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1. 成果簡(jiǎn)介預(yù)制缸套然后鑄造或裝配是采用鋁合金制造汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的一種主要成形工藝。傳統(tǒng)的缸套都是用鑄鐵制造，鑄鐵耐磨性好，但熱導(dǎo)率較低，鋁合金導(dǎo)熱率是鑄鐵的 4 倍，采用鋁合金制造缸套的優(yōu)勢(shì)是迅速將發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒產(chǎn)生的熱量傳遞出去，避免機(jī)油焦化，從而顯著提高發(fā)動(dòng)機(jī)的升功率（功率密度）。過(guò)共晶 Al-Si 合金具有熱膨脹系數(shù)小、耐磨性好、熱導(dǎo)率高、高溫性能好等特點(diǎn)，是制造發(fā)動(dòng)機(jī)缸套的理想材料。圖 1 擠壓鑄造件              圖 2 機(jī)加工后零件                 圖 3 初生硅和共晶硅分布 采用常規(guī)鑄造方法成形過(guò)共晶鋁硅合金，疏松傾向大，強(qiáng)度和韌性低，而且顯微組織中初生硅的尺寸難以控制。擠壓鑄造是液態(tài)金屬在較高外加壓力（百兆帕）作用下凝固成形的一種先進(jìn)鑄造工藝，鑄件在低速下充型，高壓下凝固，內(nèi)部致密，組織細(xì)小，并能通過(guò)熱處理強(qiáng)化。 清華大學(xué)成功開(kāi)發(fā)了過(guò)共晶鋁硅合金缸套擠壓鑄造成形技術(shù)，具有非常好的發(fā)展?jié)摿彤a(chǎn)業(yè)化應(yīng)用前景。2 應(yīng)用說(shuō)明采用鋁合金制造發(fā)動(dòng)機(jī)缸套甚至全鋁發(fā)動(dòng)機(jī)缸體是國(guó)外主要汽車(chē)企業(yè)開(kāi)發(fā)高性能發(fā)動(dòng)機(jī)的重要技術(shù)之一。采用噴射沉積加擠壓或鍛造工藝已有相關(guān)產(chǎn)品，但由于工序多、流程長(zhǎng)造成生產(chǎn)率低、成本高。清華大學(xué)開(kāi)發(fā)的過(guò)共晶鋁硅合金缸套擠壓鑄造成形技術(shù)具有短流程、近凈成形、優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，目前正在與汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)制造企業(yè)合作，進(jìn)行技術(shù)評(píng)價(jià)與應(yīng)用。 申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利 1 項(xiàng)。3 效益分析缸套作為汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)中的一個(gè)重要配件，其用量大，產(chǎn)品和技術(shù)相對(duì)獨(dú)立，原材料充足，設(shè)備投資小，適于中小企業(yè)給發(fā)動(dòng)機(jī)廠配套，特別是適合于已經(jīng)在給發(fā)動(dòng)機(jī)廠配套鋁合金活塞等部件的企業(yè)發(fā)展這一技術(shù)和產(chǎn)品，易于在現(xiàn)有客戶(hù)渠道基礎(chǔ)上豐富產(chǎn)品種類(lèi)，同時(shí)較高的技術(shù)含量可以避免被簡(jiǎn)單模仿和惡性競(jìng)爭(zhēng)。

1. 成果簡(jiǎn)介預(yù)制缸套然后鑄造或裝配是采用鋁合金制造汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的一種主要成形工藝。傳統(tǒng)的缸套都是用鑄鐵制造，鑄鐵耐磨性好，但熱導(dǎo)率較低，鋁合金導(dǎo)熱率是鑄鐵的 4 倍，采用鋁合金制造缸套的優(yōu)勢(shì)是迅速將發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒產(chǎn)生的熱量傳遞出去，避免機(jī)油焦化，從而顯著提高發(fā)動(dòng)機(jī)的升功率（功率密度）。過(guò)共晶 Al-Si 合金具有熱膨脹系數(shù)小、耐磨性好、熱導(dǎo)率高、高溫性能好等特點(diǎn)，是制造發(fā)動(dòng)機(jī)缸套的理想材料。??2 應(yīng)用說(shuō)明采用鋁合金制造發(fā)動(dòng)機(jī)缸套甚至全鋁發(fā)動(dòng)機(jī)缸體是國(guó)外主要汽車(chē)企業(yè)開(kāi)發(fā)高性能發(fā)動(dòng)機(jī)的重要技術(shù)之一。采用噴射沉積加擠壓或鍛造工藝已有相關(guān)產(chǎn)品，但由于工序多、流程長(zhǎng)造成生產(chǎn)率低、成本高。清華大學(xué)開(kāi)發(fā)的過(guò)共晶鋁硅合金缸套擠壓鑄造成形技術(shù)具有短流程、近凈成形、優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，目前正在與汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)制造企業(yè)合作，進(jìn)行技術(shù)評(píng)價(jià)與應(yīng)用。 申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利 1 項(xiàng)。3 效益分析缸套作為汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)中的一個(gè)重要配件，其用量大，產(chǎn)品和技術(shù)相對(duì)獨(dú)立，原材料充足，設(shè)備投資小，適于中小企業(yè)給發(fā)動(dòng)機(jī)廠配套，特別是適合于已經(jīng)在給發(fā)動(dòng)機(jī)廠配套鋁合金活塞等部件的企業(yè)發(fā)展這一技術(shù)和產(chǎn)品，易于在現(xiàn)有客戶(hù)渠道基礎(chǔ)上豐富產(chǎn)品種類(lèi)，同時(shí)較高的技術(shù)含量可以避免被簡(jiǎn)單模仿和惡性競(jìng)爭(zhēng)。4 合作方式技術(shù)轉(zhuǎn)讓或合作開(kāi)發(fā)。5 所屬行業(yè)領(lǐng)域先進(jìn)制造。

本成果首次成功合成了有機(jī)磷多面體低聚硅倍半氧烷(P-POSS)阻燃劑。P-POSS以硅、磷為主要阻燃元素，以籠型無(wú)機(jī)Si-O結(jié)構(gòu)為內(nèi)核、含磷有機(jī)基團(tuán)為外殼的獨(dú)特結(jié)構(gòu)，具有常溫下為固體、聚合物材料加工溫度下出現(xiàn)玻璃化轉(zhuǎn)變的良好加工性能，同時(shí)具有熱穩(wěn)定性高和與聚合物相容性好的特點(diǎn)，指向一類(lèi)新型高效阻燃劑分子的未來(lái)特征。前期研究結(jié)果表明，P-POSS在環(huán)氧樹(shù)脂和聚碳酸酯中均表現(xiàn)出優(yōu)異的阻燃性能，同時(shí)，使聚合物材料保持良好的綜合性能，具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。 在阻燃環(huán)氧樹(shù)脂應(yīng)用中，低含量的P-POSS（硅、磷元素含量為0.1——0.5wt%）即可使阻燃環(huán)氧樹(shù)脂的氧指數(shù)達(dá)到30%以上，獲得UL-94 V0級(jí)別。而且P-POSS 阻燃的環(huán)氧樹(shù)脂表現(xiàn)出獨(dú)特的“吹熄”現(xiàn)象，即樣條點(diǎn)燃后，點(diǎn)燃端明顯有氣流從炭層燃燒點(diǎn)噴射而出，將火焰吹離聚合物表面并迅速熄滅，正是這種“吹熄”現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)P-POSS的高效阻燃環(huán)氧樹(shù)脂。P-POSS不但能夠提高環(huán)氧樹(shù)脂阻燃性能和熱穩(wěn)定性，還能保持環(huán)氧樹(shù)脂本身的透明性、機(jī)械性能和電性能。 在阻燃聚碳酸酯應(yīng)用中，P-POSS不但能夠保持POSS結(jié)構(gòu)熱穩(wěn)定性高的特點(diǎn)，而且還可以有效回避原料磷系阻燃劑的增塑作用。常溫下這種P-POSS的固體狀態(tài)使其更容易儲(chǔ)存和添加，而它們?cè)赑C加工溫度范圍內(nèi)存在的玻璃化轉(zhuǎn)變現(xiàn)象更是使其分散狀態(tài)較一般固體阻燃劑有著顯著的改善，甚至達(dá)到納米級(jí)分散。P-POSS在2wt%的添加量下就可以使聚碳酸酯達(dá)到UL-94 V0級(jí)別，同時(shí)熱變形溫度保持在140℃。

本發(fā)明提供了用于班克木的培養(yǎng)基，以及班克木的組織培養(yǎng)與快速繁殖方法。所述班克木專(zhuān)用培養(yǎng)基為改良wpm培養(yǎng)基，包含下列元素成分：nh4no3，200～400mg/l；ca(no3)24h2o，250～600mg/l；kcl，400～900mg/l；cacl22h2o，90～200mg/l；mgso4，180～400mg/l；所述班克木組織培養(yǎng)與快速繁殖方法，包括外植體的消毒和無(wú)菌苗的獲得，腋芽誘導(dǎo)和繼代培養(yǎng)，生根培養(yǎng)和試管苗移栽。本發(fā)明提供的班克木培養(yǎng)基和組織培養(yǎng)方法極大地提高了班克木的繁殖系數(shù)和生根率，建立了一套完整的快速繁殖技術(shù)體系，為班克木的大面積推廣應(yīng)用提供了技術(shù)支持。

本發(fā)明公開(kāi)了一種楊樹(shù)愈傷組織的誘導(dǎo)方法及誘導(dǎo)培養(yǎng)基，屬于楊樹(shù)的組織培養(yǎng)領(lǐng)域。本發(fā)明所篩選、優(yōu)化的楊樹(shù)愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)基為添加0.5-1.5mg/l萘乙酸、0.5-1.5mg/l？6-糠氨基嘌呤、20-40g/l蔗糖和4.5-6.5g/l瓊脂的h培養(yǎng)基。本發(fā)明以單核靠邊期的楊樹(shù)花藥為外植體，將其接種到所篩選的愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)基上進(jìn)行愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)，獲得生長(zhǎng)速度快、器官分化率高的楊樹(shù)愈傷組織。本發(fā)明愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)基可以有效提高愈傷組織的誘導(dǎo)率，所獲得的愈傷組織質(zhì)量高，可以在短期內(nèi)形成大量?jī)?yōu)良的楊樹(shù)試管苗，不僅可以快速繁殖楊樹(shù)，同時(shí)也可以應(yīng)用于楊樹(shù)植物改良，種質(zhì)保存等方面。

該成果通過(guò)分子設(shè)計(jì)構(gòu)建了一系列芳腈基聚合物，發(fā)明了熒光性、磁性、導(dǎo)電/介電性的芳腈基聚合物與先進(jìn)功能材料，獲得了中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利25項(xiàng)。突破了合成控制、產(chǎn)品純化、環(huán)保處理與規(guī)模裝備等關(guān)鍵技術(shù)，形成了1000噸級(jí)聚芳醚腈產(chǎn)業(yè)化合成成果及其系列先進(jìn)復(fù)合材料、薄膜、纖維應(yīng)用技術(shù)；獲得了500噸級(jí)的鄰苯二甲腈樹(shù)脂合成裝備及耐高溫先進(jìn)復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)。取得的大部分發(fā)明成果近三年共產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益超過(guò)10億元，取代了部分相關(guān)產(chǎn)品的進(jìn)口。 左圖：芳腈基聚合物，復(fù)合材料及加工型材的實(shí)物照片 右圖：芳腈基聚合物材料的工業(yè)化生產(chǎn)裝置圖

聚乳酸被全球公認(rèn)為21世紀(jì)最有發(fā)展前景的生物質(zhì)塑料，它具有良好的生物降解性/相容性、力學(xué)性質(zhì)、熱塑性、成纖性、透明度高，適用于吹塑、擠出、注塑等多種加工方法，加工方便，部分性能優(yōu)于現(xiàn)有通用塑料；但其同時(shí)也存在著強(qiáng)度較低、脆性大、耐熱性差等不足，使得其應(yīng)用僅局限于生產(chǎn)通用塑料、薄膜等領(lǐng)域，要想應(yīng)用于條件較為苛刻的汽車(chē)、航空航天、建筑業(yè)等領(lǐng)域，必須對(duì)其進(jìn)行改性以提高其耐熱性能和力學(xué)性能。本項(xiàng)目擬采用課題組多年來(lái)積累的研究成果，與相關(guān)企業(yè)展開(kāi)合作，進(jìn)行成果的轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化工作，最終形成具有市場(chǎng)潛力的系列化改性聚乳酸復(fù)合材料制備技術(shù)，例如天然纖維增強(qiáng)聚乳酸、高韌性聚乳酸、高填充級(jí)聚乳酸、阻燃級(jí)聚乳酸和纖維級(jí)聚乳酸等的制備技術(shù)，通過(guò)這些技術(shù)制備的改性聚乳酸樹(shù)脂將具有更加優(yōu)異和針對(duì)性的性能，主要用于生產(chǎn)聚乳酸纖維、薄膜、板材和容器等，可應(yīng)用在生活快消品、農(nóng)用地膜、飛機(jī)/汽車(chē)內(nèi)飾用材料等領(lǐng)域。項(xiàng)目目標(biāo)是通過(guò)深入研究，對(duì)部分尚不完善的技術(shù)環(huán)節(jié)進(jìn)行最后的攻關(guān)，然后整合已有的技術(shù)與專(zhuān)利成果，并進(jìn)一步放大實(shí)驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試，形成一系列可直接產(chǎn)業(yè)化的系統(tǒng)化解決方案技術(shù)包，最終順利完成相關(guān)技術(shù)成果的產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化工作。 本項(xiàng)目研究采用的原材料為可生物降解的聚乳酸，經(jīng)過(guò)本團(tuán)隊(duì)十多年的研發(fā)，目前已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。本項(xiàng)目的主要工作是梳理課題組多年來(lái)對(duì)聚乳酸樹(shù)脂改性的相關(guān)技術(shù)，與授權(quán)專(zhuān)利等成果整合，進(jìn)一步放大成系列化的產(chǎn)品技術(shù)，最終順利相關(guān)技術(shù)成果的產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化工作。 項(xiàng)目中的大部分關(guān)鍵技術(shù)均已被攻克，目前需要做的是有目的的對(duì)所有技術(shù)進(jìn)行梳理和整合，查漏補(bǔ)缺，對(duì)部分尚不完善的技術(shù)環(huán)節(jié)進(jìn)行最后的攻關(guān)，從而形成完整的系統(tǒng)化的產(chǎn)品技術(shù)，并與相關(guān)授權(quán)專(zhuān)利進(jìn)行整合，最后打包形成一系列可直接產(chǎn)業(yè)化的系統(tǒng)化解決方案技術(shù)包。目前70%的聚乳酸市場(chǎng)在對(duì)性能要求不太高的包裝行業(yè)中，隨著人們環(huán)保意識(shí)的增加，該市場(chǎng)容量會(huì)繼續(xù)增加，但由于聚乳酸整體市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)，包裝材料所占聚乳酸市場(chǎng)比例會(huì)逐漸縮小。在汽車(chē)、家電及電子產(chǎn)品行業(yè)中對(duì)更高性能聚乳酸改性材料的使用是個(gè)新趨勢(shì)，市場(chǎng)份額雖然不大，但會(huì)持續(xù)增長(zhǎng)。目前聚乳酸在全球市場(chǎng)的總?cè)萘款A(yù)計(jì)為100億元，且有很好的成長(zhǎng)潛力。本項(xiàng)目技術(shù)面對(duì)的正是高性能、高附加值的潛在市場(chǎng)，其產(chǎn)業(yè)化預(yù)期會(huì)有良好的經(jīng)濟(jì)效益；項(xiàng)目產(chǎn)品在環(huán)境污染治理和防護(hù)方面的貢獻(xiàn)將會(huì)產(chǎn)生良好的社會(huì)效益。

項(xiàng)目以海上風(fēng)機(jī)葉片和大飛機(jī)結(jié)構(gòu)材料為研究目標(biāo)，提出根據(jù)環(huán)氧樹(shù)脂和雙馬來(lái)酰 亞胺樹(shù)脂結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)并在碳納米管表面引入帶有特征官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)，通過(guò)工藝調(diào)整 和儀器分析相結(jié)合控制特征官能團(tuán)的數(shù)量，制備出質(zhì)量穩(wěn)定的多功能碳納米管改性劑。 然后在不改變碳纖維/環(huán)氧樹(shù)脂或 BMI 復(fù)合材料基本成型工藝的條件下，利用此多功能 碳納米管改性劑提高碳纖維/環(huán)氧樹(shù)脂或 BMI 復(fù)合材料的韌性、強(qiáng)度、模量、耐沖刷能 力、耐腐蝕和抗老化性能。 

2-酮基-D-葡萄糖酸 (2-keto-D-gluconic acid，2KGA) 是工業(yè)上大規(guī)模生產(chǎn)的一種有機(jī)酸，主 要用于食品抗氧化劑D-異抗壞血酸及D-異抗壞血酸鈉的合成。本項(xiàng)目采用氧化葡萄糖酸桿菌 靜息細(xì)胞轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)2-KGA。轉(zhuǎn)化反應(yīng)體系中，底物葡萄糖濃度達(dá)到300g/l左右，2-KGA的產(chǎn) 率在95%以上，時(shí)空產(chǎn)率達(dá)到13.48g/l/h。國(guó)內(nèi)外報(bào)道的最高發(fā)酵生產(chǎn)水平是11.4g/l/h。 現(xiàn)有的2-KGA生產(chǎn)，主要通過(guò)熒光假單胞菌發(fā)酵葡萄糖或淀粉水解糖。工藝面臨的主要問(wèn) 題是抗噬菌體菌株的篩選、連續(xù)發(fā)酵的周期長(zhǎng)、菌體與CaSO4 的分離等。 本項(xiàng)目采用靜息細(xì) 胞轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)2-KGA。本項(xiàng)目和發(fā)酵法比較，具有轉(zhuǎn)化反應(yīng)簡(jiǎn)單、易控制、時(shí)間短、后處理容 易等優(yōu)勢(shì)。

北京大學(xué)工學(xué)院課題組在國(guó)內(nèi)較早開(kāi)展富鋰錳基正極材料相關(guān)研究，在陰離子氧化還原過(guò)程的調(diào)制、陰離子電荷補(bǔ)償機(jī)理、陰離子氧化還原過(guò)程的激發(fā)及陰離子氧化還原富鋰錳基材料制備研究中取得了一系列重要進(jìn)展。該研究構(gòu)筑了一種O2型具有單層Li2MnO3超結(jié)構(gòu)的富鋰材料,可以提供400mAhg可逆容量，能量密度高達(dá)1360wh/kg,是目前鋰離子電池錳基富鋰正極材料最高可逆容量。這種材料通過(guò)一個(gè)單層的Li2MnO3,激活穩(wěn)定的陰離子氧的氧化還原反應(yīng)，形成一個(gè)高度可逆充放電循環(huán)。