高性能芳纶纸基材料的高浓成形技术

高性能芳纶纸基材料在航空航天和轨道交通等领域广泛应用,国产芳纶纸存在表面缺陷大、透气度高、电气强度低等问题,无法完全满足我国高端装备领域的使用要求。本项目采用水力式流浆箱长网成形技术解决大长径比芳纶纤维在高浓度下均匀分散及成形的世界性难题,开发的高性能纸基材料性能达到国际先进水平,并在飞机、空间站和动车组等高端装备领域实现国产化替代应用。 在航空航天领域,采用该技术制备的芳纶蜂窝纸已在空间站、国产飞机部件及空客飞机等航空航天装备实现应用；同时也可在飞机天线罩、雷达罩、壁板、舱门、地板、襟翼、副翼和机翼等结构进行应用。在轨道交通领域,采用该技术制备的芳纶蜂窝纸已在智轨列车、跨座式单轨车等轨道交通装备实现批量应用,同时可在高速动车组、城际列车等车体的窗框、顶部、行李架和隔板等部位进行应用;制备的芳纶绝缘材料已在城际动车组完成批量装机验证。在风力发电领域,采用该技术制备的芳纶绝缘材料已在风力发电机实现批量应用。在新能源汽车领域,采用该技术制备的芳纶绝缘材料已批量应用于新能源汽车电机。

株洲时代华先材料科技有限公司

高通量原位统计映射表征技术

该项技术涉及材料高通量表征技术研究、表征设备的开发等多个领域,通过发展微观-介观-宏观跨尺度高通量多参量表征技术,快速获取材料全域原始位置处海量成分、组织结构和性能统计分布表征信息,并运用机器学习和数据挖掘技术,高效建立了材料基本单元或微区成分一组织-性能的统计映射关系和定量模型,将材料构效关系由传统的局部理解上升为全局性认识,为新材料开发、材料改性和工艺优化以及材料服役评价提供一种组合实验表征技术。 目前团队在大尺寸铸坯和构件的全域定量分布表征、高温合金全生命周期成分结构的演变规律研究和三联冶炼工艺改进、航空发动机涡轮盘和叶片的高温性能提升、国产高铁车轮全流程质量评价和服役性能预测、增材制造工艺优化、新型超超临界耐热钢和海洋舰船用铜镍合金的基础性能研究方面取得了重要的科研成果。研发的大尺寸金属原位分析仪、激光原位分析仪,微束X射线荧光跨尺度多参量原位分析仪、高通量场发射扫描电镜、多通道力学综合测试系统等多种原位定量统计分布分析表征新装备目前已开始产业化,为我国冶金、材料、航空航天、石油开采运输等领域提供技术和装备支撑。

钢研纳克检测技术股份有限公司

长流程钢厂固废全量利用及厂内协同处理关键技术研发与应用

项目团队在厂内建设了滚筒法渣处理、带压热焖渣处理、矿渣微粉加工、转底炉脱锌等资源综合利用设施；利用厂内已有的冶金窑炉和配套满足超低排放A级企业的环保系统,开发出系列关键技术，在厂内回收更多的铁素资源循环利用，减少固废的社会处置量，并实现稳定应用。 公司按照“高于标准、优于城区、融入城市”的原则，从源头减量、返生产利用、产品化认证、协同处置、规范化贮存等方式，在厂内建设了 8 个固废加工中心，利用烧结机（配置活性炭烟气净化系统)、转炉、转底炉等冶金炉窑开展了协同利用,使含铁固废在厂内得到了减量化、循环再生和资源化,部分危废在厂内实现了无害化,建设了基于全生命周期的智慧固废资源综合利用管理系统，形成“源头减量——协同利用——智慧管控”三位一体的固废处理利用的创新性技术体系,助力固废的全量利用,实现“固废不出厂”。项目成果在中国宝武集团、宝钢股份主要的生产制造基地得到了推广应用。作为“十三五”工业资源综合利用典型案例宣传,并在《关于“十四五”大宗固体废弃物综合利用的指导意见》中,提出在钢铁冶金行业推广“固废不出厂”。

宝钢湛江钢铁有限公司 固废不出厂技术攻关团队

热冲压钢系列化产品开发

热冲压钢系列化产品依托企业宽幅高强生产装备优势,开发热冲压系列化产品,满足汽车轻量化发展个性化需求,解决底盘热冲压零件技术瓶颈。最宽规格1800mm的1500MPa级产品,提高材料利用率。该技术获冶金科技一等奖，市场开拓奖，中国汽车轻量化设计一等奖等。 2GPa 热冲压钢产品在北汽新能源汽车LITE车型上的车门防撞梁进行了工业化应用,零件焊接装车碰撞结果良好,溃缩10mm弯曲变形未发生断裂,验证了材料的高韧性,屈服强度≥1200MPa,抗拉强度≥2000MPa,断后伸长率≥6.0mm (未烘烤),于2017年10月发布。在爱驰汽车U5车型的车门防撞梁进行应用前后门防撞梁进行碰撞测试,测试结果侧面碰撞车门防撞梁起到关键作用,防撞梁发生弯曲,吸收能力,没有断裂。随后陆续在东风乘用车量产车型的前后车门防撞梁、长城汽车量产车型的左右后门上铰链加强板、合众新能源汽车的前后门车门防撞梁以及A柱内板上进行了批量应用。6.0mm 厚规格热冲压钢首次在汽车底盘件的扭力梁上进行了应用，通过成分的优化和变质夹杂技术,解决了厚规格热冲压钢组织不均匀和疲劳寿命差的问题。

本钢板材股份有限公司 热成形研发团队

系列先进核电用钢

公司建立四大系列核电用钢,实现核电机组关键装备材料用钢板全覆盖,主要核心技术如下：创新成分设计、改变组织状态,自主创新开发出三代核电的高强度安全壳用钢AG728;成功开发出“华龙一号”用高性能18MND5钢板一体化制造技术,实现了全球首发;开发出130mm特厚三代核电安全壳用钢SA-738Gr.B,突破ASME标准最大厚度100mm技术瓶颈;成功研制3000mm以上超宽规格核级双相不锈钢,成功实现替代进口,产品达到世界领先水平。 系列先进核电用钢应用场景主要包括：三代核电机组安全壳及其配套装备，代表钢种为AG728、 SA-738Gr.B, 目前已具备生产410MPa, 585MPa和655MPa三种强度级别钢种,可根据"国和一号”、“华龙一号”、CAP1000等不同核电机组反应堆安全壳的具体需求进行生产；核电机组蒸汽发生器、安注箱等关键装备,代表钢种为高性能18MND5、 15MnNi、 SA-533等,已实现全面国产化、自主化;三是常规岛配套系列装备,包括汽水分离再热器、凝汽器等装备壳体及封头,代表钢种为SA-516Gr.70、SA285等,实现装备制造免焊接生产;四代快堆主容器、高温旋塞等系列装备,代表钢种为316H, S32101,S32205等不锈钢,生产的宽规格不锈钢及异质复合钢板能够全面满足装备需求。目前各个领域产品均已实现批量生产,有力地支持了国家重大工程--核电机组高端装备制造的发展,提高了重大装备、关键材料国产化、自主化水平。

鞍钢股份有限公司 核电用钢团队

海上低品位油藏规模动用膜过程强化超精细水处理技术

海上低品位油藏规模动用膜过程强化装备技术解决了海上低渗/稠油油藏动用用水品质要求高、海上平台紧凑式超精细水处理装备系统集成、超精细水处理长周期安全稳定运维等难题,支撑海上低品位油藏大规模高效动用,技术核心包括:膜过程强化超精细水处理工艺;“高产水率、抗污染、耐高温”的多通道钇/锆复合陶瓷超滤内膜;“高填充密度、整体端头自紧密封”的抗振膜组件;膜装备在线自动清洗再生系统和数字化运维技术。 该装备技术可应用于海上低品位油藏开发过程中低渗油田精细注水处理、稠油热采锅炉给水处理,解决回注水超精细处理难以达标造成海上低渗油藏储层堵塞、复杂海水超精细预处理失效导致海上热采锅炉海水淡化供水系统瘫痪等难题,符合承载、空间受限、工艺流程短、来液波动大、稳定运维要求高等海上平台海工装备标准要求，已在中海油渤中 34-2/4 平台、陆丰15-1平台等成功应用,助力我国海上2亿吨低渗油藏、9亿吨稠油油藏和深海气藏的开发,服务海洋油气增产稳产;该装备技术还可拓展应用于陆地低渗油田精细注水处理、稠油热采给水处理,渤海缺水城市（天津、大连等）、民用船舶、军用舰船及海上岛屿的淡水供给，应用前景广阔。

中海油天津化工研究设计院有限公司 石油和化工行业海洋油气膜技术工程实验室

医药用聚烯烃树脂研制与安全评价及产业化技术应用

技术团队针对聚烯烃药包材中可迁移物控制和生物安全评价等科学问题，开发出窄分布、低迁移聚丙烯生产技术，解决了树脂用于医药包材时可迁移物高的难题，实现了聚烯烃在医药领域的应用;建立了成套医药用聚烯烃安全性评价方法标准体系,解决了原料应用评价和市场准入难题，形成了10 万吨/年超洁净化聚烯烃生产技术及质量管理体系，实现了RP260和LD26D的规模化生产,满足国内80%药企需求,并实现出口。 本技术在聚合物链增长/链转移平衡调控、洁净化控制和安全性评价技术等方面取得突破，成功实现了高风险医药用聚烯烃包材的研发及应用,打破了国外垄断,有效保障国民用药安全。医药用聚烯烃树脂RP260和LD26D累计产销超过15万吨,产品性能达到欧美高端产品水平,可应用于生产输液瓶、直立式输液袋等高风险医药用聚烯烃包材,填补了国内空白。开发出的安全性评价方法体系成为进入中国市场的安全性评价标准,其中本项目研发的RP260、LD26D作为首批合格产品在18家药企6类118个药品中实现规模化应用。在国际石化领域开创性建立了医药用高风险聚烯烃包材质量管理体系,建成了两条具有国际领先水平的10万吨/年高风险医药用聚烯烃包材生产线，形成了集催化剂研究-中试-工业生产于一体的产业化基地。

中国石油天然气股份有限公司兰州石化分公司、中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院、中国石油天然气股份有限公司西南化工销售分公司、四川科伦药业股份有限公司、成都健卓科技有限公司

多方位缝洞靶向酸压关键液体材料

该项目针对塔里木盆地缝洞型碳酸盐岩油藏高效酸压技术中存在的“卡脖子”难题，突破了酸压关键液体材料的耐温承压极限,支撑了多方位缝洞体的靶向酸压沟通,实现了规模化应用。技术团队研发了耐温180℃深穿透高粘缓速酸体系,实现了远端靶点的酸压改造;研发了140℃强渗透复合渗透酸体系,实现了井周靶点的酸压改造;研发了耐温160℃高强度清洁暂堵剂,实现了侧向靶点的酸压改造;创新了耐温180℃一体化压裂液体系,解决了沙漠环境连续混配的关键技术难题,授权发明专利13件。 多方位缝洞靶向酸压关键液体材料在中石化西北油田分公司顺北油田、中石化西北油田分公司塔河油田、中石化华北油气分公司、中石化西南油气分公司元坝气田累计应用500余井次,液体材料应用最深9300米,最高温度190℃,解决了液体材料耐温与多靶点苛刻需求等重大技术难题,其中高粘缓速酸已外销哈萨克斯坦；多靶点靶向酸压沟通成功率达到78%，提升28%，现场应用指标全面超越国外技术水平,支撑了顺北“深地一号”储层高效勘探与效益开发。多方位缝洞靶向酸压关键液体材料的应用加速和促进了化学制剂、高分子材料等配套产业的发展和进步,将引领促进一带一路沿途国家和地区的储层改造技术的快速进步和发展。

中国石油化工股份有限公司西北油田分公司 张雄技术创新团队

超深井超稠油高效化学降粘技术

塔河油田拥有世界上埋藏最深、粘度最高的超稠油油藏,被公认为世界级难题。该项技术已在塔河油田实现规模化应用，针对沥青质分子极性作用力强的特点，发明了一种由聚合物和烷基芳基磺酸化合物组成的新型油溶性降粘剂,新型油溶性降粘剂使沥青质聚集体粒径减小约50%,降粘率由10%左右提升至50%以上;发明了高抗盐水溶性降粘剂,在分子亲油端引入极性基团,提高对沥青质的亲和力,在亲水端引入阴离子抗盐基团,大幅提高抗盐能力。在盐含量2.2×105mg/L条件下,使粘度6.0×105mPa.s超稠油形成乳液粘度小于500mPa.s,降粘率大于99%以上,解决了常规水溶性降粘剂对高盐、高含沥青质超稠油无法乳化降粘的难题。 该技术为国内稠油资源丰富的克拉玛依、吐哈、辽河、胜利等油田开展稠油冷采提供了成功借鉴,解决了常规浅层稠油地层降粘方式不适应、埋藏超深(7000米)、原油超稠、地层水含盐量高、“两超两高”超稠油油藏的高效化学降粘难题。

中国石油化工股份有限公司西北油田分公司 赵海洋技术创新团队

精密铸造用陶瓷型芯材料

陶瓷型芯是制备高端燃气轮机和航空发动机空心透平叶片的关键核心材料,其结构复杂,尺寸精度高,需要满足强度、高温蠕变性能、化学脱除性等要求。发达国家均将其视为核心技术严禁向中国出口。团队经过多年的潜心研发，成功开发了适用于等轴晶、定向单晶铸造用陶瓷型芯材料系列化产品,具有尺寸精度高、高温性能好、表面粗糙度低以及收缩率可调等特点,目前已成功用于国内首台50MW燃气轮机透平叶片批量化生产。 陶瓷型芯材料用于精密铸造,在高端铸件领域,是燃气轮机和航空发动机透平叶片制造的关键材料,极大地影响叶片生产合格率,甚至部分成为叶片制造技术瓶颈。十四五规划中我国将燃气轮机和航空发动机制造技术作为100个重大项目之首,使得燃气轮机和航空发动机得到空前的发展，我国高端陶瓷型芯需求呈现指数级增长，国外陶瓷型芯材料需求也在近段时间大量转移到国内。

东方电气集团东方汽轮机有限公司