211工程三期标志性成果

“211工程”三期标志性成果

经过“211工程”三期的重点建设，我校“211工程”重点学科建设、公共服务体系建设和师资队伍建设都取得了显著成效，在学科带头人和中青年学术骨干的培养和引进、科技获奖、科研论文、科学研究与成果转化、高层次人才培养、重要或重大研究基地建设以及学位点建设等方面形成了一批显著的标志性成果。

1、碳/碳复合材料工艺技术装备及应用

本项目属于新材料技术领域，是对碳/碳复合材料及其制备技术的创新研究。

项目完全采用国产原材料，依靠自主研发，在碳/碳复合材料及其制备技术方面形成了一系列关键技术，研制了关键设备，制备了高性能碳/碳复合材料。主要创新包括：在独创的纤维网层叠接力式针刺工艺制成新型聚丙烯腈预氧化纤维（PANOF）整体毡增强骨架的基础上，采用化学气相渗透（CVI）和树脂浸渍复合工艺研制成功了整体毡碳/碳复合材料喉衬；对碳/碳材料CVI工艺过程进行了仿真模拟，优化了CVI工艺；研发了碳/碳材料复合工艺设备的计算机数字技术控制系统，实现了CVI工艺和碳化工艺的计算机自动控制。项目经专家鉴定认为：项目工艺先进可靠，产品质量稳定，具有创新性，总体水平达到国际先进。

项目成果经教育部科技查新工作站L14科技查新表明：项目采用的查新点（1）将由PC-PLC二级控制的技术应用……实现了CVI

工艺和碳化工艺的计算机自动控制；（2）对碳/碳复合材料CVI工艺过程进行了仿真模拟……优化了CVI工艺；（3）通过材料结构设计和组分形态研究，研制了适用于轴承（减磨）工况下的碳/碳复合材料，在国内外文献范围内未见相同报道。

研制的碳/碳复合材料具有优异的抗烧蚀性、抗热震性、高比强度及高温性能稳定等一系列特点，应用于我国二炮、海、陆、空多种型号固体火箭发动机，近三年取得了2968.75万元的经济效益。除经济效益外，更重要的是取得了显著的社会效益：碳/碳复合材料批量生产装备部队，为某些型号的固体火箭发动机提供100％的配套研制任务，为国防事业、军队装备提供了有力的保障，为我国的航天事业和国防军工建设做出了重要贡献。部分碳/碳喉衬配套型号如XX-XX 海军舰空导弹、XX-XX地空导弹（空军）、XX-XXX中程地地导弹、XX-XXX近程地地导弹等在国庆60周年阅兵式上首次展示。

2011年“碳/碳复合材料工艺技术装备及应用”荣获中国纺织工业协会科学技术进步奖一等奖。

2、基于探测机器人技术的水域水下安全监测监控系统

水域安全保卫，是我国"科技强警"、反恐防暴的一个新的重要领域。该项目针对水质混浊、河道窄浅、过往船只频繁、风浪涌流影响严重等特点的内河水域，研究开发了基于探测机器人技术的、用于水域水下安全保卫的监测监控系统。突破的关键技术主要有：基于仿生眼球运动控制机理的水下三维云台抗颠簸控制、高分辨率前扫声纳图像的实时拼接方法、内河水域水下机器人抗浪涌控制等。在关键技术

突破的基础上构建的系统装备在一艘特制的警用扫测艇上，如图1所示。上海科技情报所的水平检索报告：“项目采用艇艏开槽、机动收放、悬挂作业的侧扫声纳和高分辨率前扫声纳同时配置，对水域水下全方位覆盖扫描，与国外……相比，能实现更快速和大范围监测监控”；“水下机器人抗浪涌能力达4-5节，优于以色列HSS抗3节浪涌水平”；“在艇艏声纳系统的机动收放装置、基于仿生眼球运动控制模型的水下三维云台抗颠簸控制、前扫声纳图像实时拼接、水下机器人的抱持式/网兜式机械手方面，国内外文献未述及，具有创新性”。

由上海世博局指定监理公司组织的验收专家组，在经过50个科目的现场检测后，一致认为“系统和技术具有实用性、易操作性和创新性”，“装备达到国际先进水平”。

该项目获发明专利27项，近三年除了取得2838.5万元的经济效益外，更重要的是取得了显著的社会效益：上海世博会期间，装备了上述“水域水下安全保卫监测监控系统”的多功能扫测艇，每天在黄浦江上稳健运行，成功地完成了历时184天的世博会水域安全保卫任务。《文汇报》在2010年6月12日以“世界首条多功能内河扫测艇护航世博会”为题对本项目成果进行了专题报道。目前，该扫测艇仍在上海水上公安局服役。

“基于探测机器人技术的水域水下安全监测监控系统”，获2011年度上海市技术发明一等奖（排序1）。进一步可能形成的标志性成果：作为技术推广，目前正在和有关单位合作研究开发军用小型水面无人侦察艇（上海大学牵头），如图2所示，有望在该上海市技术发

明一等奖基础上争取国家奖。

3、污染物高效治理技术及应用研究

在有机污染物辐照处理研究方面，针对常规方法难以处理的难降解有机污染物，采用电子束辐照及纳米催化材料处理技术深入分析污染物辐射降解特性，阐明了系列难降解有机污染物的辐照开环机理，建立了电子束辐照处理装置，实现工业规模的辐照处理。已实际处理高浓度、难降解废水100多万吨，为高能辐照降解工业废水中难降解有机污染物奠定了基础，解决了此类污染物难以降解的关键技术问题。另外在上海固体废物处置中心建立80t/d 垃圾焚烧飞灰解毒预处理水泥窑资源化利用产业化示范项目，已累计处理垃圾焚烧飞灰12000吨；在上海集惠危险废物集约化处置基地建立了200吨/d 的电镀废水铁氧体资源化利用产业化示范线。为相关污染物有效处理技术推广取得技术突破和产业化应用支持。

在高水平期刊上发表了多篇高水平论文，其中有30多篇发表在相关领域一区高影响因子期刊上。目前团队在国际上已经具有一定的影响力。科研人员多次应邀撰写综述文章，研究组应英国皇家化学学会（Royal Society of Chemistry）的邀请，在国际权威杂志“Chemical Society Reviews”（化学领域的顶级刊物，影响因子20.086）上发表了一篇有关综述文章。另外研究成果相继在化学类顶级期刊JACS和Angew. Chem. Int. Ed.、材料领域顶级期刊Adv. Mater.等期刊上发表，一些工作被选作期刊的特色文章和封面文章，多篇工作被Nature 旗下网站作为亮点报道，还有多篇文章登上期刊的季度Top5 Hot