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MSER:聚合物基三维连续网络的导热复合材料
伴随着5G、大数据、人工智能、物联网、工业4.0、国家重大战略需求等领域的技术发展,电子器件正朝着高功率、高集成化和便携式的方向发展,这亟需高效、轻质和高稳定性的热管理材料和方案来保证电子产品的效率、可靠性、安全性、耐用性和持续稳定性。如何大幅提高导热材料的热导率一直是热管理材料行业的技术痛点,也是促进消费电子、5G设备、高功率芯片、集成电路、电池等突破功率限制的关键。由于传统导热材料如金属、无机导热材料存在质量大、柔性差等缺点,导热聚合物的应用正在不断向高导热材料领域渗透。聚合物导热材料在成本、可加工性、柔韧性及稳定性等方面更有优势。但绝大多数的聚合物自身的导热性很差(一般导热系数为0.2 ~ 0.5 W/mK),无法满足高导热的需求,开发高导热的聚合物复合材料已经成为该领域的一个研究热点。采用复合高导热填料(如石墨烯、碳纳米管、氮化硼、金属氧化物等)是一种简单而高效的方式来提高聚合物基体的热导率,目前在工业生产已经有了广泛的应用。现有的大量研究表明,在聚合物材料内部构建导热网络可以在低添加量的条件下实现热导率的大幅度提高,这种三维渗流网络(如图1所示)可以为声子的快速传递提供通道,从而加速热量沿着三维网络进行传递。 封伟团队在综述中重点介绍了不同三维导热网络的构建及在制备聚合物导热复合材料方面的最新进展,如石墨烯三维网络、碳纳米管网络、氮化硼网络、金属三维导热网络等。讨论了不同导热材料三维网络的构建方法、结构取向调控方法及影响导热性能的关键因素(取向性、界面连接性、网络密度等)。同时,比较了不同的填料形式(分散颗粒填料与三维连续填料网络)对复合材料热导率的影响。相比于共混法制备的导热复合材料,基于三维填料网络的复合材料在填充比、分散性、取向控制及热导率提升率上都具有明显的优势。毫无疑问,三维连续导热网络的形成对于提升聚合物热导率至关重要。可以预见,三维导热填料网络的设计将作为一种实现聚合物高导热率的重要手段,成为新一代热管理系统的研究热点。 极端环境热管理系统在能源化工、通讯卫星、高速飞行器及人工智能等领域都发挥重要作用。导热复合材料作为热管理系统的关键材料,直接影响着其在不同环境内的热传导方向和效率。近年来,天津大学封伟教授团队以高导热碳复合材料为研究基础,针对其存在的导热各向异性、易损伤、压缩回弹性差以及与高弹性难以兼顾的问题,提出了通过微观结构设计、界面优化、分子级相互作用优化,分别实现复合材料的定向高导热、弹性高导热及自修复高导热,探索其在复杂界面和极端环境热传导领域的应用。
天津大学 2021-02-01
基于纸质平面数据的城市三维空间矢量建模方法
成果介绍本发明涉及一种基于纸质平面数据的城市三维空间矢量建模方法,针对现有普通二三线和中西部城镇、乡村的大量测绘资料仍旧依托纸质图纸,存在难以管理、难以使用、难以分享的困难,该方法以扫描设备为平台,以OCR、ArcGIS软件为基础,首先通过将纸质图纸矢量化识别,其次对整个矢量图纸进行分层处理,最后将矢量图纸输入空间数据库进行空间建模,形成具有三维形态的可视化模型,成为城乡规划管理者可管控,城乡规划师可利用,以及普通市民可认知的城市空间形态数据。本发明采用简便可行、自动化的步骤,具有快捷、准确的优点,将纸质图纸转化为数字化形态模型,促进了新型城镇化背景下城乡规划成果的利用及技术手段的提升。技术创新点及参数提出一种简便可行、快捷准确地 将纸质图纸转化为三维空间矢量的建模方法,该方法可以形成具有三维形态的可视化模 型,成为城乡管理者可管控、城乡规划师可利用、普通市民可认知的城市空间形态数据。
东南大学 2021-04-11
一种三维钢丝绳调谐质量阻尼器装置
本发明涉及一种调谐质量阻尼器技术,具体为一种三维钢丝绳调谐质量阻尼器装置,包括安装框,与设于安装框中的上部质量块、横向钢丝绳阻尼机构、下部质量块、以及竖向钢丝绳阻尼机构;横向钢丝绳阻尼机构分设于上部质量块的四个侧面,包括横向第一钢丝绳阻尼器;横向第一钢丝绳阻尼器的一端安装于上部质量块的一侧面,另一端连接于安装框的内侧壁;竖向钢丝绳阻尼机构包括若干个沿竖向布置的竖向第一钢丝绳阻尼器,竖向第一钢丝绳阻尼器的一端安装于下部质量块的底面,另一端连接于安装框的底面;下部质量块的顶面与上部质量块的底面通过粘弹性支撑件连接。其能高效控制物体的三维振动。
东南大学 2021-04-11
生物医学组织工程用三维支架材料的制备方法
组织工程支架是指能与组织活体细胞结合并能植入生物体内的材料,它是组织工程 化组织的最基本构架。聚羟基乙酸(PGA)和聚乳酸(PLA)等聚乳酸类材料是典型的合 成可降解聚合物。它的结构通式为[—OCH(R)CO—],式中的 R 为 H 时是聚经羟乙酸, R 为 CH3 时是聚乳酸,由于乳酸和羟基乙酸都是三羧酸循环中间代谢物,且吸收和代谢 机理明确并具有可靠的生物安全性。作为组织工程支架材料,PLA,PGA 及其共聚物生物 材料不仅具有良好的生物相容性,生物可降解性和降解可调性,而且可以诱导某些基因 的上调转录。 本组织工程多孔支架材料的制备,通过将聚乳酸共聚物颗粒放在模具中热压成型, 然后在室温下将成型的聚乳酸共聚物放在高压 CO2 气体中机械饱和,所述高压 CO2 气体 的压力为 3.0-30.0MPA,同时从膨胀室上端的液体溶液进口喷入极性溶剂;在足够的机 械饱和时间之后,于 1~100 秒之内将气压迅速降低到大气压水平,所述聚乳酸共聚物中 的 CO2 气体的溶解度迅速下降,产生大量的 CO2 气腔,就形成了多孔泡沫结构,而形成 组织工程用三维支架。 目前,聚乳酸支架材料已被广泛的用于骨,软骨,血管,神经,皮肤等组织的支架 材料,并显示其良好的应用前景。
同济大学 2021-04-13
深部 深部 软 岩巷道 三维网壳锚喷 支 护技术
根据地面大跨度壳体结构的力学原理研究设计地下三维网壳锚喷支护结构,大幅度提高喷层的抗弯能力,同时使喷层整体具有一定的可缩性,能承受强大变形地压及采动荷载, 达到用较少材料又提高喷层支撑能力与让压的目标。该结构既可在巷道内单独组装对围岩进行连续支撑,又可先撑后喷,在围岩表面形成半刚性钢筋混凝土薄壳衬砌结构。三维网壳锚喷支护实质上仍是锚网喷支护,其技术特色是用一种在地面加工成型的特殊钢筋网壳支架代替普通的钢筋网,大幅度提高了锚网喷结构的支撑能力,不需要使用型钢支架、锚索、围岩注浆等手段进行加固就能对破坏巷道进行有效的治理。三维网壳锚喷结构由普通锚杆、三维钢筋支架和喷层等组成,该结构具有以下特点:(1)三维钢筋支架在空间内形成众多小网格状结构,包裹着混凝土,能降低混凝土拉剪应力和钢筋的弯曲变形,提高结构的三向稳定性和承载力。(2)支架联接处的可缩性垫板和支架自身的柔性让压性能,使混凝土喷层也具有可缩性,这样混凝土喷层的应力能得到削弱,因此能够适用于高地压环境中。(3)该支护结构是连续支撑体系,架间无薄弱部分,支护结构受力均匀,提高结构的整体稳定性。
安徽理工大学 2021-04-13
一种具有三维表面微结构的细胞培养装置
本实用新型公开了一种具有三维表面微结构的细胞培养装置。包括载片、壳体、微结构和微流道系统;壳体置于载片上,壳体底面开口并在开口周围与载片相封接形成作为细胞培养室的内腔,细胞培养室内设有微结构和微流道系统,微结构贴附在载片上,微流道系统包括进口、出口和微流道,微流道设置在微结构周围的壳体内底面或者载片上表面,进口和出口设置在微结构两侧的壳体上,进口和出口分别经各自的微流道连通细胞培养室中的微结构。本实用新型装置能模拟细胞分布规律的培养环境,减少细胞接触抑制,具有操作简单,细胞植入便捷等特点,能实现快速、高效的细胞培养。
浙江大学 2021-04-13
3D智显-交互式裸眼三维显示技术
成果介绍夏军教授团队的3D智显的核心技术包括三维光场渲染算法+微透镜阵列,从显示内容到最终三维显示的一站式裸眼3D解决方案,包括3D内容制作、人机交互方案、超高清二维面板、微透镜阵列、三维渲染芯片。技术创新点及参数3D智显通过3D取代2D、视觉融合体感、虚拟模拟现实、技术结合内容等带来新的变革。3D智显的三维光场渲染算法+微透镜阵列,通过傅里叶切片算法实现了任意角度视点的实时计算以及准确的光场重建,并且兼容现有生产工艺。3D智显支持屏幕尺寸、视场角、观看距离等参数的个性化定制,还支持手势识别、模拟控制、骨骼追踪。市场前景潜在市场包括家用领域、娱乐领域(3D电影、3D游戏)、教育领域、户外广告领域。裸眼3D代表着内容、交互与体验的升级,未来在3D市场中占比超50[[%]]。3D技术独特的展现效果与视觉吸引力,促进3D显示器出货量增加,2021年全球3D显示器市场规模将达到2.8亿台和830亿美元。
东南大学 2021-04-13
基于内部结构特征调控药物释放的三维打印药片
三维打印技术是一种依据“逐层打印,层层叠加”的概念,通过CAD模型及计算机控制直接制备具有特殊外型或复杂内部结构物体的快速成形技术。该技术加工过程灵活、成形速度快、运行费用低且可靠性高。由于突破了传统制剂技术的一些局限性,三维打印能够为新型口服控释给药系统的研究提供新的策略与途径,这使得其在药学中的应用引起了越来越多的关注。根据“安全、有效、方便”的给药治疗原则,可以从给药系统的内部结构、局部成分与组成的差异、特殊几何外型、独特表面特征、控释材料(或药物)的梯度或离散分布、多药在同一系统中的准确定位与分布等方面出发,设计并制备多种新型口服控释给药系统。 可以根据用户需要进行新型药物缓控释给药系统的研制和开发。
上海理工大学 2021-04-13
三维复杂自由面流动问题粒子法并行计算
加快科学工程计算领域中并行计算算法研究及流体力学中复杂流动机理研究,为机械流体工程上流体力学领域中无法模拟的商业软件的开发提供基础理论支持
扬州大学 2021-04-14
一种结构可控的三维石墨烯多孔材料制备方法
构建三维多孔结构 CAD 模型,并通过增材制造技术制得相应形 状的三维多孔金属结构;在惰性气体的保护氛围下,将所制得的三维 多孔金属结构升温至 900℃~1500℃,然后冷却至室温;然后进行喷 砂和超声清洗处理以获得金属模板;通过化学气相沉积法在金属模板 上生长石墨烯薄膜;配置腐蚀液并在 60℃~90℃的温度下回流溶解金 属模板,经洗涤和干燥处理后即得到三维石墨烯多孔材料产品。通过 本发明,能够有效克服现有技术中所存
华中科技大学 2021-04-14
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