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面向先进制造的材料与整体结构多功能化创新设计技术及应用
该成果用于考虑材料--结构--工艺--性能的多因素和多层次相互影响的材料和整体结构多功能化设计建模、材料、机械产品和建筑结构创新设计开发, 以及提供复杂载荷工况下增材制造材料和整体结构多功能化创新设计技术与软件系统。该成果在增材制造产品和建筑结构创新设计方面具有高效和高性能及低成本优势。 该成果在国家”863”和多项国家自然科学基金的支持下取得一系列创新性研究成果: (1) 发明了一种基于材料破损约束的连续体结构拓扑设计建模及优化设计方法; (2)发展了多载荷工况下多相材料结构的拓扑优化设计方法;(3) 研制了涉及静、动力学要求的柔性机构创新设计技术;(4) 提出了解决应力集中和奇异问题、最大应力波动问题、分析和计算量大问题和病态载荷工况问题等的关键技术; (5)打通了技术工艺, 开发了长度尺寸控制和多个制造工艺要求的约束表征及模型化技术;(6)发展了复杂载荷环境下结构静、动力学性能要求的拓扑优化的灰度单元抑制方法和考虑边界光滑化的结构优化模型化方法；(7)在国内, 率先研发了考虑智能制造约束的功能特征空间布局和支撑结构构型的复杂集成结构优化技术和与软件系统;(8)率先研发了多功能化材料的创新设计技术;(9) 研制了整体结构多功能化创新设计技术平台和工业应用技术。
长沙理工大学
2021-04-13
金属增材制造的口腔赝复体支架制作方法及其赝复体支架
金属增材制造的口腔赝复体支架制作方法及其赝复体支架，所述的制作方法包括：获取患者口腔上颌三维模型数据、在模型上选取口腔赝复体支架的上颌面、重建上颌面、拉伸上颌面至实体形成初始支架模型、修复初始支架模型达到设计要求并形成最终可打印制造的支架CAD模型；然后利用选择性激光熔融3D打印机进行打印制造，制造出支架模型，并对支架模型进行热处理和表面处理；所述的口腔赝复体支架包括利用金属材料制得的本体，所述的本体包括套合部和带有网状结构的支撑部。本发明的有益效果是：利用3D打印技术制作出符合临床要求的结构，精度高、表面质量好、制作周期短，更符合临床要求。
浙江大学
2021-04-13
一种适用于动态法测量火焰温度的热电偶及其制造方法
本发明公开了一种适用于动态法测量火焰温度的热电偶，包括两根热电偶丝、偶丝结点、绝缘套管、保护套管和补偿导线，偶丝结点由两根热电偶丝焊接而形成，偶丝结点呈圆片状；两根热电偶丝分别为上热电偶丝和下热电偶丝；上热电偶丝和下热电偶丝与偶丝结点接触点的切线的夹角为 30～60°；上热电偶丝和下热电偶丝分别穿过绝缘套管的两个进丝孔后与保护套管上的两补偿导线连接。本发明采用圆片状的偶丝结点，能降低热电偶丝的导热损失，减小偶丝结点的热惯性及温度不均匀性，减少热电偶对火焰的干扰以及火焰内颗粒在热电偶表面的沉积，提高测温的准确度和灵敏度，以便快速准确地得到火焰温度。
华中科技大学
2021-04-13
一种超大长径比深孔类零件的金属增材制造方法
本发明公开一种超大长径比深孔类零件的金属增材制造方法， 首先通过金属增材制造沉积一层金属，然后铣削成平面，最后钻孔加 工孔径，形成“沉积金属，铣削平面，钻孔成形”的工艺过程。其特 点是在增材制造每层金属的过程中进行深孔的加工，变深孔加工为厚 度约 1～3mm 的浅孔加工，因而可以有效地解决直径小到 1mm 的超大 长径比深孔无法加工的问题，避免了传统深孔加工中切削散热难、刀 具易走偏等技术难题，制造成本较低，零件成形
华中科技大学
2021-04-14
一种激光重熔扫描碳化物弥散增强铝合金的快速制造方法
本发明公开了一种激光重熔扫描碳化物弥散增强铝合金的快速 制造方法，包括以下步骤：(1)在计算机上建立零件三维模型，然后将 所述零件三维模型转成 STL 格式并导入到激光选区熔化成形设备中； (2)将铝合金粉末和碳化物粉末混合，然后采用球磨机进行球磨混合均 匀；(3)将球磨后的混合粉末转移到激光选区熔化成形设备里，在惰性 气体保护下，根据三维模型数据对混合粉末进行成形；(4)采用线切割 工艺将成形的零件从所述基板上分离
华中科技大学
2021-04-14
一种短纤维增强热固性树脂复合产品的 3D 打印制造方法
本发明公开了一种短纤维增强热固性树脂复合产品的 3D 打印制 造方法，包括以下步骤：1)制备适用于选择性激光烧结 3D 打印技术的 复合粉末；2)采用选择性激光烧结技术成形具有孔隙的形坯；3)将形坯 放入液态热固性树脂前驱体中进行浸渗后处理：3.1)配制粘度在 100mPa·s 以下的液态热固性树脂前驱体；3.2)将形坯浸入液态热固性 树脂前驱体中，让形坯的上端露出液面，以使形坯孔隙中的气体排出； 4)从液态热固性树
华中科技大学
2021-04-14
面向生物医药和精细化工绿色高效制造的微流控技术
1. 痛点问题
化学工业是我国国民经济的支柱产业，集中于生产基础和大宗化工原料，而面向高端制造业和战略性新兴产业的产品，其比重不足10%。化工产业正受到国外技术壁垒和国内消费结构升级及生态环境保护要求提高的多重压力，需要加快转型升级，迈向高端化和绿色化。
针对传统医药中间体、精细化工生产设备技术革新的研究方向，微反应器和微流控技术的研究和应用成为国内外研究机构的研究热点。微反应器和微流控技术自上世纪九十年代提出，就受到学术界和产业界的广泛关注。微反应连续化生产技术是一项在新世纪中具有革命性的技术，是生物、化学、化工等交叉前沿的方向；2009年，25家国际著名跨国公司和研究机构将微化工技术列入化工产业发展新方向，联合启动了构建所谓灵活、快速、未来化工厂的“F3计划”。医药中间体、精细化工产品由于产量小，目前普遍采用传统的反应釜等设备，单批次生产，存在原料利用率低、污染排放量大,生产过程安全性较差，难以适应可持续发展的需要。解决医药中间体、精细化工生产的环保、安全、效率等问题，是目前广大中小型生产企业实现跨越式发展的关键。
2. 解决方案
微反应器/微流控技术：以微结构元件为核心，在微米或亚毫米受限空间内进行的流动、传递和反应过程，它通过减小体系的分散尺度强化混合、分散与传递，提高过程可控性和效率，以“数量放大”为基本准则，将实验室成果可靠地运用于工业过程，实现大规模生产。
目前，微反应器/微流控技术已经从研究阶段向工业化生产阶段发展，相关技术及产品的应用正处于快速增长的阶段，在生物医药、化妆品、环保等领域，都有着广泛的应用需求。采用微反应器成套技术，在实现化学品生产的连续化同时，具有低能耗，高效率，低排放，高安全性等一系列优势。
1) 本项成果基于微化工技术，结合先进的生产装备自动化技术，提供面向生物医药制造领域的绿色高效的微流控技术生产方案。
2) 同时，结合先进智能制造技术，可以构建全自动的集成化工艺平台，实现智能化、绿色化的生产工艺及装备的整体应用。
清华大学
2021-09-08
基于多层次监控和三级加工自优化的可重构数控系统
成果的背景及主要用途： 该成果属于高端装备制造业领域，内容涉及数控技术创新与自主数控系统及 其产业化应用，是在已完成天津市数控系统技术重点攻关项目成果的基础上，通 过进一步深化研究取得的。实施期限为 5 年，自 2006 年 10 月至 2011 年 12 月。 该成果针对复杂数控装备的集成监控、可重构数控系统流水线架构和三级加工自 优化与控制等方面进行系统的研究。 技术原理与工艺流程简介： （1）针对数控系统内多任务调度及实时并行化执行的特点，提出基于可重 构的数控流水线架构。该架构由数控主控流水线线程、驱动程序和数控微代码实 时执行单元构成数控流水线体系，可实现软件乃至于硬件的多重可重构。 （2）针对数控系统因功能集成造成的核心运动控制实时性差、结构复杂等 问题，提出一种新的多层次集成监控数控的系统架构。该监控系统架构通过底层 数控系统监控层、监控管理层、远程诊断监控层进行分级式地故障分析与诊断， 实现数控装备的监控与维护。 43天津大学科技成果选编 44 （3）提出一种具有三级加工自优化功能的智能控制方法，实现通过数控系 统对数控机床的智能控制。 技术水平及专利与获奖情况： 该成果在国内外首次提出并研究基于可重构、多层次集成监控和三级加工自 优化的数控流水线架构，并开发了全新的 2-6 轴联动控制可重构数控系统，已获 得三项国家发明专利和两项软件著作权，并发表重要论文 12 篇。经专家组鉴定， 达到了国际领先的水平。 应用前景分析及效益预测： 鉴于该成果的独特技术特征及数控产业的国家需求和巨大市场潜力，依托该 成果的“天大精益数字化制造产业园”项目已于 2011 年在天津海河科技园区奠基 建设，占地面积 100 亩，可实现年产值 10 亿元以上的规模。 应用领域：高端装备制造业 技术转化条件： 该成果已实现产业化运作，并推广到福建威诺数控、鑫菱机床厂、威海东云 数控机床、天地股份有限公司等企业，取得了很好的经济社会效益。 合作方式及条件：根据具体情况面议
天津大学
2021-04-11
大功率1.5μm连续和脉冲激光发生器及激光加工装备
主要应用领域： (1)工业加工 激光对材料的加工效率取决于多种因素，其中主要包括激光的光束质量、功率和波长。光纤激光器由于优异的光束质量，同等激光功率水平下，其加工效率要远高于灯泵或者半导体激光器（LD）泵浦的固体激光器；大部分有机材料对1.5μm激光的吸收要强于传统的1μm激光，使用1.5μm激光加工材料可以显著降低能耗，提高加工效率。1.5μm连续和脉冲激光器适用于大部分有机材料的切割、焊接、钻孔、打标、刻槽等单点加工方式。 (2)遥感技术领域 1.5μm激光波长红外遥感技术在军事侦察，探测火山、地热、地下水、土壤温度，查明地质构造和污染监测方面都有广泛的应用。例如在军工方面，激光雷达的作用是能精确测量目标位置（距离和角度）、运动状态（速度、振动和姿态）和形状，探测、识别、分辨和跟踪目标。 (3)自由空间通讯领域 在自由空间通讯FSO（Free Space optical communication）领域的应用也迅速增长，1.5x μm激光波长具有高带宽、部署迅速、费用合理等优势。FSO技术以激光为载体，用点对点或点对多点方式实现连接；不需要光纤而是以空气为介质，因此又有“无线光纤”之称。在2000年悉尼奥运会上，Terabeam公司成功地使用FSO设备向客户提供100Mbit/s的数据连接。1.5μm波长尤为适用于海面目标、地面与卫星之间、公司或军队临时驻扎时使用。 (4)军工领域1.5x μm激光源也是产生3~5μm中红外激光的重要光源基础。3~5μm波长的中红外波段同样也是重要的大气窗口，是军用红外探测器的主要工作区域。红外制导导弹探测器(如InSb ,HgCdTe 等) 的响应范围在3～5μm波段，因而针对红外导引头的光电对抗迫切需要该波段的激光器件。在军事上，中红外激光器主要用于光电对抗以及生化战剂的探测，用中红外波段的多束激光，可以干扰红外热寻的导弹，摧毁在不同距离和高度的目标
江苏师范大学
2021-04-11
加工第三代半导体晶片光电化学机械抛光技术
第三代半导体氮化镓和碳化硅因其禁带宽、稳定性好等优点，已广泛应用于电子和光电子等领域。各种氮化镓和碳化硅基器件是5G技术中的关键器件。将半导体晶片制成器件，其中的一个关键加工步骤是晶片表面的抛光。然而，氮化镓和碳化硅的化学性质极其惰性，半导体工业目前常用的化学机械抛光方法无法对其实现高效加工。对此，我们从原理上创新发展了一种光电化学机械抛光技术，不仅可快速加工各种化学惰性半导体晶片（如:加工氮化镓的材料去除速率可达1.2 μm/h，比目前的化学机械抛光的高约10倍），而且可加工出原子台阶结构的平滑表面。设备简单，技术具有完全的自主知识产权。
厦门大学
2021-04-10