技术成果

阻燃型玻纤增强热塑性复合材料的可控制备技术

技术简介及特点 玻纤复合材料以其质量轻强度高的性能特征正成为新一代的结构材料，广泛 应用于航空航天、轨道交通、机械制造、建筑等多个领域。然而，作为纤维复合 材料中最常用的聚丙烯树脂，如何克服就是耐高温性差的不足，使玻纤复合材料 具有阻燃性，从而提高安全性和减少火灾损失，是玻纤复合材料拓宽应用市场亟 需解决的关键性问题。但卤素阻燃剂燃烧时烟雾大、放出有毒和腐蚀性气体等， 造成二次污染。研究新的高效无卤阻燃剂成为阻燃研究的重要方向，但IFR 添加 量相对较大，会影响阻燃LGFPP 的力学性能，因此，同时兼顾力学性能与阻燃性 能成为一个制约其推广应用的重大难题。本项目采用 IFR阻燃 LGFPP复合材料， 研究了不同的 IFR及其添加量对 LGFPP复合材料阻燃性能、燃烧性能和力学性能 的影响。阻燃测试结果表明，阻燃剂垂直燃烧等级达到 UL94V0级，但流动性略 有降低。目前可批量生产力学和阻燃性能均达标的玻纤复合材料，用于汽车内饰 件、电池箱体等。 项目进展情况 目前阻燃造粒产能 150公斤/小时，阻燃玻纤增强 pp产能 18公斤/小时，可 批量生产力学性能和阻燃性能均能达到参考标准的长玻纤复合材料，产能达 2200 吨/年，用于汽车内饰件、电池箱体等。 产业化前景分析 随着风电、轨道交通、城市基建、环保等领域的市场需求增加，带动复合材 料制品市场持续升温。2015 年，纤维增强热塑性产品产量为 176.4 万吨，同比 增长 9.23%。因此，对其阻燃性能的研究具有重大的市场潜力。本项目以非卤的 膨胀系阻燃剂（IFR）为研究对象，通过对不同阻燃剂阻燃性能筛选及配方优化， 生产的复材

高纯度半导体CMP纳米氧化硅磨料的放大生产

CMP（化学机械抛光）技术广泛应用于精密铸造、航空航天、半导体、电子通讯等各个领域，尤 其在半导体芯片加工工艺中有着不可替代得作用，贯穿半导体加工的前道工艺和后道工艺，是目 前芯片全局平坦化的唯一技术。CMP 工艺中的核心材料是抛光液和抛光垫，其中又以抛光液的占 比最高达到49%。抛光液主要由纳米颗粒、氧化剂、分散剂、除菌剂、pH调节剂组成，核心组成是 纳米颗粒。纳米氧化硅颗粒的使用占芯片抛光液总量的80%以上。 目前本项目组已经实现高纯度纳米氧化硅颗粒的中试制备，球形颗粒的制备尺寸可控 （20~120nm），粒度分布集中（PDI：0.01~0.2），金属杂质含量≤500 ppb，一立方米放大连续生产 50 批次以上。拥有自主知识产权，独立工艺路线开发，在对单晶硅，金属W，TEOS 等外延片抛光结 果与国际产品相当。

聚甲基丙烯酰亚胺（PMI ）泡沫制备技术

聚甲基丙烯酰亚胺（PMI）泡沫由甲基丙烯酸（MAA）与甲基丙烯腈（MAN）共聚物发泡得到的 闭孔、刚性硬质泡沫。PMI 泡沫呈白色或浅黄色，具有轻质、高强、环保、耐高温、低介电、易加工、耐 疲劳、易粘接、高闭孔率等特点。PMI泡沫与碳纤维，玻璃纤维，铝合金等通过三明治结构组成的新 型复材料，可以简化工艺，缩短周期，解决蜂窝芯材所面临的孔格粗、易吸潮、易脱粘的问题和传统 泡沫芯材强度低、模量低、耐热性差的问题，提升复合材料夹层结构件的寿命可靠性。在航空航天 领域，某些部件泡沫夹层结构已取代蜂窝夹层结构，成为飞行器减重增强的手段之一，PMI泡沫在 适当高温处理后，能承受复合材料固化工艺的高温要求，使得PMI泡沫在航天航空领域得到了广 泛的应用；雷达天线系统中，PMI 泡沫在电气性能上具有良好的电磁波穿透特性，机械性能上也 能经受外部恶劣环境的作用；PMI 泡沫与碳纤维，玻璃纤维，铝合金等通过三明治结构组成的新 型复材，更可应用于无人机，风力发电，汽车制造，轨道交通，船舶游艇等多个领域。 本项目研发了一种独特的 PMI 制备工艺技术，制备的 PMI 泡沫高分子链具有完整的酰亚胺 环结构及链间交联结构，极大地提高了材料的耐热压性能，并且，我们的PMI泡沫具有优异的高温 尺寸和重量稳定性，为复合夹芯材料制备工艺提供了必要的质量保证，克服了PVC、PUR 等芯材在 热压成型过程中可能出现的泡沫崩塌以及面料结合不牢、闭气鼓包等质量问题。目前得到产品经 过检验指标远高于市售高品质产品。

高速流体控制技术

高速流体控制技术在航空航天、能源化工、汽车工程、燃动系统等领域具有广泛应用。针对高 速流体控制技术在各领域技术难点，实现了超音速喷管、超高音速喷管的研发，流场均匀性控制技 术、边界层控制技术研发和超音速混合控制技术研发等，拥有相应的软件著作权和发明专利。 应用领域：航空航天、能源化工、汽车工程、燃动系统等

制备工艺研究

我国石油化工催化裂解装置副产大量 C4 资源，主要成分为丁二烯、叔丁醇、异丁烯等。经 过分离丁二烯等其他成分后，可得到大量叔丁醇、异丁烯，而且在催化剂作用下叔丁醇可脱水 得到异丁烯，因此以异丁烯为原料制备其高附加值下游产品甲基丙烯腈和甲基丙烯酸甲酯是充 分利用C4的有效途径。目前，工业上以异丁烯为原料直接制备甲基丙烯腈是高温气相反应工艺。 甲基丙烯酸甲酯的制备工艺主要是三步法，并且国外垄断现有的主要工艺技术。由异丁烯催化 氧化得到甲基丙烯醛，再由甲基丙烯醛直接氧化氨化（或酯化）为甲基丙烯腈（或者甲基丙烯 酸甲酯）；该工艺路线简化了甲基丙烯醛氧化过程及分离中间产物的设备，原子经济性高，可实 现甲基丙烯腈和甲基丙烯酸甲酯的绿色化生产。目前，异丁烯制备甲基丙烯醛技术已经成熟， 本项目为甲基丙烯醛一步液相催化氧化氨化（或者酯化）为甲基丙烯腈（或者甲基丙烯酸甲酯）。 甲基丙烯腈：甲基丙烯腈是一种重要的有机合成原料，尤其是制备聚甲基丙烯酰亚胺（PMI）的 原料⸺重要的芯层材料，用于航空航天、车辆、船舶等高科技领域。研发了一种含锰催化剂材 料用于制造塑料、涂料、粘合剂、PVC 改性剂、高档轿车漆、纺织浆料、高级酯类油品添加剂 等精细化学品。研发由一种甲基丙烯醛分钟氧选择氧化同时和甲醇发生酯化反应生成甲基丙烯 酸甲酯的新型纳米金催化剂材料，与已有工业化催化材料相比，本项目催化材料制备过程简单， 催化剂成分简单，反应条件温和，催化剂效率高等特点。

氧化剥离法规模化制备高质量石墨烯

石墨烯是一种由碳原子以 sp2 杂化轨道构成六角型蜂巢状晶格的二维碳纳米材料，具有高 比表面积、高杨氏模量、高电子迁移率和优异导热率等理化性质。石墨烯被认为是一种先进基础材 料、关键战略材料和前沿新材料，在新能源、国家安全、航空航天、信息技术等领域具有重要应用前 景。高质量石墨烯的宏量制备是其性质研究和应用的前提和保障。氧化剥离法是一种低成本、规模 化生产石墨烯的方法，有望在工业上得到广泛应用。508 组基于前期在氧化剥离法制备石墨烯的 积累，进行了工艺路线配套设计并建立石墨烯生产设备及设施，建成了基于氧化剥离法的年产能 吨级石墨烯生产线，完成工艺调试交付企业使用。产品技术指标：石墨烯层数（单层率大于90%）、 2 含氧量（20%-40%）、尺寸（2-50 µm）、比表面积（500-2000 m /g），现在已具备年产十吨级石墨烯 生产线设计与建设能力。

丙酸甲酯制备甲基丙烯酸甲酯（MMA）技术

甲基丙烯酸甲酯（MMA）是一种重要的基础有机化工原料，其聚合物广泛应用于航空航天、电 子信息、光导纤维、光学镜片、机器人等高端材料领域。目前MMA生产技术主要有丙酮氰醇（ACH） 法、异丁烯直接氧化法、乙烯法（LiMA工艺和Alpha工艺）等。国内MMA主要通过剧毒高污染的 ACH法进行生产，MMA先进生产技术目前由国外公司独家垄断，不对外转让技术。 本技术以丙酸 甲酯和甲醛为原料，通过所研制高性能催化剂，实现MMA一步高效制备。该技术反应条件温和，且 不产生剧毒副产物或中间体，生产过程绿色环保。该技术可与多种丙酸甲酯制备技术相结合，形成 成套工艺技术，适合以多种大宗化工品（如：乙烯和醋酸甲酯等）为原料的技术路线。本技术中目 标产物选择性选择性>90%，MMA时空产率＞300 g/Kgcat/h。

甲基丙烯腈绿色清洁制备工艺研究

甲基丙烯腈是一种重要的有机合成原料，尤其是制备聚甲基丙烯酰亚胺（PMI）的原料⸺重 要的芯层材料，用于航空航天、车辆、船舶等高科技领域。还可用于制造塑料、涂料、粘合剂、PVC改 性剂、高档轿车漆、纺织浆料、高级酯类油品添加剂等精细化学品。目前，工业生产技术被国外垄 断，主要是以异丁烯为原料直接制备甲基丙烯腈是高温气相反应工艺，该步骤存在异丁烯成本高， 能耗大，流程复杂，选择性差（副产氢氰酸、乙腈、丙烯腈、二氧化碳和聚合物等），污染大，对催化剂 的设计和制备要求高等问题。本项目开发了甲醛和丙醛为原料，经Mannich缩合法得到甲基丙烯 醛，再由甲基丙烯醛一步液相催化氨氧化制备甲基丙烯腈的两步工艺技术。第一步甲醛和丙醛缩 合法制备甲基丙烯醛工艺，具有反应条件温和、操作简单、副产物少等优点，具有良好的工业应用 前景。第二步工艺开发的甲基丙烯醛催化氨氧化制备甲基丙烯腈的新型廉价金属催化剂材料，具 有制备简单，反应条件温和（<100 ℃）、催化剂效率高、循环稳定性好等特点。 本项目研发的液相 制备甲基丙烯腈工艺路线，以甲醛和丙醛为原料，具有反应条件温和，后处理简单，原子经济性高， 绿色环保等优点，可实现甲基丙烯腈的绿色化生产。该工艺路线中试放大生产的产品纯度高，色度 低，适合于下游产品PMI 的制备，具有很强的经济效益和市场竞争力。

新一代氢燃料电池关键技术及应用

发展氢燃料电池是我国重大战略需求。氢燃料电池在新能源汽车、分布式 电站等领域应用前 景广阔，其规模化应用将产生巨大的经济和社会效益。大连化物所新一代氢燃料电池技术研发与 应用团队持续深耕氢燃料电池领域，突破氢燃料电池高性能催化剂、增强复合膜、高性能低铂膜电 极、耐蚀薄层金属双极板、高比功率电堆、耐低温系统集成等核心技术，申报国家发明专利700 余 件（已授权400余件），形成氢燃料电池关键材料、核心部件、系统与控制等完善自主知识产权体 系。 2017 年以来，项目团队形成了研发基地，中试基地，产业化基地的完整布局，通过技术开发、 技术许可、技术入股等形式实现关键技术示范及应用，特别是通过普通许可实现成果转移转化。目 前，项目团队已转让应用专利近30件，牵头或参与制定国家标准 42 件、牵头制定国际标准1件（国 内唯一），有力促进了氢燃料电池产业的国产化进程，取得显著社会效益和经济效益，获中国科学 院科技促进发展奖。 膜电极中试线、电堆、系统及技术许可的国内首个金属板电堆产线 氢燃料电 池技术汽车/ 船舶/飞机应用及国内首个兆瓦级发电系统示范应用。

特种低温锂离子电池

特种低温锂离子电池是一种采用特殊材料及工艺制成的电池，具有比能量高、倍率性能好、快 充性能优异、循环性能好等优点，适合于零下的寒冷环境使用，一般都要求在-40度左右环境下正 常工作 , 放电容量保持在 80% 以上 , 最低工作温度可达到 -70℃。大连化物所研制特种低温锂离 子电池，具有以下优势： 1、最低可在-70℃环境工作，-40℃1C放电容量可达80%以上、0.5C 放电可达85%以上， 0.2C放电可达95%以上； 2、倍率性能好，最高可达100C连续放电，300C瞬间放电； 3、低温倍率性能佳，-40℃20C大电流放电容量可达80%以上； 4、快充性能好，最高可30C快充，2分钟可充电80%； 应用领域 新能源汽车启停、航空航天、军工兵器、极地科考、寒带抢险、铁路基建、电力通讯、医疗电子、 安防通讯、勘探测绘等多种民用及军事领域。

甲基丙烯酸甲酯（MMA）制备技术

甲基丙烯酸甲酯（MMA）是一种重要的基础有机化工原料，其聚合物广泛应用于航空航天、电子信息、光导纤维、光学镜片、机器人等高端材料领域。目前MMA 的生产技术主要有丙酮氰醇（ACH）法、异丁烯直接氧化法、乙烯法（BASF 工艺）、烯醛法（Alpha 工艺）等。但 MMA 先进生产技术国外公司独家垄断，不对外转让技术。本项目采用乙酸甲酯和甲醛缩合制备甲基丙烯酸甲酯，与传统的丙酮氰醇法相比，避免了剧毒性的氢氰酸原料及废酸处理，是一条高效清洁，由煤基合成甲基丙烯酸甲酯产品的新路线。该技术原料廉价易得，工艺流程简单，不仅可以打破国外技术壁垒，同时可实现乙酸甲酯的进一步高值化利用。目前，已完成催化剂开发及实验室中试，综合性能指标优异。 平台建设单位： 中国科学院科技创新发展局 中国科学院办公厅 国科控股 中国科学院科技战略咨询研究院 --> 中国科学院成都文献情报中心 蜀ICP备05003827号-12 京公网安备110402500047号 网站标识码bm48000006 版权：中国科学院 主办：中国科学院科技创新发展局 承办：中国科学院成都文献情报中心 找错--> 微信小程序 --> 中国科学院知识产权信息

流场诊断技术与应用研究

必要性及需求分析:随着空间技术和高超声速飞行器技术的迅速发展，发动机燃烧流场诊断技术应运而生。发达国家已经将激光光谱流场诊断技术广泛应用于航空航天发动机的研究中，其诊断结果的真实性与可靠性是计算机数值模拟无法替代的，这对于提高航空航天发动机设计质量、缩短研制周期、减少型号研制风险起到至关重要的作用。目标及主要任务:激光吸收光谱技术作为一种非接触式光学测量方法，在不干扰流场前提下实现动态瞬时测量和空间立体测量，达到时间信息和空间信息的高度结合，从而实现发动机流场建模优化和发动机性能监测、燃烧过程参数匹配等终极目标。在研究过程中主要有以下几个方面的任务：（1）高温环境下气体分子高分辨率光谱特性研究；（2）基于分子光谱特征的多参数反演方法研究；（3）多光路吸收光谱温度、组分场分布测量与重构方法研究；（4）弹用尺度超燃冲压发动机台架实验流场诊断应用；（5）超声速风洞流场诊断应用。现有工作基础:在十二五科技重大专项以及预研基金的支持下，实验室现在已经拥有以下实验设备和研究成果：（1）基于电阻式加热（最高温度2000k）和感应加热（1500k~2800k）的高温炉，用于气体光谱参数的标定；（2）针对风洞模拟低温、低压来流状态监测需要，建立了工作温度范围100K~350K的低温、低压光谱研究平台；（3）基于甲烷/空气预混层流燃烧路的场分布重建研究平台，用于实际燃烧光谱干扰确认及二维温度、浓度场分布重建算法研究；（4）建立了空气来流小型超声速风洞，试验段额定马赫数为2.2，用于流速测量、质量流场捕获测量方法研究；（5）多次外场实验所得到的良好测量结果和工程应用研究经验。预期经济和社会效益:在“

痕量爆炸物离子迁移谱检测仪

必要性及需求分析:爆炸物/炸药的现场快速检测有两类：射线成像技术和痕量分析技术。对大宗爆炸物探测，主要采用X射线、中子或γ射线，以及核磁分析技术；对痕量爆炸物/炸药的检测，目前主要依靠离子迁移谱检测技术。当前国内机场等部门装备的痕量爆炸物/炸药检测设备均是进口产品，仪器价格昂贵、耗材费用高，并且内部使用了放射性物质，在仪器购买、使用、维护、管理和处置中，给用户增加了额外负担。现有工作基础:本项目团队经过数年科技攻关，发明了等离子体源离子迁移谱检测技术，自主研制的非放射源离子迁移谱检测仪器，已通过了电磁、高低温、高温高湿、震动冲击、软件评估、性能等第三方严格测试。探测炸药种类、灵敏度、检测时间以及准确性等技术指标，达到或超过欧美同类产品先进水平，并且设备使用耗材价格低廉。痕量爆炸物离子迁移谱检测仪，适用于机场、轨道交通、地铁、车站、码头、邮政和海关等安检部门使用。 平台建设单位： 中国科学院科技创新发展局 中国科学院办公厅 国科控股 中国科学院科技战略咨询研究院 --> 中国科学院成都文献情报中心 蜀ICP备05003827号-12 京公网安备110402500047号 网站标识码bm48000006 版权：中国科学院 主办：中国科学院科技创新发展局 承办：中国科学院成都文献情报中心 找错--> 微信小程序 --> 中国科学院知识产权信息

蛇形机械臂

针对核工业及航空航天领域中恶劣环境下（核辐射、狭小空间、）的维护任 务，例如核反应堆的视觉检测、裂变热室内部部件的切割/焊接，飞机机翼检测、 航空发动机内部清理等，超冗余蛇形机械臂。突破超冗余度机器人控制、超冗余 度机器人逆解优化算法、超冗余度机器人复杂运动规划、超冗余度机器人结构设 计等关键技术；有效解决柔性多关节机器人控制复杂、结构变形大等难点。另外 本项目的开发研究工作还可以延伸到医疗健康领域，通过小型化设计，制作成便 携式蛇形机械臂，可在人体器官内窥、病毒采集/检测等方面发挥作用。

一种高铁接触线覆冰的清除装置

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系列富硒发酵果蔬汁及干粉状抑菌添加剂产品的配方及制备技术

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具有抗氧化功能的“山楂-葡萄复合保健饮品”

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具有卵巢保护功能的“卵护滋养饮”特殊膳食

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芪酸连风固体饮品在高尿酸人群中的应用与推广

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一种高抗氧化活性豆芽

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全程液氮浸入式冷冻载体存取装置及其使用方法

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基于机器学习和CRISPR技术对临床多重耐药肺炎克雷伯菌诊断标志物的

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一种医用集成收缩式采集咽拭子

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一种适用于认知衰弱老年人的自我管理小程序

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一种老年人专用的智能餐盘系统

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茄子母体单倍体诱导技术的开发与高纯亲本在制种中的应用

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人类生育力长期保护技术与应用研究

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围手术期脓毒性肺损伤的防治技术创新与临床应用

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儿童孤独症创新辅助诊断技术的开发与验证

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女性生育力保存方法的优化和胚胎选择及移植策略的临床应用

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