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本發明提出了一種低熱阻熱界面制備方法，首先在襯底上制備定向生長碳納米管(VACNT)，然后對VACNT 進行改性和磁化，接著通過磁對準提高 VACNT 與目標襯底間的接觸幾率，最后利用鍵合技術實現 VACNT 與目標襯底間的鍵合。由于磁力和壓力的共同作用，VACNT 與目標襯底間形成了保形接觸，從而有效降低了界面接觸熱阻。本發明解決了 VACNT 直接作為熱界面材料的難題，為納米封裝與互連、低熱阻封裝技術研發開辟了新思路，對促進光電集成技術發展和功率器件的研發具有推動作用

成果簡介在自動化、 智能化、 網絡化的大背景下， 嵌入式、 非嵌入式工業軟件都已廣泛應用于軍工電子和工業控制等領域之中。 因為對其可靠性、 安全性、 實時性要求特別高， 這要求工業軟件界面設計符合使用者認知特征， 可用性好， 規范性強，簡潔美觀。 本成果提供工業軟件界面設計系統解決方案， 是為了滿足工業軟件專業化、 標準化的需求而產生的對軟件使用界面進行美化優化規范化的設計方案，具體包括軟件啟動封面設計， 軟件框架設計， 按鈕設計， 面板設計， 菜單設計，標簽設計， 圖標設計， 滾動條

研究團隊利用一團冷原子云在量子界面中演示了厄米性可調的動態分束器的干涉，在原子系綜中實現了行進中的光波與定域的原子自旋波之間的直接干涉，構建了一種新的物理模型。該物理模型同時適用于所有類似結構的介質和光界面，為非厄米量子物理研究提供了一個新的平臺。?

        對于難降解工業廢水的處理，單獨催化臭氧氧化技術存在臭氧劑量大、氣體回收難、出水毒性高等問題，而單獨生物降解處理難降解有機廢水周期長、設備成本高。催化臭氧氧化與微生物降解近場耦合工藝則將按序進行的催化氧化裝置和生物掛膜裝置兩個處理單元合并，利用催化臭氧技術提高難降解有機廢水的可生化性，同時采用生物膜技術減少后續處理成本，能夠實現低成本提高COD、色度和濁度去除率的效果，同時降低出水毒性，減少環境生物風險。

本技術成果屬于分析化學樣品前處理領域，研發了一種動態液液固印跡微萃取-液相色譜在線聯用系 統，包括磁力攪拌器、水浴瓶、萃取瓶、引流管、蠕動泵、高壓六通切換閥、分子印跡固相微萃取材料、 高壓六通進樣閥、定量環、進樣針、液相色譜泵、色譜柱、檢測器和液相色譜等，通過動態液液固印跡微 萃取裝置和液相色譜的聯用，實現水相樣品中目標分析物預富集、萃取、解吸、分離和檢測全過程的在 線。本系統結合了液液萃取的通用性、分子印跡固相微萃取技術的高選擇性、高富集能力和液相色譜的高 效分離能力和高靈敏度，提高了分析自動化程度，縮短了分析時間，提高了準確度和精密度，可有效應用 于復雜樣品中痕量有機物的分析檢測。

液-液萃取分離科學和技術是化學工程學科的重要分支之一。一大批萃取分離技術在石油化工、原子能、醫藥工業、食品工業、生物化工以及環境工程中得到了廣泛應用。現代工業的發展，對液-液萃取分離科學與技術提出了新的挑戰，也為新型萃取分離技術的產生和發展提供了良好的機遇。液-液萃取技術作為一項應用很廣的高效分離技術，已成為許多領域發展的技術關鍵。本項目圍繞國家節能減排戰略，開展高效液-液離心萃取設備的研制及應用研究。創造性地建立了流場分布與操作條件的關系模型，實現了設備的可控設計；對液-液離心萃取過程環隙間流動特性進行深入細致的研究，定量地求出泰勒渦流的生成條件及其變化規律，精確地描述出流場全貌；在Taylor-Couette流體運動特征、失穩演變過程和壓力周期波動特性方面有所突破，建立離心不穩定準則，獲得環隙式液-液離心萃取過程的強化傳質機理，為環隙式液-液離心萃取系統的量化設計提供理論基礎。開發出的離心萃取成套設備及相關工藝技術，在石油化工、生物制藥等行業得到了成功應用。在我國最大的林可霉素生產基地-南陽普康藥業集團有限公司建成了基于離心萃取技術的“萃取-洗滌-反萃”成套設備及工藝，獲得了成功。依托中國石化集團公司，在我國最大的己內酰胺生產基地建成了雜質離心萃取的工業示范裝置，每年產生經濟效益500萬元，大大改善了產品質量。

超高壓閥門的閥芯需要抗腐蝕耐磨的材料，因此閥芯的材料往往與本體不同，為了防止出 現掉落、松動等故障，需要將閥芯與閥門本體進行焊接。考慮到閥門本體結構的特殊性，需要 設計一種全自動焊接機床來滿足這一要求。 該套數控焊接機床的機械系統主體部分是X,Y,Z三軸工作平臺以及旋轉R軸構成 (X和Y軸 行程為100mm,Z軸行程為400mm,三軸均通過滾珠絲杠傳動，具有較高的控制精度，R軸可旋 轉任意角度，載荷100KG) ，為了實現精確控制，四軸均通過伺服電機驅動器+伺服電機驅 動，通過設置伺服驅動器及運動控制卡相關的參數，電機位置控制可達到加工精度要求 (小于 0.2mm) 。其中XYZ三軸均有正負原點開關和零點開關，R軸只有一個零點開關。工作臺的旋轉 由R軸通過1:100行星減速齒輪帶動，工件通過專用工裝夾緊，并通過電刷與焊機負極連接。 該項目主要完成了以下工作：焊槍結構改進及硬件調試；機床數控軟件的模塊化設計， 包括焊接中示教及焊槍路徑規劃中提出的一種通過空間直線和空間圓弧實現空間曲線的插補 算法，輔助功能的實現和焊縫收弧引弧等時間控制策略等；著重研究了焊接工藝參數 (焊接電 流，焊接電壓，焊接速度和焊槍角度) 對焊縫的影響，通過一種數學模型來描述工藝參數與焊 縫熔深之間的關系，對摸索焊接工藝參數對焊縫形態影響和焊縫質量的預測和評估有重要意 義。

空氣耦合超聲成像系統是一種非接觸的超聲無損檢測技術，可以避免常規超聲在檢測過程中對被測檢件的污染和破壞。針對航空航天領域多種先進復合材料的非接觸式評價需求，實驗室現已建立了大型空氣耦合超聲檢測系統。 主要應用于航空航天領域多種先進復合材料的非接觸式無損評價，檢測對象包括包括纖維增強復合材料（CFRP、GFRP、GLARE）、夾芯結構復合材料（蜂窩夾芯復合材料、泡沫夾芯復合材料）、耐高溫復合材料（C/C復合材料、C/SiC復合材料）等。 該系統已用于中國商用飛機有限責任公司、上海航天800所、上海飛機制造有限公司、成都飛機工業(集團)等對新型復合材料的檢測中。 主要性能指標：1. 增益：最大增益可達104.5dB以上；2. 掃查區域: 182cm x 91cm；3. 掃查速度：最高250mm/s；4. 掃描精度：最小0.2mm；5. 檢測頻率：500kHz，1.5MHz。 空氣耦合超聲檢測系統是北航無損檢測技術研究中心自主研制的設備，具有自主知識產權。

長期以來，石油煉制、石化和煤化工產品加工、制藥、新材料等生產過程中的副產物多、能耗高、污染大等技術問題一直困擾國際學術界與工程界。團隊另辟蹊徑，采用完全不同于國際上的方法，解決了大規模制造微氣泡（微米級尺度）的理論問題與相關技術原理，并研發了核心裝備，發明了數以十億計的微氣泡系統的測試與表征方法，建立并開發了制造和調控微氣泡與氣液微界面的數學模型與計算機軟件，同時在實驗室研究和工業應用中，突破了國內外微氣泡系統的氣/液比不能超過0.05/1的上限，把

“石墨烯微結構的精準調控及其應用”首次實現石墨烯單晶量子點和單層石墨烯微結構的精準控制。 一、項目分類 重大科學前沿創新 二、成果簡介 近年來，石墨烯領域未獲得突破性應用成果，也未找到“殺手锏”應用領域，關鍵是石墨烯結構調控不到位。一個基本的共識是，對石墨烯材料的結構進行設計和調控，有助于在光電器件、能源轉化存儲、重大疾病診療、污染物治理等領域取得重大突破。上海大學吳明紅院士領銜的研究團隊聚焦“石墨烯微結構的精準調控及其應用”取得了開創性的研究成果，首次實現石墨烯單晶量子點和單層石墨烯微結構的精準控制，在Nature及其子刊上發表十余篇系列論文，獲得國家自然科學二等獎。負責人吳明紅是中國工程院院士、俄羅斯工程院和俄羅斯科學院外籍院士，獲國家杰出青年基金、教育部長江學者及創新團隊發展計劃等支持。團隊依托有機復合污染控制工程教育部重點實驗室，推動基礎科研成果向應用轉化，在生物醫學、環境治理等領域取得了相關應用突破。 一、主要理論突破 聚焦于研究主題，團隊在以下三個方面取得重要突破： 1）為解決傳統方法制備的石墨烯缺陷多，無法量產的問題，團隊在分子水平上首次使用分子融合法實現了高品質單晶石墨烯量子點的可控制備。通過對單晶石墨烯量子點精準的物理化學性質調控實現了不同亞細胞器的定位，有力推動了石墨烯量子點在生物成像、重大疾病診療中的應用。 2）為解決單層石墨烯容易聚集的難題，團隊通過“原位復合與還原”一步法調控策略，獲得單層石墨烯復合催化材料。團隊首次在該材料上觀測到光生電子空穴對分離的皮秒級超快過程，發現并揭示了單層石墨烯高效抽取和快速傳輸光電子這一重要規律，為高質量單層石墨烯復合材料在催化等領域的廣泛應用奠定了堅實的理論基礎。 3）精確調節石墨烯層間距，可以將石墨烯有針對性地應用于離子篩分、污染物選擇性吸附等廣泛領域。團隊通過金屬水合離子的層間插入控制氧化石墨烯層間距，在國際上首次實現了層間距在超小尺度上（1 Å）的精確控制。 二、在黑臭水體治理、地表水水質提升上的應用 地表水內源污染治理的關鍵是削減河道污染負荷，重建水生生態。團隊以層間距可控石墨烯為基質，發展了水環境污染生態修復的疊層材料。以石墨烯為基體的復合微生物在其表面生長并形成生物膜，通過石墨烯和生物膜的協同作用，對水體污染物進行高效截留、吸附并降解。該復合技術運行成本低，治理周期短，工藝簡單，無需底泥疏浚即可將地表水提升至IV類水以上水質指標，對河水的COD、氨氮和總磷，去除率達到80%以上。目前，團隊已與上海寶山區政府建立多個石墨烯治理黑臭水體示范基地，顯著提升當地水質環境水平。 三、石墨烯負極材料的鈉離子電池儲能系統應用 鋰資源的匱乏，不足以支撐鋰離子電池在儲能市場的廣泛應用，其成本較高的弊端也逐漸顯露。同時國內外化學儲能市場需求越來越大，促使研究者們利用資源豐富的鈉元素組裝得到鈉離子電池。 經過對鈉離子電池材料體系篩選和研究，本團隊核心材料選用普魯士藍及其類似物作為鈉離子電池正極，碳基材料作為鈉離子電池負極。其中普魯士藍制備主要采用沉淀法及水熱法，能耗更低。此外，普魯士藍能夠作為一種染料進行使用，其安全性非常高。經過一系列放大，正極普魯士藍材料的充放電比容量達到160 mAh/g，碳負極材料的充放電比容量達到300 mAh/g。經過中試線生產預制，單體電池工作電壓在3.2 V左右，能量密度在100 Wh/kg以上。單體電池在穿刺、擠壓、外部短路、及破壞后浸水測試的情況下，均沒有發生自燃和爆炸等情況，安全性高。 目前，擬搭建5條鈉離子電池儲能全自動生產線及相關配套設施，研發生產低成本、高安全、長壽命鈉離子電池關鍵材料，實現高性能鈉離子電池產品產業化，預計至2026年項目達產后，年產值達約22.5億元；年畝均產值1666萬元。 四、石墨烯傳感材料在呼吸式血糖儀中的應用 我國糖尿病人數眾多，并逐年上升。血糖檢測儀與檢測試紙市場規模約為460億元，然而國外品牌卻占市場份額大半。現有血糖儀采取長期有創刺血檢測，存在很大感染風險，給病友帶來巨大的生理和心理上的痛苦。呼吸式血糖檢測無創，吹氣即可檢測，完美解決市場痛點。 糖尿病患者呼吸的氣體中，可檢測的VOCs較異常，需要高靈敏度的氣體傳感器進行識別。但是，常規氣敏傳感材料檢測限與響應恢復能力不足，且難以在復雜氣體氛圍中實現特異性檢測。團隊通過對石墨烯帶隙和表界面特性的精確調控，實現皮秒級載流子空穴的形成，從而實現對氣體分子的快速響應，解決氣體傳感器靈敏度、選擇性和響應恢復迅速的關鍵科學問題。研發的呼吸式血糖儀可滿足確診病友的日常檢查、實現醫院、公共場所快速篩查、手機APP記錄管理以及網上專家互動診斷等功能，具有無創傷、無痛苦、便捷即時（15s）等特點，是首款呼吸式血糖檢測產品。目前已二類醫療器械證書，即將已進入臨床階段。