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语音识别模块WEGASUN-M6适用高质量进口外置麦克风，其他语音识别模块不适用。&麦克风充当了语音识别模块的&耳朵&，&耳朵&的好坏在一定程度上决定了识别率的高低，所以一个好的麦克风的重要性在这里就不多说了。本麦克风为本公司经过大量测试精挑细选的进口型号，适合用在WEGASUN-M6语音识别模块上的。为方便大家选配，我们分文不赚的，5元一个，成本价不议价。另外要注意的是，外置麦克风的选取不是灵敏度越高越好，因为我们模块是内置AGC的，你选高灵敏度的麦克风反而有可能使模块工作失常。&&本麦克风仅适用于本店WEGASUN-M6语音识别模块，其他模块均不适用，请慎拍！&
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科 技 成 果 汇 编哈尔滨工业大学科学与工业技术研究院2010.3&&&&哈尔滨工业大学科技成果汇编Ver. 2010前言哈尔滨工业大学坐落于中国的北方冰城哈尔滨，是隶属于工业和信息化部的 全国重点大学，创建于 1920 年。经过 90 年的建设，哈工大已经发展成为一所以 理工为主，理、工、管、文、经、法相结合，多学科、开放式、研究型的国家重 点大学。20 世纪 50 年代，哈工大是我国政府确定的学习苏联先进教育制度的两所 院校之一。1954 年哈工大进入国家首批重点建设的 6 所高校行列，1984 年再次被 确定为国家重点建设的 15 所大学之一，1996 年首批进入国家“211 工程”重点建 设的院校；1999 年被确定为国家“985 工程”重点建设的 9 所大学之一。 学校具有一支锐意进取、业务精良和作风过硬的师资队伍，他们教书育人， 科研攻关，硕果累累。学校有专任教师 2589 人，其中教授 888 人，副教授 1656 人，工程院院士、科学院院士 25 人（含双院士 2 人） ，国家教学名师 7 人， “长江 学者”34 人，教育部创新团队 9 个，有博士生导师 795 人。哈工大的学科建设以 航天特色为主，突出通用性为准则，充分发挥学科交叉、融合的优势，形成了由 重点学科、新兴学科和支撑学科构成的较为完善的学科体系。学校以学科划分为 21 个学院（系） ，其中本科专业 79 个、硕士学位授权一级学科 28 个、二级学科 148 个、博士学位授权一级学科 18 个、二级学科 82 个、博士后科研流动站 21 个、 国家重点学科 15 个，国家级重点实验室 8 个、国家工程研究中心 3 个、省（部） 级重点实验室（院、所、中心）37 个。哈工大还创办了深圳研究生院、威海校区， 建立了科学技术研究院和工业技术研究院，现在哈工大已经形成了“一校三区” 的办学格局。 2009 年学校科研经费总额达 15.98 亿元，在科研规模、水平和经费上均居全 国重点高校前列。学校取得了一批国内领先、接近或达到世界先进水平的科研成 果。 建校 90 年来，哈工大以她悠久的办学历史、优良的办学传统和深厚的文化底 蕴，为国家培养出了 10 余万优秀毕业生。如今哈工大人也在与时俱进、不断开拓， 在创建世界一流大学的道路上不断抒写着新的壮丽诗篇。地 址 ： 黑龙江省哈尔滨市南岗区一匡街 2 号 哈尔滨工业大学科学园 2H 栋 532 室 工业技术研究院 科技开发部 邮 编 ： 150080 电 话 ： 0 传 真 ： 3 E-mail ： @hit.edu.cn-I-&&&&哈尔滨工业大学科技成果汇编Ver. 2010目录大尺寸蓝宝石单晶 .......................................................................................................... 1 特种复合材料高压气瓶制造技术 .................................................................................. 2 高品质碳氮化钛超细粉的低成本制备技术 .................................................................. 3 高性能镁合金及镁基复合材料 ...................................................................................... 4 电子封装用铝基复合材料 .............................................................................................. 5 形变 W-Cu 电极材料制造技术....................................................................................... 6 连续纤维增强金属基复合材料包覆挤压工艺 .............................................................. 7 聚对苯撑苯并双恶唑（PBO）纤维 .............................................................................. 8 磷化锗锌晶体生长与器件制造 ...................................................................................... 9 含硫硅烷偶联剂产业化工艺的研究 ............................................................................ 10 超疏水金属网材料的制备 .............................................................................................11 超疏水纤维材料的制备 ................................................................................................ 12 聚丙烯纤维在混凝土材料中的应用研究 .................................................................... 13 高强度轻骨料混凝土的研制 ........................................................................................ 14 水泥高效复合助磨剂 .................................................................................................... 15 纳米稀土铬酵母制备的中试研究 ................................................................................ 16 新型环境催化材料介孔 TiO2 的自组装与应用........................................................... 17 直接甲醇燃料电池（DMFC）研制............................................................................. 18 电动汽车动力电源高孔率基板材料制造技术 ............................................................ 19 离子电池正极材料磷酸钒锂的合成与改性 ................................................................ 20 铝合金轮毂无氰浸锌合金技术和高耐蚀电镀技术 .................................................... 21 新型抗凝血涂层材料和技术 ........................................................................................ 22 高热裂敏感金属薄板焊接热裂与变形的控制研究 .................................................... 23 激光-TIG 电弧复合热源焊接技术 ............................................................................... 24 轻量化、高刚度复杂结构激光焊接技术 .................................................................... 25 高效、柔性自动化焊接装备技术 ................................................................................ 26 异种金属扩散连接技术研究 ........................................................................................ 27 陶瓷与金属连接技术研究 ............................................................................................ 28 陶瓷、陶瓷基复合材料与金属的的先进连接 ............................................................ 29 镁合金先进焊接技术与产业化研究 ............................................................................ 30 硬质合金木工刀具的焊接技术 .................................................................................... 31-I-&&&&哈尔滨工业大学科技成果汇编Ver. 2010铝、镁合金变极性 TIG/PAW 焊接工艺及设备 .......................................................... 32 点焊焊点质量实时成像自动检测与缺陷识别 ............................................................ 33 TIG 焊活性剂 ................................................................................................................ 34 扁平形焊条系列产品 .................................................................................................... 35 小型管状药芯焊丝生产设备及制丝技术 .................................................................... 36 陶瓷颗粒增强的复合钎料技术 .................................................................................... 37 汽车结构件内高压成形技术 ........................................................................................ 38 全方位离子注入技术 .................................................................................................... 39 多元等离子体基离子注入混合及多层复合膜技术 .................................................... 40 等离子体化学热处理设备及工艺 ................................................................................ 41 多功能等离子体表面改性装置 .................................................................................... 42 工模具表面的液中放电沉积陶瓷层技术 .................................................................... 43 大型铝合金制件液态模锻精密成形技术 .................................................................... 44 大型复杂镁铝合金铸造关键技术 ................................................................................ 45 绝缘陶瓷轴承（FAG） ................................................................................................ 46 表面陶瓷涂层柱塞、轴套类产品 ................................................................................ 47 IGCC 电站重型燃气轮机叶轮机械基础理论与关键技术.......................................... 48 混粉电火花精密加工技术 ............................................................................................ 49 特种加工数控机床系列产品与配套关键技术 ............................................................ 50 超精密机床 .................................................................................................................... 51 微机控制步进电机式低频振动攻丝机 ........................................................................ 52 激光加工新技术 ............................................................................................................ 53 九自由度弧焊机器人系统 ............................................................................................ 54 管道机器人技术 ............................................................................................................ 55 面向反恐侦察的微声爬壁机器人 ................................................................................ 56 智能服务机器人 ............................................................................................................ 57 面向光纤作业的微操作机器人 .................................................................................... 58 水平井牵引机器人 ........................................................................................................ 59 HIT/DLR 仿人形机器人灵巧手 ................................................................................... 60 仿人机器人舞蹈、足球系统 ........................................................................................ 61 汽车零部件自动化装配生产线 .................................................................................... 62 并联机床的研发与产业化 ............................................................................................ 63 数字化装配技术 ............................................................................................................ 64- II -&&&&哈尔滨工业大学科技成果汇编Ver. 2010金属橡胶阻尼减振技术 ................................................................................................ 65 超薄流体润滑及其应用 ................................................................................................ 66 先进设备的精密滚动轴承、润滑与密封技术 ............................................................ 67 数控纤维缠绕机 ............................................................................................................ 68 大功率超声功率源和换能器 ........................................................................................ 69 微小型正弦活齿减速器 ................................................................................................ 70 非圆行星齿轮液压马达 ................................................................................................ 71 MEMS 检测及微操作系统 ........................................................................................... 72 微弧氧化用宽范围调节系列直流电源 ........................................................................ 73 PECC 功率方波电流脉冲电源 ..................................................................................... 74 以超级电容器为能源的城市公交电动客车 ................................................................ 75 电动车辆用电机及其控制器 ........................................................................................ 76 高速高精度电主轴关键技术 ........................................................................................ 77 数控装备用直线电机关键技术 .................................................................................... 78 高档伺服系统 ................................................................................................................ 79 工业缝纫机伺服驱动系统 ............................................................................................ 80 5 万吨马铃薯精淀粉生产线 DCS 系统 ....................................................................... 81 螺杆泵用节能型永磁变速直接驱动电机系统 ............................................................ 82 中空轴三相混合式步进电动机 .................................................................................... 83 高温无刷直流电机系统 ................................................................................................ 84 高功率密度伺服电机 .................................................................................................... 85 高速无刷直流（永磁同步）电机 ................................................................................ 86 永磁交流力矩电动机系统 ............................................................................................ 87 电梯门机用永磁同步伺服电机 .................................................................................... 88 跑步机专用驱动器 ........................................................................................................ 89 新型旋转电磁热机 ........................................................................................................ 90 变频式智能型电动执行机构 ........................................................................................ 91 电动舵机交流伺服驱动系统 ........................................................................................ 92 双稳态电磁离合器 ........................................................................................................ 93 高分辨率电磁感应式电子白板 .................................................................................... 94 电池组监控及均衡管理系统 ........................................................................................ 95 水平井长冲程抽油机 PLC 变频控制系统................................................................... 96 CH40N11 型机车用长寿命无弧司空器继电器接触器............................................... 97- III -&&&&哈尔滨工业大学科技成果汇编Ver.
型铁路客车发电机仿真试验台 .......................................................................... 98 KDS-I 型铁路客车电器元件综合试验台 .................................................................... 99 KFS-I 型铁路客车电子防滑器仿真综合试验台 ....................................................... 100 ZBST-I 型轴温报警器综合试验台 ............................................................................. 101 TDL-II 型铁路客车电力连接器综合试验台 ............................................................. 102 LED 路灯驱动电源 ..................................................................................................... 103 轨道列车内外端门控制器 .......................................................................................... 104 车轮降噪阻尼器 .......................................................................................................... 105 基于 CAN 总线的电能质量监测系统........................................................................ 106 直流无刷压缩机变频空调控制器 .............................................................................. 107 电力系统自适应光学电流互感器 .............................................................................. 108 高性能无速度传感器矢量控制变频器研发及产业化 .............................................. 109 电力线载波通信模块 ...................................................................................................110 HID 灯高性能电子镇流器 ...........................................................................................111 逆变器共模电压抑制器 ...............................................................................................112 便携式钢丝绳探伤仪 ...................................................................................................113 吊车负载防摆控制技术 ...............................................................................................114 基于模糊神经网络的油田抽油机节能与保护装置研究 ...........................................115 制造业在线电子检测技术、产品 ...............................................................................116 交流励磁双馈电机变速恒频风力发电技术 ...............................................................117 智能网络化路灯照明管理系统 ...................................................................................118 路灯照明路段控制器 ...................................................................................................119 微机控制照明节电设备 .............................................................................................. 120 高精度在线式激光测厚仪 .......................................................................................... 121 高精度质量质心测量系统 .......................................................................................... 122 插针外径自动测量分选系统 ...................................................................................... 123 无线通信新型人工电磁媒质微波谐振腔及滤波器 .................................................. 124 半导体激光器脉冲特性参数测试系统 ...................................................................... 125 小型化超宽带无线通信天线 ...................................................................................... 126 计算机电话集成客服呼叫中心系统 .......................................................................... 127 RFID 系统 .................................................................................................................... 128 嵌入式系统科研成果 .................................................................................................. 129 汽车电子系列项目（一） .......................................................................................... 130- IV -&&&&哈尔滨工业大学科技成果汇编Ver. 2010汽车电子系列项目（二） .......................................................................................... 131 汽车总线技术的研究与开发 ...................................................................................... 132 多波长高温计 .............................................................................................................. 133 红外多波长辐射温度计 .............................................................................................. 134 脉冲加热动态热物性测量系统 .................................................................................. 135 可见光成像校准仪 ...................................................................................................... 136 “风包粉”系列浓淡煤粉燃烧技术 .......................................................................... 137 带预燃炉膛和烟气循环的燃煤热风炉 ...................................................................... 138 锅炉燃烧过程自动控制系统及控制软件 .................................................................. 139 中心给粉旋流煤粉燃烧技术 ...................................................................................... 140 日处理 100-10000kg 医疗垃圾焚烧炉....................................................................... 141 日处理 8t/d 高浓度有机废液（含实验室有机废液）焚烧炉及尾气净化系统 ...... 142 日处理 10-50t 高浓度含盐有机废液双温双床流化床焚烧炉.................................. 143 燃煤锅炉复合分级超低 NOx 排放燃烧技术 ............................................................. 144 适于高寒地区低硫煤的高效经济型湿法烟气脱硫技术 .......................................... 145 新型太阳能浅层地能供暖/供冷系统 ......................................................................... 146 燃气定向辐射器 .......................................................................................................... 147 化工原料内循环干燥器 .............................................................................................. 148 电镀废水回收装置的研究 .......................................................................................... 149 泡沫金属材料制备技术 .............................................................................................. 150 无铅无镉光亮化学镀镍及化学复合镀清洁生产技术 .............................................. 151 动力锂离子电池正极材料磷酸亚铁锂 ...................................................................... 152 水质远程在线监测网络技术研究 .............................................................................. 153 污水处理系列科研成果（一） .................................................................................. 154 污水处理系列科研成果（二） .................................................................................. 155 流域水环境安全预警与应急决策支持系统 .............................................................. 156 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.......................................................................................... 178 网络指纹门禁系统 ...................................................................................................... 179 色彩匹配系统研究 ...................................................................................................... 180 严寒地区居住建筑节能成套技术研究 ...................................................................... 181 对已建预应力混凝土楼板开洞用的工具锚 .............................................................. 182 土壤蓄冷与土壤耦合热泵集成系统的应用基础研究 .............................................. 183 城市供热、供水管网数字化系统 .............................................................................. 184 基于 GIS 的城市供热数字化系统.............................................................................. 185 多功能道路检测车 ...................................................................................................... 186 基于现有传感器的桥梁无线检测成套技术 .............................................................. 187 城市交通自适应信号控制理论与方法研究 .............................................................. 188 新型道路填缝料的研制与开发 .................................................................................. 189 橡胶颗粒路面应用技术的研究 .................................................................................. 190 牲畜排泄物处理回收技术 .......................................................................................... 191 豆瓣酱、酱油多菌种混合发酵剂 .............................................................................. 192 乳碱性蛋白的制备及应用 .......................................................................................... 193- VI -&&&&哈尔滨工业大学科技成果汇编Ver. 2010大尺寸蓝宝石单晶主要研究内容 蓝宝石单晶作为一种优良的透波材料，在紫外、可见光、红外波段、微波都具 有良好的透波率，可以满足多模式复合制导（如电视等）的要求；同时蓝宝石单 晶具有优良的机械性能、 化学稳定性和耐高温性能高， 强度高、 硬度大、 可在 2000℃ 的恶劣环境下工作。由于蓝宝石电绝缘、透明、易导热、硬度高，在民用领域得 到广泛应用，作为集成电路的衬底材料，替代了高价氮化硅衬底而被广泛用于超 高速微电子电路；是发光二极管（LED）衬底的首选材料，采用蓝宝石衬底材料 制成的发光二极管，其光源无灯丝、工作电压低，使用寿命可达 5 万到 10 万小时， 与白炽灯比，能够节电 90%，和荧光灯比能节电 50%；同时还可以做成光学传感 器以及其它一些光学通信和光波导器件，如高温高压或真空容器的观察窗、液晶 显示投影仪的散热板、有害气体检测仪和火灾监测仪的窗口、光纤通讯接头盒等。 技术特点及优势 1) 抗弯强度 400Mpa，断裂韧性 2.0MPa?m1/2； 2) 3) 4) 5) 硬度 Hv kg/cm2； 0.2-7μm 波段，透波率不小于 80%； 在 1-10GHz 微波波段，介电常数 9-11.5，介电损耗 tgδ&0.0001； 耐温 1450℃。实物照片负责人：左洪波-1-&&&&哈尔滨工业大学科技成果汇编Ver. 2010特种复合材料高压气瓶制造技术主要研究内容 该复合气瓶是一种新型的以金属材料为内衬， 使用特种纤维缠绕的大尺寸高压 气瓶。 结构分析与优化设计：基于复合材料所特有的性质，研究缠绕层材料的粘弹性 本构关系；在考虑固化度、化学反应热、缠绕压力、固化曲线和粘度等因素前提 下，考察缠绕和固化过程中树脂的流动模型；研究缠绕张力对内胆约束塑性变形 的影响；考虑材料、工艺和结构的一体化结构分析与优化的设计方法。 缠绕成型工艺研究：在结构分析与优化的基础上，根据理论分析的结果，对于 筒身直段与封头端均确定最佳缠绕工艺和型面结构设计型式。在满足强度和刚度 的条件下，要达到重量最轻、安全可靠性最高这一目的。 结构健康状况的智能监测：通过使用先进的智能监控手段，对其工艺全过程的 全结构应力场及温度场进行实时监控。 主要技术指标及水平 1、研究出符合国情的高压气瓶的结构分析和方案优化方法。 2、建立特种复合材料高压气瓶的设计标准。 3、开发、建立一整套质量考核、验证和评价特种复合材料高压气瓶的试验装 置。 4、 制造出体积为 20 升、 质量小于 6Kg、 工作压力为 40Mpa、 爆破压力为 70 Mpa 的特种复合材料高压气瓶。 本项目的完成将使我国高压气瓶的研制由全金属压力容器向以金属为内衬的 特种复合材料缠绕结构的高压气瓶迈进，从而在重量得到减轻的同时保证高压气 瓶的安全可靠性，这一点无疑是具有重大的经济效益。例如可以使天然气汽车的 天然气气瓶体积更大、更安全。所以该产品的的产业化前景非常光明，该产品的 开发具有极其重大的社会效益。 应用领域 化工、机械、原子能、轻工、造船、冶金和海洋开发。 实物照片负责人：史丽萍、赫晓东-2-&&&&哈尔滨工业大学科技成果汇编Ver. 2010高品质碳氮化钛超细粉的低成本制备技术主要研究内容 高品质亚微米级超细 TiCN 粉末的低成本合成技术。 技术指标 规模化生产条件下制备出纯度 98.6wt%， 氧含量低于 0.5wt%， 自由碳含量低于 2 0.4wt%，粒度 0.3-1.5μm 左右，比表面积在 2－10m /g 范围内，成分稳定，且 x 在 0-1 范围内稳定可调的 Ti（C1-xNx）粉体。Ti（C1-xNx）粉体的生产成本 95 元/公斤， 售价在 150 元/公斤。 技术水平 采用经济高效的燃烧合成工艺，产品的性价比在国内领先。 产业化前景 该技术已成熟，高性能、低成本、低能耗、设备厂房需求很低，且具有高的科 技附加值，非常适于产业化。 经济效益和社会效益 Ti(C， N)粉末是制备 Ti(C， N)基金属陶瓷的主要原料。 要制取性能优异的 Ti(C， N)金属陶瓷产品，其主要原料 Ti(C，N)粉末的质量和制造费用至关重要，直接关 系到 Ti(C， N)基金属陶瓷的性能水平和市场竞争能力。 本项目制备的 TiCN 粉末完 全可满足高性能 Ti(C，N)基金属陶瓷的要求，国内该产品缺口很大，极具开发前 景。在投入 300 万元基础上，每年的产量可达 100 吨，产值 1500 万元，利润 150 万元。 应用领域 硬质合金、仿金颜料、高温材料等领域的重要原料。 合作意向 技术转让、联合开发均可，投资规模约为 150-300 万元。 负责人：赫晓东、郑永挺-3-&&&&哈尔滨工业大学科技成果汇编Ver. 2010高性能镁合金及镁基复合材料主要研究内容 本项目在高性能镁合金以及镁基复合材料的制备和成型工艺、变形行为、微观 结构、力学性能、阻尼特性、摩擦磨损行为、机械加工、表面处理等方面开展了 大量的系统研究，开发了轻质、高比强、高比刚并同时具有高阻尼的新型镁合金 及镁基复合材料。这些新型镁合金及其复合材料具有广泛的应用前景。 技术指标高性能镁合金 密 度 1.80 ~ 1.90g/cm3 150 ~ 280MPa 250 ~ 370MPa 15 ~ 25％ Q-1 & 1 ~ 5×10-2 密 高性能镁基复合材料 度 2.10 ~ 2.20g/cm 200 ~ 300MPa 380~ 450MPa 70 ~ 80GPa Q & 1 ~ 5×10-1 -2 3屈服强度 抗拉强度 延伸率 阻尼性能屈服强度 抗拉强度 弹性模量 阻尼性能实物照片机械加工后的拉杆组件 (SiCw/AZ91 镁基复合材料)表面处理后的拉杆组件 (SiCw/AZ91 镁基复合材料)负责人：吴昆、郑明毅-4-&&&&哈尔滨工业大学科技成果汇编Ver. 2010电子封装用铝基复合材料主要研究内容 研制的电子封装用复合材料主要包括铝基和铜基两大类。 电子封装用铝基复合材料主要包括 SiCp/Al、AlNp/Al 和 Sip/Al 等复合材料。 它们采用专利挤压铸造方法制备，该工艺生产成本低、设备投资少、制成的材料 致密度高，且对增强体和基体合金几乎没有选择，便于进行材料设计。 “金属复合 材料与工程研究所”在这一工艺上拥有多项发明专利，技术成熟，并具有独立开 发新型材料的能力。 本电子封装材料具有低膨胀、高导热、机械强度高等优点，可以与 Si、GaAs 或陶瓷基片等材料保持热匹配。与目前常用的 W/Cu、Mo/Cu 复合材料相比，导热 性、热膨胀性能相当，但成本更低、质量轻，应用于微波器件、高性能、电力电 子模块等多种电子（或光电子）器件封装中，对降低成本、减轻重量会起到积极 的作用。国内电子电子器件对此类材料的需求颇为巨大，市场前景广阔。 主要技术指标SiCp/Al 密度(g/cm3) 热膨胀系数(×10-6/℃) (20~100℃) 导热率(W/(m·℃)) 弯曲强度(MPa) 弹性模量(GPa) 2.9 ~ 3.0 7.3 ~ 11.1 120 ~ 170 370 ~ 430 150 ~ 215 AlNp/Al 2.9 ~ 3.0 8.9 ~ 10.7 65 ~ 90 530 ~ 650 140 ~ 175 Sip/Al ~ 2.4 7.9 ~ 12 85 ~ 100 270 ~ 350 100 ~ 120实物照片用于某二种型号的电子封装用热沉和壳体负责人：武高辉-5-&&&&哈尔滨工业大学科技成果汇编Ver. 2010形变W-Cu电极材料制造技术主要研究内容 W-Cu 做为电极和电触头材料，被广泛应用在高压真空开关，断路器，等离子 焊接电极，导弹引信等。近十几年国际上在电火花机床打孔电极中普遍采用 W-Cu 做电极，在显示器等离喷涂电极上也普遍采用，在电子封装中特别是大规模积层 电路基极板用 W-Cu 板越来越多。市场需求量国际上每年以 25%速度增长。 我国是钨资源大国，储量世界第一，目前我国钨铜产业仅能生产低端产品，产 业规模均很小，技术落后，产品质量差，成本高。我国需求的中高档 W-Cu 制品主 要依赖进口， 价格昂贵， 是我国 W-Cu 产品价格的 8~10 倍， 特别是导弹引信 W-Cu 进口价格在 4.2 万元人民币/公斤，因此 W-Cu 材料称钨金。因此开展高档 W-Cu 材 料产业化具有广泛的市场前景和丰厚的利润。 本项目是在本课题组二十几年研究基础上， 发明的新的工艺方法具有生产效率 高，成本低，生产高端 W-Cu 材料，主要性能指标均超过国际上最好水平，有很强 的技术竞争优势。 该技术采用 W 与 Cu 粉末经大变形挤压致密， 获得近致密体 W-Cu 电极材料。技术研究已十分成熟。本发明已获得国家发明专利授权。 发明专利号：ZL 国际专利主分类号： 本项技术制造的 W-Cu 材料技术成熟，生产效率高成本低，性能达到国际上高 档产品最好水平。其主要性能指标比较见下表。高性能 W-Cu40 性能比较 国 别 合 金 制备工艺 热等静压 HIP HIP HIP HIP 热挤压 硬度（HB） 140 167 200 186 200 电导（m/?·mm） 27 36.8 34.6 35.4 40国际标准 DoDuCo 公司 PoLESE 公司 PLANSEE 公司 哈工大W-Cu40 W-Cu40 W-Cu40 W-Cu40 W-Cu40市场价格与本项目技术优势 若按国际市场价格
美元/公斤，本项目成本 500 元人民币/公斤，本 项目的利润空间之大，效益之高是显而易见的。 由于 W-Cu 材料是产业中消耗材料， 许多国外公司由于生产中需要不得不自己 生产，如果市场有专门企业生产高端 W-Cu 材料，价格便宜，这些大公司就购买， 自己不再去生产。 因此组建专门企业公司生产 W-Cu 高端高性能材料一定受市场欢 迎。 负责人：王尔德-6-&&&&哈尔滨工业大学科技成果汇编Ver. 2010连续纤维增强金属基复合材料包覆挤压工艺主要研究内容 开发了正向包覆挤压法用于 Pb-GF 新型复合丝材生产工艺， 该工艺具有生产简 单，设备要求较低，生产效率较高，产品质量好等特点。同时该种新型包覆挤压 工艺具有进一步深化研究的广阔前景，通过改变材料的类型，可以进一步开发出 更多的新型长纤维增强材料，如铅碳纤维增强材料、铝玻璃纤维增强材料、铝硼 纤维增强材料等一系列长纤维增强材料，这些材料和工艺的应用价值将为金属基 长纤维复合材料应用开辟新的途径。 应用行业 近十年来，连续纤维复合丝材由于其广泛的市场需求，也越来越受到人们的重 视。铅—玻璃纤维（Pb-GF）复合丝材在电动汽车（EVs）和混合型汽车（HEVs） 电源栅板，防辐射织物，隔音降噪材料等领域出现了广泛的市场需求。 技术指标 连续纤维增强金属基复合材料生产新型包覆挤压工艺可以采用两种不同的包 覆挤压方案：正向包覆挤压和侧向包覆挤压。 正向包覆挤压：温度，300℃，挤压力，200KN，包覆速率：22M/min； 测向包覆挤压：温度，300℃，挤压力，420KN，包覆速率：22M/min； 采用包覆挤压的新型工艺生产的 Pb-GF 复合材料具有抗拉强度高， 导电性能好 等特点。该种新型丝材其直径虽然只有 0.75-1.0mm，但其强度却高达 110MPa，是 同等纯铅强度的 10 倍。 实物照片包覆挤压工艺玻璃纤维及铅坯料样品包覆挤压复合丝材实物图负责人：王尔德-7-&&&&哈尔滨工业大学科技成果汇编Ver. 2010聚对苯撑苯并双恶唑（PBO）纤维项目简介 聚对苯撑苯并双恶唑(PBO)纤维被称为世界超级纤维之冠，被认为是目前综合 性能最好的一种有机纤维。其突出的特点是抗拉强度、模量高，耐冲击性能、防 弹性能好，耐高温、阻燃性能好。 哈尔滨工业大学在国家&863&高技术计划项目、总装备部预研项目、中国航天 科工集团项目的支持下，经过近十年的研究，在单体合成、PBO 聚合、液晶纺丝、 纤维改性、纤维表面处理研究方面取得了重要突破，建立了 PBO 纤维纺丝线，制 备出拉伸强度 5.0-5.5GPa，模量 240GPa 的高强度、高模量的 PBO 纤维。 经济效益和社会效益 目前 PBO 纤维只有日本东洋纺公司生产，对我国进行严密封锁。实现 PBO 纤 维的国产化生产，其战略意义巨大。据调查分析，目前仅在军工领域的需求量至 少为 200t/年（民用需求量预计在 1000t/年） 。该项目具有广阔的产业前景，并可产 生巨大的经济效益。该技术对于利用黑龙江化工原料、带动高性能纤维以及采油 工程、信息工程、飞机制造业的发展具有重要意义。 实物照片PBO 纤维纺丝系统及纤维热处理系统自制的高强 PBO 纤维和高模 PBO 纤维负责人：黄玉东-8-&&&&哈尔滨工业大学科技成果汇编Ver. 2010磷化锗锌晶体生长与器件制造主要研究内容 磷化锗锌晶体(ZnGeP2， 简称 ZGP)是一种性能优异的中远红外非线性半导体激 光晶体材料。利用 ZnGeP2 晶体可作为光参量振荡、光参量放大、混频和二次谐波 等的非线性光学介质材料。它是目前通过光参量振荡技术产生中红外激光输出的 最好的频率变换材料，可实现激光器全固态化、多波长可调谐和大功率输出，具 有工作稳定可靠、体积小、重量轻、便于携带等优点。全固态激光器为激光器发 展的重要趋势。在所有可通过光参量震荡产生 3~5μm 激光输出的晶体中，唯有磷 化锗锌晶体输出功率达到 10W 以上，这对于激光功率要求高的领域，具有重要意 义，在民用和军事领域应用非常突出。民用领域可应用于红外光谱，红外医疗器 械，药物检测，红外光刻，大气中有害物质的监测，远距离化学传感等。军事领 域可应用于星载、机载、舰载、弹载红外干扰机，夜视仪，战场中生化武器甄别， 作战目标仿真模拟等。 目前国际市场上 ZnGeP2 多晶料价格为 1 万美元/kg， 晶体价格为 10,000-15,000 3 美元/cm ；器件（10×10×15mm）价格 15,000-20,000 美元/块。 预计国内各方年需求器件 1 万块：包括红外医疗器械、药物检测、红外光谱、 远距离传感、大气监测、国防需求，产值 1.5 亿美元，约 10 亿元人民币。国际需 求：年需求器件 5 万块，产值 7.5 亿美元。国内外年总需求 9 亿美元，需求仍将快 速增加。 哈工大化工学院人工晶体研究所是国内唯一掌握该技术的单位。 申请国家发明 专利 6 项，其中 4 项已经授权。项目技术成熟，晶体各项性能指标达到国际先进 水平，部分指标达到国际领先水平。部分器件已经提供国内相关部门使用。 主要技术指标 晶体指标 晶体尺寸 φ20×100mm；3-8μm 吸收系数&0.1cm-1；2.05μm 吸收系数&0.3cm-1。 器件指标 器件尺寸 10×10×15mm；有效通光孔径 80%；通光面平行度&2arcmin；通光面 垂直度&15arcmin；定向偏差&0.5°。 负责人：杨春晖-9-&&&&哈尔滨工业大学科技成果汇编Ver. 2010含硫硅烷偶联剂产业化工艺的研究项目简介 本合成方法的特点是在溶有缓冲剂的水相中加入相转移催化剂来合成双-[3（三乙氧基）硅丙基]四硫化物/双-[3-（三乙氧基）硅丙基]二硫化物，由于运用了 相转移催化技术并且加入缓冲剂来控制溶液相的 pH 值， 从而杜绝了副产物硫化氢 的生成，并且防止了氯丙基三乙氧基硅烷的水解凝胶现象，使水相中合成的双－ 〔 （三乙氧基硅）丙基〕－四硫化物具备了成本低、纯度高、外观好、保存周期长 等优点。 双-[3-（三乙氧基）硅丙基]四硫化物/双-[3-（三乙氧基）硅丙基]二硫化物是硅 烷偶联剂家族中一个重要品种。它在橡胶中所起的作用为：生胶的偶联剂、软化 剂和补强剂。特别能改善白炭黑在橡胶中的表面活性，对黑炭黑也有明显的效果， 使硫化胶具有高强度、抗撕裂等特点，是高档橡胶制品的必需添加剂。该产品广 泛用于轮胎胎面，胎体及橡胶与钢丝的粘合，胶辊，乳胶制品、传送带、实心轮 胎、电缆，鞋底等橡胶制品中。新型硅烷偶联剂的合成路线负责人：杨春晖- 10 -&&&&哈尔滨工业大学科技成果汇编Ver. 2010超疏水金属网材料的制备主要研究内容 主要针对超疏水金属网材料的制备进行实验以及理论方面的研究。 金属网材料 可以是铜网、钢网、钛网等金属网材料。制备方法主要采用仿生学原理，通过在 表面构建粗糙度以及降低材料表面表面能相结合的方法，实现金属网材料的超疏 水。 技术指标和技术水平 通过控制网孔直径以及多张超疏水网复合的技术， 可实现至少抗 10cm 深水压， 以及抵抗 10cm 高处倾倒的水流；超疏水金属网材料 2009 年由我系学者首先进行 了报道，并受到科学界的广泛关注，目前我系在超疏水网材料领域处于国际领先 地位。 应用领域 可应用于替换手机听筒部分的金属网，也可用于笔记本电脑的散热孔、音响出 音孔等处所用网材料的替代，可以实现笔记本的整体防水，避免撒在电脑上的水 通过散热孔以及音响孔进入电脑中而使电脑坏掉，还可用于替换其他现有的金属 网材料。 产业化前景 对于金属网的处理非常简单，投资较少。所用处理试剂的溶剂为水和乙醇，也 非常环保。基本不需要什么大型设备，可根据订单量，灵活生产。另外，通过本 技术处理，以目前大多数笔记本所用的网材料计算，处理成本费大概只需要几元 钱左右，手机所用网材料处理成本则更低。因此具有非常好的产业化前景。 实物照片超疏水钢网和铜网材料合作意向 合作开发 负责人：姜再兴- 11 -&&&&哈尔滨工业大学科技成果汇编Ver. 2010超疏水纤维材料的制备主要研究内容 主要针对超疏水纤维材料的制备进行实验以及理论方面的研究。 纤维材料可以 是碳纤维、PBO、Kevlar 等。制备方法主要采用仿生学原理，通过降低材料表面表 面能的方法，实现纤维表面的超疏水。 技术指标和技术水平 通过控制纤维布的编织孔径以及多张超疏水纤维布复合的技术， 可实现至少抗 1m 左右的水压；超疏水高性能纤维布的制备处于国内领先地位。特备是超疏水布 的耐压性能测试表征方面具有国际领先水平。 应用领域 超疏水处理技术可用于目前衣用材料的防水防污。 另外， 超疏水碳纤维、 PBO、 Kevlar 等布可用于船舶的披挂涂层，可以阻止海水对船体的腐蚀，还可以减少阻 力，增加船的浮力，减少碰撞对船体的损伤。超疏水 PBO、Kevlar 布也可以用于 游泳衣的制造，减少人员在水中的阻力，提高浮力，并且具有抗刮蹭等性能，保 护人员在水下的安全。 经济效益和社会效益 超疏水纤维处理技术简单，成本低。在水中应用可以增加浮力、减少阻力。并 且采用诸如 PBO、Kevlar 等高性能纤维制备超疏水纤维还可以增加防护，减少碰 撞、刮蹭等对所保护的物质的损伤。 实物照片超疏水 PBO 布的接触角以及超疏水纤维的低阻力、超浮力性能测试合作意向 合作开发。 负责人：姜再兴- 12 -&&&&哈尔滨工业大学科技成果汇编Ver. 2010聚丙烯纤维在混凝土材料中的应用研究主要研究内容 本项目采用的聚丙烯纤维不同于以往的聚丙烯纤维， 它是一种改性的多孔型聚 丙烯纤维。该纤维是由中国纺织大学和张家港市第二纤维厂引进国外先进技术合 作开发生产的。它是将β晶成核剂添加到聚丙烯中进行共混纺丝制成的多微孔型 的聚丙烯纤维。该纤维的特点是化学性能好、耐酸碱，不导电，成本低廉，易于 添加到水泥混凝土中。掺加改性聚丙烯纤维的混凝土早期开裂明显减少，混凝土 表面光滑平整，混凝土结构密实。 主要技术指标 改性聚丙烯纤维添加到混凝土中，在最佳工艺条件下，每立方米混凝土掺纤维 0.9 公斤，抗压强度提高 8%左右，抗折强度提高 20%以上，且混凝土耐磨性提高， 收缩减小，裂纹明显减少，抗渗性提高。 应用行业 要求抗早期开裂等耐久水泥混凝土工程 负责人：赵晶- 13 -&&&&哈尔滨工业大学科技成果汇编Ver. 2010高强度轻骨料混凝土的研制主要研究内容 高强度轻骨料砼是采用轻质粗骨料代替密实粗骨料、水泥、矿物掺合料等配制 的具有高工作性、高耐久性、高强度、干容重为 1500kg/m3~1950kg/m3 的轻骨料混 凝土。采用水泥+轻骨料+高效减水剂+掺合料的技术路线进行研制。该轻骨料砼与 高性能砼相比，除了具有高性能砼的大流动性、高强度外，还具有更高的比强度、 高耐久性、高抗震性、隔热保温等性能。由于轻骨料砼的自重轻，可抵消每平方 米中较高价格的骨料，所增加的比强度足以使材料全面节约。总荷载的减轻，意 味着减小承载面和基础，以及钢筋用量，这样会大大降低工程总造价。正是由于 该轻骨料砼的优异性能，使其应用更广泛，不但可用于一般的工业与民用建筑， 还可在大多数工程中代替高性能砼（HPC） ，同时，更适合于高层、大跨、结构保 温、抗震建筑、海洋工程、碱—骨料反应多发区的重要性基础设施，及软土地区 等工程。 主要技术指标 1.坍落度 70-90mm，或坍落度≥180mm； 2.强度等级 CL30-CL50； 3.抗冻性：抗冻标号≥F300； 4.抗渗性：氯离子渗透性系数(5-50)×10-14m2/s(渗透性很低)。 负责人：郑秀华- 14 -&&&&哈尔滨工业大学科技成果汇编Ver. 2010水泥高效复合助磨剂主要研究内容 在水泥生产过程中，粉磨过程消耗了大量的能量，当物料粉磨至一定细度后， 在增加粉磨时间也不能提高粉磨细度。项目课题组研究开发的水泥高效复合助磨 剂具有缩短粉磨时间，提高粉磨效果以及提高水泥物理力学性能的优点，同时具 有增大粉煤灰、矿渣等粉料掺量的功能，它是提高水泥质量理想的助磨材料。 主要技术经济指标 当掺量为粉磨物料的万分之五时，水泥生产效率提高 10%～20%； 水泥 3d 强度提高 2～5MPa，28d 强度提高 3～6MPa； 粉煤灰、矿渣粉等掺合料的掺量提高 10%～15%； 生产成本
元/吨，市场售价
元/吨。 市场分析 随着水泥新标准的实施，水泥早期强度较难满足要求，另外，粉煤灰、矿渣等 混合材的掺量受到限制，水泥中采用助磨剂的趋势逐渐增加，因此，产品具有较 大的市场潜力。 负责人：王政、李家和、邙静喆- 15 -&&&&哈尔滨工业大学科技成果汇编Ver. 2010纳米稀土铬酵母制备的中试研究研究内容 1、在小试基础上，对制备纳米稀土铬酵母的中试生产工艺路线和工艺参数进 行研究确定。 2、对中试产品的总铬、无机铬和有机铬的含量进行分析测定。 3、对中试产品进行毒理、病理实验，并通过动物实验测定其生物活性和营养 作用，进一步用于临床试验测试其在人体中的降糖降脂功效。 4、进行试生产，获得有机铬含量较高和生物活性较高的纳米稀土铬酵母。 技术指标 成品粒度：400－500nm；总铬含量&700μg/g；有机铬含量&650μg/g，有机铬占 总铬比例&95%，无机六价铬不被检出；毒性小，在体内无有害残留。 技术水平 国际先进。 产业化前景 本项目所要生产的纳米稀土铬酵母是具有我国自主知识产权的产品， 是一类应 用前景广阔的营养型添加剂，它对于提高猪的繁殖性能、改善生猪的生长性能和 躯体品质、增加瘦肉比和降低胆固醇具有重要作用，并能提高牛、羊等的产奶量 和家禽的产蛋量，对人体也具有防治糖尿病、抗癌、减肥等多种功效，在饲料、 食品和医药领域有广阔的发展前景。 应用领域 饲料、食品、医药。 合作意向 技术转让、联合开发等。日产 400kg，需投资 3000 万元，年利润可获 4848 万 元。技术转让费 100－300 万元。 负责人：郝素娥、张巨生- 16 -&&&&哈尔滨工业大学科技成果汇编Ver. 2010新型环境催化材料介孔TiO2的自组装与应用主要研究内容 TiO2 作为催化剂或催化剂载体被广泛用于环境污染物的治理， 对有机物及部分 无机物进行脱毒降解，但目前使用的 TiO2 催化材料在实际应用中有比表面积小， 光源利用率低，难于回收，需要固定化等问题。本项目主要目的是通过合成具有 纳米介孔结构的环境光催化材料 TiO2，提高 TiO2 的比表面积，改善催化活性，并 通过介孔 TiO2 的骨架改性和孔道异质组装提高介孔材料对太阳光的吸收率，将其 应用于工业废水中污染物的处理，降低催化反应成本，提高催化效率和应用价值。 技术指标 1、高比表面积：大于 200m2/g 超过国际通用的 TiO2 产品 P25(55m2/g)； 2、具有规则有序的纳米级孔道，孔道规则有序，呈六方或立方孔道； 3、锐钛矿 4.光催化活性高：超过国际通用的 TiO2 产品 P25，通过骨架修饰或 孔道组装的介孔 TiO2 在可见光下具有光催化活性； 日本已在市场上推出用于除菌、防污和室内空气净化用的二氧化钛净化装置， 我国也正开发研制了具有自洁功能的多孔 TiO2 涂层玻璃。 应用领域 1、用于工业、农业和生活废水处理； 2、用于工业废气、汽车尾气等气体净化； 3、保洁除菌等。 合作意向 技术转让、联合开发等。 负责人：王炎、吴晓宏、姜兆华- 17 -&&&&哈尔滨工业大学科技成果汇编Ver. 2010直接甲醇燃料电池（DMFC）研制主要研究内容 1、甲醇阳极与氧阴极催化剂研究； 2、固体高分子膜防透醇研究； 3、三合一膜电极制备技术研究； 4、单体电池的设计与性能研究； 5、电池组系统结构设计与 8W 样机研制。 技术指标 阳 极 铂 载 量 ≤3mg/cm2 ， 阴 极 铂 载 量 ≤1mg/cm2 ； 80℃ ， 单 体 电 池 比 功 率 ≥80mW/cm2；30℃，阴极为常压空气，单体电池比功率≥12mW/cm2；8W 样机正常 运行 40h。 产业化前景 DMFC 属高技术含量、高附加值产品，是下一代高能电源。可广泛应用手机、 笔记本电脑、摄像机等个人电子产品。据统计，2003 年中国大陆笔记本电脑出货 量 1500 万部，占全球 40％，国内市场销量 150 万部；预计到 2008 年，全球笔记 本电脑市场将达到 6000 万部。目前笔记本电脑电源多使用锂离子电池，由于其比 能量的限制，供电时间短，已远远不能满足用电需要。笔记本电脑的电源如果转 向 DMFC，将大大提高供电时间，因此市场前景很好。 经济与社会效益 随着我国经济的迅猛发展，国内笔记本电脑市场也成长迅速。这就为高容量笔 记本电脑电源——直接甲醇燃料电池（DMFC）提供了广阔的应用前景。在小型 DMFC 技术基础上，进一步开发大功率、组合式 DMFC 系统，可用于电动车、混 合电动车电源，它比氢氧型质子交换膜燃料电池携带和供应燃料简便、安全，将 成为很有前途的动力电源。甲醇燃料属于洁净能源，在 DMFC 生产及使用中均对 环境无害，同时来源广泛，是很好的石油、煤炭类石化能源的替代品之一。又因 其热效率高，可以实现有限资源的高效利用。关于甲醇的制备和来源，可采用洁 净煤气化技术，进而大规模合成甲醇。甲醇还可通过农作物的酿造加工而成。世 界各国均在大力发展燃料电池产业，DMFC 是各国竞相开发的重点，发展 DMFC 有利于提高我国在燃料电池产业的竞争力。 应用领域 直接甲醇燃料电池 DMFC 可以作为便携式电源广泛应用于移动通讯如手机、 笔记本电脑、摄像机等；由于其能量密度大、无噪音，还可以广泛应用于军事领 域，如单兵作战系统、潜艇等；DMFC 还可以作为动力电源或辅助动力电源用于 交通工具，如汽车，火车的空调电源等等。 合作意向 技术转让、联合开发等。 负责人：尹鸽平、高云智、史鹏飞- 18 -&&&&哈尔滨工业大学科技成果汇编Ver. 2010电动汽车动力电源高孔率基板材料制造技术主要研究内容 采用电化学方法用稀土合金对高孔率泡沫镍表面改性， 提高动力镍氢电池的功 率密度，使动力镍氢电池的功率密度提高 1 倍，大电流放电的能量密度提高 20%。 技术水平 国内外无此类产品，该项技术具有自主知识产权，已申请发明专利，公开号： CN1527423A。 产业化前景 未来几十年，大功率镍氢电池的最大市场是电动汽车行业，预计 2010 年混合 动力车世界产量为 800 万辆／年。电动汽车动力 MH/Ni 电池对表面改性泡沫镍的 需求量为 1 亿平方米／年。按 100 元／平方米计算，市场容量数十亿元人民币。 经济效益和社会效益 生产电动汽车动力电源高孔率基板材料，设备及厂房投资 3000 万人民币，可 实现生产规模 100 万平方米/年，产值：1 亿元人民币/年，利税：2000 万元人民币 /年。用电动汽车动力电源高孔率基板材料制备的动力镍氢电池，功率密度高，是 混合动力车的理想动力电源。能够降低混合动力车动力电池生产成本，促进电动 汽车行业的发展，解决大、中城市汽车污染问题。 应用领域 电动汽车动力电源高孔率基板材料用于混合电动车动力镍氢电池， 能提高动力 电池的大功率驱动能力，满足电动汽车启动、加速、爬坡时的动力需求。还可用 于电动工具镍氢电池，满足大电流放电要求，替代污染严重的镍镉电池。 合作意向 技术转让，投资规模：人民币 5000 万以上。 负责人：王殿龙、戴长松、姜兆华- 19 -&&&&哈尔滨工业大学科技成果汇编Ver. 2010离子电池正极材料磷酸钒锂的合成与改性主要研究内容 锂离子电池是目前商业化二次电池中能量密度最高的， 而商业化锂离子电池采 用最多的正极材料就是 LiCoO2，但 LiCoO2 价格昂贵，毒性大，且安全性差，极大 限制了这种电池在电动车领域的应用。LiFePO4 以其原料来源丰富、环境友好、放 电电压平稳、具有良好的热稳定性和优良的循环特性而成为研究热点，但 LiFePO4 的放电电压(3.5V)低、能量密度(2065mWh/cm3)低、电子电导率和振实密度亦低， 倍率放电性能差，极大地限制了它的进一步发展和商品化。与 LiFePO4 相比，具有 单斜结构的 Li3V2(PO4)3 化合物，不仅具有良好的安全性，并且具有更高的 Li+离子 扩散系数，更高的放电电压(3.6V，4.1V)和能量密度(2330mWh/cm3 掺杂碳后)。这 样，Li3V2(PO4)3 被认为是比 LiFePO4 更好的正极材料。 研究的 Li3V2(PO4)3 合成工艺简单，便于工业化，且这种正极材料具有很好电 化学性能，特别是具有极好的高倍率和低温放电性能。 目前，该项目已完成中试，效果良好，达到预期指标。 测试数据负责人：戴长松- 20 -&&&&哈尔滨工业大学科技成果汇编Ver. 2010铝合金轮毂无氰浸锌合金技术和高耐蚀电镀技术主要研究内容 无氰浸锌合金技术简介：为了提高铝合金件电镀的合格率，电镀前需采用浸锌 处理，浸锌处理可以除去铝基体表面的天然氧化膜，并能防止其在电镀前再次形 成；而且还能防止铝与被镀金属离子发生置换作用。研究的铝合金轮毂无氰浸锌 合金技术，克服了普通锌酸盐化学浸锌工艺对复杂件及盲孔件电镀存在结合力差、 易起泡等缺点，所得到的锌合金层结晶细致，与后续镀层之间的结合力好，并可 省去有毒的氰化预镀铜工序。在多元浸锌合金层上可直接镀瓦特镍、亮镍、化学 镀镍和亮银等镀层。 高耐蚀电镀技术简介：世界汽车工业正向轻量、安全、节能、环保、多功能的 方向发展。铝合金由于具有比重小、比强度高、导热性好，耐蚀性好、加工性好， 因此被认为是降低汽车重量的首选材料。铝合金轮毂逐步取代钢铁轮毂，并获得 了飞速发展。 铝轮毂最常采用的表面处理技术是喷漆。随着人们生活水平的不断提高，电镀 铝轮毂应运而生，并首先在最高档的轿车上获得应用。目前各生产厂商采用的工 艺几乎都是电镀预镀镍，由于轮毂形状的复杂性，电镀镍预镀层厚度分布非常不 均匀，电镀铝轮毂耐蚀性和产品合格率较低，远远不能满足市场的需求。我们研 究以化学镀镍作为铝轮毂的预镀层，从而提高铝合金轮毂电镀层的耐蚀性和产品 的合格率。 该技术已获得国家发明专利，并于 2004 年被美国电镀与表面精饰学会评为年 度发明银奖。 奖状证书负责人：戴长松- 21 -&&&&哈尔滨工业大学科技成果汇编Ver. 2010新型抗凝血涂层材料和技术主要研究内容 输血导管、血管内支架、心脏瓣膜、体外血液循环器件、人工血管和其他接触 血液的医疗器件通常是由高分子或金属材料制作的。一般的医用金属或高分子材 料在与血液接触时不可避免地产生不同程度的凝血，形成血栓。血栓的形成可能 阻塞导管内腔，妨碍管内液体流通，严重时甚至有死亡的危险。因此，在生物材 料表面制备抗凝血涂层提高其血液相容性具有非常重要的使用价值。 该课题的研究主要采用离子链结合和共价链结合的方法， 合成出一种使用范围 较广的抗凝血涂层材料。该材料能够修饰有机、无机、金属和高分子等各种材料， 使其表面具有很好的抗血凝功能。 与其它制备抗凝血涂层的方法相比，该方法在室温和水溶液中进行，不需要特 殊仪器设备，操作工艺简单，原料便宜易得，可以方便地在各种形状的生物医用 装置和多孔组织工程支架材料的表面制备稳定的抗凝血涂层，具有良好的应用前 景。 市场分析 抗凝血涂层材料和技术在心血管系统疾病的诊疗中有广泛的应用前景。 在发达 国家，包括输血导管和体外血液循环器件在内的所有与血液接触的材料必须含有 抗凝血涂层。据世界卫生组织统计，心血管疾病已成为人类的“第一杀手”，全球每 年约有 1700 万人死于该病。据估计，2007 年，血管内支架的全球销售额将达 80 亿美元。仅在美国，每年就有 18 万人移植人工血管。人工血管全球市场规模达 30 亿美元。因此，与血液接触的医疗器件的抗凝血涂层技术已成为当前生物医学材 料的研发和投资热点。 负责人：戴志飞- 22 -&&&&哈尔滨工业大学科技成果汇编Ver. 2010高热裂敏感金属薄板焊接热裂与变形的控制研究主要研究内容 从力学角度出发，首先采用有限元数值摸拟技术，考察了随焊激冷、温差拉伸 以及外部拘束等工艺参数对焊接过程塑性应变演变的影响，揭示了采取工艺措施 防止焊接热裂纹和减小焊接变形的机理，为其在具体实施中制定合理工艺提供了 原则性的指导，然后采用试验和测试技术，验证了随焊激冷防止热裂纹减小焊接 变形、温差拉伸控制焊接变形的有效性。 主要成果及技术指标 采用高热裂敏感铝合金 LY12CZ 在自行研制的梯度拘束度夹具上进行 TIG 焊试 验，结合有限元分析，研究了随焊激冷的防裂效果及机理。通过将随焊激冷与静 态温差拉伸技术相结合，获得了最好的焊接变形效果。 随焊激冷防裂效果：可以完全消除焊接热裂纹a）常规焊 焊接变形控制效果b）随焊激冷 Dc=20mm常规焊随焊激冷与温差拉伸结合负责人：方洪渊、刘雪松- 23 -&&&&哈尔滨工业大学科技成果汇编Ver. 2010激光-TIG电弧复合热源焊接技术主要研究内容 激光-TIG 电弧复合热源焊接是将激光束与 TIG 电弧复合在一起同时作用于熔 池, 利用激光产生的锁孔效应吸引、 压缩和稳定焊接电弧， 使得电流密度显著提高， 从而建立一种全新的高效热源，是一种高效率、高质量、高适应性的焊接方法， 具有熔深大、焊速快、成本低等显著优势，非常适合于薄板高速焊及大厚板的焊 接，更适用于铝合金、一些特殊材料或者异种材料的连接。哈工大率先在国内开 展激光与电弧复合焊接的研究，研究水平与国外保持同步，激光-TIG 复合脉冲协 调控制焊接新方法获得了国家发明专利。 主要技术指标 与同能量输入的激光焊接相比，复合热源焊接技术可将焊接熔深提高 50%以 上，焊接速度提高一倍以上。 在焊接 2-8mm 厚不锈钢薄板时，间隙达到 0.4-0.8mm，对中偏差 0.25mm 及错 边 0.5mm 时仍可获得满意焊缝。激光－TIG 复合热源焊接可以获得上下几乎等宽 的优良焊缝形状，成功地应用在长征系列运载火箭动力系统的Ω连接件中。 实物照片激光－TIG 复合电弧激光－TIG 复合热源焊接接头火箭发动机连接件负责人：陈彦宾- 24 -&&&&哈尔滨工业大学科技成果汇编Ver. 2010轻量化、高刚度复杂结构激光焊接技术主要研究内容 哈工大率先开展激光穿透焊接技术在蒙皮与骨架轻量化结构中的应用研究， 解 决了焊接过程中同步加压、局部保护、焊缝形状控制及焊缝对中等关键技术问题。 焊后表面任意方向直线度小于 0.2mm，蒙皮与骨架结合处焊缝宽度为 0.8~1.2mm， 骨架中的焊缝熔深大于 1mm，接头强度高于母材的 90%以上，接头的抗剪力大于 600N/mm。 实物照片负责人：陈彦宾- 25 -&&&&哈尔滨工业大学科技成果汇编Ver. 2010高效、柔性自动化焊接装备技术项目简介 依托于哈工大设立的《国防科技工业焊接自动化技术研究应用中心》将逐步建 成集工程化研究、成果示范与推广、人才培养与技术咨询产学研平台。本中心在 先进激光焊接工艺与装备、机器人焊接系统集成装备技术方面一直处于国内领先 地位，在机器人焊接智能化、先进激光焊接、焊接质量控制等方面一直处于国际 先进、国内领先地位。自主研制的一系列先进的自动化焊接装备在航天、航空、 船舶、兵器等企业广泛应用，相关技术获得国防科技进步一等奖及国家科技进步 二等奖。逐步形成了①预拉伸环、纵缝自动化焊接设备②机器人焊接集成装备③ 五轴 CO2 激光焊接装备④机器人光纤激光集成装备等四大系列装备，在国防及民 用工业领域有广泛需求和竞争力，具备很好的产业化前景。预计将在 2-3 年内形成 规模，每年可生产 30-40 台套设备，实现 1.5 亿的销售收入，可大大地带动黑龙江 省地方经济发展。 实物照片大型铝合金箱体机器人焊接系统某型机器人焊接系统五轴控制 CO2 激光焊接系统负责人：陈彦宾- 26 -&&&&哈尔滨工业大学科技成果汇编Ver. 2010异种金属扩散连接技术研究主要研究内容 针对物理性质与力学性能差异较大的异种金属材料(Al-Ti，Al-Cu，Al-不锈钢， Ti-不锈钢，Cu-钢，耐热合金－耐热钢等)，研究了真空扩散连接时的界面组织结 构，分析了脆性层的成分及成分，找出了脆性化合物形成的条件、成长速度和对 接头强度的影响，首次将相变扩散连接应用于异种材料，精确控制接头变形量在 ±1%， 实现耐热合金-耐热钢扩散连接接头质量的实时控制， 使焊接接头质量 100% 合格，解决了耐热合金涡轮盘与耐热钢轴的焊接技术关键。研究了中间层形态、 厚度对接头性能的影响规律、找出了接头微变形量与接头性能的关系，并将该参 数用于接头质量实时控制，提出了扩散连接质量控制的新方法。 主要技术指标 铝与不锈钢过渡管接头经过铝-铝，不锈钢-不锈钢氩弧焊热循环作用后，进行 77-373K 的冷热冲击和 30-40 大气压下的打压和真空检搂试验，仍具有良好的气密 性，其漏气率小于 1.33×10-7 托?升/秒；拉剪实验接头强度大于铝母材。耐热合金耐热钢扩散连接接头室温拉伸强度为 850～940MPa；接头高温（773K）强度大于 耐热钢母材；经 773K，400MPa，1 小时持久强度实验，试件未破坏，接头性能完 全满足使用性能要求。 主要成果 铝与不锈钢、 耐热合金与耐热钢扩散连接应用技术研究获中国航天工业总公司 科技进步三等奖。 实物照片负责人：冯吉才、李卓然- 27 -&&&&哈尔滨工业大学科技成果汇编Ver. 2010陶瓷与金属连接技术研究主要研究内容 陶瓷具有强度高、硬度高、密度低及优良的耐磨损及耐腐蚀、抗氧化等优点。 是一种在航空、航天、军工、核能、汽车及刀具等领域很有发展前途的轻质结构 材料。在工程上采用连接技术制造陶瓷与金属的复合构件既能发挥陶瓷与金属各 自的优良性能，又能降低生产成本。为满足高性能武器装备发展的迫切需要，进 行了 SiC、Al2O3 等陶瓷和金属扩散连接及钎焊技术研究。 对 SiC 陶瓷和金属 Cr、V、Ta、Ti、Nb、Ti-Co 合金、Ti-Fe 合金、Ni-Cr 合金 及不锈钢的界面反应和连接机理进行了系统研究，确定了上述各接合界面的生成 产物（共 31 种） 、晶体结构及晶格常数。首次给出了 SiC-Ti、SiC-Cr 扩散界面各 反应相的形成条件，建立了反应相形成的温度、时间曲线图，为反应相的控制及 反应产物预测奠定了基础。系统地研究了 SiC 与金属（Cr、V、Ti-Co 合金、Ti-Fe 合金、Ni-Cr 合金）的反应及扩散过程，建立了目前最完整的界面反应模型。其中 SiC-Cr 及 SiC-Ti 的界面反应模型解决了本领域的一些学术争议问题。对反应相的 成长规律进行了分析，给出了 13 种反应相（或反应层）的成长常数、成长活化能 及成长方程式，为研究材料的扩散提供了基础数据。 主要成果及应用 “陶瓷与金属连接机理及界面反应”获黑龙江省科学技术二等奖。该技术在飞 机发动机、汽车发动机挺柱、陶瓷刀具等耐高温构件制造方面有广泛应用前景。TiC 金属陶瓷与铸钢汽车发动机挺柱负责人：冯吉才、李卓然- 28 -&&&&哈尔滨工业大学科技成果汇编Ver. 2010陶瓷、陶瓷基复合材料与金属的的先进连接主要研究内容 新材料及异种材料特种连接研究室以实现陶瓷、 陶瓷基复合材料与其它异种金 属的可靠连接为目的，对各扩散系的界面反应、反应物的种类、反应层的成长规 律及对接头强度的影响等问题全面系统地研究。 相继开展了 SiC、 2O3、 Al TiC、 2、 TiB SiO2、石墨、C/C、C/SiC 与异种金属的钎焊、扩散焊和自蔓延高温合成连接，取 得了一系列创新性成果，与国际焊接水平保持同步。 技术指标 1）SiC 陶瓷与 TiAl 合金的扩散连接接头室温抗剪强度达到 240MPa； 2）Al2O3 陶瓷与 5A05 铝合金接头室温抗剪强度高于 40MPa，漏气率小于 1.0 ×10-9Pa?m3/s；采用自行研制的新型钎料可分别获得室温抗剪强度高达 160MPa 和 144MPa，气密性良好的 Al2O3 陶瓷与可伐、Al2O3 陶瓷与不锈钢钎焊接头； 3）SiO2 玻璃陶瓷与 TC4 钛合金接头的室温抗剪强度达到 110MPa、SiO2 玻璃 陶瓷与 30Cr3 高强钢接头的室温抗剪强度达到 37MPa； 4）石墨与铜的钎焊接头室温抗剪强度为 26MPa、接头平均电阻为 3.3m?； 5）TiC 金属陶瓷与钢的钎焊接头室温抗剪强度达到 158MPa、TiC 金属陶瓷与 TiAl 的自蔓延高温连接接头室温抗剪强度达到 128MPa； 6）C/C 复合材料与 TC4 合金的钎焊接头室温抗剪强度达到 27MPa、C/SiC 复 合材料与金属 Nb 钎焊接头室温抗剪强度达到 182MPa、600℃抗剪强度达到 148MPa、800℃抗剪强度达到 128MPa、1000℃抗剪强度达到 87MPa。 应用领域 陶瓷、 陶瓷基复合材料与金属的焊接构件主要应用在电子、核能、宇航、电力、 冶金、石化和机械制造等领域。 实物照片氧化铝陶瓷与不锈钢焊接接头石墨与铜焊接接头TiC 金属陶瓷与钢焊接接头合作意向 具体事宜可以双方协商。 负责人：冯吉才、张丽霞、曹健、陈国庆- 29 -&&&&哈尔滨工业大学科技成果汇编Ver. 2010镁合金先进焊接技术与产业化研究主要研究内容 镁合金重量轻，有较高的比强度和比弹性模量，良好的降噪音和减震性能，得 到了越来越广泛的应用。但镁合金具有熔点低、线膨胀系数及导热系数高等特点， 导致镁合金在焊接过程中容易出现氧化燃烧、裂纹及热影响区过宽等问题，难以 获得与母材性能匹配的焊接接头。哈尔滨工业大学现代焊接生产技术国家重点实 验室，几年来对各类镁合金的焊接工艺进行了系统研究，主要采用的焊接方法有 搅拌摩擦焊接、氩气保护电弧焊接和电阻点焊。研究了搅拌摩擦焊的温度场分布、 接头的塑性流动、弧焊时的缺陷产生原因及消除措施、接头组织与性能等基础问 题。 主要成果及应用 该技术已经在飞机发动机厚板焊接与修补、 轻量化列车卧铺车厢构件焊接中得 到应用，接头强度超过母材的 90％，除交通领域外，还可在自行车、家电等行业 推广应用。 实物照片飞机发动机镁合金构件焊接及修补照片列车用镁合金构件照片负责人：冯吉才、李卓然- 30 -&&&&哈尔滨工业大学科技成果汇编Ver. 2010硬质合金木工刀具的焊接技术主要研究内容 这类产品具有硬度高、耐磨损、使用寿命长，刃口锋利不变形，在使用过程中 不需要经常修刀或磨刃，被加工的产品质量精度高等特点，是将取代高速钢刀具 同类产品的必然发展趋势。以超长度薄条形硬质合金刀具的焊接为例，是将 1000mm 长度以内，1mm 厚度，10mm 宽度的硬质合金刀条，焊接在 1000mm 长 度，4mm 厚度，30mm 宽度的带状钢质刀板一侧，形成单侧硬质合金刃口的木工 刨刀产品。 技术特点及适用范围 该技术采用高频全自动钎焊工艺，涉及到刀体、刀条、钎料等原材料的合理选 择，刀体及钎焊接头结构形状的设计，焊接变形控制及消除应力，焊接专用设备 及工装卡具的制作，刀具冷加工成型工艺等方面的技术，见图 2。该技术与国外相 比，生产设备简单，自动化程度高，焊接工序少，生产效率提高一倍，生产成本 降低 2 倍以上，产品质量在某种程度上优于国外同类产品，某些工艺具有独创性， 焊接速度可达 1200mm∕min。这种技术也适用于裁纸、布、皮革用的硬质合金刀 具、机械加工用的硬质合金刀具及硬质合金模具的焊接及产品的开发。 实物照片图2 图1 生产专用设备单侧刃口条形木工刨刀经济效益分析 该类产品焊接难度较大，目前国内外的生产单位极少，随着木工加工行业面向 机械化趋势发展，木工刀具的市场前景非常乐观，各种类型的木工刀具用量在不 断增加，尤其国际市场需求高质量刀具的用量较大。 负责人：郭面焕- 31 -&&&&哈尔滨工业大学科技成果汇编Ver. 2010铝、镁合金变极性TIG/PAW焊接工艺及设备主要研究内容 铝、镁合金作为比强度高的结构材料，近年来在高速火车、高级轿车等民用产 品中也开始使用。铝、镁合金的焊接是上述应用中的一项关键技术。是为了利用 阴极清理作用清除材料表面的氧化膜，铝、镁合金的传统焊接方法是交流 TIG 焊。 交流 TIG 焊直流 TIG 焊所存在的主要问题就是钨极烧损大，并因此导致电弧稳定 性差，如果采用高效率的 PAW 方法，钨极烧损对焊接过程稳定性的影响就更大。 主要成果及应用 基于变极性电源的铝、镁合金变极性 TIG/PAW 焊接工艺，既满足阴极清理作 用清除材料表面的氧化膜，又极大地减小钨极烧损，同时焊缝熔深加大。因此变 极性 TIG 具有较普通交流 TIG 显著的优点，如表 1 所示。采用变极性 TIG 焊的焊 接试件如图 2 所示。表 1 变极性 TIG 焊接与普通交流 TIG 焊接的对比 对比项目 电源种类 焊接电流 波形对比 钨极烧损 情况对比 焊缝截面 形状对比普通交流变极性图 2 采用变极性 TIG 焊的焊接试件图 3 改进的变极性电流波形所谓变极性电源就是一种对输出电流的正负半波的时间和幅值可以任意控制 的电源，所示采用变极性电源可以获得任意的电流波形。图 3 是一种改进变极性 电流波形，采用 AC＋DC 的混合电流输出，可以进一步减少钨极烧损和增加熔深。 该方法用于 PAW 可获得高效率、高质量的焊接效果，适用于大厚度结构的焊接。 负责人：耿正- 32 -&&&&哈尔滨工业大学科技成果汇编Ver. 2010点焊焊点质量实时成像自动检测与缺陷识别主要研究内容 采用射线实时成像方法，进行点焊焊点质量的自动检测与缺陷自动识别，免去 照相底片冲洗等工序，检测速度快。可进行焊点熔核尺寸及压痕深度的分析计算； 焊点射线图像的预处理；焊点图像的背景模拟与二值化处理；焊点缺陷的处理与 识别；焊点质量的综合评价与检测结果自动生成。系统具有良好的界面操作界面。 技术指标 系统空间分辨率不低于 3LP/mm。 以实时成像检测替代传统的 X 射线胶片照相 方法，以存贮数字化图像信息光盘替代 X 射线底片存档。可自动识别点焊典型缺 陷如气孔、裂纹等识别，最小缺陷尺寸为 0.6mm；自动测量焊核直径和压痕深度， 测量误差不大于 0.3mm， （母材厚度 2.0mm-6.0mm）可实现铝合金点焊的半自动检 测。 系统界面负责人：刚铁- 33 -&&&&哈尔滨工业大学科技成果汇编Ver. 2010TIG焊活性剂主要研究内容 活性剂是一种粉末状的物质，专门用于 TIG 焊(包括手工和自动均可)。在焊接 之前涂敷到焊缝的表面。在相同的规范下，可以提高焊接熔深 1 倍以上，也就是 提高焊接生产率 1 倍以上，而且不需要任何附加的设备，使用普通的 TIG 焊电源 即可。其使用的材料包括：碳钢、不锈钢、铜镍合金、镍基合金、钛合金。用此 方法焊接的焊缝，其机械性能指标同普通 TIG 焊相当，局部指标还优于普通 TIG 焊。此外，用在钛合金焊接中，还可以消除焊缝中的气孔，提高疲劳性能。 该活性剂配方属于自主研制，其效果等同于国外研制的活性剂。活性剂的配制 简单、方便。我们已经进行了大量的工艺试验，并已经在工厂中应用。 主要技术指标 活性剂 1：针对碳钢、不锈钢、镍基合金等黑色金属，在相同焊接工艺下其熔 深可以提高 1 倍以上，性能指标同普通 TIG 焊相当； 活性剂 2：针对钛合金，在相同规范下其熔深可以提高 1 倍以上，性能指标等 同于或优于普通的 TIG 焊，消除焊缝气孔。 应用行业及产品 这两种活性剂主要应用于中等厚度上述材料的 TIG 焊， 接头形式不限， 可以用 于板材和管材等。应用行业十分广阔，在国外已经用于飞机发动机、石油行业、 造船、压力容器等行业