【文章內(nèi)容簡介】 的雙金屬離心鑄造技術(shù)，很容易以低成本獲得同等或更高質(zhì)量的產(chǎn)品。以石油鉆井泵缸套為例。鉆井泵缸套是主要易損件之一，工作時(shí)承受工作壓力大(～)，泥砂含量高（約為5%），ｐＨ值為10～12，服役工況惡劣，磨損快，用量大。目前，國內(nèi)缸套生產(chǎn)工藝主要是熱鑲裝復(fù)合，即通過離心鑄造分別鑄出碳鋼外套和高鉻鑄鐵內(nèi)套，然后經(jīng)粗加工（高鉻鑄鐵需先退火）、淬火回火熱處理后精加工至規(guī)定尺寸，再將外套加熱鑲裝，最后整體加工。整個(gè)工藝程序多而繁雜，對(duì)人力、物力、財(cái)力都造成了巨大浪費(fèi)。除此之外，過盈配合鑲裝，往往存在內(nèi)外套橢圓和錐度等不同情況下的偏差，接觸面不均，各處承受壓力不等易產(chǎn)生不同類型的廢品，如脫套、壓裂；在使用過程中也有內(nèi)套產(chǎn)生裂紋、碎裂等缺陷。采用雙金屬離心鑄造工藝，一次將缸套成形后經(jīng)粗加工、熱處理、精加工即可使用。整個(gè)工藝過程簡單，材料損耗少，而且兩層金屬冶金結(jié)合，其強(qiáng)度與質(zhì)量都優(yōu)于鑲裝工藝所制得的產(chǎn)品。 高性能低溫?zé)Y(jié)BZN基高頻電介質(zhì)瓷料負(fù)責(zé)人： 汪宏所在院所：西安交通大學(xué)電信學(xué)院具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的BZN系材料具有高性能與低溫?zé)Y(jié)兼優(yōu)的特點(diǎn)，介電常數(shù)高（e: 80～150），介質(zhì)損耗?。╰gd6180。104），介電常數(shù)溫度系數(shù)可系列化（ae: +200～750ppm/℃），瓷體致密，絕緣電阻和抗電強(qiáng)度高(r179。1013W?cm。 Ev179。10KV/mm)，化學(xué)組成和相組成簡單，燒結(jié)溫度低（900～940℃），工藝簡單，溫度穩(wěn)定性和頻率穩(wěn)定性好，可以作為高頻多層陶瓷電容器（MLCC）、中高壓特種陶瓷電容器、微波諧振器、微帶濾波器、陶瓷天線、低溫共燒元件（LTCCs）和陶瓷多元組件（MCMs）等的介質(zhì)材料使用。并可以采用低鈀含量的銀鈀漿料（Pd10/Ag90）作為內(nèi)電極，可大大降低多層器件的成本并提高其高頻性能。BZN系統(tǒng)中零溫度系數(shù)組分的介電常數(shù)為95～105，介質(zhì)損耗?。?180。104），介電常數(shù)溫度系數(shù)符合國家電容器標(biāo)準(zhǔn)CG組指標(biāo)（0177。30ppm/℃），燒結(jié)溫度低（900～940℃）。BZN系統(tǒng)中負(fù)溫度系數(shù)組分的介電常數(shù)為150，介質(zhì)損耗?。?180。104），介電常數(shù)溫度系數(shù)符合國家電容器標(biāo)準(zhǔn)UJ組指標(biāo)（750177。120ppm/℃），燒結(jié)溫度低（～960℃）。本項(xiàng)目與國內(nèi)外同類產(chǎn)品，采用低鈀含量（Pd10/Ag90）的銀鈀內(nèi)電極漿料，從而降低多層器件的成本（約50%）并提高其高頻性能。環(huán)保型劍麻纖維增強(qiáng)摩擦制動(dòng)材料負(fù)責(zé)人：程光旭所在院所：西安交通大學(xué)能源動(dòng)力學(xué)院摩擦制動(dòng)材料是一類極重要且極具實(shí)際應(yīng)用意義的多組分復(fù)合材料，廣泛應(yīng)用于汽車、火車、建筑以及工程機(jī)械等諸多領(lǐng)域。傳統(tǒng)的有機(jī)石棉摩阻材料因石棉纖維導(dǎo)熱率低，摩擦熱不易散出，因而導(dǎo)致熱衰退和磨損加劇。同時(shí)，在生產(chǎn)和使用過程中，石棉粉塵具有污染環(huán)境及致癌作用，對(duì)人體健康和環(huán)境的影響很大，因而在許多工業(yè)發(fā)達(dá)的國家已經(jīng)開始立法禁止使用，代之以無石棉摩擦制動(dòng)材料。目前在汽車用摩擦制動(dòng)材料研究領(lǐng)域，針對(duì)石棉纖維代用纖維的研究工作主要集中在非金屬礦物纖維、金屬纖維、人工合成有機(jī)纖維和碳纖維等。雖然這些纖維各自都具有一些優(yōu)異的性能，但是與傳統(tǒng)的石棉纖維相比，應(yīng)用于摩阻復(fù)合材料仍有以下缺點(diǎn)：（1）增強(qiáng)纖維與基體的相容性較差；（2）價(jià)格較石棉類摩阻材料高昂很多；（3）制成的摩阻材料性能不穩(wěn)定，綜合摩阻制動(dòng)性能較之石棉摩阻材料還有一定差距。劍麻纖維（Sisal Fiber）取自于劍麻作物（龍舌蘭屬）的葉片， 化學(xué)組成以纖維素、木質(zhì)素、半纖維素三大組分及少量提取物為主。在植物纖維中，劍麻纖維具有纖維長、質(zhì)地堅(jiān)韌、富于彈性、拉伸強(qiáng)度大、耐磨擦、耐酸堿、耐海水腐蝕以及耐低溫等多種優(yōu)良性能，且屬于可再生資源，可自然降解，不會(huì)對(duì)環(huán)境構(gòu)成污染，價(jià)格也比較低廉。劍麻纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料，生產(chǎn)工藝簡單，拉伸和彎曲性能優(yōu)良，沖擊強(qiáng)度高。采用劍麻纖維增強(qiáng)生產(chǎn)摩擦復(fù)合材料，具有以下幾方面的特色：生產(chǎn)和使用過程無毒無害，安全環(huán)保制動(dòng)柔和平穩(wěn)，摩擦震動(dòng)小，制動(dòng)噪音低摩擦系數(shù)穩(wěn)定，對(duì)制動(dòng)摩擦盤磨耗小技術(shù)領(lǐng)先：國內(nèi)首創(chuàng)采用劍麻纖維作為唯一增強(qiáng)纖維制備車輛摩擦制動(dòng)材料。獨(dú)特的改性處理工藝，提高了劍麻纖維的熱性能，增強(qiáng)了劍麻纖維的摩擦性能及機(jī)械性能。獨(dú)特的混料及成型設(shè)備/工藝，可確保高效穩(wěn)定的制備出組份均勻、性能穩(wěn)定的摩擦制動(dòng)材料。該摩擦制動(dòng)材料對(duì)對(duì)偶磨損小，摩擦性能熱恢復(fù)性能優(yōu)越，摩擦震動(dòng)噪聲輕微，生產(chǎn)和使用過程無毒無害，無環(huán)境污染。預(yù)期經(jīng)濟(jì)效益分析：環(huán)保型無石棉摩擦制動(dòng)材料屬于高新技術(shù)產(chǎn)品，技術(shù)含量高，為國內(nèi)首創(chuàng)，前國際上也尚未檢索到相關(guān)的文獻(xiàn)報(bào)道。其市場發(fā)展前景巨大。從發(fā)展角度來看，開發(fā)投資該產(chǎn)品風(fēng)險(xiǎn)小，技術(shù)競爭力顯著，收益大。根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)，以年產(chǎn)三百萬套無石棉剎車片的規(guī)模估算，年產(chǎn)值可以達(dá)到50008000萬元。該項(xiàng)目產(chǎn)品關(guān)聯(lián)度大，不但可以應(yīng)用于汽車剎車片的生產(chǎn)，還可以推廣應(yīng)用到機(jī)械、礦山、化工等諸多領(lǐng)域。應(yīng)用前景廣闊。隨著各國對(duì)環(huán)境的日益關(guān)注和重視，使天然植物纖維的研究和應(yīng)用愈來愈受到重視。該項(xiàng)目產(chǎn)品完全符合環(huán)保要求，具有顯著的社會(huì)效益。新型鋁基摩擦材料的應(yīng)用與開發(fā)負(fù)責(zé)人：柴東朗 所在院所：西安交通大學(xué)材料學(xué)院 我校經(jīng)過近六年的試驗(yàn)研究，現(xiàn)已制備出更低密度和高比強(qiáng)度的鎂基復(fù)合材料，其基本力學(xué)性能為σb＝350－450MPa、δ＝5－7％、E＝55－75Gpa，比鋁合金及鋁基復(fù)合材料減重約20－30％。與現(xiàn)用摩擦片材料相比有如下性能特點(diǎn)：①使用溫度高，散熱好；②無“熱衰退” 現(xiàn)象；③升溫和降溫過程中摩擦系數(shù)穩(wěn)定；④無低溫脆性；⑤良好的抗腐蝕性能；⑥制備工藝簡單，價(jià)格便宜（低于半金屬摩片）。 此材料可廣泛應(yīng)用于航空、航天及武器輕型化（如彈匣、槍托、支架等）和汽車零部件。用鋁基復(fù)合材料代替鑄鐵制動(dòng)盤約減重60%以上，減少了慣性力， 提高了燃料效率，提高了加速度，縮短了制動(dòng)距離，有實(shí)驗(yàn)表明：鋁基復(fù)合材料制動(dòng)盤還可降低噪聲，磨損不大于鑄鐵制動(dòng)盤，且由于其有極好的導(dǎo)熱性，因此，它能使摩擦面上的熱量很快失散。但將鋁基復(fù)合材料用于汽車制動(dòng)摩擦片和離合器片的研究還未見文獻(xiàn)報(bào)道。項(xiàng)目優(yōu)勢：A市場發(fā)展前景很好 B產(chǎn)品或工藝創(chuàng)新性突出C經(jīng)濟(jì)效益顯著 D社會(huì)效益顯著 現(xiàn)處階段：B小試階段技術(shù)領(lǐng)先：與現(xiàn)有摩擦材料相比，本項(xiàng)目特點(diǎn)：①20350℃溫度范圍內(nèi)摩擦系數(shù)穩(wěn)定（），“熱衰退”和“冷脆”現(xiàn)象；②磨損率優(yōu)于國標(biāo)510倍，且對(duì)摩盤（如制動(dòng)盤）有良好的保護(hù)作用；③生產(chǎn)工藝簡單（粉末冶金法），不需特殊設(shè)備，價(jià)格便宜。有良好的產(chǎn)業(yè)化前景。試驗(yàn)條件按GB 57631998國標(biāo)，委托國家汽車質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心進(jìn)行。從檢測結(jié)果可以看出，其磨損率遠(yuǎn)較國標(biāo)為低 （小5～10倍），同時(shí)對(duì)磨盤的磨損率也比國標(biāo)低5倍左右。性能優(yōu)于國內(nèi)、外同類產(chǎn)品。屬原始創(chuàng)新，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。項(xiàng)目可行性分析： 已研究出了成熟的材料制備方法及工藝，目前國外DRMMs所達(dá)到的基本性能指標(biāo)大致在σb＝500－600Mpa，δ＝2－4％，國內(nèi)一般在σb＝450－550Mpa，δ＝2－3％，本項(xiàng)目技術(shù)產(chǎn)品已達(dá)到σb＝600－700MPa，δ＝4－6％。利用新的制備工藝，現(xiàn)已制備出顆粒短纖維晶須等增強(qiáng)的鋁及鋁合金基復(fù)合材料的管材和棒材及形狀較為復(fù)雜的零件。并已給國內(nèi)數(shù)家單位制出石油機(jī)械耐磨件、DRA活塞、活塞環(huán)槽及導(dǎo)彈慣性平臺(tái)框架（軍工項(xiàng)目）等，已具有成熟的產(chǎn)品開發(fā)能力。產(chǎn)品樣品已通過“國家汽車質(zhì)量監(jiān)督檢測中心”檢測。預(yù)期經(jīng)濟(jì)效益分析：，若按每年鋁基復(fù)合材料制摩擦片的替換量為現(xiàn)有摩擦片生產(chǎn)總量的1/10計(jì)，每片價(jià)格8～12元(人民幣)，一年總產(chǎn)值為1224億元。按現(xiàn)有試驗(yàn)數(shù)據(jù)估計(jì)，新型鋁基復(fù)合材料制摩擦片的使用壽命為１～2年。與現(xiàn)有半金屬摩擦片相比，可為國家節(jié)約大量原材料，提升產(chǎn)品的國際競爭力，具有較強(qiáng)的市場競爭力。高溫固體氧化物燃料電池(SOFC)制造技術(shù)負(fù)責(zé)人：李長久所在院所：西安交通大學(xué)金屬材料強(qiáng)度國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室高溫固體氧化物燃料電池（Solid Oxide Fuel Cell， SOFC）可以將燃料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，具有發(fā)電效率高、接近零排放等優(yōu)點(diǎn)，是理想的發(fā)電方式。本項(xiàng)目提出了一種新型高性能SOFC制造技術(shù)體系，涉及金屬陶瓷支撐型管狀SOFC結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、高性能電解質(zhì)的低成本APS制造技術(shù)、單電池低成本制造技術(shù)、高性能單管電池的串聯(lián)匯流技術(shù)等一系列關(guān)鍵核心技術(shù)，已獲多項(xiàng)發(fā)明專利，具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。試驗(yàn)單電池采用H2/ O2作為測試氣體時(shí)，在700 V，接近理論水平；在1030 oC時(shí)最大輸出功率密度約900 mW/cm2，技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平。納米結(jié)構(gòu)TiO2涂層光催化水凈化處理技術(shù)負(fù)責(zé)人：李長久所在院所：西安交通大學(xué)材料學(xué)院該項(xiàng)目的特色在于利用熱噴涂技術(shù)的高效率與靈活性，以及涂層的多孔性以期獲得高效低成本的、自身能夠長期再生使用的TiO2光催化涂層的制備技術(shù)，同時(shí)，利用最新的液料熱噴涂納米結(jié)構(gòu)涂層技術(shù)制備高效的TiO2光催化涂層。市場分析預(yù)測：污染水的凈化處理與再生利用，對(duì)于減輕經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長與社會(huì)日益發(fā)展對(duì)水資源的日益增長的需求的壓力、對(duì)于水資源的有效利用，具有重要的意義。目前，對(duì)于污染水中溶解的有機(jī)物，常用的方法如前所述有燃燒法、好氧生物處理法與厭氧生物處理法、以及活性炭吸附去除法等。這些方法都具有一定特點(diǎn)和局限性，或者難以實(shí)現(xiàn)完全降解、或者在處理過程中出現(xiàn)二次污染物，因一般作為一級(jí)與二級(jí)的初級(jí)處理進(jìn)行，不能達(dá)到完全凈化的目的。光催化觸媒凈化處理法對(duì)于因農(nóng)藥等造成的含氯苯酚，氯化物（如三氯乙烯，四氯乙烯）等溶解度較小的污染有機(jī)物，可以實(shí)現(xiàn)完全分解，不會(huì)出現(xiàn)中間污染物的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)， TiO2光催化處理還具有殺菌的作用，對(duì)于日益嚴(yán)重的水污染問題提供了一條重要的方法。因此，該方法有廣闊的應(yīng)用前景。預(yù)期經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益污染水的無毒化、廢水的再生利用是水資源匱乏的西北干旱地區(qū)面臨的亟待解決的重大問題之一。該項(xiàng)目的實(shí)施，將為確立TiO2光催化廢水凈化處理技術(shù)奠定基礎(chǔ)，有利于促進(jìn)作為高技術(shù)的納米結(jié)構(gòu)TiO2 光催化觸媒技術(shù)在保護(hù)水資源過程中的有效利用。這將為解決日益嚴(yán)重的水資源污染與匱乏問題提供一種有效的途徑。因此，該項(xiàng)目的實(shí)施將會(huì)產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益，更重要的是該項(xiàng)目的實(shí)施，TiO2光催化凈化處理技術(shù)的確立將會(huì)產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益。飛機(jī)結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)原位監(jiān)測系統(tǒng)負(fù)責(zé)人：劉馬寶 趙文軫 席酉民所在院所：西安交通大學(xué)航天航空學(xué)院 飛機(jī)結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)原位監(jiān)測系統(tǒng)是目前國際上唯一能夠?qū)Ψ埏w機(jī)主承力結(jié)構(gòu)的損傷進(jìn)行工程化監(jiān)測的系統(tǒng)，它是基于“信息智能涂層”為損傷探測敏感末稍直接監(jiān)測結(jié)構(gòu)發(fā)生開裂和裂紋擴(kuò)展的技術(shù)，為原創(chuàng)性技術(shù)，領(lǐng)先于目前歐美等國投巨資正在開發(fā)的通過實(shí)時(shí)監(jiān)測飛機(jī)結(jié)構(gòu)應(yīng)力應(yīng)變而間接預(yù)測飛行、作戰(zhàn)及環(huán)境腐蝕對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)部件的影響的方法。本系統(tǒng)工作的基本原理為：當(dāng)飛機(jī)結(jié)構(gòu)關(guān)鍵危險(xiǎn)