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成果與項目的背景及主要用途： 流場板（雙極板）是質子交換膜燃料電池中的重要部件。目前，質子交換膜 燃料電池廣泛采用的流場板（雙極板）主要有機加工硬質石墨板、機加工金屬板 和注塑碳-塑復合材料雙極板三種類型。這三類流場板各有顯著的優點，但是各 自的缺點也較突出。 為實現燃料電池商品化，需要更低成本和更適應批量化生產的流場板。為此， 我們開發了基于天然鱗片石墨材料和模壓成型工藝的復合石墨流場板技術。經過 努力研究，現在形成的技術可以大幅度降低流場板的材料成本和加工成本，實現 高生產率，同時使導電率（>10S/cm）、氫氣透過系數（<1×10-4 cm3 /s.cm2）、 熱傳導系數（>20W/m.K）以及抗壓強度（>10MPa）等指標均滿足雙極板材料性 能的要求。 復合石墨流場板的主要用途是作為質子交換膜燃料電池的雙極板。 技術原理與工藝流程簡介： 92天津大學科技成果選編 技術原理： 復合石墨流場板主要由天然鱗片石墨和聚合物組成。天然鱗片石墨具有良好 的導電和導熱性能，且化學穩定性好，耐腐蝕，從而保證復合流場板具有良好的 導電及導熱性能。聚合物的添加可以提高復合流場板的強度，并且使復合板阻氣 性能得到改善，以實現雙極板分隔氧化劑和還原劑的功能和滿足燃料電池堆對雙 極板機械性能的要求。 工藝流程：配料→裝料→升溫→模壓→降溫→脫模→成品 技術水平及專利與獲獎情況： 目前已開發和制備出工作面積為 100mm×100mm 的流場板。并可根據需要 加工具有不同尺寸和流場形式的流場板。 應用前景分析及效益預測： 隨著能源的消耗持續增長，能源短缺問題日益凸現。燃料電池的發展必然受 到越來越廣泛的重視。質子交換膜燃料電池是目前應用前景最廣且發展最快的一 類燃料電池。隨著質子交換膜燃料電池的發展和普遍應用，復合石墨流場板因價 格低和適應批量生產的優勢顯示出巨大的市場潛力和經濟競爭力。 應用領域：質子交換膜燃料電池、直接甲醇燃料電池及其它電化學反應器。 合作方式及條件：面議

礦物加工工程專業是北京科技大學建設最早的學科之一，是國家重點學科。在國家“十五”科技攻關課題研究期間，研究開發出磁鐵礦選礦精選設備－低磁場自重介分選機（圖 1），已獲國家專利，具有 600×600 單聯、雙聯、四聯三種工業產品，已在河北群泰、華冶等礦業公司選礦廠及內蒙古泰恒、黑腦包礦業公司選礦廠等二十多家廠礦應用，取得了很好的效果。最近幾年研發的流態化還原焙燒磁選工藝與設備，已經在云南武定魚子甸高磷鮞狀赤鐵礦的開發利用中得到應用，其中關鍵設備－還原焙燒流化床。該項技術可應用于昆明鋼鐵（集團）公司開發惠民鐵礦，武漢鋼鐵（集團）公司和首都鋼鐵（集團）公司開發湖北鄂西地區高磷鐵礦石等類似難選冶鐵礦石，對于我國擴大可利用鐵礦石資源具有重要意義。

北京大學量子材料科學中心的韓偉研究員和謝心澄院士，以及日本理化學研究所的Sadamichi Maekawa教授，受邀在國際著名刊物《自然-材料》（Nature Materials)上撰寫綜述文章，介紹“自旋流--新穎量子材料的靈敏探針”這一新興領域的前沿進展。 自旋電子學起源于巨磁阻效應的發現，在當時而言，自旋流指的僅僅是電子自旋的傳播。隨著自旋電子學的蓬勃發展，與相關研究的不斷深入，新的自旋流現象與機制不斷被拓展，相關研究證明一系列的粒子或者準粒子攜帶的自旋都能夠形成自旋流，比如磁性絕緣體中的磁振子、超導體中自旋三重態和準粒子、量子自旋液體中的自旋子、自旋超導態等。尤其是對于量子材料而言，由于其往往具有獨特的自旋性質，基于自旋流探針的研究方法就成為了表征量子材料物性的有效手段。 量子材料都是凝聚態物理與材料科學領域的研究前沿之一，其量子性質起源于諸多量子效應，包括低維尺寸效應，量子限域效應，量子相干效應，量子阻挫效應，能帶結構的拓撲性，自旋軌道耦合，對稱性限制等等。量子材料包括石墨烯，高溫超導體，拓撲絕緣體，外爾半金屬，量子自旋液體，自旋超流體等等。量子材料可以表現出諸多與自旋相關的量子性質，如二維過渡金屬硫族化合物中的自旋-谷耦合，以及拓撲絕緣體當中的自旋-動量鎖定等。因為量子材料的自旋屬性在下一代的量子信息存儲和量子計算科學當中的應用潛力，所以研究量子材料的自旋相關性質得到了廣泛關注。 為了研究量子材料的自旋性質，發展一種易于實現和操控的高效工具顯得尤為迫切與關鍵。幸運的是，在實驗物理學家和理論物理學家的不懈努力下，成功的證實了自旋流探針能夠作為量子材料的有效探測手段。一系列激發和探測自旋流的方法被提出并得以實現，從而證實了基于自旋流探針的量子材料物性研究的廣泛適用性。 迄今為止，相關實驗已經證實自旋流能夠以超導體系中的自旋三重態庫珀對和超導準粒子、量子自旋液體中的自旋子、磁性絕緣體和自旋超流體中的磁振子為載體進行傳播，相關物理圖像被總結在表1中。本篇綜述文章著重介紹了在五類主要的量子材料體系中的基于自旋流探針的物性研究。第一類是超導材料體系，自旋流探針可以被用來驗證自旋三重態的存在以及自旋動力學的演化過程。第二類是量子自旋液體材料體系，自旋流探針可以被用來驗證自旋子攜帶的自旋角動量的有效傳播過程。第三類是磁性絕緣體體系，自旋流以磁振子的形式傳播，描述了磁有序材料當中的集體激發行為。第四類是雜化量子激發體系，自旋流以磁振子-聲子雜化模式（磁振子-極化子）或磁振子-光子雜化模式（磁振子-極化激元）為載體進行傳播。第五類是自旋超流體系，自旋流以玻色愛因斯坦凝聚中的自旋量子數為1的玻色子為載體進行傳播，這種玻色子可以為電子-空穴激子或者是磁振子。 這些重要的研究進展已經充分證實了基于自旋流探針的物性表征對于量子材料而言是一種行之有效的研究手段。因此，這一方法將會極大的推動新穎量子材料的發現和相關物理性質的研究。例如量子霍爾和量子自旋霍爾材料，量子鐵磁體和反鐵磁體，六角晶格體系中的量子手征聲子，自旋和力耦合的量子系統，超導體中的自旋動力學和鐵磁與超導界面的超導能隙，自旋三重態超導體中的超導對稱性，強耦合自旋系統中的雜化激發，拓撲磁振子材料，量子自旋液體中的自旋子，自旋超流體約瑟夫森效應，以及其他任何作為自旋流載體的量子態。另外，這一領域的進展還將推動自旋成像技術的發展，如利用自旋極化掃描隧道顯微鏡和氮空位色心顯微鏡技術對量子材料體系中自旋流的原位探測。

簡述：“十一五”國家科技支撐計劃重點項目“ 100% 低地板輕軌車研制 ” 最新科技成果，由北京交通大學聯合長春軌道客車股份有限公司、北京千駟馭電氣有限公司等單位研制生產，擁有完全自主知識產權，采用矢量控制、防滑 / 防空轉、零速停車、網絡監測及故障診斷、數字高頻控制等先進技術，具有結構緊湊、模塊化、輕量化、低噪聲、人性化等特點。裝備該系統的我國首列 100% 低地板車已在長春輕軌進入試運營階段。

對于燃料爐而言，爐子熱量的來源是燃料燃燒的化學熱。而燃料燃燒后產生的大量熱量，除一部分用于被加熱的工件上，其余很大一部分以高溫廢氣的形式排出，這樣一方面造成了大氣污染，另外也浪費了大量熱量。因此,國內外都在積極地研究如何將這一部分能量回收的裝置換熱器。 用換熱器回收部分高溫廢氣的熱量來預熱助燃用的空氣或預熱燃料本身，從而節約燃料，改善燃燒條件。一般來說，空氣的預熱溫度每提高100℃，可節約燃料5％，產量相應增加2%。因此，研究和開發實用新型的高效換熱器對余熱回收、環境保護都具有十分重要的意義。 金屬管狀換熱器的發展大體經歷了第一代光滑表面、第二代粗糙表面、第三代插入件擾動、第四代噴流擾動和第五代貼壁流擾動階段。新研制成功的旋流換熱器屬于第五代新型管狀換熱器，由于采用了新型的旋流技術，熱工性能優越，其綜合傳熱系數可以達到50w/ｍ2℃以上，而在條件相同情況下，光管換熱器僅為20w/ｍ2℃左右，帶插件換熱器為35w/ｍ2℃左右，噴流換熱器為45w/ｍ2℃左右。而壓力損失卻比它們小得多。在實現換熱器既要高效，又要低阻方面有重大突破。 該項目可以應用于冶金、機械、石油和化工等行業的燃料加熱爐的余熱回收。

? 旋流板塔是一種高效傳質設備。近年來在煙氣脫硫領域的應用取得了很大進展。它的突出優點是：操作負荷和操作彈性大、傳質效率高、防堵性能強。本系統主要由主塔、副塔和沉灰池、加料池及配漿池組成。主塔內安裝有若干塊“高負荷旋流塔板”和高效除霧板（該板也可能安裝在副塔內）。來自鍋爐的含塵、含硫煙氣從主塔底部進入主塔，在塔內旋流上升、并在各板上與由塔頂進入的液體旋流接觸，完成除塵、脫硫任務；潔凈煙氣經副塔進入煙囪，由煙囪頂部排空。攜有大量煙塵和脫硫渣的液體從主塔底部排出流入沉灰池，煙塵和脫硫渣沉入池底

礦物加工工程專業是北京科技大學建設最早的學科之一，是國家重點學科。在國家“十五”科技攻關課題研究期間，研究開發出磁鐵礦選礦精選設備－低磁場自重介分選機（圖1），已獲國家專利，具有600×600單聯、雙聯、四聯三種工業產品，已在河北群泰、華冶等礦業公司選礦廠及內蒙古泰恒、黑腦包礦業公司選礦廠等二十多家廠礦應用，取得了很好的效果。 最近幾年研發的流態化還原焙燒磁選工藝與設備，已經在云南武定魚子甸高磷鮞狀赤鐵礦的開發利用中得到應用，其中關鍵設備－還原焙燒流化床。該項技術可應用于昆明鋼鐵（集團）公司開發惠民鐵礦，武漢鋼鐵（集團）公司和首都鋼鐵（集團）公司開發湖北鄂西地區高磷鐵礦石等類似難選冶鐵礦石，對于我國擴大可利用鐵礦石資源具有重要意義。

泥石流在形成和運動過程中的聲發射信號中有次聲成分,這種次聲成份幾乎不衰減且約等于聲速340米/秒，遠大于泥石流運動速度（通常為10米/秒左右）。因而報警器能在泥石流到達之前率先捕捉到它的次聲信號，并在10公里以外的泥石流源區發生泥石流時發出警報。根據源地和流通區至溝口距離不同，提前量約為10分鐘到1小時以上，為防災減災贏得了寶貴的時間，有效避免重 大人身傷亡和經濟損失。 本項目研究泥石流次聲監測報警器，包括基于嵌入式平臺的高精度次聲采集系統的硬件設計，以及采用先進的時頻分析技

在河湖航道疏浚、吹填圍墾、冶金及水利電力等行業中，泥砂、礦石、煤炭、灰渣或其它固體物料的管道水力輸送是相關工程的重要環節，消耗了動力裝置絕大部分功率，是決定生產功效的重要因素。在教育部“211”工程和中荷水利教育與科研國際合作項目的支持下，河海大學常州校區建成了國內一流的大型疏浚泥泵與泥沙輸送實驗臺。實驗臺由315kW西門子變頻驅動裝置、耐磨砂礫泵、泥沙注入和回收裝置、管道系統、汽蝕裝置，以及參數測量與計算機數據采集系統等組成。高精度電磁流量計、差壓傳感器、放射線密度計等測量儀器設備