1、2019/4/14,武汉理工大学 科研基本情况及主要研究领域 谢文峰,提 纲,一、学校科研基本情况二、主要研究领域三、主要研究机构四、建议项目,武汉理工大学依托三大行业，具有鲜明的行业特色和优势。,学 校 简 介,多学科性教育部直属高校国家“211工程”建设行列的全国重点大学全国首批有权授予博士、硕士学位的高校之一院士5人(含双聘4人)，长江学者3人，楚天学者3人，国家、省部级专家77人，享受政府特殊津 贴198人，教授500余人，副教授1100余人学校科研实力雄厚，专职科研人员390人,科技项目经费,2006年，到校科技经费3.34亿元 2004年科研经费在教育部排名12位 2002年承担国
2、家863项目列入教育部高校排名前30位 2004年承担国家军品配套任务列教育部直属高等学校第2位 2006年完成100万以上重大项目56项,科技奖励(01-05),学校累计获得科技成果奖励196项，其中国家级科技奖励7项、省部级科技奖励103项、社科奖17项、社会力量奖26项、地区奖29项、其他科技奖14项。2004年获国家三大科技奖励在教育部高校中排名第12位。,专利申报与授权,2006年申请专利261项，其中发明专利214项，获授权专利169项，获授权发明专利107项。 2005年，我校申请专利数在教育部高校中排名第11位，授权专利数排名第13位。,二、主要研究领域,材料科学领域,新型建筑
3、材料：水泥、玻璃、陶瓷、新型墙体材料 复 合 材 料：聚合物基、金属及陶瓷基 生物医学材料：医学诊断和治疗等的生物医用材料及其制品 高分子 材 料：PVC、PP膜材料、纳米涂料 能 源 材 料：太阳能电池材料、光电与热电高效转换材料、燃料电池关键材料 光电子 材 料：光纤传感材料与器件,汽车工程领域,整车技术：动力系统、控制系统等 汽车零部件生产与制造技术 快速精密成形技术 表面处理技术 液态金属模锻技术 在线检测 氢能燃料电池电动汽车 混合动力电动汽车,嵌入式软件技术 制造业信息化：汽车行业、建材行业等企业ERP、CAPP等 光纤传感监测系统 大型结构工程长期安全监测与健康诊断的光纤光栅传感
4、系统 新型感温火灾报警系统,信息技术领域,港口物流机械 集装化装卸与运输系统成套设备关键技术 多用途港口门座起重机 高速船舶技术 公路水路交通安全控制与装备 重大装备及技术 挖泥船 肋骨冷弯机机器人 物流与区域经济,交通与物流领域,资源与环境领域,非金属矿物深加工技术 复杂金属矿分选提纯技术 水污染控制技术 水体污染综合治理与修复 工业废水处理 尾气处理技术 汽车尾气排放控制 建材工业尾气排放控制 固体废弃物处理与处置,结构工程、减灾防灾工程 纤维砼结构、大跨空间结构 高效预应力迭合结构的设计 土木工程结构振动的智能控制及智能健康监测 城市规划 城镇布局与老城改造 艺术设计 道路桥梁工程 大跨
5、径桥梁施工控制 高速公路养护与修复技术 岩土工程 边坡岩体安全监测,土木工程与建筑领域,三、主要研究机构,材料复合新技术国家重点实验室,1987年由国家计委批准建设，1990年3月通过国家验收对外开放 实验室建筑面积5000平方米，拥有先进的材料合成与加工装备以及现代化的测试设备 拥有材料科学与工程硕士点、博士点及博士后流动站,资源与环境领域,原位复合技术与精细复合材料：燃烧反应合成、反应聚合、反应烧结等原位复合技术 梯度复合技术与梯度功能材料：组分、结构、功能呈梯度变化的功能梯度材料或结构功能一体化材料。 纳米复合技术与纳米复合材料：采用金属陶瓷、有机无机纳米复合技术及纳米粒子自组装技术 材
6、料复合原理与材料设计 纳米热电材料 燃料电池关键材料,材料复合新技术国家重点实验室,光纤传感技术研究中心,1997年国家计委优选在武汉理工大学光纤传感技术研究中心建立了“光纤传感技术国家重点工业性试验基地”，总投资2800万元 2003年10月经湖北省科技厅批准建设湖北省光纤传感技术研究中心 2003年经教育部批准立项建设“光纤传感技术与信息处理省部共建教育部重点实验室” 2000年底由 “理工光科” 承担了国家计委的“光纤传感器国家高技术产业化示范工程”项目，总投资1亿元,光纤传感技术研究中心,主要研究领域： 光纤传感技术研究 系列光纤传感器开发研究 主要研究内容：新型敏感材料、智能材料开发
7、及工程应用 新型专用光电子器件与易燃易爆及强磁场干扰场所光纤传感器 大型结构工程长期安全监测与健康诊断的光纤光栅传感器及其传感系统 光纤光栅新型感温火灾报警系统 微型光电子系统与准分子激光微加工技术及其微型光纤传感器,硅酸盐材料工程教育部重点实验室,2000年8月在原国家建材局硅酸盐材料工程研究中心部门开放实验室的基础上，经教育部批准成立的重点实验室 隶属教育部，依托武汉理工大学。实验室现有面积10000m2，拥有一批先进的硅酸盐材料研究与检测装备，仪器设备总价值3000多万元 教育部绿色建筑材料及制造教育部工程研究中心,硅酸盐材料工程教育部重点实验室,硅酸盐材料工程基础理论： 硅酸盐材料形成
8、过程控制以及热工设备和结构优化原理； 低品位燃料高效清洁燃烧机理； 物料粉碎过程的力学与化学原理以及磨机的结构优化； 粉体颗粒的分级与级配优化原理； 生产过程的模拟与仿真 硅酸盐材料生产过程与装备： 低环境负荷型高性能建筑材料制备关键技术； 节能和清洁生产关键技术； 生产过程的在线监测与控制技术； 生态建筑材料新品种的开发,硅酸盐材料工程教育部重点实验室,低品位原燃料与固体废弃物资源化： 材料流理论研究与资源优化； 固体废弃物的资源化技术； 劣质、低品位资源的应用 硅酸盐材料新品种、新技术： 工业废水处理材料设计理论与方法； 多功能玻璃与陶瓷； 化学建材； 新型墙体材料； 特殊环境建筑材料及替
9、代建筑材料,硅酸盐材料工程教育部重点实验室,硅酸盐新材料评价与标准： 生态建筑材料知识库、数据库及专家系统建设； 性能评价方法与标准； 生态建筑材料的环境评价产学研相结合，实现应用基础研究与工程技术转化的统一,港口物流技术与装备教育部工程研究中心,2001年4月经教育部批准组建成立，是教育部批准建设的首批工程研究中心之一 由武汉交科港口机械工程研究所、 武汉港口机械质量监督检验测试 中心、港口机械关键零部件试验 研究中心、物流仿真中心和武汉 港迪电气有限公司五个业务机构组成,港口物流技术与装备教育部工程研究中心,主要研究领域： 港口物流技术的基础理论与应用 港口物流工程技术与装备 主要研究内容
10、： 集装化装卸与运输系统的高性能成套设备关键技术 物流信息化与电子商务应用 集装化物流装备智能监控系统开发 港口物流装备安全性能监测与评估 物流仿真系统开发,湖北省矿物资源加工与环境 重点实验室,2006年7月经湖北省科技厅批准的开放性省级重点实验室，所属学科为“ 211”重点建设学科之一的矿业工程，以矿物加工、采矿工程与环境为基础，面向全国开放。 实验室面积为6000，仪器设备资产总值2000万元。 主要的研究方向： 金属矿加工与利用 非金属矿物深加工技术的研究与开发 矿物资源开采与安全 矿物资源综合利用与环境治理。,湖北省矿物资源加工与环境 重点实验室,重点实验室组成： 复杂矿物分选中试实
11、验室 闪速磁化焙烧实验室 非金属分选实验室 超细粉碎与分级实验室 矿物材料制备实验室 矿物特性测试实验室 选矿药剂合成制备中试实验室 爆破及动态测试实验室 岩石力学测试实验室,陶瓷原料 长石、高岭土精选技术,湖北省数字制造重点实验室,2002年12月由湖北省科技厅、教育厅批准建设 以机电工程学院、信息工程学院、计算机学院、汽车工程学院、自动化学院、光纤中心等院系单位为依托 跨学科研究平台，实验室建筑面积2500平方米,湖北省数字制造重点实验室,主要研究领域： 数字制造基础理论 数字制造信息技术理论与应用 数字制造中的嵌入式控制技术理论与应用 数字制造装备关键技术 主要研究内容： 产品数字化设计
12、制造技术 制造业信息集成系统 制造信息传输与嵌入式智能 控制及数字控制技术 微光机电技术及应用 微光机电片上系统及新型微光机电产品开发 数字磁悬浮光盘、磁盘、数控磁悬浮主轴和高速磁悬 转子等磁悬浮支承关键技术研究,湖北省道路桥梁与结构工程重点实验室,经湖北省科技厅、教育厅批准，湖北省道路桥梁与结构工程重点实验室于2004年9月成立，依托武汉理工大学 结构工程的防灾与减灾 工程结构的抗震抗风设计理论 工程结构的振动控制 工程结构的健康监测与损伤诊断 智能结构系统的理论与应用,湖北省道路桥梁与结构工程重点实验室,公路建设的环境与岩土工程 路基病害机理及防治技术 公路滑坡地质灾害的勘察、监测、稳定性
13、评价及其防护； 公路环境岩土工程 桥梁结构理论及监测监控技术 新型桥梁结构的设计理论与施工技术 桥梁结构安全的智能控制 桥梁健康智能监测理论与技术 桥梁施工控制与检测 桥梁病害诊断与加固改,湖北省道路桥梁与结构工程重点实验室,高性能道路材料设计理论与制备技术 路面的力学与理化性能及材料设计 新型道路材料的制备及配套施工技术 道路破坏机理及防治技术 道路材料的耐久性,武汉理工大学电动汽车研究院,能源动力总成控制系统研究 混合动力大客车研究与开发 燃料电池电动汽车的研究与开发 燃料电池发动机的研究与开发 氢能源的研究与开发 小型与微型电动车的研究与开发 飞轮电池的研究与开发 适用于电动汽车底盘另部
14、件的研究与开发 电动汽车整车及另部件测试方法与测试设备的研究与开发,四、建议项目,快速高效的节能、节材精密成形技术已成为当今材料加工领域的重点研究和发展方向之一； 采用快速精密成形技术，能缩短零部件研制周期，实现节能节材，提高生产效率和零件质量，降低成本。 获国家科技进步二等奖、湖北省科技进步一等奖江苏太平洋精密锻造有限公司,项目一：汽车零部件快速精密成形技术,项目简介,汽车零部件快速精密成形技术,主要技术指标,提高材料利用率20%30%； 提高生产率710倍； 降低生产成本20%30%； 缩短产品试制及生产周期30%。,汽车零部件快速精密成形技术,以汽车和摩托车等行业的轴承为例，估计年需求量
15、20亿只以上，以平均单价10元/只计算，市场经济规模可达200亿元/年以上； 若冷辗扩精密成形轴承占市场份额的10%，其销售收入为20亿元/年以上； 冷辗扩精密成形轴承将降低生产成本20%30%，由此可增加直接经济效益46亿元/年。,市场与效益预测,项目二：平板玻璃基硅薄膜太阳能电池,项目简介,能源问题是当今社会的主题。开发廉价和透光率可控的薄膜太阳能电池是解决光伏建筑一体化的重要途径，是太阳能光伏发电技术的一个重要发展方向； 在普通平板玻璃上制备a-Si、poly-Si薄膜，研制高转换效率、集成化太阳能电池，应用于智能和节能建筑体系，实现光伏发电建筑一体化； 项目对降低太阳能电池成本、推动太
16、阳能光伏技术大幅度应用和规模化生产具有重要意义。,平板玻璃基硅薄膜太阳能电池,主要技术指标,设计与制作a-Si薄膜太阳能电池和poly-Si薄膜太阳能电池,开发适合于大规模生产的工艺技术；a-Si薄膜太阳能电池的转换效率1012%；poly-Si薄膜太阳能电池的转换效率1416%；使用寿命大于20年。,平板玻璃基硅薄膜太阳能电池,市场及效益预测,按年产5MW非晶硅薄膜太阳电池的生产线，可创造年产值1.7亿元，同时可带动光伏建筑业、光伏家用电器业、玻璃制造业等相关材料产业共同发展； 光电转换玻璃幕墙亦是太阳能利用的光伏发电工程中重要产品之一，据估计今后几年对光电玻璃幕墙的需求年增长率将会稳定保持
17、在20左右； 目前单晶硅太阳能电池制造成本较高，本项目可实现太阳能电池低成本、规模化生产，其市场潜力巨大，有可观的经济效益与深远的社会效益。,项目三：肋骨冷弯机机器人,项目简介,“肋骨冷弯机”是船舶建造中弯曲加工船体构件的重要设备，例如弯曲加工船体肋骨等。 我们于1984年在国际上率先研制成功“数控肋骨冷弯机”并在生产中使用。 1985年，实现数控的关键技术“数控肋骨冷弯机的弦线测量法和检测机构”获国家发明奖。目前国内生产和出口的数控肋骨冷弯机，均是使用这种方法实现数控的。 近年来，我们又开发了新型“机械手式肋骨冷弯机”。有全自动的“SKJXS数控机械手式肋骨冷弯机” 和半自动的“JXS 程控
18、机械手式肋骨冷弯机”两种。,主要技术指标,该新型机已为多家船厂采用，并已出口越南。 该机具有两个机械手臂，能灵巧地完成夹紧型材，左右摆动进料和退料，同时进行垂向预弯和水平弯曲的三维弯曲及完成一系列复杂动作，并能对肋骨加工中的各种变形进行有效控制。 该机型是我国目前唯一具有自主知识产权的肋骨冷弯加工设备。,肋骨冷弯机机器人,肋骨冷弯机机器人,项目四：液态金属模锻技术,项目简介,介于铸、锻之间的一种少或无切削工艺技术 用液态金属模锻技术生产的产品质量优良，没有常见 的气孔、缩孔等缺陷 能生产一般模锻工艺无法生产的形状相当复杂的零件 其工艺具有优质、高效、节能、适应性广等特点。 获得了国家级、省部级
19、多项成果奖。在液态模锻研究应用领域处于国内领先水平，达到国际先进水平。,主要技术指标,液锻件具有组织致密晶粒细小；机械性能优于一般铸 件，略低于锻件性能 表面粗糙度可达 Ra 6.31.6m 精度达 IT10IT8。 成品率 95%以上 节省能源 15%以上 节省材料消耗 1580%,液态金属模锻技术,市场及效益预测,适用范围及市场前景： 液态金属模锻技术可替代部分铸造和锻造生产形状复杂，机械性能要求较高的铝、铜合金零件 可用于航空航天、军工、汽车、五金工具等领域。 应用情况 同国内三十多家企业有技术合作关系。,液态金属模锻技术,效益分析,设备总投资：300400万元 若采用液锻技术建立一个汽
20、车制动泵缸体毛坏生产基地，按年产各种铝合金泵缸体20万只计算，每只售价按150元，则年新增产值3000万元。利润率一般都在15%以上，其经济效益是十分可观的。,液态金属模锻技术,项目五：光纤光栅传感系统研究与应用,项目简介,光纤光栅传感技术是继光强型和干涉型光纤传感器（FOS）以后，90年代发展起来的新一代传感技术。制别适合大型结构工程的施工与长期安全监测。 经过多年的自主研发，全部采用具有自主知识产权的技术，攻克了国内一直未能解决的工业化生产和工程应用的一系列关键技术，实现了工业化规模生产。 获国家科技进步二等奖,应用情况,目前光纤光栅应变传感系统已在海口世纪大桥、湖北巴东长江大桥、贵州冷饭
21、盒大桥、苏州运河大桥等多座大型桥梁和深圳市民中心等大型建筑结构工程以及湖北水布垭水电站等特大型工程中应用，并得到许多军工单位的重视和应用。 光纤光栅温度传感器及感温火灾报警系统已在武汉石化、浙江镇海石化、中原油田等石化行业和成都电力局等电力行业得到应用。,光纤光栅传感系统研究与应用,市场及效益预测,为我国大型工程、易燃易爆、强电磁场干扰等领域提供了新一代的安全监测新技术，为多个行业提供急需的先进检测手段，使传统的传感技术提升到一个新的水平。 近两年来直接经济效益3600万元以上,光纤光栅传感系统研究与应用,项目六：物流系统规划与仿真咨询,项目简介,物流系统仿真是211学科重点建设项目。在211
22、建设资金 的资助下，在物流工程领域内取得了一系列的研究成果， 达到了国际水平，形成自己的研究特色和优势。建立了 稳定的基地、稳定的技术队伍以及稳定的研究方向。 仿真技术经常被用于解决诸如投资规划、物料输送策略、 交通运输、自动化生产线、识别生产瓶颈、生产计划与 调度优化、人力需求规划、成本估算等问题。目前，我 们已取得国际物流系统仿真咨询业务的资证。,主要目的和内容,仿真的目的就是优化物流系统和更好的控制物流系统， 使物流系统资源、物流系统的物质吞吐量、物流系统的 性能参数三者之间达到最佳匹配。 大笔资金投入的物流项目，其方案在落实之前进行验证，从而使项 目计划在投资之前被批准、修改或取消；
23、通过避免资金多余投资和减少操作费用，实现实际成本的减少； 可以在各种情况下测试新产品、新系统、新规则，最大限度地减少 未来实施应用中潜在的风险； 设定不同假设，运行各种实际物流系统，可以了解该如何最好地 利用现有资产，使现有资源发挥最佳的作用。,物流系统规划与仿真咨询,适用范围,物流系统仿真几乎可以应用到所有行业： 港口物流系统仿真：集装箱码头、散货码头、件杂货码头等； 自动化立体仓库系统仿真； 配送中心仿真； 物流链仿真：船舶运输、汽车供应链等； 工厂自动化生产物流：汽车生产线、饮料及食品生产线、化工与药品生产线、水泥生产线等； 服务系统仿真：机场、旅游、公共交通、医院等； 快速反应能力：警
24、察、军事等；,物流系统规划与仿真咨询,项目七：贫赤(磁)铁矿选矿新工艺、新药剂、新设备,项目简介,该项目是国家“十五”科技攻关项目“高质量铁精矿选矿新技术与装备研究”课题的研究内容之一 这项研究成果曾获 2003年冶金科技进步特等奖。2004年国家科技进步二等奖。 鞍山钢铁公司选矿厂铁精矿品位由64%提高到68%，是应用本工艺生产。,经济社会效益,这项成果在鞍钢所属铁矿山选厂全面实施取得成功后， 鞍山钢铁公司选矿厂铁精矿品位由64%提高到68%，应 用本工艺生产高品质铁精矿为鞍钢矿业公司创造直接 和间接经济效益近9亿元/年。,贫赤(磁)铁矿选矿新工艺、新药剂、新设备,市场及效益预测,该项研究成
25、果解决了我国贫赤（磁）铁矿选矿工艺 重大关键技术难题，对国内同类赤（磁）铁矿资源 开发和选厂技术改造提供了可靠依据，具有广阔的 推广应用前景。,贫赤(磁)铁矿选矿新工艺、新药剂、新设备,项目八：硅灰石选矿提纯新技术,项目简介,用单一浮选新工艺，可有效地从硅灰石矿石中分离出 方解石、石英、石榴石、透辉石等脉石，提高产品的 纯度和白度，以满足作填料、涂料、高级冶金保护渣 等高档产品的需求。 本技术已在我国建立的第一条硅灰石选矿生产试验线 中获得成功。本技术还可综合回收石榴石、透辉石、 石英、方解石。,主要技术指标,硅灰石原矿品位39.25%，Fe2O3含量4.16% 硅灰石精矿品位87.79%，F
26、e2O3含量0.32%， 选矿回收率67.49% 产品白度86.7%。,硅灰石选矿提纯新技术,市场及效益预测,推广应用情况 已在湖北冯家山铜矿，建立了我国第一条硅灰石 选矿生产试验线，生产规模为年处理原4600吨 经济效益分析 对湖北冯家山铜矿硅灰石生产试验线的估算，企 业投资利润率可达30%以上。,硅灰石选矿提纯新技术,项目九：二硼化钛特种陶瓷粉料及制品的产业化,项目简介,采用独特的自蔓延燃烧还原反应技术制备高纯、廉价、微细且具备高烧结活性的二硼化钛特种陶瓷粉末，并以此为基础开发真空蒸镀用导电陶瓷蒸发舟。 本项目将改变目前国内高质量二硼化钛陶瓷粉末及制品完全依赖进口的局面，降低相关工业产品的
27、生产成本、提升其市场竞争力，产品替代进口，为我国真空蒸镀行业提供高质量、价廉的二硼化钛陶瓷蒸发舟。,主要技术指标,二硼化钛陶瓷微粉的技术指标：纯度 98% 平均粒径5m 二硼化钛基导电陶瓷蒸发舟的技术指标：常温电阻率：1501000cm，可根据要求调整导热系数： 50W/m.K 热膨胀系数： 5910-6/K抗折强度： 100150MPa抗压强度： 300400MPa,二硼化钛特种陶瓷粉料及制品的产业化,市场及效益预测,二硼化钛基导电陶瓷蒸发舟是真空蒸镀行业的关键易耗部件，广泛用于真空镀铝、多层膜电容器蒸镀及显像管金属化等方面。 目前国内高质量的蒸发舟全部依赖进口。本项目开发的高品质导电陶瓷蒸发舟国内年需求量大于100万只，市场规模近23亿元。,二硼化钛特种陶瓷粉料及制品的产业化,谢谢！,
