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新型静电飞行器
微型飞行器小体积、轻质量、高机动，能够在狭小空间执行拍照、探测和运输等特种任务，在国民经济领域拥有广泛应用前景。然而，此类飞行器普遍存在飞行时间短的痛点问题，尤其当重量小于10克时，其飞行时间一般不超过10分钟。这是因为目前微型飞行器的发动机驱动部件一般采用传统的电磁电机，而电磁电机在微型化后转速高、发热大，能量转化效率急剧下降，甚至降到10%以下。微型电磁电机效率下降后，如果采用供电方便的自然太阳光作为能量来源，受限于太阳能电池的面积，很难满足飞行需求。
为了解决上述难题，北航科研团队从微型发动机的原理方面寻求突破，提出一种新的静电驱动方案，研制出了在微小尺寸下转速低、发热小、效率高的微型静电电机，并首次实现了微型飞行器在纯自然光供能下的起飞和持续飞行，在微型飞行器的发展进程中具有里程碑意义。
该飞行器主要由静电发动机和超轻质高压电源组成，具备低功耗（0.568瓦）和高升力（30.7克每瓦）优势，首次实现了微型飞行器在纯自然光供能下的起飞和持续飞行。
静电发动机的核心是静电电机，它是一种依靠静子和转子间的库仑力来产生连续旋转运动的新型微型电机，具备结构简单和无需绕组的优势，其高电压（千伏级）、低电流（微安级）的工作特性也使其在工作过程中发热少且无明显红外特征。相比传统电磁电机，静电电机表现出了颠覆式的效率和功耗特性，在小质量（5克以内）情况下，其能量转化效率可达传统电磁电机的10倍以上，产生相同升力所需功耗仅为电磁电机的1/10以内，因此即便采用小尺寸太阳能电池，也可以为微型飞行器提供飞行所需功率。
电机虽然效率高、功耗低，但仍需要千伏级高压电流来驱动，然而传统高压电源由于体积和重量过大，无法搭载在微型飞行器上。因此团队还针对飞行应用场景，研制了千伏级超轻质高压电源，主要包括太阳能电池和升压电路两部分，其中升压电路可以在1.21克的重量下，将太阳能（或锂电池）输入的低压直流电，转换为4 - 9千伏的高压直流电，相比美国斯坦福大学研发的同类技术升压比提高了92%。
在微型静电电机和超轻质高压电源的助力下，本项目研发出的飞行器整机仅有巴掌大小（翼展20厘米），重量比一张A4纸还轻（4.21克），尺寸和重量分别是此前世界最小、最轻太阳能飞行器的1/10和1/600。更进一步，团队还提出一款翼展8毫米，质量9毫克的超微型静电飞行器，飞行功耗不到1毫瓦，展示了静电电机在飞行器进一步微型化中的巨大潜力。
北京航空航天大学
2024-07-19
新型径向流动反应装置
反应装置是化工厂的核心，而径向反应装置气体流通路径短、压降小、可使用小颗粒催化剂等优于传统固定床反应装置的技术特征，在苯乙烯、催化重整、芳烃异构和歧化等化工装置上被广泛应用，但技术十分复杂。
本项目在对径向反应装置进行长期分析和深刻的理解后，经过大型冷模试验研究、计算机模拟和工程放大，从理论上、结构上和关键技术上进行了突破，发明了大型化的新型径向流动反应装置。实践证明发明的大型径向流动反应装置运行平稳节能，各项技术指标达国际先进水平。
（?）发明了催化剂自封式结构，在催化床封造成轴向和径向的二维流动，消除滞流区，提高催化剂利用率，简化结构，国内外首次应用于负压脱氢装置；
（?）发明了新型离心式Π型径向流动技术，流体由始端控制，催化床层的流场优化，国际上首次应用于催化重整；
（?）发明了高均匀度的径向流体均布技术：导流锥设计技术、双流道优化组合技术、催化剂支承结构技术等，从而保证了乙苯脱氢和催化重整的薄催化床层内流体均布；
（?）发明了快速喷射流混合器技术，适应超短停留时间，满足苯乙烯反应装置对反应介质高度混合要求；
（?）发明了高温再热器技术，反应器体外逆流换热，减少负压空间，解决热膨胀，高温蒸汽入口温度下降，降低高温材料的使用温度、制造难度和设备费用；
（?）开发了反应装置的新放大方法。
华东理工大学
2021-04-13
新型飞轮储能装置
本成果涉及的飞轮储能装置基于永磁偏置磁悬浮轴承与双凸极电机集成化技术，永磁偏置磁悬浮轴承能够实现对转子位移的主动控制，且具有较小的能量损耗，适合应用于转子质量重、转速高的飞轮储能系统中。双凸极永磁电机采用永磁体来提供励磁磁场，具有较高的效率和较大的转矩，且转子结构简单，适合高速运行。鉴于两者都是采用永磁体来提供静态磁场这一共同特点，本项目提出了利用同一永磁体同时为磁悬浮轴承提供偏置磁场，为电机提供励磁磁场的思路。此外，鉴于混合励磁双凸极电机能发挥永磁高效与电励磁方便调节磁场的优势，使电机在电动运行情况下保持较高效率的同时，扩大调速范围；发电运行时，又能够实现宽转速范围内的稳压输出。
南京工业大学
2021-01-12
面向新型电力系统的电网智能调度与可视化预警系统
新能源高占比发展下传统同步机组与风光新能源机组呈现“此消彼长”趋势，电力平衡面临“保供应、促消纳”的两难局面。因此，迫切需要研究面向新型电力系统的电网智能调度与可视化预警关键技术，保障电网安全可靠供电和新能源最大化消纳，助推碳达峰目标顺利实现。
该成果实现了面向新型电力系统的电网智能调度与可视化预警应用的信息融合、智能告警、动态监视、海量数据阅读、超实时仿真和高性能计算、基于人工智能的电网安全稳定分析、虚拟现实、基于图数据库的人-机交互等功能，为新型电力系统电网调度员提供了一个准确及时掌握电网实时运行态势的分析决策工具，实现调度员对调度计划方案的智能互动决策以及电网风险的实时可视化预警。
该技术实现了传统电网调度模式向智能性电网调度模式转换，可广泛应用于电网、电力公司调度及区域控制中心等机构，在实现电力系统安全可靠运行的同时，促进高比例新能源最大化消纳和保障电力可靠供应。同时，该系统不但可应用于实时运行管理，而且还可应用在规划、交易、营销等新型电力系统生产管理的不同领域。该成果已在四川省电力公司、中国南方电网等30余家单位机构投入使用，产生了良好的经济和社会效益。
图1 基于大数据的电网运行行为识别及可视化显示
图2 多源信息融合的电网环境监测可视化
四川大学
2025-02-11
一种基于激光冲击波技术耐磨涂层制备的方法及装置
（专利号：ZL 201510093093.1） 简介：本发明公开了一种基于激光冲击波技术耐磨涂层制备的方法及装置，涉及零件再制造技术领域。本发明方法首先将待喷涂工件表面清洗、去油、喷砂和预热处理后，利用等离子喷涂的方法在工件表面上得到厚度满足要求的热态的硬质材料涂层后，紧接着利用激光冲击波在已形成的热态的硬质材料涂层中连续多次嵌入软质材料的微粒，材料凝固和冷却后，硬质材料涂层中均匀分布着少量软质材料涂层。本发明装置包括激光发生器、导光分光系统、电弧制液系统、工件夹具系统以及控制系统。本发明方法所制备的涂层硬度高、摩擦系数小、磨损率低，本发明装置具有操作方便、成本低以及效率高的特点。
安徽工业大学
2021-04-11
一种具有性能价格优势的中碳中铬耐磨钢
高强度耐磨钢作为一类重要的钢铁材料，在矿山机械、水泥工业和采矿业等行业都有广泛的应用。ZG50Cr5MoV钢是一种非常重要的耐磨材料，一般在空淬+回火 [1,2] 后使用，具有较高的硬度和一定的韧性，但由于其含有0.3%-1.0%的Mo和0.3%的V，导致材料的成本较高，且工件厚度大时需要加大Mo含量以提高淬透性 [1] 。因而研究不含Mo和V的新材料来替代ZG50Cr5MoV将会节约资源，降低生产成本，获得更好的经济效益。本项目设计了一种低成本中碳耐磨钢，与ZG50Cr5MoV的组织和性能进行对比，具有性能和价格的优势1铸态及热处理后的性能。
西安交通大学
2021-04-11
一种铂铜凹形合金纳米晶的制备方法及其制备的铂铜凹形合金纳米晶
本发明公开了一种铂铜凹形合金纳米晶的制备方法。将油溶性的铂源和铜源溶于油胺中得第一溶液；将十六烷基三甲基溴化铵和三正辛基氧膦溶解于油胺中得第二溶液；将第二溶液搅拌的同时加热至160-200℃，用移液枪将第一溶液注入上述第二溶液中，160-200℃下反应2-24小时；将得到的产物离心分离，即得铂铜凹形合金纳米晶。本发明所用试剂较为简单，无毒无害，制备方法简单，较易实现，具有较重要的学术和现实意义。本发明还公开了所述制备方法制备的铂铜凹形合金纳米晶，大小均一，分散性好，成分可调。
浙江大学
2021-04-11
一种低温快速烧成高强氧化铝陶瓷及其制备方法
本发明公开了一种低温快速烧成高强氧化铝陶瓷及其制备方法，其中低温快速烧成 高强氧化铝陶瓷的原料由粗晶 Al2O3 粉，纳米 Al2O3 粉和烧结助剂构成，烧结助剂为 SiO2 粉、滑石粉和石灰石粉；其制备方法是将纳米氧化铝粉部分取代粗晶氧化铝，进行混合分散 先预压成型，再采用 200-300MPa 冷等静压成型，然后将成型后试样在马弗炉中于 400-600 ℃排胶 30-60min，最后采用微波烧结法低温快速烧结得到高强度氧化铝陶瓷。本发明通过 部分纳米氧化铝粉代替粗晶氧化铝粉，并结合微波烧结工艺，可以在较低温度和短时间内实 现氧化铝陶瓷的快速烧结，能耗小，节约成本。
安徽理工大学
2021-04-13
超高强汽车用钢的热金属气胀成形技术开发
项目背景：随着能源短缺、环境污染等一系列问题的日益突出，汽车轻量化成为汽车制造领域研究的主要方向之一。而超高强钢的开发和利用是汽车轻量化一个有效的解决途径。然而随着钢材强度升高，势必造成室温成形困难，易出现成形应力高、回弹现象严重的现象，且对模具磨损大，使用传统的常温冲压工艺和设备难以生产。热金属气胀成形 HMGF(Hot Metal Gas Forming)技术可以为此矛盾提供较好的解决方案。HMGF 技术是将高强钢加热到一定温度，利用充气的方式将坯料胀成与模具内腔形状相同，具有一定形状和性能的结构件。使用该技术，可以实现复杂外形部件的整体成形，缩短生产周期，大大提高生产效率，从而降低制造过程的总体成本，为汽车结构件的轻量化提供有效途径。关键工艺技术：项目的关键工艺技术为：热金属气胀成型与组织性能调控一体化工艺，即在热金属气胀的过程中兼顾材料的成型和材料成型后的性能。通过分析超高强汽车用钢在成型条件下的热变形行为以及温度场和应力场的变化，保证材料的成型；通过探索成型条件下再结晶、相变等微观组织的变化，调控材料成型后的性能，最终实现超高强汽车用钢成型和成性的一体化。
北京科技大学
2021-04-13
电石泥渣生产高强度硅酸盐壳层陶粒技术
使用电石法生产聚氯乙烯（PVC）采用乙炔与氯化氢加成反应而成。从理论上讲，每生产一吨聚氯乙烯要产生1.8吨的电石泥渣。电石泥渣排放后严重污染环境，本项目利用化工生产中排放的电石泥渣生产高强度硅酸盐壳层陶粒，实现固体废弃物零排放目标，既合理利用了自然资源，又把对人类和环境的危害减至最小，经济效益和社会效益都非常显著。 生产的陶粒通过各项性能指标测试，并经江苏省建工建材质量检测中心检验测试，送检的砂加气混凝土硅酸盐陶粒表观密度为1714 kg/ m3，堆积密度为10
南京理工大学
2021-04-14