特种铜合金超细丝材制备加工技术

林建兴

-/新材料

针对机器人、无人机、航空航天、5G信号高速传输导线、高端芯片、手机、笔记本电脑、液晶显示器及医疗设备等方面对高强、高导、抗疲特种铜合金超细丝材的重大需求，突破高洁净、高均匀性和超细微结构特种铜合金线坯的制备技术、超细丝材的拉制工艺与表面处理技术等关键技术，开发出具有自主知识产权的高强、高导、抗疲劳的特种铜合金超细丝材。产品规格为0.015~0.30mm，特种铜合金超细丝材的单根最大长度≥100km、极限抗拉强度≥800MPa，导电率≥80%IACS。

3D打印及注射成形金属粉体材料成果转化

林建兴

-/新材料

广东省材料与加工研究所是国内最早能大批量供应金属3D打印粉末的单位之一，所制备的金属3D打印粉末氧、氮含量低（＜200ppm），球形度高（＞90%），卫星球少，粉末流动性好（＜25S/50g），杂质含量低，粒度分布合理（15-53μm、11-45μm、53-105μm）等，经国内大客户试用，产品质量稳定，性能已处于国际领先水平。未来5-10年内，3D打印的年增长率在50%以上，根据国家科技部“十三五”规划中预测到2020年，金属3D打印市场需求量将达到200吨，行业内专家、学者根据自身对行业发展的了解预测未来十年金属3D打印需求量将达到4000吨。广东省材料与加工研究所制备的MIM粉末具有球形度好、氧含量低（＜3800ppm）、振实密度高（＞4.7g/cm³）、粒度分布合理（0-22μm、0-27μm）、流动性好等特点，经客户试用，产品性能稳定，MIM粉末质量处于国内前三水平。MIM产品在消费电子领域用量将超过2万吨，在医疗器械领域用量将超过1000吨产值超过100亿，在汽车领域用量将超过6万吨产值超过200亿，在五金电动领域用量将超过2000吨。 专利名称: 3D打印及注射成形金属粉体材料成果转化 专利号: ZL201520866767.2

高档涂料用醋酸丁酸纤维素（CAB） 产业化技术

林建兴

-/新材料

CAB是由可再生资源纤维素经改性得到的一种纤维素酯，广泛应用于高档汽车漆、摩托车漆、家俱漆、油墨、塑胶漆等行业领域，是涂料领域一种重要助剂，可以提高涂膜的抗水性、柔韧性、耐候性、模塑性、流平性、耐寒性、耐光性，色泽保持性良好,抗老化、不泛黄等功能特性。本项目采用低温酯化技术及合适的工艺路线合成出了低、中和高丁酰基含量等不同丁酰基含量的醋酸丁酸纤维素，解决了目前国内合成过程中出现的色泽深、气味重、粘度低和产品性能不稳定等共性问题，构建了合成过程中带来的淡酸废水处理及回收的方法，避免了资源的浪费和带来严重的环境危害。本项目的实施将极大地提高我国高档涂料助剂的市场比重，缩小同国际涂料助剂之间的差距，突破国外技术的壁垒与封锁，将有力地推动我国涂料工业向高档化和功能化方向的发展。 专利名称: 一种醋酸丁酸纤维素的多功能合成反应釜及合成方法 专利号: 201810520771.1

变电站绝缘子污秽智能在线监测系统

李柱

西安理工大学/新材料

变电站绝缘子污秽智能在线监测系统是集先进的计算机技术、信 号处理技术、电磁屏蔽技术、网络通讯技术、人工智能技术、高电压 技术为一体的高新技术产品。它改变了传统的对绝缘子串进行人工定 期巡检清扫的方法。通过全天候地采集流过电气设备绝缘子表面的泄 漏电流的电气特征量及其环境温湿度等信息，经站内系统主机上的专 家系统进行分析、判断、处理，绘制数据变化曲线，得出绝缘子串的 污秽状况及发展趋势，以便运行人员随时掌握绝缘子串的污秽变化情 况。并在绝缘子污秽越限时及时报警，电力部门根据污秽发展趋势及 告警信息及时安排抢修与更换，克服了检修清扫的盲目性。该系统的 应用可为电力部门节约大量的检修费用，对预防和减少污闪事故，保 障电力系统安全运行起到积极作用。为计划检修转变到状态检修提供 了科学的依据。

输电线路绝缘子污秽智能在线监测系统

李柱

西安理工大学/新材料

输电线路绝缘子污秽智能在线监测系统是集先进的计算机技 术、信号处理技术、电磁屏蔽技术、低功耗技术、无线通讯技术、 新能源应用技术、网络通讯技术、人工智能技术、高电压技术为一 体的高新技术产品。它改变了传统的对绝缘子串进行人工定期巡检 清扫的方法。

电站锅炉空气预热器热点检测系统

李柱

西安理工大学/新材料

电站锅炉空气预热器(以下简称空预器)是电站锅炉中的重要 设备，其作用是利用锅炉的排烟余热加热空气以满足锅炉燃烧和制 粉系统的需要，同时达到降低排烟温度，减少排烟热损失，节能、 降耗，提高机组出力的作用。在实际运行过程中，空预器有发生燃 烧的可能性，其燃烧是由多方面因素引起的，但其根本机理是空预 器受热面上积存的过量燃料(包括碳黑和油滴)，经氧化升温，达 到着火温度而产生燃烧。由于发生燃烧的初期范围较小，很难被发 现，当预热器内蓄热元件温度继续上升至700℃时，就足以导致预 热器内部以致整个空气预热器起火。这种燃烧被称为空预器的再燃 烧(又称二次燃烧)。此类事故近年在国内湖南石门电厂、广东湛 江电厂、沙角电厂、湖南岳阳电厂都先后发生过，严重影响了机组 的安全稳定运行，并造成了重大的经济损失。实践表明，当烟气进、 出口温度和空气出口温度中出现一个或多个温度值异常上升时，可 以反映出空气预热器发生火灾的征兆，但往往出现这种现象时，火 灾已酿成一定范围，为了使火灾的危害减小到最小程度，有必要采 用空预器热点探测装置，提早采取有效的防火措施。 本项目根据电站锅炉空预器在运行过程中存在的安全问 题而提出，课题来源于国家重点科技新产品计划项目(国经 975100T033)。1996年开始由西安理工大学信息与控制工程研究中 心与东方锅炉集团预热器工程分公司的科研人员组成课题组，进行 联合攻关，相继研制出HSDS-10、HSDS-20型电站锅炉空气预热器热 点检测系统，并由西安智通自动化技术开发公司(西安理工大学校 属高科技公司)与东方锅炉集团预热器工程分公司成功推广应用。

电站锅炉空气预热器漏风控制系统

李柱

西安理工大学/新材料

该系统是大型火力发电厂锅炉的配套自控设备，其间隙监测与转 换部分采用耐高温传感器，能够在400℃下对空气预热器的密封间隙 进行非接触监测和闭环控制，达到控制漏风，提高锅炉出力，保证机 组实现满负荷发电。传感器体积小（外形尺寸200×200×200m）, 便于安装，特别适用于老机组的技术改造。计算机系统采用工业一体 化工作站，可同时对多个回路进行实时控制，具有打印、存储、通讯 等功能。该系统传感器工作温度为400℃，测量范围≥10m，线性度 ≤±1%F.S，温度飘移≤1‰/F.S.C。该系统曾荣获国家科技进步三 等奖，被列为国家科技成果重点推广计划和国家重点新产品项目。

微合金化亚温氮碳共渗技术

李柱

西安理工大学/新材料

本技术为表面硬化与改性新技术。其工艺温度为270～820℃， 即介于碳氮共渗和渗氮温度之间，可解决渗氮硬化层浅，周期长，不 能承受高压应力和普通碳氮共渗温度较高和热处理畸变较大等难题。 其特征：亚温、微合金化(含渗入合金元素0.1～0.2％)； 氮碳共渗；热处理变形小于碳氮共渗；硬度高可达HRA84.5(相当于 HRC66)；与碳氮共渗相比，弯曲疲劳强度可提高50％～70％；耐磨性 增加30～50％。

碳钢硬氮化技术

李柱

西安理工大学/新材料

本技术解决了碳钢经氮化或软氮化后硬度低（＜HV0.25550）的问题。 碳钢件经硬氮化后表层最高硬度高达HV0.25800以上；有效硬化层厚度 约1mm，这是普通氮化和软氮化不可能达到的；处理温度低，适于作 为精密工件的表面硬化；处理时间短(＜20μm)，有优异的耐大气腐 蚀性能和减摩作用。

齿轮微变形中温渗碳

李柱

西安理工大学/新材料

本成果为金属表面硬化新工艺，具有渗碳温度低，渗速快和热处 理后畸变小等优点。可用来解决长期以来国内外普遍存在的渗碳淬火 后齿轮精度损失大（通常为2～3级）的难题。为贯彻齿轮JB17.9- 83标准提供了可行的办法。 本工艺温度为830～880℃，渗碳厚度为0.7 ～1.2mm和1.2 — 2mm时，渗碳时间（包括排气，渗碳和炉内预冷）分别为4～8和8 ～17小时。淬火后表面硬度为HRC58-64，心部硬度为HRC33-48，接 触疲劳强度和弯曲疲劳分别提高15%和20%。齿轮渗碳淬火后精度损 失为1级，可达8级精度。经三年多的使用表明，本工艺再现性好， 质量稳定，产品使用寿命提高一倍以上。获部级科技进步二等奖。

大型铸铁件铸件质量控制技术

李柱

西安理工大学/新材料

1、有效解决大型铸铁件 ( ＞ 3 吨 )的表观和内在质量。 2、节材节能，铸件轮廓清晰，表面光洁，内在致密基本避免焊补、 修复工作。3、工艺可靠，一次成功，生产准备周期短，投资小。4、工艺设计完全定量化，技术的继承连续化。5、技术固化在PESCADL++一体化软件中，集工艺积累、专家系统、 CAD设计、工程绘图输出于一体，面向技术用户，集成环境是国内目 前唯一。

消除厚壁铸铁件内部缩孔缩松的新方法—冷颈冒口技术

李柱

西安理工大学/新材料

该技术打破了国内传统的保持冒口补缩通道畅通的设计原则，根 据铸铁件的凝固特性和均衡凝固理论，创造性地提出了在冒口的禁区 ——冒口颈处加冷铁，即冷颈冒口技术。该技术一方面有效地控制冒 口颈在实行冒口“有限补缩”后及时凝固封闭，另一方面又能消除冒 口和铸件产生的接触热节，消除了厚壁铸铁件的内部缩孔缩松缺陷。

垂直分型铸铁件等压等流量浇注均衡凝固补缩一体化技术

李柱

西安理工大学/新材料

1、有效解决垂直分型铸件表面和内在质量的均匀一致性。 2、节材降能，工艺出品率高(＞80～90％)，工艺成品率高( ＞95％)。 3、生产调试次数少，工艺可靠，设计调试反复次数≤2次，生 产准备的投资小。 4、工艺设计完全定量化，设计准确，结果可靠，使技术的继承 连续化。 5、技术固化在PESCAD一体化软件中，集工艺、学习、专家系统、 CAD设计、工程图纸输出一体面向用户，集成环境，是国内目前唯一。 获省级科技进步二等奖。

特效酸洗缓蚀剂

李柱

西安理工大学/新材料

本产品主要技术特点为：易溶于水，不燃、不爆、无腐蚀性，无毒， 长期存放不失效。抑雾率＞72％；缓蚀率＞99％；添加量＜0.3％。 适用于盐酸、硫酸、氢氟酸，对铝、钢铁、铜均有效。 该成果获省级科技进步三等奖。

热喷涂技术

李柱

西安理工大学/新材料

主要技术特点是可以在任何表面上进行喷涂、喷涂材料根据使 用条件而变化，对于易磨损部件，当涂层磨损后，可以进行复喷， 涂层的硬度可以达到77HRC，喷涂修复后设备寿命比未喷涂的寿命 延长 6 ～10倍。对于桥梁、反应釜、气柜等设备，除涂层起到防腐 作用外，还有装饰作用。

铸铁水平连铸ADI球铁型材成套技术

李柱

西安理工大学/新材料

ADI即等混淬火球铁，目前为ADI处理提供原始铸件的方法多种 多样，包括砂铸、金属型、连铸等，其中连铸球铁由于其优异的品质 使其经过ADI处理可得到更加优良的铸件而独具鳖头，并为机械工程 师们认可及推广。本项目旨在通过水平连续铸造方法，生产出ADI 专 用球墨铸铁型材，形状可以是多种等截面的 (如：圆形、方形、矩形、 六方形、半圆形、梅花形等 )，型材的长度根据用户要求可长可短不 受限制。

微弧精密加工装备与工艺

李柱

西安理工大学/新材料

该项目依据非阀金属微弧区原位持续特征，结合尖端区域（材料 表面的的“凸起点”）相对平整区域或“凹陷区”较小的曲率半径可 获得较高的电场强度，及电场强度与极间距离的平方成反比（E=1/r2 ）的物理学依据，并考虑到原位持续不断的微弧区热积累和等离子 体冲击波的能量积累（大于125Mpa），足以使熔融态氧化物颗粒克服 与基体之间的粘性阻力而被剥离入电解液流体之中，进而达到材料表 面凸起点的氧化剥离。

微弧离子镀装备与工艺

李柱

西安理工大学/新材料

当前主流的离子镀技术中磁控溅射离子镀因镀料粒子绕镀性差而 难以获得结合力好且厚度均匀的膜层、多弧离子镀因电弧放电易产生 熔融态大颗粒喷溅至基体表面而影响膜层质量，这些严重制约了离子 镀技术在精密机械制造业的进一步发展和多领域的推广。因此，改善 镀层的组织结构和提高薄膜的综合性能成为了离子镀技术发展的关键。 基于等离子气体放电的物理学知识和对薄膜性能影响的最终本质是沉 积粒子自身特性与状态的理解，采用等通量变换原理和高频电压振荡 技术构建宽脉冲强电离电场环境，辅助“闭合”和“非平衡”磁场模式， 将气体放电引入“双峰曲线”的微弧区间（辉弧过渡区）。利用真空 腔内高密度Ar +集中轰击靶面的碰撞动能和电子流经金属靶材缺陷处 所产生的热Joule效应，共同诱发靶面原子与电子克服表面逸出功的 热发射过程。从而实现沉积粒子具有不同于磁控溅射的碰撞脱靶和多 弧离子镀的热场致发射脱靶的碰撞和热发射混合脱靶方式。以此研发 一种新型的可获得高离化、高能量和高密度沉积粒子的微弧离子镀技 术，能够制备结构致密、表面平整、结合力强和力学性能优异的薄膜。 本课题技术团队自2012年开始微弧离子镀装备与工艺的研究， 主要经历了实验室原理探究、工程应用型中试实验装置研究、工业标 准化和集成化阶段。本项目已于2013年完成一台实验样机两台（如下 图1所示），目前正在进行工业标准产业化装备。