高 能耗以及副產物排放的問題。 傳統乙烷蒸汽裂解生產乙烯方法反應溫度在 1000 攝氏 度左右，能耗高；本方法反應條件溫和，乙烯收率達到工 業生產要求，具有一定的市場前
中國科學技術大學
2021-04-14
一種高性能乙烷氧化脫氫制乙烯催化劑
用于乙烯生產。乙烯是世界上產量最大的化學產品之 一，是一種重要的化工基礎原料，目前石油化工產品中約有 75%都是乙烯生產的，乙烯產品占有機化學品的 40%以上； 傳統乙烯制備工藝為石腦油、乙烷蒸汽裂解技術，存在高能耗以及副產物排放的問題。 傳統乙烷蒸汽裂解生產乙烯方法反應溫度在 1000 攝氏度左右，能耗高；本方法反應條件溫和，乙烯收率達到工 業生產要求，具有一定的市場前景。提供了與苛刻反應條件下乙烷無氧脫氫制乙烯工業路線相當乙烯收率的溫和反應條件下（低于 450 攝氏度）乙烷氧化脫氫制乙烯反應催化劑，目前穩定性優于 200 小時。高性能高催化劑，該催化劑具有高乙烯收率，以及高穩定性的優勢，能大大降低乙烷氧化脫氫制乙烯生產成本
中國科學技術大學
2023-05-17
循環流化床氣化聯合吸附強化水汽變換制氫
圍繞是否能從源頭創新重大裝備的設計與制造技術，實現不同原料、不同規 模劣質粉煤氣化制氫，使之更低成本、更高效率、更加清潔已是國內外能源領域 面臨的主要問題。粉煤、生物質氣化制氫流程包括:原料氣化、脫硫、CO 水汽 變換、變壓吸附及余熱回收等，由于流化床氣化燃料適應性廣，能實現爐內高效 脫硫，也尤其適合不同顆粒氣化處理，國際溫克勒爐和恩德爐是大量使用的流化 床氣化技術，國內在流化床氣化方面也有較好的探索和應用，但總體上，流化床 氣化由于爐內停留時間較短，排渣和飛灰碳含量較高，不同形式的顆粒或聚團流 態
上海理工大學
2021-01-12