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已有樣品/n“新型高密度存儲材料與器件”面向大數據時代對海量數據存儲和處理的需求，研究相變、阻變、鐵電等新型存儲材料和器件的設計與制備關鍵技術，發展用于高密度存儲陣列的選通器件及三維集成技術，研制兼具信息存儲、邏輯、運算、編解碼等多功能的新型原型器件以及柔性阻變存儲器原型器件，將為我國發展具有自主知識產權的新型高性能存儲材料與器件奠定技術基礎。

高密度高性能并行計算平臺是將CPU刀片、DSP卡、GPU卡通過高速總線進行互聯；采用異構并行計算框架，實現多機、多卡、多核的資源分配和負載均衡；提供適合大規模并行計算的算法平臺。用戶在該平臺上采用傳統的串行思路編程即可實現大規模的并行計算。 該計算平臺相對于傳統的服務器系統具有體積小、重量輕、功耗低、計算能力強的優點。由于CPU適合邏輯業務、DSP適合粗粒度的并行計算、GPU適合規整數據的細粒度計算，所以通過CPU刀片、DSP卡、GPU卡數目的組合配置，可適合多種、不同類型的計算業務。 1. 硬件環境 硬件環境為6U高標準的服務器，最多可支持三類（CPU/DSP/GPU/）、9張板卡。在板卡間提供網絡和PCIE的高速數據總線，示意圖如圖1所示。 平臺硬件包括一個主控板和8個擴展插槽。主控板集成1片Intel i7的CPU；8個擴展插槽可插CPU刀片、DSP板卡、GPU板卡及其任意組合。因此即可組成小型的PC集群，也可以組成高性能的GPU服務器、DSP服務器，或它們之間的組合。該硬件平臺還可通過InfiniBand高速網絡進行擴展，最大可形成20個服務器互聯的統一的軟硬件系統。 2. 軟件環境： 平臺中的CPU主要起控制作用，計算任務主要由DSP和GPU承擔。針對高密度計算資源，通過軟件框架屏蔽硬件差異。軟件框架如圖2所示。 平臺提供動態鏈接庫，封裝任務的調度、CPU與DSP之間的通信、CPU與GPU之間的通信等功能。用戶在動態鏈接庫基礎之上進行二次開發，實現自己的業務邏輯。 3. 參數指標： ？ 單臺計算能力：插8張DSP卡，做快速傅里葉變換（FFT），相當于40臺8核Intel i7計算機的計算能力；插4張GPU卡，做場強計算，相當于50臺Intel i7計算機的計算能力; ？ 尺寸：6U標準高度，（420±0.6）mm×（256±1）mm×（≤500）mm（寬×高×深）；重量：<35公斤；功耗：<1000瓦。 圖1高密度高性能并行計算平臺硬件示意圖 圖2高密度高性能并行計算平臺軟件框架

高密度高性能并行計算平臺是將CPU刀片、DSP卡、GPU卡通過高速總線進行互聯；采用異構并行計算框架，實現多機、多卡、多核的資源分配和負載均衡；提供適合大規模并行計算的算法平臺。用戶在該平臺上采用傳統的串行思路編程即可實現大規模的并行計算。

發明(設計)人：李濤, 宋萬鴿, 祝世寧。本發明涉及一種高密度集成光波導。所述光波導設于波導襯底上，包括：多根彎曲波導；以所述彎曲波導的彎曲方向為y軸，以光的傳播方向為x軸建立直角坐標系；且基于所述直角坐標系，所述彎曲波導沿著所述傳播方向在所述彎曲方向上周期性彎曲；多根彎曲波導沿著所述y軸方向平行排列，且所述彎曲波導與所述y軸方向相互垂直，形成彎曲波導陣列；通過調節所述彎曲波導之間的耦合系數實現所述光波導的光波導信號傳輸功能或者光波導定向耦合功能。本發明所提供的光波導擺脫了高密度集成下對波導間距、波長等參數的敏感性和依賴性，因此具有結構魯棒性和寬帶特性。

針對我國高品質粉末冶金鐵基材料制備技術較薄弱的問題，在高品質鐵基粉末和高性能鐵基制品制備技術方面取得了突破。以 LAP100.29 水霧化鐵粉作為高密度低合金粉末基粉，添加母合金粉末、增塑劑經塑化處理后，再添加專用潤滑劑和石墨進行混合。首先將水霧化鐵粉及合金粉末進行粒度搭配，提高堆積密度；然后通過粉末結化處理，提高混合粉末的流動性、合金成分均勻性；接著通過粉末塑化處理，改善鐵粉顆粒整體塑性，從而獲得了具有高壓縮性的專用高密度成形粉末（圖 7）。合批粉末的松比為 3.2～3.4g/cm3，流動性≤30s/50g，壓縮性≥7.6g/cm3，粉末顯微組織如圖 2 所示。在混粉階段，設計制作了 5 噸/h 專用連續式混合裝置（如圖 6 所示），通過軟化處理的復合粉末及粘結劑、石墨等的定量供給和高效混合，合批制成高密度專用粉末，從而實現粘結化粉末的連續、穩定的批量化生產。

針對我國高品質粉末冶金鐵基材料制備技術較薄弱的問題，在高品質鐵基粉末和高性能鐵基制品制備技術方面取得了突破。以 LAP100.29 水霧化鐵粉作為高密度低合金粉末基粉，添加母合金粉末、增塑劑經塑化處理后，再添加專用潤滑劑和石墨進行混合。首先將水霧化鐵粉及合金粉末進行粒度搭配，提高堆積密度；然后通過粉末結化處理，提高混合粉末的流動性、合金成分均勻性；接著通過粉末塑化處理，改善鐵粉顆粒整體塑性，從而獲得了具有高壓縮性的專用高密度成形粉末（圖 7）。合批粉末的松比為 3.2～3.4g/cm3，流動性≤30s/50g，壓縮性≥7.6g/cm3，粉末顯微組織如圖 2 所示。在混粉階段，設計制作了 5 噸/h 專用連續式混合裝置（如圖 6 所示），通過軟化處理的復合粉末及粘結劑、石墨等的定量供給和高效混合，合批制成高密度專用粉末，從而實現粘結化粉末的連續、穩定的批量化生產。圖 1 連續式混粉裝置圖 2 水霧化鐵粉和預處理后粉末顯微組織基于粉體塑性特性和改性原理，通過優化粉體粒度組成、改善粉體塑性變形能力，再結合高密度成形技術制備出高密度鐵基制品。首先將水霧化鐵粉及合金粉末進行粒度搭配，提高堆積密度；然后通過粉末結化處理，提高混合粉末的流動性、合金成分均勻性；接著通過粉末塑化處理，改善鐵粉顆粒整體塑性，從而獲得了具有高壓縮性的專用高密度成形粉末。在混粉階段，設計制作了連續式混合裝置，通過軟化處理的復合粉末及粘結劑、石墨等的定量供給和高效混合，實現粉末的連續、穩定的批量化生產。壓制過程中，采用多模板多缸聯動和計算機自動精確控制技術，提高壓坯密度均勻性; 通過模壁潤滑，降低粉末顆粒與模壁之間的外摩擦力，提高了壓坯密度及其均勻性。采用高密度成形技術制備出密度為 7.5~7.55g/cm3 的高密度鐵基制品，其抗拉強度、延伸率和疲勞強度都比普通鐵基材料顯著提高，具有綜合力學性能優異，尺寸精度高，使用壽命長等優點，如圖 8 所示。開發的高密度粉末冶金同步器系列及鏈輪系列等產品，已經通過了吉利集團、湖州求精、德爾福等公司的供貨評審，目前已形成批量供貨，項目期內實現產值 860 萬元，利稅 120 萬元，如圖 2 所示。建立了年產 5000 噸高密度鐵基制品生產線，如圖 4 所示。圖 3 高密度鐵基制品的拉伸曲線和疲勞性能圖 4 典型的高密度鐵基制品利用 δ 相燒結制備出接近全致密(>99.9％)的鐵基軟磁零件。利用加 P 液相燒結，大幅度降低了燒結溫度，縮短燒結時間。在 1200?C 燒結 2 小時，Fe-0.8％P 的相對密度可以達到為 98.5％。制備的鐵基軟磁材料的燒結致密度≥96%；磁導率（μm）≥6000，飽和磁感應強度≥1.6T，矯頑力≤110A/m。圖 9 是燒結溫度對高密度樣品最大磁導率和矯頑力的影響規律。隨著燒結溫度的升高，高密度純鐵樣品的磁導率提高，同時矯頑力下降；當燒結溫度達到 1450°C 時，樣品的磁性能有顯著提高，如圖 10 所示。升高溫度可以進一步提高材料的致密度，并促經晶粒的長大完善，進而提高材料的磁性能，如圖 11 所示。采用 HIP 和后續熱處理工藝，制備出全致密的鐵基軟磁材料，能夠進一步提高材料的磁性能。

成果與項目的背景及主要用途： 過碳酸鈉（SPC），也稱過氧化碳酸鈉或過氧水合碳酸鈉，碳酸鈉過氧化氫 加合物，因產品為固體，也有人稱之為固體形式的過氧化氫。目前國內過碳酸鈉 生產廠家由于結晶工藝以及設備比較落后，產品的穩定性、堆密度、收率、產品 12天津大學科技成果選編 13 的粒度以及顆粒的圓整度等方面與國外產品尚有差距，產品的競爭力較小。為適 應國內外市場競爭的需要，本項目開發了生產高密度過碳酸鈉的結晶新技術。 技術原理與工藝流程簡介：以雙氧水和碳酸鈉為原料，添加特定配比的穩定劑， 在一定溫度下直接反應制備高密度的顆粒過碳酸鈉產品。 技術水平及專利與獲獎情況：試驗產品達到如下質量指標： 1、18 目~80 目粒度范圍的產品質量分率大于 98%； 2、產品容重大于 1000g/L； 3、產品中氯化鈉含量小于 0.3%。 應用前景分析及效益預測：過碳酸鈉無味、無毒、易溶于水，呈白色顆粒狀， 是一種無機氧化劑。其水溶液性質與具有相應組成的過氧化氫和碳酸鈉的水溶液 相似。由于過碳酸鈉易溶于水，并能分解放出活性氧，所以具有很強的漂白、洗 滌能力，是一種新興的堿性漂白劑。主要用于洗滌劑行業，在其他行業如紡織， 印染，造紙，食品和醫藥等方面的應用還尚未打開，即使是洗滌劑行業，在洗衣 粉中的添加量不足洗衣粉總產量的 0.30%，發展十分緩慢。目前，我國洗滌劑的 年產量為 200 多萬噸，若按其中添加 5%-10%的過碳酸鈉計算，僅洗衣粉一項就 要消耗 10-20 萬噸，我國過碳酸鈉的年產量還不能滿足市場的需求。 應用領域：過氧化物的結晶生產。 技術轉化條件（包括：原料、設備、廠房面積的要求及投資規模）：具體面談。 合作方式及條件：技術轉讓

過碳酸鈉（SPC），也稱過氧化碳酸鈉或過氧水合碳酸鈉，碳酸鈉過氧化氫加合物，因產品為固體，也有人稱之為固體形式的過氧化氫。目前國內過碳酸鈉生產廠家由于結晶工藝以及設備比較落后，產品的穩定性、堆密度、收率、產品的粒度以及顆粒的圓整度等方面與國外產品尚有差距，產品的競爭力較小。為適應國內外市場競爭的需要，本項目開發了生產高密度過碳酸鈉的結晶新技術。以雙氧水和碳酸鈉為原料，添加特定配比的穩定劑，在一定溫度下直接反應制備高密度的顆粒過碳酸鈉產品。應用前景分析及效益預測：過碳酸鈉無味、無毒、易溶于水，呈白色顆粒狀，是一種無機氧化劑。其水溶液性質與具有相應組成的過氧化氫和碳酸鈉的水溶液相似。由于過碳酸鈉易溶于水，并能分解放出活性氧，所以具有很強的漂白、洗滌能力，是一種新興的堿性漂白劑。主要用于洗滌劑行業，在其他行業如紡織，印染，造紙，食品和醫藥等方面的應用還尚未打開，即使是洗滌劑行業，在洗衣粉中的添加量不足洗衣粉總產量的0.30%，發展十分緩慢。目前，我國洗滌劑的年產量為200多萬噸，若按其中添加5%-10%的過碳酸鈉計算，僅洗衣粉一項就要消耗10-20萬噸，我國過碳酸鈉的年產量還不能滿足市場的需求。

氧化銦錫（indium-tin-oxide）簡稱ITO，ITO靶材是一種功能陶瓷材料，主要用于制造ITO透明導電膜玻璃。以金屬銦、錫為原料采用共沉淀法制備出納米級ITO復合粉體。粉體造粒成型后分別采用加壓和常壓燒結法制備出相對理論密度大于99.5%、氧化銦單一相的ITO靶材。 粉體純度大于99.99%、顆粒分散性好，粒徑10nm—80nm之間可控，BET比表面積30~60m2/g ，In2O3:90.0±0.5%，SnO2: 10.0±0.5%；ITO靶材相對理論密度99.5%。 威海市藍狐特種材料有限公司已采用該技術建設年產20噸納米級氧化銦錫復合粉體生產線，采用該粉體燒制的ITO靶材相對理論密度達到99%以上。國內相對理論密度大于99%的ITO靶材主采用進口產品。 金屬銦、錫是我國的優勢資源，生產設備都是定型通用設備，年產20噸納米級氧化銦錫粉體和高密度ITO靶材的生產廠需要人員50名。納米級氧化銦錫粉體制備已建設年產20噸生產線。高密度ITO靶材的制備已完成實驗室小試。