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小試階段/n重質(zhì)耐火材料輕量化是耐火材料重要的發(fā)展方向之一，開發(fā)能夠直接在工作層使用的輕量耐火材料對整個高溫工業(yè)節(jié)能減排具有舉足輕重的意義。然而，現(xiàn)有的制備方法所制備的多孔耐火骨料盡管熱導率低，但由于顯氣孔率高或孔徑大無法滿足工作層耐火材料抗渣性能的要求，因此，實現(xiàn)工作層耐火材料輕量化的關(guān)鍵在于制備顯氣孔率低、閉口氣孔率高、孔徑小的輕量耐火骨料。。本項目旨在克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，任務(wù)是提供一種顯氣孔率低、閉口氣孔率高、體積密度較小、平均孔徑小、熱導率較低和抗熔渣侵蝕能力強的微閉孔輕量剛玉耐火骨料及其制備

小試階段/n重質(zhì)耐火材料輕量化是耐火材料重要的發(fā)展方向之一，開發(fā)能夠直接在工作層使用的輕量耐火材料對整個高溫工業(yè)節(jié)能減排具有舉足輕重的意義。然而，目前所制備的輕量耐火骨料均存在顯氣孔率高、平均孔徑大的缺陷，在用于工作層時，材料抗渣性能將受到較大影響，難以達到實際工業(yè)生產(chǎn)的要求。。本項目旨在提供一種顯氣孔率低、閉口氣孔率高、體積密度較小、平均孔徑小、熱導率較低、耐沖刷和抗熔渣侵蝕能力強的輕質(zhì)微閉孔含鎂剛玉耐火骨料及其制備方法。。本項目基于納米氧化鋁的高溫超塑性，引入氧化鎂微粉與氧化鋁反應(yīng)原位生成尖晶石

研發(fā)階段/n具有層狀孔結(jié)構(gòu)的高通量、耐壓超濾膜，其特征在于：所述超濾膜的支撐層具有與超濾膜的膜面平行的大孔，這些大孔為多層結(jié)構(gòu)；采用如下方法制備制備：①．用聚合物、磁性材料、添加劑和溶劑配制膜液；磁性材料與聚合物兩者在膜液中總質(zhì)量中的含量為８～５０％，磁性材料與磁性材料＋聚合物的質(zhì)量比為３０～９９ｗｔ％；添加劑在膜液總質(zhì)量中的含量為２～１５％；②．在制膜的蒸發(fā)與凝膠過程中施加磁力線方向與膜面平行的磁場，磁場強度為１００～１８０００高斯。具有層狀孔結(jié)構(gòu)的超濾膜不僅滲透通量高，且在加壓運行過程中也不出現(xiàn)

本發(fā)明公開了一種基于近景攝影測量技術(shù)的半孔率統(tǒng)計方法，采用近景攝影技術(shù)對爆后臺階預裂面 和光爆面進行快速非接觸測量，獲取預裂面和光爆面空間三維信息，建立臺階面三維 DEM 模型。通過 影像識別技術(shù)，劃分預裂孔和光爆孔的孔痕，并根據(jù)孔痕在預裂面和光爆面上的不平整度來劃分每一個 炮孔半孔的長度。統(tǒng)計所有炮孔的半孔信息，計算得出評價此次爆破效果的半孔率。優(yōu)點是：本發(fā)明可 以極大地提高半孔率的統(tǒng)計精度，減小統(tǒng)計誤差，降低作業(yè)成本；采用數(shù)字近景攝影測量技術(shù)，可以獲 取更加完整的預裂面和光爆面信息，有利于爆區(qū)信息的存儲，同時也可以提高預裂和光爆效果評價的可 靠度

大功率射頻LDMOS器件以其線性度好、增益高、輸出功率大、熱穩(wěn)定性好、效率高、寬帶匹配性能好、價格低廉等方面的優(yōu)勢已經(jīng)成為基站、廣播電視發(fā)射機、航空電子、雷達等領(lǐng)域等應(yīng)用最廣泛的射頻功率器件。 本團隊利用優(yōu)化的法拉第屏蔽罩結(jié)構(gòu)和版圖布局技術(shù)，基于國內(nèi)8英吋工藝技術(shù)平臺，研制出大功率L 和S 波段RF LDMOS 器件（圖1），能夠提供完整的RF LDMOS器件的設(shè)計與研制方案。目前已制作出頻率0.5GHz，輸出功率>500W，功率增益>18dB、漏極效率>50%的單芯片RF LDMOS 器件；頻率1.2GHz，輸出功率>600W，功率增益>20dB、漏極效率>40%的L波段RF LDMOS 器件；頻率3.1GHz，輸出功率>80W，功率增益>10dB、漏極效率>35%的單芯片S波段RF LDMOS 器件（圖2）。 (a) (b) 圖1 RF LDMOS器件：(a)晶圓顯微照片 (b)封裝器件 a b c 圖2 RF LDMOS器件功率測試曲線：(a)P波段 (b) L波段 (c) S波段

本團隊利用優(yōu)化的法拉第屏蔽罩結(jié)構(gòu)和版圖布局技術(shù)，基于國內(nèi)8英吋工藝技術(shù)平臺，研制出大功率L 和S 波段RF LDMOS 器件，能夠提供完整的RF LDMOS器件的設(shè)計與研制方案。

我國是世界最大的鋁生產(chǎn)國和消費國，鋁產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的40%多，而且仍處于高速增 長中。但我國鋁土礦儲量僅占世界2.3%，按現(xiàn)有鋁工業(yè)發(fā)展速度靜態(tài)計算，我國鋁土礦資源 將只能用10年。煤炭是我國最主要的能源資源，不僅是重要的燃料，還是重要的化工原料。煤 炭開采的副產(chǎn)物煤矸石，其排放量約占煤炭開采量的10%-25%，目前我國煤矸石堆積量約40億 噸；煤燃燒利用的必然產(chǎn)物粉煤灰，占原煤質(zhì)量的15%-40%。目前我國粉煤灰堆貯量已超過30 億噸，而且每年以超過3億噸的量繼續(xù)產(chǎn)生。煤氣化、液化等產(chǎn)生的煤化工灰渣在我國年排放 約4000萬噸，未來40年我國將產(chǎn)生煤化工灰渣100-250億噸。由于地質(zhì)構(gòu)造原因，我國的煤系固 廢中氧化鋁含量較高，具有回收利用鋁資源的巨大潛力。 本項目采用界面活化方法誘導產(chǎn)生鋁硅酸鹽結(jié)構(gòu)缺陷，在少量助劑協(xié)同作用下激發(fā)配位體 大量重組而最終提高煤系固廢的反應(yīng)活性，并以工業(yè)大量副產(chǎn)稀鹽酸或硫酸為浸取劑，獲取多 種高附加值化工產(chǎn)品；對于提鋁殘渣，課題組有成熟技術(shù)生產(chǎn)保溫建筑材料,導熱系數(shù)小于0.1 W/m.K，防火等級達到A級，成本低于泡沫混凝土；另外還可用于生產(chǎn)其它高性能建材產(chǎn)品。 伴隨我國勞動力成本持續(xù)上升與環(huán)境保護日趨嚴峻，加大環(huán)境保護力度、緩解資源供給 瓶頸、推動循環(huán)經(jīng)濟形成較大規(guī)模、促進資源循環(huán)利用產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級是廢物資源化科技創(chuàng)新的 準則。本項目的開發(fā)成功可有效地解決煤化工灰渣的規(guī)模化處置和資源化難題，提供新型鋁資 源，并將形成能源、資源、化工、冶金、環(huán)保新型循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈，帶動我國新型煤化工技術(shù)進步 和相關(guān)產(chǎn)業(yè)升級。

新能源汽車的迅猛發(fā)展，為動力電池產(chǎn)業(yè)提供了萬億級的市場容量，到 2020 年底，城市公交、出租車及城市配送等領(lǐng)域新能源車保有量達 60 萬輛。目前使 用的石墨類伏擊材料容量低，無法滿足高能量密度的需求。該項目通過為動力電 池廠商提供高性能硅碳負極及其他負極材料，以提高純電動汽車的續(xù)航里程 2 倍以上。硅負極材料具有極高的理論容量(~4200 mAh/g)，其容量是現(xiàn)有商業(yè)化 的石墨負極的 10 多倍。但其充放電過程中產(chǎn)生的大體積膨脹(~400%)會嚴重影響 其循環(huán)壽命。我們團隊經(jīng)過數(shù)年研究，提出“清矽硅碳”使普通微米硅粉進行包 覆“均勻+可控”功能層的工藝過程實現(xiàn)“性能+成本”的最優(yōu)產(chǎn)業(yè)升級。美國能 源部高度評價了該項研究成果（2015 年僅有 2 項研究成果受此殊榮）。

太陽能作為一種潔凈和相對易于獲取的能源在未來的動力產(chǎn)品中將占有越來越大的比份。如何發(fā)展高光電能量轉(zhuǎn)換效率、高可靠性和低成本的太陽能電池是目前太陽能利用領(lǐng)域所面臨的關(guān)鍵問題。相對于第一代和第二代太陽能電池(轉(zhuǎn)換效率<<50％)，各國科學家紛紛研究不同的應(yīng)用于第三代太陽能電池的新材料和新結(jié)構(gòu)，目標是使光電轉(zhuǎn)換效率大于5 0％。近年來，一種具有微、納米量級特殊結(jié)構(gòu)的光伏材料成為太陽能電池的研究熱點。利用飛秒脈沖激光在極短的持續(xù)時間內(nèi)激發(fā)出極大的峰值能量，其在硅片的相互作用過程中具有很強的非線性效應(yīng)，聚焦燒蝕硅表面很小的一塊面積，形成規(guī)則排列的微納米結(jié)構(gòu)。這種微納米結(jié)構(gòu)由于表面積增大，對入射光波有很大的吸收，且對光的敏感性提高了數(shù)百倍，這些性質(zhì)對我們提高光電轉(zhuǎn)換效率具有很大的指導意義。這種材料與本底未處理材料的性質(zhì)相比，材料帶隙減小，對光的敏感性提高了數(shù)百倍，這使得其對波長為250—2500 nm的入射光波有大于90％的吸收；另外，黑硅比傳統(tǒng)材質(zhì)的硅的比重低。這些奇特的光電和物理性質(zhì)能進一步提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。根據(jù)光吸收效率，激子光量子效率，化學電勢效率以及填充因子計算總的光電轉(zhuǎn)換效率，普通硅基太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率只有1 5％，而基于微納結(jié)構(gòu)光伏材料的太陽能電池轉(zhuǎn)換效率可望達到50%-60%。 針對國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展在太陽能光伏技術(shù)方面的重大需求，發(fā)展利用超短脈沖激光制備具有優(yōu)異光電轉(zhuǎn)化效率的微納結(jié)構(gòu)光伏材料的新方法，以及通過探測光伏材料中非平衡載流子的能帶結(jié)構(gòu)及微分負電導等特性，探知光伏材料的光電轉(zhuǎn)換效率，從而篩選出轉(zhuǎn)換效率較高的微納結(jié)構(gòu)光伏材料，最終在發(fā)展新型、高效太陽能電池的新原理和新技術(shù)方面取得創(chuàng)新性突破，為我國研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高效第三代光伏電池打下堅實基礎(chǔ)。

利用大規(guī)模集成硅基納米光量子芯片技術(shù)，實現(xiàn)對高維度光量子糾纏體系的高精度和普適化量子調(diào)控和量子測量。 （圖一）基于硅納米光波導的大規(guī)模集成光量子芯片(可實現(xiàn)對高維量子糾纏體系的高精度、可編程、且任意通用量子操控和量子測量)       集成光學量子芯片技術(shù)，基于量子力學基本物理原理，使用半導體微納加工工藝實現(xiàn)單片集成光波導量子器件（包括單光子源、量子操控和測量光路，以及單光子探測器等），可以實現(xiàn)對量子信息的載體單光子進行處理、計算、傳輸和存儲等。集成光學量子芯片具有集成度高、穩(wěn)定性高、性能好、體積小、制造成本低等諸多優(yōu)點。因此，該技術(shù)被普遍認為是一種實現(xiàn)光量子信息應(yīng)用的有效技術(shù)手段。      利用硅基納米光波導技術(shù)實現(xiàn)的光量子芯片具有諸多獨特優(yōu)點，例如與傳統(tǒng)微電子加工工藝兼容、可集成度高、非線性效用強、以及工作波長與光纖量子通信兼容等。然而，迄今為止光量子芯片的復雜度僅限于小規(guī)模的演示，如集成少數(shù)馬赫-曾德干涉儀對光子態(tài)進行簡單操控。因此，我們迫切需要擴大集成量子光路的復雜性和功能性，增強其量子信息處理技術(shù)的能力，從而推進量子信息技術(shù)的應(yīng)用。       相干且精確地控制復雜量子器件和多維糾纏系統(tǒng)是量子信息科學和技術(shù)領(lǐng)域的一項難點。相對于目前普遍采用的二維體系量子技術(shù)，高維體系量子技術(shù)具有信息容量大、計算效率高、以及抗噪聲性強等諸多優(yōu)點。最近，多維度量子糾纏系統(tǒng)已分別在光子、超導、離子和量子點等物理體系中實現(xiàn)。利用光子的不同自由度，如軌道角動量模式、時域和頻域模式等，可以有效編碼和處理多維光量子態(tài)。然而，實現(xiàn)高保真度、可編程、及任意通用的高維度量子態(tài)操控和量子測量，依然面臨很多困難和挑戰(zhàn)。       針對上述問題，英國布里斯托爾大學、北京大學、丹麥技術(shù)大學、德國馬普研究所、西班牙光學研究所和波蘭科學院的科研人員密切合作，并取得了突破性進展。研究團隊提出并實現(xiàn)了一種新型的多路徑加載高維量子態(tài)方式，即每個光子以量子疊加態(tài)的形式同時存在于多條光波導路徑，從而實現(xiàn)了一個高達15×15的高維量子糾纏系統(tǒng)。通過可控地激發(fā)16個參量四波混頻單光子源陣列，可以制備具有任意復系數(shù)的高維度量子糾纏態(tài)。通過單片集成通用型線性光路，可對高維量子糾纏態(tài)進行任意操控和任意測量。因此，該多路徑高維量子方案具有任意通用性。與此同時，團隊充分利用集成光路的高穩(wěn)定性和高可控性，實現(xiàn)了高保真度的高維量子糾纏態(tài)，如4、8和12維度糾纏態(tài)的量子態(tài)層析結(jié)果分別為96、87% 和 81%保真度，遠超其他方式制備的高維量子糾纏態(tài)性能。       更重要的是，團隊通過硅基納米光子集成技術(shù)，實現(xiàn)了目前集成度最復雜的光量子芯片（圖一所示），單片集成550多個光量子元器件，包括16個全同的參量四波混頻單光子源陣列、93個光學移相器、122個光束分束器、256個波導交叉結(jié)構(gòu)以及64個光柵耦合器，從而達到對高維量子糾纏體系的高精度、可編程、且任意通用量子操控和量子測量。       研究進一步利用該高維光量子芯片技術(shù)，驗證高維度量子糾纏系統(tǒng)的強量子糾纏關(guān)聯(lián)特性，包括普適化貝爾不等式和EPR導引不等式等，證明量子物理和經(jīng)典物理定律的重要區(qū)別。例如，對4維度量子糾纏態(tài)，實驗觀察得到了2.867±0.014的貝爾參數(shù)，不僅成功違背經(jīng)典物理定律61.9個標準差，而且超過普通二維糾纏體系的最大可到達值的2.8個標準差。研究還首次實現(xiàn)高維量子系統(tǒng)的貝爾自檢測和量子隨機放大等新功能，例如，對3維度最大糾纏態(tài)和部分糾纏態(tài)的自檢測保真度約為76%，對14維以下糾纏態(tài)均實現(xiàn)了量子隨機放大功能。