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石墨烯增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料制備及性能研究

本發(fā)明公開一種一般通風(fēng)用空氣過濾器性能測試系統(tǒng)，包括依次串聯(lián)的新風(fēng)單元、氣溶膠發(fā)生混合單元、過濾器測試單元、空氣流量測量單元、排風(fēng)單元，還包括也與氣溶膠發(fā)生混合單元相連的回風(fēng)單元。本發(fā)明的測試系統(tǒng)不但能對一般通風(fēng)用空氣過濾器的組合性能進(jìn)行測量，還能測量空氣過濾器過濾PM2.5和PM10的性能。

新型無石棉短纖維增強(qiáng)橡膠基密封復(fù)合材料制備技術(shù)：本項(xiàng)目制備開發(fā)的短纖維增強(qiáng)NAFC材料具有耐高溫（300攝氏度）、低蠕變、高強(qiáng)度、低成本的特點(diǎn)，且其制備工藝單，基本沿用了傳統(tǒng)CAF材料的生產(chǎn)設(shè)備，產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)完全滿足國家標(biāo)準(zhǔn)對NAFC材料性能的要求，且某些指標(biāo)已經(jīng)超過了國外同類進(jìn)口產(chǎn)品。 非石棉密封復(fù)合材料生產(chǎn)技術(shù)：本項(xiàng)目所開發(fā)產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)包括壓縮回彈率、泄漏率、應(yīng)力松弛率、外觀質(zhì)量等均符合國標(biāo)規(guī)定的要求，其使用性能達(dá)到甚至超過國外知名企業(yè)同類產(chǎn)品的性能指標(biāo)，可替代國外進(jìn)口產(chǎn)品。 密封件及其防松弛元件生產(chǎn)技術(shù)及裝備：項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)已開發(fā)出密封元件分級制造新技術(shù)以及工藝參數(shù)可控制的國內(nèi)最先進(jìn)的靜密封件生產(chǎn)裝備，包括新型纏繞機(jī)、金屬包復(fù)墊滾壓成型機(jī)、石墨復(fù)合墊剪圓及包邊機(jī)等。采用上述技術(shù)和裝備可生產(chǎn)出滿足不同工況條件的高質(zhì)量靜密封產(chǎn)品。此外,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)開發(fā)了高溫連接用防松弛技術(shù)及其相應(yīng)的元件，可提供成熟的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造技術(shù)。

1 成果簡介 本成果涉及一種結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的提升機(jī)性能智能檢測系統(tǒng)，適用于目前國內(nèi)外主流的各類提升機(jī)，可用于絕緣電阻檢測、靜載檢測、額載檢測、動(dòng)載檢測和滑降速度檢測。系統(tǒng)由上位機(jī)單元、下位控制單元、傳感器與數(shù)據(jù)采集單元和機(jī)械結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成，采用面向?qū)ο蟮某绦蛘Z言開發(fā)上位機(jī)主控制程序，與 PLC 協(xié)同控制系統(tǒng)運(yùn)行，同時(shí)聯(lián)用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)本地、遠(yuǎn)程雙存儲，便于遠(yuǎn)程監(jiān)管。本系統(tǒng)安裝方便、操作簡單，報(bào)告可自動(dòng)生成并打印。 2 關(guān)鍵技術(shù) （1）采用上位機(jī)與 PLC 的協(xié)同控制技術(shù)，使系統(tǒng)能夠根據(jù)檢驗(yàn)員設(shè)定的檢測項(xiàng)目和參數(shù)，執(zhí)行不同的檢測流程，而無需更改 PLC 內(nèi)部程序； （2）采用多元數(shù)據(jù)采集分析技術(shù)，同時(shí)采集多個(gè)測試臺的限位開關(guān)、接近開關(guān)、位移傳感器等元件的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并整理分析，執(zhí)行相應(yīng)決策； （3）采用基于面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫開發(fā)技術(shù)，開發(fā)了系統(tǒng)的權(quán)限分級模塊、項(xiàng)目管理模塊和數(shù)據(jù)存儲模塊，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的存儲，保障了設(shè)備與數(shù)據(jù)的安全； （4）結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫技術(shù)，系統(tǒng)的檢測數(shù)據(jù)存儲在本地的同時(shí)，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫將同步更新，便于設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)管； （5）采用基于 COM 組件的報(bào)告打印技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)生成 Word 和 Excel 檢測報(bào)告的功能，提升了檢測效率。 3 項(xiàng)目成熟度 系統(tǒng)研發(fā)成功，企業(yè)已投入使用。 4 投資期望及應(yīng)用情況 2018 年最新實(shí)施的 GB/T 19155-2017 標(biāo)準(zhǔn)提供了高處作業(yè)吊籃用提升機(jī)的性能指標(biāo)和檢驗(yàn)方法，但國內(nèi)目前還沒有滿足該標(biāo)準(zhǔn)的提升機(jī)性能檢測設(shè)備，檢驗(yàn)員往往需要通過手工測量得到檢測數(shù)據(jù)并撰寫報(bào)告，極大地降低了檢測效率和數(shù)據(jù)可靠性。本套系統(tǒng)的成功研制將極大提升吊籃用提升機(jī)的檢測效率和精度，保障提升機(jī)產(chǎn)品的質(zhì)量。本成果可應(yīng)用于提升機(jī)制造商的產(chǎn)品出廠檢驗(yàn)，第三方認(rèn)證機(jī)構(gòu)的提升機(jī)性能評估。 

1、成果簡介 本成果涉及一種結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的提升機(jī)性能智能檢測系統(tǒng)，適用于目前國內(nèi)外主流的各類提升機(jī)，可用于絕緣電阻檢測、靜載檢測、額載檢測、動(dòng)載檢測和滑降速度檢測。系統(tǒng)由上位機(jī)單元、下位控制單元、傳感器與數(shù)據(jù)采集單元和機(jī)械結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成，采用面向?qū)ο蟮某绦蛘Z言開發(fā)上位機(jī)主控制程序，與 PLC 協(xié)同控制系統(tǒng)運(yùn)行，同時(shí)聯(lián)用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)本地、遠(yuǎn)程雙存儲，便于遠(yuǎn)程監(jiān)管。本系統(tǒng)安裝方便、操作簡單，報(bào)告可自動(dòng)生成并打印。 2、關(guān)鍵技術(shù) （1）采用上位機(jī)與 PLC 的協(xié)同控制技術(shù)，使系統(tǒng)能夠根據(jù)檢驗(yàn)員設(shè)定的檢測項(xiàng)目和參數(shù)，執(zhí)行不同的檢測流程，而無需更改 PLC 內(nèi)部程序； （2）采用多元數(shù)據(jù)采集分析技術(shù)，同時(shí)采集多個(gè)測試臺的限位開關(guān)、接近開關(guān)、位移傳感器等元件的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并整理分析，執(zhí)行相應(yīng)決策； （3）采用基于面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫開發(fā)技術(shù)，開發(fā)了系統(tǒng)的權(quán)限分級模塊、項(xiàng)目管理模塊和數(shù)據(jù)存儲模塊，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的存儲，保障了設(shè)備與數(shù)據(jù)的安全； （4）結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫技術(shù)，系統(tǒng)的檢測數(shù)據(jù)存儲在本地的同時(shí)，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫將同步更新，便于設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)管； （5）采用基于 COM 組件的報(bào)告打印技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)生成 Word 和 Excel 檢測報(bào)告的功能，提升了檢測效率。 3、項(xiàng)目成熟度 系統(tǒng)研發(fā)成功，企業(yè)已投入使用。 4、投資期望及應(yīng)用情況 2018 年最新實(shí)施的 GB/T 19155-2017 標(biāo)準(zhǔn)提供了高處作業(yè)吊籃用提升機(jī)的性能指標(biāo)和檢驗(yàn)方法，但國內(nèi)目前還沒有滿足該標(biāo)準(zhǔn)的提升機(jī)性能檢測設(shè)備，檢驗(yàn)員往往需要通過手工測量得到檢測數(shù)據(jù)并撰寫報(bào)告，極大地降低了檢測效率和數(shù)據(jù)可靠性。本套系統(tǒng)的成功研制將極大提升吊籃用提升機(jī)的檢測效率和精度，保障提升機(jī)產(chǎn)品的質(zhì)量。本成果可應(yīng)用于提升機(jī)制造商的產(chǎn)品出廠檢驗(yàn)，第三方認(rèn)證機(jī)構(gòu)的提升機(jī)性能評估

基于國家示范城市建設(shè)和國家科技支撐計(jì)劃課題、重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題，研究 團(tuán)隊(duì)在能耗監(jiān)管層面確定了建筑能源監(jiān)測平臺能耗拆分模型與指標(biāo)，構(gòu)建了公共 建筑能耗監(jiān)管平臺監(jiān)測分析模型，提出并構(gòu)建了重慶市典型公共建筑建筑特征信 息庫；組織編寫“重慶市國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑節(jié)能監(jiān)管體系"能耗 管理軟件，建立了 “國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑節(jié)能監(jiān)管體系"，指導(dǎo)完 成重慶市公共建筑能源監(jiān)管平臺建設(shè)；編制了重慶市《公共建筑能耗限額標(biāo)準(zhǔn)》、重慶市《機(jī)關(guān)辦公建筑能耗限額標(biāo)準(zhǔn)》等標(biāo)準(zhǔn)。 基于數(shù)據(jù)平臺，在既有建筑改造與性能提升層面建立了既有建筑節(jié)能改造技 術(shù)體系，形成建筑節(jié)能量核算機(jī)理，建立既有公共建筑室內(nèi)物理環(huán)境等級與評 價(jià)體系，研發(fā)室內(nèi)物理環(huán)境綜合提升集成技術(shù)，開發(fā)室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測與調(diào)控動(dòng)態(tài)響 應(yīng)裝備，實(shí)施既有公共建筑室內(nèi)物理環(huán)境綜合改善工程示范。開發(fā)了 “既有公共 建筑室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)庫平臺軟件”；申請了 “一種動(dòng)態(tài)新風(fēng)系統(tǒng)及多參數(shù)調(diào)節(jié) 控制方法”、“一種基于送風(fēng)空氣品質(zhì)預(yù)警的新風(fēng)系統(tǒng)的智能控制方法"、“基 于室內(nèi)熱舒適狀態(tài)的空調(diào)系統(tǒng)啟停控制裝置及控制方法"、“一種集中空調(diào)節(jié)能 控制系統(tǒng)及其控制策略”等發(fā)明專利；編寫了《公共建筑節(jié)能改造技術(shù)與應(yīng)用一 一以重慶市為例》、《既有公共建筑室內(nèi)物理環(huán)境改造技術(shù)指南》等專著；制定 《公共建筑節(jié)能改造節(jié)能量核定導(dǎo)則》、《公共建筑能源管理技術(shù)規(guī)程》、《多 參數(shù)室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測儀器》、重慶市《公共建筑節(jié)能改造節(jié)能量核定辦法》等政策 辦法、標(biāo)準(zhǔn)等。 研究成果獲得2011年重慶市科學(xué)技術(shù)成果、2012年“重慶市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)科技 進(jìn)步三等獎(jiǎng)”與2012年度“華夏建設(shè)科學(xué)技術(shù)三等獎(jiǎng)"，并得到課題驗(yàn)收專家組 一致好評，解放軍后勤工程學(xué)院少將劉安田教授專家組認(rèn)為：“研究成果為本市 公共建筑的節(jié)能運(yùn)行管理和節(jié)能改造提供了依據(jù)，具有指導(dǎo)意義，并建議對課題 取得的成果積極組織推廣應(yīng)用”。

微生物燃料電池（MFCs）是利用微生物的新陳代謝氧化化學(xué)物質(zhì)并釋放電子，把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的一種電化學(xué)裝置。MFCs由于具有去污和產(chǎn)電雙重功能，是一種“綠色”能源。其最具潛能的應(yīng)用是污水處理，即利用微生物分解污水中的有機(jī)物，并將轉(zhuǎn)化為可用的電能。且整處理過程不用曝氣，可節(jié)省大量的耗能。目前，微生物燃料電池的發(fā)展和應(yīng)用中最大的障礙是材料的成本和性能。 本研究利用低成本的天然木質(zhì)纖維素為原料，采用直接碳化的方法來制備三維大孔碳材料作為微生物燃料電池的陽極材料，并取得突破性進(jìn)展，。 相關(guān)系列研究結(jié)果2012年分別發(fā)表在Journal Material Chemistry, ChemSusChem 以及Energy & Environmental Science等國際權(quán)威雜志上。特別地，基于天然纖維制備的波紋層狀三維碳陽極，陽極電流密度提高了10倍，達(dá)到了200 A m-2，該結(jié)果2012年已發(fā)表在能源環(huán)境領(lǐng)域頂級雜志Energy & Environmental Science上，影響因子9.61. 該研究成果制備的材料成本低，性能優(yōu)異。該研究成果結(jié)合我們的陰極氧氣還原催化劑的研究成果，以及后續(xù)的隔膜研究成果，將可微生物燃料電池的在污水處理中的規(guī)模化應(yīng)用。

本發(fā)明公開了一種液態(tài)循環(huán)銻陽極管式直接碳固體氧化物燃料 電池電堆系統(tǒng)及其制備方法，屬于燃料電池領(lǐng)域。電池電堆系統(tǒng)包括 電池電堆、氧化銻收集池、燃料池、燃料加載裝置，電池電堆頂部設(shè) 置有電池電堆出口，并底部設(shè)置有電池電堆入口；氧化銻收集池頂部 設(shè)置與電池電堆出口相連通的氧化銻收集池入口，并其底部設(shè)置有供 氧化銻流出的氧化銻收集池出口；燃料池頂部設(shè)置有燃料加載裝置， 該頂部同時(shí)還設(shè)置有與氧化銻收集池出口相連通的燃料池入口

隨著城市規(guī)模迅速膨脹，淡水資源嚴(yán)重缺乏、工業(yè)廢水處理率低，城市的生態(tài)環(huán)境惡化成為制約城市發(fā)展的主要問題。以北京為例，數(shù)據(jù)顯示目前人均占有用水量不足300 立方米，不及國際公認(rèn)的缺水下限的1/3，僅為全國平均水平的1/8。這其中，工業(yè)用水量所占的比重很大。而冷卻水用量占工業(yè)用水的60～65%。因而，解決好冷卻水循環(huán)回用的問題，可以對城市的發(fā)展帶來促進(jìn)作用。在冷卻水處理中，需要去除水中的鈣鎂等結(jié)垢性離子。這些離子通常是通過水處理劑使之沉淀，再利用固液分離技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的。傳統(tǒng)的固液分離技術(shù)（如澄清池等）中存在占地體積大、分離效率低、適用面窄、操作彈性小、對微細(xì)顆粒無法去除等缺點(diǎn)。由于傳統(tǒng)固液分離技術(shù)缺點(diǎn)較多，人們一直關(guān)注新型分離技術(shù)的開發(fā)及應(yīng)用，因此利用膜實(shí)現(xiàn)的微濾技術(shù)得到了迅速的發(fā)展。微濾技術(shù)是利用微孔膜本身極小的微孔（孔徑一般為0.1～10 微米）對顆粒的吸附、截留、篩分等作用進(jìn)行分離。微濾技術(shù)的核心為膜材料的選擇，在眾多的膜材料中，由于聚四氟乙烯(PTFE)不吸水、熔點(diǎn)高(327℃)、使用溫度范圍廣(-200～260℃)，具有不燃性及熱穩(wěn)定性、摩擦系數(shù)小，尤其具有耐化學(xué)性(能耐許多高腐蝕性介質(zhì))、耐氣候性及抗電性等，因此成為國內(nèi)外表面過濾首選材料。PTFE 膜極低的表面張力可以降低膜污染，并使膜的清洗操作更為簡便。但PTFE 膜的強(qiáng)疏水性卻限制了其在水溶液體系處理中的應(yīng)用。本技術(shù)基于配位鍵合理論對常規(guī)的聚四氟乙烯疏水膜進(jìn)行改性，得到親水性聚四氟乙烯膜，用于水處理領(lǐng)域中的微濾技術(shù)，新技術(shù)應(yīng)用前景廣闊。 技術(shù)指標(biāo)：1、過濾后溶液SS<1mg/L；2、可在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化性、強(qiáng)溶劑性條件下應(yīng)用；3、操作壓力0.05～0.15Mpa；4、處理溫度5～150℃；5、處理通量1～1.1m3/m2·hr；6、使用壽命≥1 年。應(yīng)用范圍：可以適用于工廠循環(huán)水處理、污水處理及其它涉及固液分離過濾技術(shù)的領(lǐng)域。市場分析：隨著人們環(huán)保意識的增強(qiáng)、各項(xiàng)環(huán)保制度規(guī)定的日益嚴(yán)格、水資源的嚴(yán)重缺乏，對工業(yè)及生活廢水的資源化處理已成為當(dāng)務(wù)之急，尤其是對于工業(yè)廢水的處理迫在眉睫。而本工藝具有過程簡單易行、能耗低、分離速度快、分離效率高、使用周期長等優(yōu)點(diǎn)，因此，本項(xiàng)目具有廣泛市場應(yīng)用前景。效益分析：利用本技術(shù)改性的親水聚四氟乙烯膜，成本較低，整個(gè)處理工藝設(shè)備簡單，投資少，操作成本低，與傳統(tǒng)技術(shù)相比能耗大大降低，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

本項(xiàng)目國際上首次實(shí)現(xiàn)了分子篩膜材料的連續(xù)化合成。解決了無機(jī)分子篩膜材料生產(chǎn)的品質(zhì)穩(wěn)定性難題，保障了超低缺陷分子篩膜材料的大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用。 本項(xiàng)目基于國際首創(chuàng)的微波介電合成技術(shù),通過微波連續(xù)鍍膜裝備的自主研發(fā)，進(jìn)一步強(qiáng)化微波合成過程中的非熱效應(yīng)（如Maxwell-Wagner效應(yīng)，選鍵活化效應(yīng)等)，弱化熱效應(yīng)，在國際上首次實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量分子篩膜材料的連續(xù)化生產(chǎn)。專家組鑒定意見為:項(xiàng)目自主開發(fā)了連續(xù)化微波鍍膜技術(shù)、自動(dòng)化膜管后處理技術(shù)、分子篩膜管質(zhì)量在線檢測技術(shù)，并研制了相關(guān)生產(chǎn)與檢測設(shè)備，形成了自動(dòng)化分子篩膜連續(xù)生產(chǎn)線，年產(chǎn)量大于2萬平米，合格品率大于99%，優(yōu)級品率大于90%。這些指標(biāo)與代表國際領(lǐng)先水平的日本三井造船和三菱化學(xué)的數(shù)據(jù)相比，具有5倍以上的單線產(chǎn)能提升和15%以上的合格品率提升，解決了分子篩膜材料生產(chǎn)的品質(zhì)穩(wěn)定性難題。更為重要的是，利用微波合成技術(shù)將分子篩膜的構(gòu)成晶體從微米級縮小至納米級，極大程度上消除了傳統(tǒng)方法無法解決的系統(tǒng)缺陷，優(yōu)級品分子篩膜表現(xiàn)出世界領(lǐng)先的分離選擇性，為分子篩膜超深度脫水應(yīng)用奠定了重要基礎(chǔ)。