碳纤维复合材料是由碳纤维与树脂、金属、陶瓷等基体复合制成的纤维增强材料，因其具有重量轻，强度高，耐高低温等优良特点，近年来广泛应用于航空航天、体育休闲、高铁汽车、土木建筑等领域。碳纤维复合材料在质轻高强的同时，还具有优良的耐疲劳性、耐腐蚀性以及比强度高导致的优良施工性能等，使得它在对于材料性能有着特殊要求的海洋领域的应用前景同样不可小觑。近年来，北京化工大学碳纤维复合材料在船舶制造、海上能源开发、海洋工程修复等领域不断探索新技术。 在船舶上的应用 相比于传统的造船材料，碳纤维复合材料具有天然的优势。首先，碳纤维复合材料具有良好的机械性能。用其制造船体，具有质轻低油耗的特性，而且建造工艺相对简单、周期短、成型方便，因此施工和维护费用远低于钢制船舶。同时由于碳纤维与树脂基体的界面能有效的阻止裂纹扩展，故材料具有良好的耐疲劳性能；此外，由于碳纤维表面的化学惰性，船体具有水生物难以附生，耐腐蚀的特性，这也是船舶建造选材非常重要的因素之一。 碳纤维复合材料具有良好的声、磁、电性能：透波、透声性好，无磁性，因此可以用于提高军舰的隐身性能。在舰船的上层建筑中使用复合材料不仅可以减轻船体的重量，而且通过在夹层中嵌入有滤波功能的频率选择层，就可以在预定的频率下发射和接受电磁波，从而屏蔽敌方的雷达电磁波。各种天线和有关设备都统一组合装备在该结构内，不易被腐蚀，更有利于设备的保养。研制出类似的封闭综合传感器桅杆，这种桅杆是由纳米技术制造的玻璃纤维与碳纤维复合后作为增强体而制成。它可以让各种雷达波束和通信信号相互之间不受干扰地通过，并且损耗极低。碳纤维复合材料还可应用在舰船的其他方面。例如，在推进系统上可用作螺旋桨［和推进轴系，减轻船体的振动效应和噪声，多用于侦察舰和快速巡航舰。在机械和装备上可用作方向舵，某些特殊的机械装置和管道系统等。此外，高强度的碳纤维绳索在海军军舰的缆绳和其他军用物品上也有较为广泛的应用。 民用游艇大型游艇一般为私人所有，价格昂贵，要求质量轻，强度高，耐用性好。碳纤维复合材料可以应用于游艇的仪器表盘和天线，方向舵以及甲板、船舱、船舱壁等增强结构中。传统的复合材料游艇主要由玻璃钢制成，但是由于刚度不足，满足刚度设计要求后往往船体过重，而且玻璃纤维是致癌物质，国外逐步禁用。如今的复合材料游艇中碳纤维复合材料的使用比例大大增加，有的甚至全部采用碳纤维复合材料。例如超级游艇“巴拿马”号双桅船，船身和甲板采用了以碳纤维／环氧树脂为蒙皮。乙烯酯树脂夹层复合材料，pvc泡沫和碳纤维复合材料，桅杆吊杆均是定制的碳纤维复合材料，只有部分的船身使用了玻璃钢。空载重量仅有45t。速度快，油耗低，性能卓越。 在海洋能源开发上的应用 海底油气田近年来，碳纤维复合材料在海洋油气开发领域的应用越来越广泛。海洋环境下的腐蚀，高压，水底暗流流动带来的强剪切作用对材料的耐腐蚀性，强度和疲劳性能提出了严格的要求。碳纤维复合材料在海洋油田开发中有着明显的质轻、耐久、抗蚀方面的优势：一个1500m水深的钻井平台，其钢制系缆的质量就达6500t左右，而碳纤维复合材料密度是普通钢材的1/4，若使用碳纤维复合材料取代部分钢材将显著减少钻井平台的载重负荷，节省平台的建造成本；抽油杆的往复运动，由于管外海水压力与管内压力不平衡极易引发材料的疲劳断裂，而用碳纤维复合材料即可解决这一问题；由于海水环境耐腐蚀，其在海水中使用寿命比钢材要长，且使用深度更深。碳纤维复合材料可以用作油田钻井平台中的生产井管、抽油杆、储藏槽、海底输油管、甲板等部件。制造工艺分为拉挤成型工艺和湿法缠绕工艺。拉挤成型法一般用在普通管材和连接管上。缠绕法一般用作储槽和压力容器的表面，也可用在各向异性的柔性管道之中，其中碳纤维复合材料以特定的角度缠绕排列在铠装层之中。碳纤维复合材料的连续抽油杆是一种类似胶片的带状结构，柔韧性很好。使用碳纤维抽油杆能明显提高出油量，减少电机的载荷，相比之下更节能。而且碳纤维复合材料抽油杆比钢制抽油杆更耐疲劳，抗腐蚀性能更好，更适合应用在海底油田的开发中。 海上风电资源丰富，是未来发展的重要领域，也是风电技术最先进、要求最高的领域。我国海岸线约1800km，岛屿6000多个，东南沿海及岛屿地区风力资源丰富且易于开发。近年来大力促进海上风电能源的开发已经得到了有关部门的支持。风力发电叶片90%以上重量由复合材料组成。海上风力大，发电功率大，势必要求更大的叶片和更优良的比强度和耐久度。显然，碳纤维复合材料能够满足开发大型化、轻量化、高性能、低成本的发电叶片的要求，和玻璃纤维复合材料相比更适合应用于海洋领域。碳纤维复合材料在海洋风力发电中具有显著的优势。碳纤维复合材料叶片质量低，刚度大，模量是玻璃纤维制品的3~8倍；海洋环境下湿度大，气候多变，且风机24h工作。叶片耐疲劳性较好，能较好的抵御恶劣的天气；改善了叶片的空气动力学性能，减少对塔和轮轴的负载，从而使风机的输出功率更平滑更均衡，提高能量效率；利用碳纤维的导电性能，通过特殊的结构设计，可有效地避免雷击对叶片造成的损伤；降低风力机叶片的制造和运输成本；具有振动阻尼特性等。 碳纤维复合材料用于海洋工程建筑，主要利用其轻质高强耐腐的特性，以筋索材及结构件的形式，替代传统钢筋建材，解决海水侵蚀钢筋、运输路途遥远运输成本高的问题。已应用于海上岛礁建筑、码头、浮动平台、灯塔塔架等。

本成果通过对我国纺织特色城镇产业结构和产品结构调整、清洁生产、资源回收、提高污水收集处理率和河道综合整治等方法对城镇水环境进行综合整治，在保持经济持续发展的同时逐步实现水环境质量的改善。 该综合治理技术已在江南一些纺织城镇实施，水环境质量明显改善，社会经济效益良好。

石化企业中许多压缩机、换热器等设备及其管道系统都存在强烈的振动现象。强烈的振动会使设备的焊缝、管道与附件的连接部位等处发生松动或疲劳断裂，轻则造成泄漏，重则引起爆炸，由此引发的安全事故屡见不鲜。常规的减振方法多为加固定刚性支撑、加装缓冲罐等，这些方法均存在一定的局限性和不足。欲降低系统的振动，关键是消耗其振动的机械能，新型阻尼减振技术的原理就是消耗掉系统振动所产生的能量，同时保证不将振动传到其它设备上。新型阻尼减振技术的特点如下： （1）可以提高整个设备系统阻尼，同时不将振动传到其它设备上。 （2）可以在不停机的状态下，实现设备在线安装，不用维修，使用寿命长。 （3）在所有自由度上对振动的反应都毫不延迟。 目前该技术已经成功应用于中石化巴陵分公司换热器壳程出口管线减振改造项目、中国石化沧州分公司离心压缩机及出口管道系统减振改造项目、中国石化济南分公司空冷器集合管管线减振改造项目、中国石油抚顺石油三厂往复式氢气压缩机出口管道减振技术改造项目等。有效抑制了设备的振动，解决了长期存在的重大安全生产隐患，得到了企业的一致好评。可以降低系统振动幅值达60%以上，提高石化设备及管道系统的运行安全性和稳定性。适用于石化、电力行业中各种泵、往复压缩机、离心压缩机、换热器和塔设备等常见设备及管道系统。在国家大力发展石化产业的大背景下，以压缩机、换热器等为核心的大型石化装备市场不断扩大。新型阻尼减振技术立足于解决泵、往复压缩机、离心压缩机、换热器和塔设备等常见设备及管道系统的振动问题，能够有效降低系统振动，提高设备运行安全性和稳定性。其市场需求大，市场前景广阔，具有广泛的社会经济效益。

我国每年农林固废、城市厨余垃圾等生物质固废中近 60%被焚烧或随意处置，严重污染环境，也是造成雾霾的重要原因之一。南开大学生物质资源化工程中心多年来致力于以生物质固废为原料生产有机肥系列技术的研究应用，获得了高效降解木质纤维素、淀粉、蛋白质、油脂等的细菌、放线菌和真菌，构建了微生物菌种库和系列化菌剂；开发了可在 5-15 天内将生物质固废转化为有机肥料和富含有益微生物的生物有机肥生产工艺及系列化产品；自主设计研发了以布尔 玛金式搅拌装置为基础的微生物发酵装置，开发了系列化的微生物好氧/厌氧发酵装置。 本项目已申请国家专利 50 项，其中授权发明专利 10 项、实用新型专利 5 项；代表性 SCI 论文 5 篇，出版专译著 7 部；本项目有关技术已被深圳芭田公司、天津百利阳光公司应用，近三年产生了显著的经济、社会和环境效益；本项目已获得 2017 年中国产学研合作创新成果一等奖。

该项目属于粉末冶金学科。高性能特种材料具有其他材料不具备的特殊性能，在高技术领域中具有不可取代的关键作用。然而，这类材料往往硬度高、脆性大，难以采用传统技术加工制备，成为许多国防和民用高技术装备发展的瓶颈。为此，项目基于粉体流变成形原理，研发了难加工材料的近终形制造新技术，广泛应用于国防和民用高技术领域。

“高性能稀土镁合金薄板带生产技术”项目是以北京市科委经费支持为起源、以国家“十二• 五”科技支撑计划为发展，以北京科技大学与美国波音公司国际合作开发高性能稀土镁合金等为基础，逐步形成的一项特色科技成果。通过系统地研究铸轧、挤压板坯热轧、铸锭热轧和热处理过程中镁合金组织演变机理与性能控制技术等，研发出具有高成形性能的稀土镁合金；实现了高精度镁合金板成卷轧制过程自动化控制及精整、表面处理技术的开发，并完成了高精度镁合金专用轧机机组及控制装置的研发设计及应用，在此基础上研发出高性能稀土镁合金薄板带生产工艺技术。

项目背景： 超高强汽车用钢具有超高的强度和优异的塑性，是汽车轻量化的理想材料，受到汽车制造行业的广泛关注。根据国家强国战略咨询委员会发布的《节能与新能源汽车技术路线图》，汽车轻量化近期和中期目标为：重点发展超高强钢和先进高强钢技术，实现高强钢在汽车中的应用比例达到 50%以上；重点发展第三代汽车钢和铝合金技术，并推进其产业化应用。因此，在车身结构件上应用超高强钢是汽车行业极具潜力的发展方向之一。然而，超高强钢在使用中还存在较多的应用瓶颈，比如其成形窗口窄、边部开裂、回弹、可焊性差等问题。在所有问题中，回弹最为突出，并且随着强度增加，回弹的倾向和严重程度不断增大。在此背景下，开展针对超高强钢回弹技术的研究，采取有效手段控制回弹，可有效推进高强钢在汽车车身上的应用。 关键工艺技术： 项目的关键工艺技术为：基于组织演变的回弹行为控制技术，即基于超高强钢成形过程中的组织演变与回弹的内在关系，提出回弹行为的控制技术。通过分析超高强汽车用钢在成形过程中的 local misorientation 等微观组织、力学性能和弹性模量的变化，总结影响超高强钢的回弹机理，建立超高强钢回弹预测模型，最终实现超高强钢的回弹行为控制。

路面病害分为表面破损（如裂缝）、路面变形（如沉降）和结构病害（如层间脱空）三大类。该技术以路面检测成果为全卷积神经网络的输入信号，对于表面破损，其输入为多功能检测车拍摄的路表图像；对于路面变形，输入为三维检测车测取的三维路面模型；对于结构病害，输入为探地雷达信号图像。通过海量数据的训练、测试，可实现上述三类病害的自动化识别、分类和测量，为路面养护工程提供数据支撑。此外，该技术在保证与人工识别结果相同的精度下，可将数据处理速度提高千倍以上。 

本项目以蜂蜜、蜂花粉、蜂胶及蜂王浆为原料，采用中医食疗理论和现代食品加工技术，开发出了具有抗衰老、保护化学性肝脏损伤的功能性食品；采用指纹图谱技术鉴别蜂蜜的种类；采用绿色加工技术脱除蜂蜜中的农残和抗生素；开发出了一种蜂花粉饼干和一种具有保护慢性酒精肝脏损伤的蜂蜜制品。 本项目已获得发明专利1项，申请发明专利4项，获2项省级鉴定成果。

成果描述：中国是茶的故乡，千百年来人们养成饮茶的习惯并且形成了中国独特的茶文化。但我国茶饮料的开发起步晚，产品品种单一，产量有限。进入21世纪，随着我国人民生活水平的提高，消费观念的变化，茶饮料的消费逐年上升。据统计2001年全国茶饮料的产量为185万吨左右，我国茶饮料市场发展速度超过300%。茶饮料之所以倍受消费者青睐主要原因是它具有低热值、低钠、刺激、爽口、清淡、甘醇的品质风格，是天然饮品，符合现代人对“天然、健康、回归自然”消费理念的追求。另外它含有丰富的保健和营养成分，如茶多酚、儿茶素、多种氨基酸、微量元素、维生素和碳水化合物等。它的提神、利尿、助消化等有益作用早已被广大消费者所认识，而现代医学更证实了它的降压、降脂、降糖、抗粥状动脉硬化、防癌、延缓衰老等多种保健功能。虽然我国茶饮料消费明显上升，但与日本、欧美等国相比差距较大，我国人均年茶饮料消费不足0.5公斤，日本人均年茶饮料消费量为25公斤左右，也就是说我国茶饮料市场还有50倍的成长空间，因此开发生产茶饮料市场前景十分广阔。针对市场需求，四川大学食品系开发了速溶茶粉、纯茶饮料和调制茶饮料生产技术，为有意投资该项目的厂家和个人提供有力的技术支持。市场前景分析：虽然我国茶饮料消费明显上升，但与日本、欧美等国相比差距较大，我国人均年茶饮料消费不足0.5公斤，日本人均年茶饮料消费量为25公斤左右，也就是说我国茶饮料市场还有50倍的成长空间，因此开发生产茶饮料市场前景十分广阔。与同类成果相比的优势分析：速溶茶粉采用新技术生产，工艺独特，产品冲泡液清澈明亮，不沉淀、不冷混，茶香醇厚，滋味纯正，可用于各类冰茶、暖茶、加奶茶、果味茶饮料和固体粉末茶饮料、茶味糕点、茶味糖果、饼干等食品。 纯茶饮料和调制茶饮料具有相应茶种所必备的特有色泽、芳香、气味，味感纯正，甜酸适口，清澈透明，允许有少量沉淀，无肉眼可视的外来杂质，可采用高温PET瓶和易拉罐包装材料。