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该项目属于有色金属材料加工制造技术领域。钛合金是事关国防军工和国计民生的先进基础材料与关键战略材料，围绕新一代某装备对材料轻量化和抗弹性能的战略需求，高性能钛合金材料研制极其重要且紧迫。美国/M2A1步兵战车采用钛合金，显著增强了防护能力且减重35%；俄罗斯T-95坦克炮塔采用钛合金，防护能力达到1500mm RHA。由于该材料使役环境的特殊性，国外进行严密的技术封锁和出口限制，导致中国某装备仍沿用钢或铝作为防护结构材料，不能满足新一代某装备的性能需求。为此，创新研究了高抗弹性钛合金材料的基础理论、工业级制备、工程化应用、标准体系建立等新一代某装备迭代升级的关键核心技术，历经十年攻坚，破解了钛合金材料的抗弹失效机理与组织-动/静态性能-工艺映射关系等科学问题，突破了材料微观结构的精细化设计和精准化调控、组织性能均匀性控制等技术难题，形成了高抗弹性钛合金材料制备成套技术，取得以下创新成果： (1)针对新一代某装备防护用钛合金静、动态力学性能与抗弹性能相互关系不明确的基础科学问题，创新性运用卷积神经网络法对微观组织和力学性能进行数理解析，国内首创某装备防护用钛合金性能设计数据库，建立钛合金静-动态性能与抗弹性能多维映射关系理论模型，形成高抗弹性钛合金的性能规范：抗拉强度980～1100MPa、伸长率≥12%、冲击功≥45J、动态压缩强度1400～1600MPa、动态临界应变18～22%。 (2)针对新一代某装备防护用钛合金性能所需组织精细调控的关键技术难题，创新性提出“宏观变形协调+热处理相变调控”的技术思路，国内首创钛合金中厚板“多温域变形+高低温循环相变”的高精准组织调控技术，实现“初生αp相晶粒尺寸＜20μm，长径比1.3～1.9，次生αS相形貌控制为细针状，片层宽度＜2μm，转变的β相比例16%～27%”的组织精细化控制。 (3)针对钛合金中厚板组织均匀性控制和轧制过程表面开裂的行业共性问题，创新性提出“多向镦拔+径向宽展”的工艺思路，创建高抗弹钛合金中厚板制备多工序协同调控技术，实现板材厚度控制精度和成材率的显著提高，钛合金中厚板断面组织晶粒度极差由大于3级提高到1级以内，表面裂纹缺陷率由25%降低至5%以内。 (4)针对新一代某装备轻量化和高抗弹性钛合金材料规模化稳定制备的工程化问题，突破高抗弹性能与轻量化矛盾的“瓶颈”，国内首发新一代某装备防护用高抗弹钛合金材料，防钢芯弹的板厚度减薄量≥2mm，单位面积重量比特种钢低20.42%；防穿甲弹的板厚度减薄量≥3mm，单位面积重量比特种钢低21.93%，满足了新一代特种车辆减重≥15%的轻量化设计要求。

在国家科技部、国家自然基金委和工信部等40多项科技计划的支持下，该项目针对机械构件内部微小缺陷测不精、服役应力检不到、残余应力控不准等技术难题，导致中国高端装备大型复杂构件频繁出现变形开裂等失效问题，将超声检测与多维运动控制和高能声束调控技术结合，发明了大型复杂构件内部缺陷和应力状态量化原位超声检测调控新技术，系统而开创地解决了大型复杂构件加工制造和服役过程的形性保持能力不足的卡脖子难题；创新性工作如下： 1.原理创新：1)创立了大型构件内部三维残余应力的原位超声波检测理论；2)创新了复杂构件内部微小缺陷的声束扫查位姿控制原理；3)发明了构件内部残余应力和材料性能的高能声束原位调控原理。 2.技术创新：1)发明了切向应力超声临界折射纵波和法向应力体波检测方法、基准零应力与应力梯度试块的高能声束制备方法，体系化地实现了大型复杂构件服役/残余应力原位量化检测和监测，实现了构件内部三维应力分布状态的精准检测；2)发明了声束扫查空间位姿控制和高频超声层析扫查与校准技术，系统化地实现了大型复杂构件微小损伤和材料性能原位超声检测，实现了机械手多自由度超声精准检测和原位校准；3)发明了大型复杂构件残余应力高能声束接触式原位调控、液体耦合式非接触调控以及低应力加工方法，创造性地实现了加工过程构件内部残余应力消减均化和材料性能提升的原位量化控制，显著提高了构件加工精度和形性保持能力。 3.应用创新：系统而创造性地解决了高铁转向架和北京大兴机场主支撑与大尺度风洞钢结构焊接残余应力分布状态无损检测与调控、集成电路封装和卫星防热复合材料壳体内部微小缺陷及粘接质量无损检测、大型飞机翼板与装甲车车体和炮塔低应力加工与变形控制等典型的卡脖子技术难题。 该项目取得了显著的社会和经济效益，推动了检测行业科技进步，历经十余年，研制了3类超声检测仪器和2类残余应力高能声束调控仪器，牵头制定36项技术标准，授权60件发明专利，出版7部专著、发表200余篇SCI/EI论文，新增经济效益32.7亿元。该成果整体达到国际先进水平，其中机械手自动超声检测技术达到国际领先水平。

“年产800吨特种PC试制”项目是甘肃银光聚银化工有限公司响应国家军民融合发展战略，打破国外公司对特种聚碳酸酯生产技术的垄断，推动中国军工装备材料国产化，促进中国军用高新技术和制造跨越式发展，支撑高端民品制造业快速发展的背景下开展的，为公司投资自主开展的研发项目。 硅氧烷聚碳酸酯是具有代表性的一类特种聚碳酸酯产品，具有高强度、阻燃性、耐超低温韧性、耐腐蚀、抗老化、抗辐射等特性，在军工领域用于生产步兵战车、装甲运输车部件、战斗机部件、人造卫星、雷达等军事探测设备、枪械、弹夹、夜视仪等士兵单兵装备、飞行员战术头盔等产品，充分发挥了其高功能化、复合轻量等特性；在航空航天领域用于生产航天飞机悬窗、宇宙飞船部件、宇航员装备等产品，充分发挥了其抗老化、耐低温、防辐射等特性；民用领域用于生产C919大飞机内饰件、动力汽车充电桩、光伏连接器、5G基站部件、无人机、汽车内饰、手机部件等产品，其优良的使用性能已代替了大量传统材料。硅氧烷聚碳酸酯产品伴随改性技术研究的不断深入，将具有更加广阔的市场应用前景。但其生产存在关键原材料依赖进口、工艺技术难度大、工艺流程复杂、关键设备国产化困难、废水处理难以达到环保要求等技术难点，硅氧烷聚碳酸酯生产技术主要掌握在沙伯基础公司、韩国三养公司、日本出光公司等少数企业手中，中国国内没有高硅含量硅氧烷聚碳酸酯生产技术和装置。实现高硅含量硅氧烷聚碳酸酯新材料国产化，可以满足国内军工领域装备升级和高端制造业的需求，有效推动产业链发展，形成数十亿级规模的下游产业集群。为此聚银公司将开展硅氧烷聚碳酸酯生产技术研发作为发展重点工作之一，自主研发硅氧烷聚碳酸酯技术，建设生产装置。 该项目开发基于光气界面缩聚法的硅氧烷聚碳酸酯合成技术，考察影响反应的各种因素，打通百克级、公斤级小试工艺流程；研建千吨级生产装置，研究关键原材料国产化、反应、洗涤分离、汽析干燥工艺技术，解决关键设备国产化问题，实现装置连续稳定运行，生产出质量合格的硅氧烷聚碳酸酯产品；开发树脂、活性炭吸附处理PC废水的工艺技术，解决内陆地区建设聚碳酸酯生产装置废水处理困难的问题。生产工艺流程比较完整，自动化程度较高，使装置保持了高负荷高质量的生产态势，实现了PC生产装置产量和产品质量双优。 经评价，该项目成果技术成熟度达到9级(应用级：在实际环境中实现成功应用)，技术创新度达到7级(关键技术创新点在国内外范围内未见相同文献报道)，技术先进度达到7级(关键技术指标超过国际标准，处于国际同领域的领先水平)。该项目创造性地开发出高硅含量硅氧烷聚碳酸酯生产技术，研建一套包含关键原材料在内千吨级生产装置，形成具有自主知识产权的5000吨工艺软件包，实现了国内高硅含量硅氧烷聚碳酸酯研发和生产“零”的突破，推动了“中国制造”向“中国创造”转化，打造出中国唯一的特种聚碳酸酯领域自主创新、技术孵化、产品产业化和人才培养的重要基地，促进了军工领域新材料国产化和高端制造业的发展。该研究成果已成功应用于聚银公司800吨/年聚碳酸酯装置，产品质量达到国际先进水平，得到客户的一致认可。后续公司将进一步发展特种聚碳酸酯产业，建设万吨级装置，推进中国特种聚碳酸酯产业发展，对推动军用装备材料升级，保障国防建设具有重要意义。 下游用户同聚银公司有采购硅氧烷聚碳酸酯意向的有50多家，其中达成销售合同的著名的客户包括：科思创、兵器五三研究所、中国蓝星、金发科技、上海锦湖日立、华为力兴新材料和奥能工程塑料等；最终用户包括华为、小米、阿里巴巴等；行业应用包括箱包、手机、充电桩、军工产品、电器、通讯器材等，有30多个客户使用，均反映硅氧烷聚碳酸酯产品性能和价格都优于市面同等产品。在军工领域，加强与兵器集团五三研究所联系，解决产品在士兵单兵装备应用过程中存在的问题，确保产品成功应用到军方装备升级过程中。公司将继续密切联系兵器五三研究所、中国蓝星、金发科技、上海锦湖日立、华为力兴新材料和奥能工程塑料等厂家，拓展应用领域涵盖单兵装备、战斗机部件、探测设备、防护设施、高端民用等军工及航空航天受贸易限制领域，借助前期对下游市场的开发，推动硅氧烷聚碳酸酯市场推广和下游客户的培育。

项目概述：在爆炸防护领域，金属点阵夹芯结构可以通过面板变形或破裂、芯子压缩变形和剪切损伤等多种形式来实现能量吸收过程，而且点阵夹芯结构高孔隙率的特点为芯子在爆炸载荷下发生的较大塑性变形提供了足够的空间。而且，夹芯结构具有轻质的特点，满足航空、航天对于轻量化的需求，金字塔或沙漏夹芯结构在静态和动态载荷作用下主要呈现为杆件的屈曲变形带来的失效，屈曲变形带来的失效使得结构承载能力下降速度较快，针对防护结构的防护能力，这种失效方式不能很好地使爆炸波得到有效的衰减。而波纹板夹芯结构虽然拥有较为平缓的冲击波卸载能力，但相对密度较大，无法很好地满足轻量化需求。因此，该成果借鉴两种类型夹芯结构的特点，将周期波纹结构与点阵结构相结合，提出了正弦曲线梁夹芯结构，旨在兼顾较好的承载能力的前提下，使得抗爆抗冲击能力得到一定提升，借助曲线梁弯曲变形特点，使得冲击波得到平缓的卸载，具有一定的储备研究意义。 正弦曲线梁夹芯结构进行空气爆炸数值模拟结果表明：（1）通过不同幅值—周期比的前后面板中心挠度的时间历程曲线可以看出，幅值—周期比较大的夹芯结构与实体板相比性能提升较大，具有更优异的抗爆性能。（2）通过不同曲线梁截面积的前后面板中心挠度的时间历程曲线可以看出，在相同的爆炸载荷条件下，芯子截面积越大，中心区域芯子变形量越小。这是由于芯子截面积越大，整体刚度越大，芯层更“硬”，越不容易变形，具有更好的抗爆效果。而且截面积过小时，芯子刚度较弱，易发生芯子破坏或面板破坏，工程应用意义不大。（3）通过不同爆距对夹芯结构前后面板中心无量纲挠度和芯子变形能可以看出，爆距较小时，夹芯结构可能会出现破坏情况，爆距较大时，夹芯结构的芯子所能提供的吸能抗爆能力较弱。而且，爆炸距离对于夹芯结构的抗爆性能影响很大。实际应用时，对于爆距很小的工况，该夹芯结构的抗爆能力较弱，需根据实际情况选择合适刚度的结构设计才能发挥出最好的抗爆作用。（4）通过不同炸药量对夹芯结构前后面板中心无量纲挠度和芯子变形能可以看出，炸药量对夹芯结构的抗爆性能影响较小，芯子在爆炸载荷下的变形能随炸药量的变化也较为均匀。而且，炸药量对于夹芯结构的抗爆性能影响较小，在实际应用中，相同参数夹芯结构可以承受的炸药量变化范围更大，而且一定跨度内的炸药量变化对夹芯结构抗爆性能影响也不大。 项目成熟情况：技术成熟度2级，完成了模型设计、数值模拟计算和基本准静态验证实验。 应用范围：金字塔、沙漏等夹层芯子是杆系结构，其吸能前需先产生屈曲失稳后才进入塑性铰阶段，因此会造成吸能前有较高的载荷峰值，而该成果是梁系结构，直接形成塑性铰，不会产生峰值应力而持续吸能，因此对防护目标没有较大的冲击，特别适用于船舶、飞行器等航行体重要舱室及部位的抗远场冲击防护领域，也可用于汽车防撞梁及吸能防护设计，装甲车及运兵车的座舱底板抗地雷爆炸的能量吸能和人员防护领域。

一、项目简介MEMS压力传感器是基于MEMS工艺，把被测压力作用下膜的形变通过一定的规律转换成电信号的一种测压装置，众多MEMS压力传感器中，直接输出频率量的谐振式MEMS压力传感器具有最高的测量精度。高精度谐振式MEMS压力传感器在航天航空领域具有极大的用途。在飞机上，为了获得飞行的高度、速度等大气数据，通常需要测量压力。同时其在卫星和火箭发动控制系统、大气和宇宙数据检测系统中也是迫切需要的传感器，在国内外都有相当大的市场，在中国军事领域，谐振式MEMS压力传感器因其性能优越亦逐步应用到航天、航空、装甲车、舰艇等各兵种装备中。 二、技术成熟度谐振式MEMS压力传感器工作于闭环激励状态来维持谐振，谐振器是其核心部件，传感器整体精度的高低在很大程度上由谐振器的机械品质决定，受电路参数变化影响较小。其次，技术体系成熟的MEMS技术包括硅基表面加工技术与体硅加工技术使得核心元件的加工生产变的有序可控。该课题组开发的MEMS谐振式压力传感器精度已经达到0.02%FS，各项工艺技术成熟可靠。 三、应用范围：高精度谐振式MEMS压力传感器在航天航空领域、军事领域的各项装备上应用广泛，同时也可用于气象、地质、航海、油井和工业检测等各种不同有高精度压力需求的领域中。 四、投产条件和预期经济效益MEMS传感器核心的投产需要超净实验室（100级，1000级和10000级）和先进齐全的硅微加工设备，包括从制版、光刻、扩散、镀膜、刻蚀到抛光、键合等各种工艺设备。还需配备各种薄膜质量检测设备，可以完成从薄膜制备到测试分析的一系列研究，同时需要具有SEM、TEM、XRD等大型设备，为MEMS相关项目研究的顺利开展提供充分的设备保障。在经济效应方面，其市场规模在2009年就达到了59.1亿元，其中，压力传感器占据市场份额的25%，国内同类传感器进口收到限制，较低端的传感器每只约2.0万元人民币，按照各行业每年平均所需，年产5000只压力传感器，可获年产值约1亿元人民币。

一、课题来源与背景：端面密封环是盾构机、推土机、链式坦克、链式装甲车等工程和军事车承重轮的核心部件，也是易损部件，中国市场端面密封环年需求量大(年需求量超过500万套)，高端端面密封环完全依赖进口。通过从端面密封环的功能需求、基础材料、工艺原理研究，采取与美国FederalMogul公司开展国基合作的模式，在引进了国外先进的端面密封环生产线及工艺的同时开展自主创新，极大提升了中国端面密封环制造技术和水平，实现端面密封环的完全自主生产，解决国外在端面密封环生产核心技术上的卡脖子问题。为中国的工程车辆的性能可靠性提升奠定了良好的基础。 二、技术原理及性能指标：端面密封环属于动密封中机械密封的一种，在多煤粉、泥沙、水气等恶劣的工作环境下具有超强的密封性能，是一种紧凑型的机械密封，主要用于低速重载场合。端面密封环由两个相同的金属环及两个橡胶环组成，端面密封环是成对使用，一个随旋转部件转动，一个相对静止。其工作原理就是一对橡胶环在金属环的支撑下与腔体形成一个封闭的空间(但不与轴接触)，旋转时金属环的两个经过研磨的表面紧密配合并相对滑动，一方面保证运转良好，另一方面有效封隔外界的灰尘、水、污泥等，保护内部的润滑油脂不泄露。端面密封环需要具备高耐磨性、高密封性(具有优越的端面磨损后能自动补偿能力)、高工作可靠性能性提升奠定了良好的基础。 三、技术的创造型和先进性：利用计算机对3D数模系统进行有限元分析，计算出端面密封环各个部位的强度。同时，在不改变端面密封环强度的同时通过结构的优化设计实现端面密封环的轻量化设计，实现性能的最佳.莱氏体材料的基础上再进行升级，联合研发高合金莱氏体铸铁。为了提供材料的耐热性和耐磨性，决定增加铬和镍的含量，形成高铬高镍合金的莱氏体铸铁.为了提高端面密封环的密封面的密封性能，项目组通过引进背面珩磨机，降低密封面的粗糙度。该项目首创研发了在端面密封环的密封工作面上进行硬质涂层处理。 四、技术的成熟程度，适用范围和安全性：该项目产品在关键尺寸的稳定性、使用寿命、对机油温度影响、密封面磨损造成的面压衰减等性能方面远超国内同行水准，与国际先进水准接近。 五、应用情况及存在的问题：项目研发的高性能端面密封环已经为三一重工、精大车桥、徐工、中铁装配等客户量产供货，已累计装机60多万套，形成销售6540余万元。在实施过程中受到新冠疫情冲击，在设备采购和安装、原材料采购以及国际化交流等方面受到一定影响，项目进度未完全按照预定计划实施。经项目组充分沟通协调，调整了相关进度，使得项目顺利完成。

一、项目背景：国内针对橡胶履带耐磨性能研究，主要通过添加炭黑来提高橡胶履带的耐磨性能，对于承载重量较小的橡胶履带来说，其耐磨性能较好，满足使用要求，具有较高的使用寿命。而对于承载重量在15吨以上的橡胶履带，由于单位面积承受较大的力，导致橡胶履带磨损严重，降低其使用寿命，甚至不得不提前更换橡胶履带。 橡胶履带主要是针对特殊场合而使用，像阅兵式的坦克，装甲车等，可保护地面。橡胶履带行走系统，噪声低，振动小，乘坐舒适，特别适合于高速转移多的场合，实现了全路面通过性能。先进可靠的电器仪表及整机状态监控系统，为驾驶员正确操纵提供了可靠的保证。除了应用于军事外，也广泛用于大型机械，如挖土机等履带车辆，其功能性和作用相同。为了增加强度，橡胶履带内设置有钢丝层，该中履带的形成是通过在钢丝层外围包裹压合胶层形成。可用来生产不同规格的履带，通用性强，降低了生产成本。 针对现有技术及产品的不足之处，该公司通过研发，提供一种高牢固性超耐磨橡胶履带，通过NR/NBR/SBR三胶以及特定的炭黑、白炭黑的配合使用制备履带轮侧橡胶，增大橡胶材料的拉断伸长率和拉伸强度，同时提高了履带内侧的耐磨、耐刺性能。 二、该项目的关键技术： 1、超耐磨橡胶履带制备工艺技术。通过NR/NBR/SBR三胶以及特定的炭黑、白炭黑的配合使用制备履带轮侧橡胶，整体上较现有的体系来说，增大橡胶材料的拉断伸长率和拉伸强度，同时提高了履带内侧的耐磨、耐刺性能，使用寿命得到提高，适合在旋耕机上使用。采用NS/TMTD并用形成的促进剂系统，是中性和酸性促进剂并用，起到提高NS活性的作用，选用NS为主促进剂，TMTD为副促进剂，两者并用时，硫化平坦期较短，改善了单用TMTD时最大应变性能差的缺陷。在补强体系中选用N330和N220，进行并用，在保留了轮侧橡胶层耐磨性能的同时，降低了轮侧橡胶层的滚阻。 2、高牢固性履带钢丝包胶结构技术。通过在两支撑辊之间设置两个折边辊和一个能上下运动的束边辊，使束边辊对超出履带两侧边的胶布初步约束，再由两折边辊将胶布进一步引导弯折使下表面的胶布与履带更加靠近，进而保证后续的压合效果，在加工过程中只需操作人员对履带的上表面进行单侧贴胶布操作即可实现包胶并保证良好的包裹和压合效果。 3、橡胶带式履带防滑结构设计技术。通过C型卡和螺栓固定在橡胶带式履带的胶体着地面上。在不改变原有橡胶带式履带结构的前提下加装的履带防滑结构，能够提高装配有橡胶带式履带车辆在冰雪、沙地等路面行驶的稳定性，该履带防滑结构具有装卡和拆卸方便、快捷的特点，安装牢固可靠，能够起到防滑作用。 三、产品的创新点：采用高牢固性超耐磨橡胶履带，创新点如下： 1、以NR/NBR/SBR橡胶为主要原料，添加炭黑、白炭黑等填料，制得具有优异力学性能、耐磨、耐刺等特点的履带轮侧橡胶。 2、在支撑辊间设置折边辊和束边辊，提高压合效果。 3、在产品的着地面上设置C型卡槽和螺栓，提高了装配产品车辆在冰雪、沙地等路面上的行驶稳定性。 四、成果检验： 1、该产品经石油和化学工业新材料与制品质量监督检验中心检验，技术参数均符合公司主导团标T/ZZB 0095-2016《橡胶履带》的要求。 2、该产品经浙江省科技信息研究院进行查新，查新点未见述及，查新报告编号：202333B2123322。 该公司承担的“高牢固性超耐磨橡胶履带”项目，所研制的橡胶履带，按预计的产量0.2万件/年，产品销售收入按市场价0.2万元/件，年销售收入可达400万元。该产品试制期间和通过鉴定、投入市场后，以其独特的结构、卓越的质量、较高的性价比而深受国内外广大客户的欢迎并获得一致好评，项目产品运行稳定，各项技术指标均符合要求。

复杂构件作为支撑航空航天、工程机械、能源交通等高端关键装备运行的主体与核心，如航空发动机整体叶盘、汽轮机运动构件(含转子、叶片)、汽车三维金件等，常具有结构复杂、制造工艺多、流程长等特征。该类复杂构件的新品制造中，往往需要采用切割、焊接、表面强化等多种制造手段，而在后续运行损伤时，则需要进行修复。传统的制造工艺常采用火焰切割、锯床下料、表面化学热处理、整体热处理等工艺，材料浪费严重，能源消耗量大，效率低下，导致产品生命周期各个阶段的碳排放量较大。 针对复杂构件制造中的存在空间约束、时间约束、形性调控三大难题，在国家重点研发项目等支持下，该项目自主发明了复杂构件高功率激光低碳制造系列化技术与装备，并实现产业化应用。主要技术创新包括： (1)提出了氧气预引线连续/脉冲激光组合高速穿孔和气体组分实时调节超净切割工艺，研发了自适应光学随形调焦的超高功率低压省气激光切割头，实现了超厚板的极速穿孔及高断面质量的高效低耗激光精密切割。 (2)发明了复杂构件激光选区组织调控与缺陷抑制方法，提出了超宽可变光斑高效热处理、定向洛伦兹力熔池形性主动调控、光-粉同路耦合多角度熔覆等关键工艺，实现了复杂构件大幅面、多角度、高致密度的激光热处理及再制造。 (3)研发了全数字伺服驱动高速高动态定位总线式数控系统和基于边缘计算的熔池监控与动态调节系统、建立了设备故障预测与诊断模型，研制了集过程监测、信息融合及远程诊断于一体的数字化高精度高可靠性激光制造成套装备。 经第三方检测，项目所开发的40kW高功率激光切割数控机床，30mm碳钢最低表面粗为Ra7.8μm，激光切割效率提高25%以上且切缝表面粗糙度降低了37%；激光增材修复技术实现了0～360°的全角度修复，熔池部位的氧含量可低至0.07%，可实现钛合金等易氧化金属在开放环境下的直接修复；电磁场辅助激光增材修复工艺，可实现最小30°角V型槽的无缺陷填充，保证了修复区的优异性能；超宽可变光斑高效激光选区热处理组织调控方法，实现单次扫描淬火宽度145-150mm，淬火深度最高达6.3mm。 该项目获授权美国发明专利1项、德国专利1项、日本专利1项、中国发明专利45项、软件著作权8项；PCT专利4项；发表高水平论文79篇，出版专著3部，制定标准4项(国际标准1项，国家标准2项，行业标准1项)。项目研发的技术和成套装备，已经批量应用于能源动力、航空装备、工程机械、钢铁冶金等行业，并在阳江核电百万千瓦超超临界机组、华能电厂百千万机组给水泵汽轮机、葛洲坝水电站转轮、航空战机、军用装甲车等重大工程中获得应用，累计产生直接经济效益40.46亿元。该项目成果引领了中国高端装备切割、热处理及修复行业的技术进步，延长了国家重大工程关重部件服役寿命，支撑了中国制造业的转型升级与“双碳”目标的实现，为保障中国重大装备的安全运行做出了重要贡献。项目技术发展前景广阔，未来可迅速推广至石油化工、大型风电、轨道交通等行业，潜在社会或经济效益显著。

①课题来源与背景：装甲车是具有装甲防护的各种履带或轮式军用车辆，通常因作战用途需要在各种环境下使用，其对制冷、制热、通风、抗振动、抗冲击、可靠性高等要求较高。而传统的车载空调大都直接顶置或外挂朝内吹风供冷、供暖，在高温、低温、潮湿、风沙等各种恶劣气候条件下存在使用安全、寿命以及性能等各方面的隐患。 ②技术原理及性能指标：一种装甲车专用装甲空调装置，其特征在于：包括压缩机、室外机、前室内机和两后室内机，压缩机设置于装甲车前置动力舱内，室外机安装于装甲车顶夹板尾部，前室内机安装在装甲车驾驶室内，两后室内机左右对称安装在装甲车乘员舱尾甲板；压缩机连接室外机内的冷凝器、储液器后分三路分别连接前室内机和两后室内机，后室内机包括膨胀阀、蒸发器、电加热、离心风机，储液器后接两路均依次经膨胀阀、蒸发器连接压缩机，蒸发器上设置电加热，离心风机对应蒸发器且经后室内机上出风口接装甲车乘员舱，前室内机包括膨胀阀、两蒸发器、离心风机、热水盘管，储液器后接第三路经膨胀阀后分两路并联的两蒸发器连接压缩机，前室内机两蒸发器外侧进风、两蒸发器内侧经离心风机出风，两蒸发器上设置并联的两热水盘管，两热水盘管由循环泵经球阀、电磁阀供水且出水至循环泵完成循环，循环泵设置于装甲车发动机驾驶舱或发动机冷却循环管路上。 ③技术的创造性与先进性：供暖系统用于在冬季对车内加温。为保证氟系统的清洁度，方便空调的维护和保养，前室内机装入单独的热水盘管，采用发动机冷却的循环水或风冷循环水进行加热，热水经过前室内机后串联驾驶员座椅附近的暖风机，后室内机采用电加热方式，加热量为0.6kW×2。 考虑使用过程中可能遇到的高、低温、跑车、湿热、淋雨、砂尘等各种环境，确保产品在各种恶劣条件下能实现其所有预定功能和性能。对压缩机和离心风机设置热过载保护，蒸发器换热面积设计冗余度15.1%，风机风量设计冗余度12.5%，确保制冷系统高温时能正常工作；具有制冷、制热、通风等功能，抗振动、抗冲击、可靠性高，使用安全，能有效满足装载车高温、低温、潮湿、风沙等各种恶劣气候条件下正常工作。 ④技术的成熟程度，适用范围和安全性： 电加热为DC24V电加热。 前室内机、后室内机出风为直吹式。 室外机与前室内机、后室内机连接的采取胶管连接。 室外机与前室内机、后室内机连接的管线采取穿舱件穿接甲板。 前室内机采用发动机预热循环送热水进行加热，两台后室内机采用DC24V电加热进行加热，出风均为直吹式；内外机间通过胶管连接，室外机安装在顶甲板尾部，过顶甲板的管线采取密封穿舱件；前室内机安装在驾驶室内，两后室内机左右对称安装在乘员舱尾甲板处；压缩机单独安装于动力舱内。 当车内温度较高时，对车内的空气进行冷却，并将冷却后的空气直接送往驾驶员以及载员处，使车内乘载员周围的温度达到允许的范围。前后室内机的制冷量分布为前机3kW，左后机2kW，右后机2kW，总制冷量为7kW。 ⑤应用情况及存在的问题：该项技术已进行产业化运用，暂未发现问题。 ⑥历年获奖情况：近年来获得了一项软件著作权。

矿卡、履带式装甲车等非道路特种车辆在经济和国防建设中发挥着不可替代的作用，由于工作环境复杂多变，适用的大功率自动变速器一直被艾里逊等美欧公司垄断，长期面临“断供”风险，特种车行业甚至国防安全受到严重威胁。轻质模块化的电液单元是自动变速器可靠运行的“大脑”，长期服役于宽温域、高污染、大压力等恶劣条件下，极易发生性能退化乃至失效的现象，成为中国大功率自动变速器无法实现自主可控的“卡脖子”核心部件。该项目面向国家重大需求，历经8年产学研联合攻关，围绕电液单元开展了从设计、制造到控制全流程的系统研究，研发出成熟的装车产品。主要技术发明如下： 1)发明了自适应流量分配技术及整体结构热力形变抑制技术。提出了基于背压反馈的宽温域自适应流量分配方法，完成了关键节流参数的匹配计算和原型设计；发明了阀体整体结构热力形变抑制技术，完成了阀体结构多目标优化；突破了铝合金细长阀孔加工一致性保障技术，研制了首台基于国产数控系统(华中数控)的阀体数字化生产线。打破了美欧国家在电液单元结构原理上的知识产权封锁，比同类进口产品结构更加简单，额定工作压力提高8.7%，达到2.5MPa。 2)发明了油液污染检测方法与铝合金轻质阀芯抗磨延寿技术。发明了旋流磨损颗粒检测方法，探明了油液劣化规律，揭示了污染颗粒对阀体的冲蚀磨损机理，改进了影响磨损的敏感结构参数；发明了掺杂氧化石墨烯的铝合金轻质阀芯微弧氧化工艺方法，阀芯表面涂层更加致密光滑、硬度提高至60HRC，加速疲劳试验寿命达到2600小时，大幅优于同类进口产品的2100小时。 3)发明了考虑电液单元磨损状态的自校正控制技术。提出了电液单元磨损状态识别及压力自校正控制方法，通过实验和数据处理获得了压力、油温、压差与磨损程度、自校正补偿系数的匹配规律，开发了专用控制算法和含有双CAN冗余通信系统的控制器，对控制参数进行实时校正，提高了电液单元磨损状态下的控制品质，自动变速器整机无故障间隔里程比同类进口产品高出20%。 项目授权发明专利33项，获得其他知识产权10项，合作发表学术论文8篇，构建了系统完整的知识产权体系。2019年底，上述技术发明整体应用于江麓机电集团有限公司生产的300kW和400kW两大系列自动变速器，列装于多型步兵战车、空降战车等军用特种装备，以及森林消防车辆、矿卡等民用特种车辆，装配该项目电液单元的自动变速器稳定性突出，86A步兵战车在“国际军事比赛-2021”中三战三捷，助力中国队刷新历史记录。截止2021年底，应用相关技术的大功率自动变速器销售收入达到15.32亿元，带动整车销售产值121.98亿元。以流体动力基础件与机电系统全国重点实验室主任徐兵教授为组长的第三方科技成果评价委员会一致认为：“研究成果整体达到国际先进水平，其中电液单元在宽温域条件下的泄漏量和压力补偿控制精度达到了国际领先水平。”