清华大学 电机工程与应用电子技术系.pdf
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1、1 2018年山东省重点研发计划(高校科研体制改革试 点项目)申报指南 一、橡胶材料及加工成型装备 总体要求:总体要求:提高我国橡塑材料及高端加工装备的自主创新和国际 竞争力并推动相关研究成果的转化应用,支持引领性、标志性、颠覆 性的新材料、新技术研究与开发,加快实现由“山东制造”向“山东 创造”的战略性转变。 1 1、生物质硅轮胎溯源绿色制造关键技术开发与产业化、生物质硅轮胎溯源绿色制造关键技术开发与产业化 研究内容:研究内容:以“溯源绿色”为总体设计思想,采用稻壳深度加工 和综合利用获得的生物质硅材料,进行生物质硅材料结构剖析技术、 生物质硅材料表面处理技术、国产溶聚丁苯/生物质硅材料配合
2、技术、 橡胶低温连续混炼技术等生物质硅轮胎溯源绿色制造关键技术开发, 并通过以上核心关键技术的集成创新,开发出低滚动阻力、高耐磨、 节油高性能绿色轮胎,并实现产业化。 考核指标:考核指标:实现生物质硅材料在绿色轮胎中的应用,使开发的绿 色轮胎的滚动阻力和抗湿滑性达到欧盟轮胎燃料标签法案的 B/C 级标 准;建设 100 万套的生物质硅轮胎溯源绿色制造示范生产线,达到国 外同类技术水平,发表论文 2-5 篇,申请专利 1-3 项。 2 2、橡胶复合材料微波硫化传热机理及连续硫化工艺研究、橡胶复合材料微波硫化传热机理及连续硫化工艺研究 研究内容:研究内容:设计微波谐振腔和建立合理的耦合口阵列模型,
3、研究 谐振腔及波导对橡胶复合材料内部温度场的影响机制,研究微波频率、 2 功率等工艺参数及硫化反应热对橡胶复合材料微波硫化传热特性的影 响机制,建立橡胶复合材料微波硫化介电损耗生热-交联反应热耦合作 用下的传热模型;研究微波频率范围内橡胶复合材料内部的微波衰减 规律及微波穿透深度,获得橡胶复合材料各部位硫化程度,建立橡胶 复合材料微波硫化差异化热量供需模型;研究聚四氟乙烯或陶瓷混合 材料定型模具类型、尺寸对橡胶复合材料微波硫化温度场及硫化程度 的影响,设计惰性气体充压系统、承载输送装置、启合模装置、液压 传动装置、机架支撑装置等,研发橡胶复合材料微波连续硫化工艺及 装备。 考核指标:考核指标:
4、建立一套橡胶复合材料微波连续硫化智能示范装置; 与传统硫化生产线或传统硫化装置相比,新的装置在单个橡胶制品硫 化升温时间降低 7%以上,综合生产效率提高 10%以上,单位能耗降低 15%以上,橡胶制品硫化均匀性及硫化质量大幅度提高;申请微波硫化 装置相关发明专利 2 件,实用新型专利 2-3 件,制定橡胶微波硫化相 关技术标准 1 项,发表 SCI 论文 2-3 篇,获得高水平研究报告 1 份。 3 3、高性能液体橡胶的关键制备技术开发与产业化、高性能液体橡胶的关键制备技术开发与产业化 研究内容:研究内容:针对国防军工的高端需求,开发新功能化、高附加值 以及国防配套型号的功能液体橡胶产品。力争
5、通过高端橡胶新材料的 开发与应用,推进国家军事技术创新,并促进军民融合新材料的发展。 以异戊二烯为单体,开发新的聚合方法和工艺路线,实现聚异戊二烯 液体橡胶的中试生产,实现对产品的粘度、官能团以及聚合物链构型 的控制。建立高性能橡胶合成、表征、加工与评估一体化平台,为新 型功能化液体橡胶的应用研发提供理论指导和技术储备。 3 考核指标:考核指标:开发 3 种以上基于聚异戊二烯的高性能、高附加值、 安全环保的特定功能化新型液体橡胶产品,实现产品的色泽透明、粘 度6.9Pas、分子量4800、末端官能团度1.95,以及聚合物链构 型的控制,建立现代化中试研发试验生产基地,实现 5 吨年的中试 能力
6、。力争三年内获取军工应用型号产品。申请发明专利 2-3 件,发 表 SCI 论文 3-5 篇。 4 4、高速列车橡胶内风挡制备关键技术研发、高速列车橡胶内风挡制备关键技术研发 研究内容:研究内容:高速列车橡胶内风挡结构复杂,壁薄、尺寸大、整体 呈环形且断面呈开口向内的 U 型结构,需要注射成型。从配方、设备、 模具到工艺技术,国内技术一直没能解决,设备与产品一直需要从日 本进口。而一带一路国家战略的实施,中日两国的高铁技术必将在国 际上展开激烈竞争。为了打破国外垄断,提高关键加工装备国产化, 进行橡胶内风挡制备关键技术的研发意义重大。 考核指标:考核指标: 研发超大型橡胶注射机注射成型技术,
7、注射量 35000c.c, 锁模力 24000KN;研发大型低阻力冷流道技术和自适应注射喷嘴技术; 研发超大型橡胶注射成型模具,模具尺寸 1500mm3000mm;研发适于 注射成型的橡胶内风挡配方及工艺;目标希望实现单套设备生产能力 达 8000 套/年,实现产值 4000 万元。关键技术具有自主知识产权,申 请国家发明专利 2-3 项,实用新型专利 2-3 项,在核心期刊发表论文 3-5 篇。 二、陶瓷材料 总体要求:围绕高技术陶瓷、陶瓷工业废渣利用、矿渣在陶瓷工 业上的应用等关键技术问题开展创新研究,以提升山东省陶瓷产业技 4 术水平和可持续发展能力、提高山东省陶瓷产品的技术含量和附加值
8、。 1 1、耐高温抗极端热震陶瓷基复合材料关键技术、耐高温抗极端热震陶瓷基复合材料关键技术 研究内容:研究内容:陶瓷是高温领域不可缺少的重要工程材料,但是陶瓷 材料抗热震性差的致命弱点成为制约其工程应用的瓶颈问题。本项目 针对耐高温陶瓷抗热震性差等关键技术问题,结合金属双辊薄带铸轧 技术和航天防热技术对耐高温、抗热震、抗腐蚀、隔热等材料性能需 求,研究耐高温抗极端热震新型陶瓷基复合材料体系的设计、组织结 构与性能评价,开发耐高温抗极端热震新型陶瓷的复合增韧技术和界 面控制技术,开发耐高温抗极端热震陶瓷基复合材料典型部件的制备 工艺与装备。 考核指标:考核指标:开发出耐高温抗极端热震陶瓷基复合材
9、料 2-3 种,突 破耐高温抗极端热震陶瓷基复合材料部件制备关键技术 2-3 项。材料 性能达到下列指标:室温抗弯强度 200MPa、高温抗弯强度100MPa (1400) 、热膨胀系数 1.8x10 -6K-1(20-1000) 、导热系数 10.0W/mK(20-1000) 、从 1400至液氮淬冷剩余弯曲强度80MPa。 开发出适合较大规格耐高温抗极端热震陶瓷基复合材料部件的制备工 艺与装备,制备出双辊薄带铸轧用侧封板样件(尺寸 300x200x10mm) 和航天防热样件(400x100mm) ,并通过相应实验考评。申请发明专 利 3-4 项;发表 SCI/EI 收录论文 4-6 篇。
10、2 2、陶瓷中空纤维膜及其在空分系统应用关键技术、陶瓷中空纤维膜及其在空分系统应用关键技术 研究内容:研究内容:针对山东省化工、冶金行业在清洁生产、环境保护、 能源高效利用等方面对空气产品如高纯氧气、氮气的广泛需求,开发 新型高强度、高稳定、高氧离子迁移率的陶瓷膜材料;研发高分离效 5 率、长效稳定的陶瓷中空纤维膜空气分离系统;研究高温黏结、密封、 膜组件放大等关键技术;设计和构建规模化陶瓷中空纤维膜空分装置 的自动控制和检测系统。 考核指标:考核指标:解决陶瓷中空纤维膜材料高温下化学、机械和热稳定 问题,突破膜组件高温黏结密封等关键技术 2-4 种,申请发明专利 2-4 项。设计开发高性能陶
11、瓷透氧膜材料,氧渗透率 800C 达到 5mL/min/cm2 以上;创制空气分离膜组件,整体机械强度抗弯超过 200MPa,制氧流量20L/min,单程制氧浓度99.5%;空分系统可连 续运行 5000 小时以上,性能衰减率10%;运行成本小于 0.005¥/L,三 年内实现产业化;发表 SCI 二区以上学术论文 5-10 篇。 3 3、利用陶瓷废渣制备高性能建筑材料关键技术、利用陶瓷废渣制备高性能建筑材料关键技术 研究内容:研究内容:针对山东省陶瓷业固体废弃物的综合利用和建筑节能 与结构一体化新型墙体材料的需求,研究陶瓷废渣的理化性质及其材 料化利用属性、陶瓷废渣的预处理及其活化方法、影响
12、陶瓷废渣蒸压 多孔硅酸盐材料性能的关键因素;研发陶瓷渣粉料浆的分散、浇注、 预养及气孔结构的调控技术;蒸压制度(升温速率、饱和蒸汽压力、 温度及蒸压时间)与制品性能的关系、蒸压养护工艺技术、材料矿物 相的水热转化及晶胶比控制技术;建立陶瓷废渣蒸压多孔硅酸盐材料 的评价方法。 考核指标:考核指标:突破利用陶瓷废渣制备蒸压多孔硅酸盐建筑材料制备 关键技术 23 项;创制体积密度425kg/m 3、抗压强度3.5MPa、导热 系数0.085Wm -1K-1,干燥收缩值0.3mm/m,抗冻融系数0.85 的 蒸压陶瓷废渣多孔硅酸盐制品;制备过程节能、环保,陶瓷废渣等工 6 业废弃物的利用率达到 75%
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