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本成果系我國自主知識產(chǎn)權(quán)、達(dá)到規(guī)模化生產(chǎn)階段。金屬腐蝕造成損失約占GDP的4%，目前主要防腐蝕技術(shù)：電鍍、熱鍍鋅、發(fā)藍(lán)與涂料技術(shù)。涂料技術(shù)由于結(jié)合力差很多條件下難于使用。電鍍與熱鍍鋅存在污染問題急待新技術(shù)代替。本成果是集成智能化裝備、先進(jìn)工藝及檢測一種無污染新型防腐蝕技術(shù)，成本低于熱鍍鋅，抗鹽霧腐蝕可以達(dá)到5000小時(shí)以上（國際最高標(biāo)準(zhǔn)2000小時(shí)）1999年獲得成都市科技成果一等獎(jiǎng)、四川省科技成果三等獎(jiǎng)、鐵道部科技成果四等獎(jiǎng)。2009年在電力系統(tǒng)應(yīng)用，通過四川省鑒定達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進(jìn)水平，鐵路系統(tǒng)十多個(gè)單位使用。本成果極為適用海洋環(huán)境零部件防腐蝕及代替不銹鋼產(chǎn)品。

1 成果簡介隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和人民生活水平的提高，環(huán)境污染、疾病監(jiān)測、食品安全等民生熱點(diǎn)日益受到人們的關(guān)注。如何對上述問題進(jìn)行簡單、快速的監(jiān)控，將一些危害降至最低，保障人民生活和生產(chǎn)，這就需要一種可實(shí)時(shí)實(shí)地檢測、操作簡便的多應(yīng)用傳感器件。 表面等離子體波（ SPP）傳感器是一種基于光學(xué)檢測的傳感器件，被廣泛用于藥物篩選、食物檢測、環(huán)境監(jiān)測和細(xì)胞膜模擬等方面。相對于目前常見的化學(xué)、電子、力學(xué)等傳感器，SPP 傳感器擁有實(shí)時(shí)檢測、無需標(biāo)記、對被檢測物無損害、探測方法簡單等眾多優(yōu)點(diǎn)。為了降低成本、 穩(wěn)定性能、減小體積，集成型 SPP 傳感器件的成為了現(xiàn)今研究熱點(diǎn)。然而現(xiàn)有的集成型 SPP 傳感器件普遍存在靈敏度低，探測范圍小等問題，限制了其應(yīng)用的推廣。 課題組從 2006 年開始合作從事集成型 SPP 傳感器件研究，在清國家 973 項(xiàng)目、自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、教育部清華大學(xué)自主研究項(xiàng)目等項(xiàng)目資助下， 創(chuàng)新性提出一種基于 SPP-介質(zhì)波導(dǎo)異質(zhì)垂直耦合器的可集成生化傳感芯片，并對傳感芯片的傳感特性和應(yīng)用進(jìn)行了深入研究和探索。芯片的特點(diǎn)和性能如下：可集成，芯片體積小，可與便攜設(shè)備集成；可批量生產(chǎn)，價(jià)格低廉；靈敏度較傳統(tǒng)的集成型 SPP 傳感器件高出一個(gè)數(shù)量級；可實(shí)現(xiàn)對傳感區(qū)域的精確或者大范圍調(diào)節(jié)；可實(shí)現(xiàn)對納米量級大小的物質(zhì)的探測；傳感性能穩(wěn)定，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。上述優(yōu)點(diǎn)表明該芯片可以工廠大批量生產(chǎn)經(jīng)營，也可以用于實(shí)驗(yàn)室的科研研究，在化學(xué)，生物，醫(yī)學(xué)等多 個(gè)領(lǐng)域均有應(yīng)用價(jià)值。查新表明，國內(nèi)外目前尚未發(fā)現(xiàn)有相似原理的器件。 圖 1 (a) 集成型 SPP 傳感芯片與一元硬幣尺寸對比圖 (b) 傳感芯片的顯微鏡照片2 應(yīng)用說明可集成型 SPP 生化傳感芯片在實(shí)驗(yàn)室經(jīng)多次驗(yàn)證，可以實(shí)現(xiàn)對折射率液體以及納米級薄層物質(zhì)的高靈敏探測，并初步應(yīng)用于對雙酚 a（簡稱 BPA，一種塑料生長常用原料，每年生產(chǎn)將近 2700 萬噸含 BPA 的塑料類物質(zhì)， BPA 具有胚胎致畸性和致毒性）的檢測。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該芯片對于 BPA 的探測極限濃度可以達(dá)到 0.1ng/ml （歐盟公布食品準(zhǔn)則中水含有BPA 的最高濃度為 1ng/ml）。3 效益分析由于目前國內(nèi)尚無同類產(chǎn)品， 而且此產(chǎn)品在疾病檢驗(yàn)，環(huán)境監(jiān)測，藥品鑒別等多個(gè)領(lǐng)域具有應(yīng)用價(jià)值， 因此本儀器具有較大的市場推廣空間。本傳感芯片價(jià)格低廉，使用簡便，對樣品無二次污染，性能穩(wěn)定，甚至對納米量級的生化小分子探測均具有高靈敏度，相對于其他類型的傳感器件， 具有明顯的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)優(yōu)勢。

隨著納米顆粒制備技術(shù)的日漸成熟，其應(yīng)用技術(shù)也日益受到人們的廣泛重視。但由于納米顆粒粒徑小、比表面積和表面能大、顆粒不穩(wěn)定極易團(tuán)聚，導(dǎo)致其優(yōu)異的性能不能充分發(fā)揮，因此納米技術(shù)研究中最艱巨的任務(wù)之一是使納米顆粒能夠穩(wěn)定存在且不發(fā)生團(tuán)聚。最常使用的方法是把納米顆粒分散于介質(zhì)中，通過靜電穩(wěn)定機(jī)理、位阻穩(wěn)定機(jī)理和靜電位阻穩(wěn)定機(jī)理等來制備穩(wěn)定分散的漿料。其中涉及到的核心科學(xué)問題為納米顆粒的表面改性及其漿料穩(wěn)定性。 項(xiàng)目組根據(jù)不同納米材料表面特性以及應(yīng)用場合不同，攻克了納米粉體表面化學(xué)改性技術(shù)、納米粉體在溶液中穩(wěn)定分散技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，制得了納米四氧化三鐵、二氧化鈦、氧化銦錫、氧化鋅、氧化鎂、氮化硅、碳化硅等多種分散穩(wěn)定性優(yōu)異的水基、乙醇基漿料，其顆粒平均粒徑≤100nm，比表面積≥30m2/g，固含量從0.5～20％不等。不同納米粉體含量漿料靜置穩(wěn)定性從1～30d至1年不等，研究成果為納米材料的應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 應(yīng)用前景： 納米四氧化三鐵漿料是采用膠溶化法和添加改性劑及分散劑方法，通過在顆粒表面形成吸附雙電層結(jié)構(gòu)阻止納米粒子團(tuán)聚來制得。平均粒徑在20nm左右，具有超順磁性，漿料Fe3O4固含量在0.5～20％，漿料靜置穩(wěn)定性在1年左右。可應(yīng)用在磁性密封、生物醫(yī)藥載體、磁保健、磁記錄材料、高梯度磁分離器、微波吸收材料以及靜電復(fù)印顯影劑。 納米二氧化鈦漿料作為產(chǎn)品或產(chǎn)品添加劑應(yīng)用范圍很廣，主要可應(yīng)用于抗紫外劑，納米環(huán)保、抗菌、自清潔劑，隨角異色效應(yīng)型納米涂料，靜電屏蔽劑等。 納米ITO水基漿料加入水性涂料中，經(jīng)涂敷制得ITO薄膜。由于ITO薄膜具有優(yōu)良的光電性能，對可見光的透過率達(dá)70％以上，對紅外光的反射率≥70％，對紫外線的吸收率≥70％，對微波的衰減率≥85％，導(dǎo)電性和加工性能極好，硬度高且耐磨耐蝕，可用作防隔熱涂料等。

本項(xiàng)目通過復(fù)合改性劑的分子設(shè)計(jì)和控制有關(guān)反應(yīng)參數(shù)，使表面改性后的氧化鋁微粉在不同性質(zhì)或組成的水性介質(zhì)中有較為理想的相容性和分散穩(wěn)定性。 特點(diǎn)： 1. 根據(jù)不同性質(zhì)或組成的水性介質(zhì)，設(shè)計(jì)和合成復(fù)合改性劑； 2. 控制有關(guān)反應(yīng)參數(shù)，使氧化鋁粉體的表面包覆率和表面改性效果可 控； 3. 剩余反應(yīng)物、溶劑和復(fù)合改性劑均可回收和循環(huán)使用，整個(gè)氧化鋁微粉的表面改性過程閉合循環(huán)，清潔環(huán)保。 專利 1：一種氧化鋁磨料粉體的表面改性方法（20161011250.9） 專利 2：一種高水分散穩(wěn)定性氧化鋁粉體的資源化表面改性方法（201611166922.5）

研制了網(wǎng)絡(luò)化移動機(jī)器人群編隊(duì)的分布式協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，系統(tǒng)地開展了關(guān)于多機(jī)器人編隊(duì)尋跡控制方法、無線網(wǎng)絡(luò)下多機(jī)器人通信環(huán)境的建模和協(xié)議設(shè)計(jì)兩個(gè)方面的研究；研制了基于OPNET的多機(jī)器人編隊(duì)控制仿真平臺和具有非完整約束的多移動機(jī)器人實(shí)物演示系統(tǒng)。

焊接作為工程機(jī)械領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)，直接決定著國之重器的安全可靠性。目前，智能焊接與檢測嚴(yán)重依賴國外進(jìn)口設(shè)備，價(jià)格昂貴、售后服務(wù)難以保障。對于大型、復(fù)雜焊接結(jié)構(gòu)，焊后焊縫質(zhì)量智能檢測在整條焊接產(chǎn)線上屬于空白。本團(tuán)隊(duì)在國內(nèi)首次開發(fā)了大型焊接結(jié)構(gòu)內(nèi)外一體化智能檢測裝備及軟件，部分高端裝備達(dá)到國際水平，建成了國內(nèi)首條內(nèi)外一體化焊接智能檢測與評估生產(chǎn)線，在徐工挖掘機(jī)上獲得應(yīng)用，并在央視CCTV2制造中國節(jié)目中播出。 圖片 內(nèi)外一體化焊縫智能檢測與評估生產(chǎn)線獲央視CCTV2報(bào)道