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成果的背景及主要用途： 作為國家中長期科學技術發展的 11 個重點領域之首的能源領域，發展高效 潔凈超(超)臨界燃煤發電機組是實現節能減排的重要途徑，而蒸汽溫度和壓力的 提高使得高溫管道等設備的服役環境更加惡劣，特別在最薄弱的焊接接頭部位， 頻繁的早期失效事故引起的機組非計劃停運往往造成巨大的經濟損失，甚至導致 嚴重的人員傷亡。因此，對設備進行科學準確的評估與預測，避免突發性的早期 失效，是保證機組安全運行的關鍵。 技術原理與工藝流程簡介： 該項目在國家自然科學基金委、天津市科委及電力行業的大力支持下，針對 超(超)臨界機組關鍵高溫設備，探明了耐熱鋼焊接細晶區 IV 型開裂、焊縫內部 埋藏裂紋、插套焊接頭振動疲勞開裂等典型早期失效的產生機理，并提出了耐熱 鋼焊接工藝、現場局部熱處理規范、插套焊焊接工藝與焊趾熔修用焊接材料等相 應的延壽技術；開發了在役高溫設備實時老化性能的微創測試技術與設備，建立 了基于蠕變損傷累積的剩余壽命評估技術；揭示了殘余應力和拘束水平對蠕變裂 紋擴展行為的影響機制，建立了定量考慮這兩者影響的高溫缺陷壽命預測模型， 豐富了高溫壽命評估方法。與國內外同類技術相比，該項目提出的壽命預測模型 的精度大大提高，延壽技術更科學、全面、有效。 技術水平及專利與獲獎情況： 經專家鑒定，達到了國際先進水平。該項目共申請國家發明專利 11 項（已 授權 4 項）、獲軟件著作權 3 項；發表論文 31 篇，其中 SCI 論文 12 篇，EI 論 文 9 篇，并多次在國內外學術會議上做大會報告。 應用前景分析及效益預測： 該項目推動了我國超(超)臨界機組高溫部件壽命評估與延壽技術的發展，解 決了超(超)臨界機組目前面臨的早期失效難題，不僅可保證機組的安裝質量，而 83天津大學科技成果選編 且減少了不必要的返修，減少機組因非計劃停運和檢修周期超期帶來的巨大發電 損失，對機組的安全經濟運行具有重要意義。 應用領域：新技術 技術轉化條件： 近三年來，該項目開發的壽命評估軟件與延壽技術在全國 10 個省市的 16 個電廠得到應用，經濟效益達 2.3 億元，取得了顯著的社會經濟效益。 合作方式及條件：根據具體情況面議

表面質量已經成為企業日益關注的內容，傳統人工檢測方法存在著檢出率低、工人勞動強度大等問題，已不適應企業對產品表面質量嚴格控制的要求。采用表面在線檢測系統是解決這些問題的惟一途徑。目前，發達國家的帶鋼生產線一般都配備有表面在線檢測系統，從熱軋生產線開始到冷軋的各條生產線，如酸洗、軋制、平整、涂鍍及精整等，對軋制過程中各條生產線的表面質量情況都進行了全連續自動跟蹤，不僅保證了產品的出廠質量，而且可以根據前面工序中的檢測情況指導后面工序的生產，提高了產品的成材率及生產效率，給企業帶來了巨大的經濟效益。本課題組于1998年開始在表面檢測領域進行研究，在一項歐盟國際間合作項目和多個國家及省部項目的支持下，于2002年研制出國內第一套具有自主知識產權的帶鋼表面質量在線檢測系統。該系統采用CCD攝像頭、圖像處理、模式識別、并行計算等一些前沿技術，并自主開發了圖像凍結技術、快速圖像處理和模式識別技術等多項創新技術，解決了表面質量在線檢測中的一些難點。該項研究成果經專家鑒定，整體技術具有國際先進水平。該產品于2003年7月獲得北京市“高新技術成果轉化項目”的認定。應用范圍 本產品可廣泛應用于鋼鐵、有色、造紙、塑料等行業，典型應用領域有：冷軋帶鋼、熱軋帶鋼、中厚板、鋁帶、鋁箔、銅帶、銅箔、紙帶、木材、塑料薄膜、陶瓷、紡織等生產線。目前，本產品已經應用于熱軋帶鋼、冷軋帶鋼、中厚板等多條生產線，系統達到的技術指標是： 檢測速度18 米/秒（可按用戶要求提高）； 檢測精度為0.3mm（可按用戶要求提高）；對生產線上常見缺陷的檢出率≥90%，常見缺陷的識別率≥80%。

研發階段/n成果簡介：FD-1坯布表面質量檢測系統包括由線陣CCD、圖像采集卡、工業計算機組成的分布式機器視覺系統的硬件結構以及圖像處理軟件等是產品升級、品質提升的首選。該技術與傳統工藝最大區別在于，采用分布式機器視覺系統和自主研發的檢測軟件代替人工肉眼檢測，可以滿足寬幅面、高速度、高精度的檢測要求，能夠實現檢測標準的統一，使得質檢工作的效率大幅提高。主要技術指標：該檢測機可可檢測坯布中的斷經、斷緯、粗節、粗經、緯檔、松邊、起球、污跡、孔洞等疵點，集自動探測、疵點定位、缺陷分類、布邊打標、質量評估等

隨著國民經濟的快速發展，國內汽車保有量迅速增加，對高品質汽車板的需求日益旺盛。目前，板材表面光潔性、涂漆性能是影響汽車外板關鍵因素，尤其是中高檔轎車，外板材料必須達到 O5 級表面水平（O5 級別要求鋼板表面無任何缺陷）。因此，控制汽車板材表面質量是鋼鐵企業生產中最重要的技術之一。當前高等級的汽車板生產難度極高，主要是存在以下三個難題：（1）汽車板澆鑄過程中水口結瘤物嚴重，影響汽車板質量與正常生產；（2）連鑄結晶器液面波動引起的界面卷渣缺陷；（3）大尺寸夾雜物及液態保護渣易出現在鑄坯表層。當前普遍采用鑄坯表面扒皮方法降低缺陷概率，然而此種方法耗費大量人力、物力，且不能從根本上解決高等級的汽車面板缺陷問題。因此，控制汽車板表面缺陷是打造高端 O5 板、實現高效節能穩定生產需解決的關鍵問題。（1）汽車板鋼連鑄浸入式水口結瘤控制技術。汽車板鋼 RH 精煉過程加入鋁粒，脫除鋼中[O]含量，生產 Al 3 O 2 夾雜物，在后續工藝中采用控制精煉渣系、提高軟吹時間、防止二次氧化等手段，減少鋼液中夾雜物含量。在實際連鑄生產過程中，Al 2 O 3 仍頻繁的造成水口結瘤，影響正常澆鑄。在水口結瘤物中發現，水口內壁結瘤物中普遍存在大量的凝固鋼，從而加劇水口堵塞的速度。本項目提出水口結瘤控制技術，在浸入式水口附近采用電磁加熱技術，通過調整電流頻率和強度，在水口內部附近產生高頻交變磁場，誘導此區域產生大量的焦耳熱，提高水口內壁溫度，避免由于鋼液滯留造成的凝鋼現象，降低水口堵塞幾率，避免由于偏流現象導致的界面卷渣行為，改善鑄坯表層質量，提高高端汽車板生產節奏的穩定性。（2）連鑄結晶器界面卷渣控制技術。通過改變浸入式水口類型、浸入深度、吹氬流量等操作參數可以改變連鑄結晶器內單環流—雙環流流動行為，從而改善界面波動，降低卷渣概率。當前研究吹氬條件下結晶器鋼液流動行為，普遍通過水模型進行物理模擬，而對實際生產過程中鋼渣界面的波動行為研究很少。因此在實際生產過程中，仍頻繁出現卷渣現象，遺留至鑄坯表層附近，嚴重影響汽車板的正常生產。本項目采用插釘板實驗，實驗測量澆鑄過程中鋼渣界面形狀和流速分布，確定獲得鋼渣界面的傳輸行為。通過優化操作工藝參數，實現連鑄結晶器界面卷渣的有效控制。與國內研究相比，能夠實現連鑄結晶器液面波動行為的實際測量，測量結果更為準確直觀，有效指導生產實踐。（3）初始凝固鉤尺寸控制技術。連鑄結晶器彎月面附近，高溫鋼液與結晶器銅板接觸良好，大量的凝固潛熱瞬時釋放，凝坯殼快速形成。在結晶器往復震動作用下，初始凝固坯殼被液態保護渣擠壓向鋼液內部彎曲，病形成初始凝固鉤。在非正常澆鑄條件下，初始凝固鉤尺寸較大，對上浮的大尺寸夾雜物和液態保護渣有較強的捕獲作用，造成鑄坯表層夾渣而遺留至鑄坯內部，并在后續軋制過程中極易形成汽車板表層缺陷。目前國內對彎月面附近初始凝固行為研究較少，開展凝固鉤捕獲大尺寸夾雜物與保護渣研究很少。本項目采用實驗檢測與數值模擬手段，研究結晶器彎月面附近凝固行為，研究凝固鉤形成過程及大尺寸夾雜物遷移、捕獲行為，分析關鍵工藝參數初始凝固行為影響，實現凝固鉤尺寸的有效控制，降低凝固鉤對夾雜物和保護渣捕獲概率。

中試階段/n該技術完成核心技術突破，形成了高效環保系列產品，全流程無廢綜合利用，且對施工人員無危害；打破了現有技術影響人體健康并造成大量廢酸排放的技術弊端。該技術相關產品主要包括：金屬表面處理劑、除油除污劑及清洗劑等，可用于金屬制品酸洗預處理、五金件清洗、壓濾陶瓷板清洗及日常油污清除等行業。市場預期：金屬表面酸洗預處理行業在全國已形成萬億產業規模，產品已經過上百家現場試驗，市場需求迫切，具備產業化推廣基礎，一旦技術得以在業內推廣，其經濟、環保及社會效益巨大。

檢測技術是現代制造業的基礎技術之一，是保證產品質量的關鍵。隨著現代制造業的發展，許多傳統的檢測技術已不能滿足其需要，主要表現在：現代制造產品種類越來越多，制造精度越來越高，很多場合要求實時、在線、非接觸檢測；現代制造業的發展需要更快速、有效的產品檢測技術。視覺檢測技術是建立在計算機視覺理論基礎上的一門新興檢測技術，具有非接觸、速度快、精度高、現場抗干擾能力強等許多優點，能很好地滿足現代制造業對檢測的需求，在實際中正取得越來越廣泛的應用，如零件外形尺寸測暈、零件的缺陷檢查、零件裝配、機器人的引導和零件的識別等。 浙大團隊設計軸承表面視覺在線檢測系統，被檢軸承在機械運動工作平臺上，在計算機的控制下，以一定的速度和節拍在傳輸帶上運動，軸承在光源的照射下，其影像被投射到光學成像系統，CCD攝像頭將其接收的光學影像轉換成視頻信號輸出到圖像采織卡，圖像采媒卡再將視頻信號轉換成數字圖像信息供計算機處理。計算機運用各種算法對圖像數據進行預處理、軸承圖像分割、定位以及計算等，最終判斷所檢軸承是否為合格品，為合格品者則計算并輸出圖像的相對轉角，由機械執行機構（比如機械臂）根據此轉角完成軸承生產的下一工序。

合作的企業類型等。簡介請圖文并茂，字數1000字以內。）    在工件表面制備具有規則幾何造型的微觀形貌，即依照陣列排布的微坑或微凸起結構，可顯著改善其摩擦性能，延長使用壽命，減少能耗，對提高機械零件摩擦副性能有明顯工程價值，對于節約能源、保護環境有著重要的現實意義。    采用微細特種加工技術制作微凸起、微坑陣列表面結構，是基于微凸起和微坑的對應幾何關系，如采用形狀各異的陣列凸電極，依據反拷

動態表面海洋防污材料由華南理工大學海洋工程材料團隊研發，主要用于海軍裝備、船舶、海洋能源裝備等的生物污損防治。該材料具有獨特的主鏈降解性，在海水中形成不斷變化的動態表面，避免污損生物的附著。涂層在靜態條件下仍可不斷穩定拋光，實現對環境友好防污劑的控制釋放，可靜態、長效防污。此外，該材料在海水中可降解為無毒小分子，避免海洋微塑料的產生，對海洋環境友好。該成果打破了歐美日在該領域的長期技術壟斷。 已應用于軍/民用船舶（數百艘）、南海島礁用波浪發電平臺、水下探測器等海洋工程裝備，并在核電站試用，防污效果優異。

荷葉出淤泥而不染的自清潔性能、蛾翅膀表面的自清潔性能、水黽的腿在水面上自由行走而不下沉、魚體表面在油污污染的水中保持自身清潔等一系列自然界中的超疏水、超雙疏現象引起了許多學者的極大關注。近年來國內外關于超疏水、超雙疏的研究都有大量文獻報道。然而依照這些方法制備超疏水/超雙疏涂層的成本非常高且技術要求嚴格，進行大規模工業生產幾乎在短期內難以實現。2013年美國Ultra-ever Dry公司推出了世界首款，迄今為止也是唯一一家通過簡單噴涂即可實現超疏水界面的超疏水的涂層。    目前課題組已經成功開發了具有世界領先技術的超雙疏、自清潔涂層，此種納米涂層模擬荷葉表面結構，具有超疏水、超疏油自清潔性質，利用簡單噴涂可在布料、木材、紙張、金屬、建筑等材料表面，快速形成“荷葉效應”界面，并具有耐紫外線和一定的耐磨性質，具有自清潔、防水、防腐蝕、防凍、減阻、油水分離等作用，在建材、化工、石油、國防軍事、能源等領域具有廣闊的發展空間，是一種極具發展潛力的新材料。例如，直接噴涂在衣物、鞋帽、帳篷表面可實現自清潔、防雨功能，達到免清洗作用，并具有織物原有的透氣性；噴涂在高壓電網輸電支架以及風力發電扇葉上可防止結冰；噴涂木材表面可實現戶外的防潮、防霉；噴涂電路板上可實現防水、防潮；噴涂在高層建筑物表面可實現自清潔等等。 此外，此種材料的生產無排放、無污染。課題組已經實 現了小試生產制備，實驗室即可制備公斤級產品，已經能夠突破超雙疏涂層白色限制，得到各種顏色的超雙疏涂層；能夠對食用油、導熱油、甲苯、氯仿等實現超疏油；通過簡單調整可實現只超疏水但親油，噴涂后的織網可對油水兩相實現快速、簡便的油水分離。該技術已申請四項相關國家發明專利，目前正在積極與相關應用企業合作，推廣該產品的市場應用。