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與醫用不銹鋼、普通鈦合金相比，形狀記憶合金醫療器械具有如下優點：（1）具有形狀記憶效應和超彈性，可實現智能安裝；（2）低彈性模量，降低骨內固定器應力屏蔽效應；（3）常恢復應力，穩定脊柱和牙齒矯形力；（4）大彈性回復，提高血管與非血管支架壓縮比；（5）失穩剛度高，提高支架沖擊載荷下的穩定性。本課題組前期從1991年開始研制鎳鈦形狀記憶合金下尿路擴展支架、醫用腔道內支架等醫療器械，并已部分投入了臨床使用。近期，在國家自然科學基金、江蘇省自然科學基金等資助下開發了針對復雜或多孔結構記憶合金的表面改性新技術，通過改變表面結構，獲得了表面貧Ni甚至無Ni、且具有良好組織相容性的記憶合金骨科植入材料以及良好血液相容性的記憶合金心血管植入材料；通過改進自蔓延高溫合成技術，獲得了具有高生物力學相容性的多孔記憶合金受載硬組織替代材料。在此基礎上研制的高性能新型醫療器械在骨科內固定、消化道狹窄與心血管介入治療等醫學領域有廣泛應用前景。目前已經申請并獲得6項發明專利與4項實用新型。

通過在金屬性1T-MoS2納米薄片的表面修飾Ni2+δOδ(OH)2-δ納米粒子顯著提高了該復合物催化劑在堿性條件下的HER催化性能(圖1)。通過一系列實驗結果表明，Ni2+δOδ(OH)2-δ本身是HER惰性，但可以作為共催化劑促進堿性或中性HER中水分子的吸附劑分解，從而加速了1T-MoS2表面活性位點對氫離子的還原及分子氫(H2)的析出

非冷紅外探測系統相較制冷型探測系統具有功耗低、體積小、重量輕、成本低、性價比高等特點，是國際上第三代凝視型紅外探測技術領域的研究熱點與難點。本項目攻克了納米氧化釩薄膜生長調控、大規模小像元非制冷紅外焦平面探測器制備、紅外輻射熱探測系統集成等關鍵技術，解決了微熱目標探測、微熱光電轉換機制和微弱信號處理三大難題。系統NETD≤50mK,MRTD≤90 mK，總體技術指標達到國際先進水平（部分指標達到國際領先水平）。獲授權發明專利50項（美國專利2項），發表論文114篇；形成了全自主知識產權的技術體系，打

為了提高智能手機3D曲面玻璃制備用石墨模具的壽命，本成果利用非電極式等離子電解專利技術快速實現大批量石墨粉體表面納米陶瓷改性，并采用傳統的模具制備生產線實現高性能長壽命石墨模具的制備。本產品優勢有：（1）原材料石墨粉體不需要經過表面處理，這樣可以節省大量成本，降低環境負擔及其相關費用；（2）非電極式等離子電解專利技術為一站式置換技術，即在石墨粉體進行表面清洗和活化同時實現陶瓷涂層沉積；（3）所制備的陶瓷涂層和石墨粉體具有優異的結合力，遠遠優于傳統的溶膠-凝膠技術；（4）所制備的陶瓷涂層厚度為20納米，避免石墨模具在制備和使用過程中升降溫因熱不匹配而導致的開裂；（5）所開發的石墨模具中陶瓷組分均勻并量少，降低了原材料成本，避免傳統的石墨/陶瓷復合材料在制備和使用過程中升降溫因熱不匹配而導致的開裂，極大提高感應加熱效率；（6）可采用傳統的石墨及其模具制備生產線，實現生產線技術的匹配，極大降低成本。 本項目組已經制備出尺寸為175*110*30mm的石墨模具單件樣品，經深圳某自動化公司考核，在相同條件下該石墨模具壽命提高3倍，并且其成本基本不增加，具有巨大的市場前景。

本發明公開了一種高性能氯氧鎂水泥材料及其使用方法。該高性能氯氧鎂水泥材料，由以下重量份 的組分組成:磷渣粉 110-215 份，微-納米活性摻合料 20-90 份，輕燒氧化鎂 900-1070 份，波美度為 27-29Bé 的 MgCl2 水溶液 590 份。本發明利用磷渣粉中 P2O5 與氧化鎂-氯化鎂-水體系反應及磷渣粉中玻璃體與 OH-發生火山灰

本項目采用五電弧協同增材制造，提高成形構件的堆積效率；利用激光約束電弧，提高成形金屬構件的表面精度，減小加工余量；構筑出融合五電弧協同增材制造、激光穩定電弧、高速攝像監測、構件成形尺寸三維測量、工藝數字化監控等功能的多電弧協同增材制造裝備。 1、 形成復雜空間曲面構件分區原則、切片方法與路徑規劃策略，建立五電弧協同增材制造高性能大型金屬構件工藝方法、模型與窗口； 2、 研制出多電弧協同增材制造工藝規劃與系統總控軟件； 3、 開發了專用于高性能大型金屬構件多電弧協同增材制造的專用金屬絲材。 實現大型艦船艉軸架、運載火箭過渡端框架與高層建筑多向鋼節點的高質量、高效率、低成本增材制造，并進行組織與性能預測。 圖1 多電弧協同增材制造設備圖 圖2 多電弧協同增材制造典型產品 【技術優勢】 項目成果有效解決了高性能大型金屬構件采用電弧增材整體制造時，面臨的堆積效率較低，制造大型金屬構件周期長；成形金屬構件表面精度低，加工量較大；成形金屬構件的晶粒粗大，各相異性明顯的難題，將目前大型金屬構件電弧增材制造的效率提高到了新高度。 【技術指標】 五束電弧協同增材制造裝備： 1）裝備包括 CMT電源5臺、六軸機器人系統3臺、激光系統、工藝數字化系統、三維測量系統、高速攝像系統與缺陷除去系統； 2）三維測量系統的測量范圍在300mm以內，可測量金屬構件壁厚最大尺寸不低于250mm，測量誤差在±1.0mm以內； 3）可成形高度大于2m、長度大于5m、寬度大于3.5m的金屬構件，變形控制在0.2mm/100mm以內； 4）堆積效率≥1800cm3/h，連續工作時間不低于360小時； 五束電弧協同增材制造工藝總體軟件： 1）具有模型解析重構、子模型選擇、分區切片與9軸工藝路徑規劃、曲面切片、G代碼及機器人離線編程代碼生成、多電弧協同增材制造系統控制功能與工藝數據庫； 2）可實現金屬構件組織、性能預測及成形質量主動控制，并顯示構件材料 CCT圖； 3）模型解析、拓撲重構時間低于10分鐘，切片輪廓精度優于±0.1mm，單層切片時間＜2s。 4）支持2000萬以上三角形面片、尺寸4m以上STL模型； 5）支持任意空間曲面模型的路徑規劃，成形尺寸≥4000mm； 6）支持 6軸機器人+3軸龍門式床身協同控制的9軸工藝路徑規劃，成形效率達 1800cm3/h，全程誤差≤0.5%，路徑輸出方式為G代碼、機器人離線編程代碼； 7）工藝數據庫覆蓋控制系統參數及工藝及材料參數，并建立典型工藝參數，加工誤差范圍≤0.5%；

為了提高智能手機3D曲面玻璃制備用石墨模具的壽命，本項目組利用非電極式等離子電解專利技術快速實現大批量石墨粉體表面納米陶瓷改性，并采用傳統的模具制備生產線實現高性能長壽命石墨模具的制備。本產品優勢有：（1）原材料石墨粉體不需要經過表面處理，這樣可以節省大量成本，降低環境負擔及其相關費用；（2）非電極式等離子電解專利技術為一站式置換技術，即在石墨粉體進行表面清洗和活化同時實現陶瓷涂層沉積；（3）所制備的陶瓷涂層和石墨粉體具有優異的結合力，遠遠優于傳統的溶膠-凝膠技術；（4）所制備的陶瓷涂層厚度為20納米，避免石墨模具在制備和使用過程中升降溫因熱不匹配而導致的開裂；（5）所開發的石墨模具中陶瓷組分均勻并量少，降低了原材料成本，避免傳統的石墨/陶瓷復合材料在制備和使用過程中升降溫因熱不匹配而導致的開裂，極大提高感應加熱效率；（6）可采用傳統的石墨及其模具制備生產線，實現生產線技術的匹配，極大降低成本。 本項目組已經制備出尺寸為175*110*30mm的石墨模具單件樣品，經深圳某自動化公司考核，在相同條件下該石墨模具壽命提高3倍，并且其成本基本不增加，具有巨大的市場前景。

汽車工業和與之相關的輪胎工業是國民經濟支柱產業。我國已成為全球最大的汽車和輪胎生產和消費國，但我國輪胎的生產技術水平與發達國家相比存在較大差距，國內輪胎企業生產的基本上都是中低檔輪胎，在國際市場上受到限制。 發展具有低滾動阻力、高抗濕滑性、高耐磨性、高使用壽命的高性能輪胎，是當前世界輪胎工業的發展方向，對廣東和全國輪胎產業的自主創新和產業結構調整，對節省燃油、降低汽車尾氣排放對大氣的污染、節省橡膠和相關原材料、減少汽車安全事故，具有重要的經濟意義和社會意義。在全國推廣應用高性能輪胎，

（1）研發了系列新型高強高韌鑄造輕合金材料，支撐了復雜鑄件性能提升。 1）研發出一種新型高強韌鋁硅合金。開發出一種新型高強韌鋁硅合金及其制備方法；提出一種混合稀土和Sr元素的復合變質方法，縮小枝晶間距并細化共晶硅；研究出合適的熱處理制度；闡明了變質劑組成與含量對變質效果的影響規律，基于此顯著提高了鋁硅合金的綜合力學性能。有效解決了現有鋁合金鑄件易發生的裂紋、伸長率低、屈服強度不達標等缺陷和問題。 2）研發出一種低成本高強耐熱稀土鎂合金。開發出一種添加低成本混合稀土的新型多元稀土鎂合金材料；揭示了混合稀土對鎂合金相變規律的影響機制；研究出準晶增強稀土鎂合金的高溫固溶T6熱處理工藝；開發出兼具優良的室溫與高溫力學性能的低成本稀土鎂合金；解決了現有鎂合金鑄件易產生冷隔、強度低、韌性差等問題。 3）研發出一種新型高強韌鈦合金。開發出一種α+β型雙相高強高韌鈦合金，揭示了合金在凝固-熱等靜壓-熱處理過程中微觀組織的演變規律；研究出調控相組成及相形態的雙級固溶時效熱處理制度，形成了以等軸和籃網為主要特征的基體組織，使合金的強度和韌性同步提升。解決了現有鑄造鈦合金強度和韌性偏低、鑄造成形性差等問題。 （2）研發了鑄造全流程模擬仿真系統，提出了高效的單件化鑄造數值模擬方法，實現了高性能復雜鑄件的數字化工藝設計。 1）提出了一種鑄造原輔材料熱物性參數高精度求解方法。提出了基于實驗測溫與數值模擬反求的熱物性參數求解方法，實現了面向數值模擬的熱物性參數高精度求解；建立了反熱傳導法求解鑄件/鑄型界面換熱系數的數學模型,降低了界面關鍵參數求解誤差；研發了高精高效的熱物性參數反求平臺-華鑄PIS，創建了鑄造原輔材料高精度熱物性參數數據庫。 2）研發了鑄造合金熔煉-復雜鑄件充型凝固-熱處理的鑄造多物理場全流程高效模擬平臺。建立了電磁、速度、壓強、濃度、溫度的多物理場耦合數學模型，自主研發了從鑄造合金熔煉到復雜鑄件充型凝固到熱處理的鑄造全流程模擬仿真平臺，為鑄造工藝優化提供了工具；提出一種數據內存動態自適應劃分技術，解決了SOLA流動場求解數據耦合干擾難題，實現了大規模鑄造流動場模擬問題的并行高效求解。 3）提出縮孔縮松缺陷定量預測與單件化模擬工藝優化方法。提出雙高分配原則縮孔縮松預測模型，解決了復雜鑄件縮孔縮松高精度預測難題；提出了針對高性能復雜鑄件不同批次的單個鑄件模擬方法，建立關鍵工藝參數波動對典型缺陷的多元回歸關系模型，實現了基于單件化模擬仿真的高性能復雜鑄件缺陷控制與工藝優化。 （3）建立了鑄件生產全生命周期的單件化柔性化質量管理模型，實現了高性能復雜鑄件質量問題的單件化、全過程、全要素溯源。 1）創建了基于PLM理論和TQM理論的鑄件單件化管理模型。基于產品全生命周期PLM理念以及多智能體技術，構建了鑄造串并聯多工位單件化的缺陷溯源模型；建立鑄件單件及作業過程信息模型和組批、混批、拆批模式下單件自動生成、感知、標記、進度跟蹤的控制機制，實現高性能復雜鑄件單件化缺陷溯源。 2）創建了支持業務即時重構的參數配置式多維度鑄造柔性化管理模型。創建了支持鑄造數字化管理系統業務即時重構的參數配置式多維度鑄造柔性化管理模型，解決了剛性管理系統可重用性低、應變能力弱和實施周期長的難題，支撐不同領域不同類型鑄造企業隨環境變化、自身發展等柔性進行的組織變革、流程變更和管理改善，實現了企業按需柔性化管理。 3）創建了基于TLBO\GA\BSA元啟發式算法優化理論的鑄造智能化管理模型。創建基于改進性教與學算法（TLBO）、遺傳算法（GA）、回溯搜索算法（BSA）等元啟發式算法優化理論的鑄造智能化管理模型和技術，解決了鑄件異步熱工序組爐復雜條件下工序生產調度IPPS組合優化難題，實現了系統智能決策管理以及多品種大容量鑄件高效生產。