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水下机器人智能焊接与增材制造技术
该项目通过产学研用的创新合作,已研制出水下机器人焊接与增材制造系统,可应用于核乏燃料池、核构件池、核岛等强辐射环境水下焊接与增材修复,也可以应用于海洋资源开发装备以及海洋维权装备的远程遥操作水下自动焊接与增材修复。自动化程度高,水下电弧稳定性,在水深压力作用下仍具备非常优异的盖面搭桥能力,获得的焊缝成形美观,接头力学性能好。该套技术装备已于2016年通过中广核研究员组织的现场验收。该技术成果被科技日报以35项“卡脖子技术”专题进行了深度报道(第28项),入选刘亚东主编的《是什么卡住了我们的脖子》一书。
华南理工大学 2021-04-10
复合桩基非线性设计方法
在基础设计中,经常会碰到下列情况:1)如果采用天然地基浅基础方案,地基承载力可满足要求,但是建筑物沉降量过大无法满足规范要求。2)采用天然地基浅基础方案,地基承载力和沉降均不满足要求,但是地基承载力距设计要求差距不大。上述情况通常的做法是弃地基土承载力不用而改用常规桩基来承担上部结构的全部荷载,从而造成很大的浪费。南京工业大学宰金珉教授通过长期研究,提出了复合桩基的设计理论与方法,成功地实现了在软土地区的桩土共同作用。多项工程实践表明,采用复合桩基的建筑物基础造价节省30%~60%,具有显著的经济效益和社会效益。工艺路线:突破单桩承载力特征值的限制,人为令单桩荷载达到或接近其极限承载力,使单桩工作状态由弹性支承进入完全塑性支承,形成“塑性支承桩”。 在基础下设置数量较少的塑性支承桩不仅可以充分发挥地基土的承载力,只使用少量的桩来承担部分上部结构荷载和控制建筑物沉降,而且还可以利用塑性支承桩的自适应性来改变基础的支承刚度,以达到使建筑物的差异沉降最小的目的。
南京工业大学 2021-04-13
基于鼬成形技术的颅骨修复体柔性数字化设计与制造
本项目立足渐进成形技术,通过病患部位的CT扫描数据、修复体数字化建模、CAE成形仿真、虚拟装配等过程,实现医疗修复体的数字化、柔性化、个性化的设计制造,具有成本低、周期短、质量高等特点,可有效减少手术时间和潜在风险,且术后外观恢复好。
南京工程学院 2021-01-12
螺杆压缩机设计及制造技术
螺杆压缩机(又称为双螺杆压缩机)具有结构简单、工作可靠等一系列独特的优点,广泛应用于空气动力、制冷空调及各种工艺流程。在国内外市场上,都具有良好的发展前景。本项目是在十多年创新研究的基础上才取得的研究成果。一方面,可对现有螺杆压缩机进行改进,以提高其性能。另一方面,可对新型螺杆压缩机进行优化设计,以确保研制成功高性能样机。另外,还可全面转让已研制成功的新一
西安交通大学 2021-01-12
承压设备设计制造许可技术
依据中华人民共和国“特种设备安全法”,在中国大陆使用的承压设备(锅炉、压力容器、压力管道)均需经过国家行政许可,方能进行设计、制造、安装使用。项目负责人长期从事承压设备的教学科研工作,持有国家质检总局颁发的A1、A2、A3及分析设计SAD级压力容器设计审批员资格证书和国家级设计、制造许可鉴定评审员资格证书;持有国家质检总局颁发的GA、GB、GC、GD级压力管道设计审批员资格证书和设计鉴定评审员资格证书,具有丰富的承压设备设计、制造许可经验及技术。
南京工业大学 2021-01-12
关于“先进结构与复合材料”等3个重点专项2023年度项目正式申报书填报的通知
按照科技部关于国家重点研发计划重点专项评审立项的总体要求和部署,科技部高技术研究发展中心已经完成了“先进结构与复合材料”、“新型显示与战略性电子材料”和“高端功能与智能材料”等3个重点专项2023年度申报项目预申报书形式审查、预评审等相关工作,并已通过国家科技管理信息系统进行了反馈,请各项目牵头单位及项目负责人及时查看系统通知及邮件。现就填报项目正式申报书(含预算申报书)的有关事项通知如下。
科学技术部 2023-08-02
西安交大等研发出高性能合金设计机制与材料
当金属材料内部的晶粒尺寸减小至纳米尺度,材料的强度将依Hall-Petch关系大幅度提高。但当纳米晶金属塑性变形时,位错变得极难在如此小的晶粒内部保留下来,导致材料丧失应变硬化能力,很容易发生塑性变形局域化而失稳。
西安交通大学 2022-05-27
碳纤维/树脂复合吸波材料的制备与应用
成果与项目的背景及主要用途: 吸波材料即雷达吸波材料(RAM),是指能够吸收衰减入射的电磁波,并将其电磁能转换成热能而消耗掉或使电磁波因干涉而消失的一类材料。目前,随着电磁波污染的日益严重,吸波材料在民用领域具有极大的发展潜力。许多研究已证明,持续、高强度的电磁波照射会诱发细胞变异、诱发肿瘤、癌症等疾病,电磁波污染已成为世界各国本世纪重点治理的环境污染之一。不让电子设备发射电磁波是不可能的,所以消除电磁波污染最有效的办法就是使用吸波材料。这项属于电磁干扰(EMI)范畴的研究已在世界各国得到广泛重视和应用。 技术原理与工艺流程简介: 本项目研究制备含有不同含量及分布的碳纤维(毡)树脂基复合吸波材料,主要研究碳纤维(毡)排布方式、含量对于材料吸波性能的影响,通过调整参数,实现材料对电磁波的宽频吸收、高效吸收、选择吸收的目的;其次,通过对纤维(毡)表面改性、添加电磁损耗剂、改变基体种类等制备具有刚性和柔性基体吸波材料,同时对吸波机理进行研究,以求开发一种低成本、宽频、高效、轻质的吸波材料。试样的制备采用复合材料成型工艺压缩模塑。将环氧树脂与低分子量聚酰胺按质量比 2:1 搅拌均匀(E-44 型环氧树脂:低分子量聚酰胺树脂=100:50~100:100 质量比),在真空干燥箱中脱泡,然后浇注到事先预热的半溢式模具中,模具中预置碳纤维或碳毡。在透波层表面加一层 S-玻璃布,目的是达到与自由空间的阻抗匹配,在模具底部也加一层玻璃布,目的是抵消由透波层玻璃布引起的应力,使试样不致弯曲而造成测量误差。然后将浇注好的模具在 60℃,10MPa的压力下固化 2 个小时,得到所需的 180mm×180mm,厚度为 4mm 的正方标准试样。 技术水平及专利与获奖情况: 本研究通过两年多的大量实验,获得具有良好吸波性能和商用价值的环境功能材料。可用于消除环境空间中的有害电磁波。本课题组制备了材料样品,完成了 4 个专题的研究报告,发表论文 12 篇,申请专利两项。本研究已达到国际先进水平。 应用前景分析及效益预测: 随着电信业的飞速发展,吸波材料的应用已深入到通讯抗干扰、环保及人体防护等诸多领域。 成本估算: 环氧树脂/碳纤维复合吸波材料E-44 环氧树脂:15.4 元/公斤,低分子量聚酰胺树脂:24 元/公斤。碳纤维:300 元/公斤 每块试样用碳纤维:0.36 克 其他费用:电费,模具费,人工费 每块试样成本:约 4 元(180×180mm) 折合成本:约 120 元/平方米 应用领域:电磁波污染的防护,构筑微波暗室。 2、 连续碳纳米管纤维 成果与项目的背景及主要用途: 碳纳米管被誉为超级纤维,是 21 世纪的基础材料,具有优异的物理化学性质,其密度只有钢的六分之一,强度超过钢 100 倍,具有高导电导热性,导热性是铜的 5-8 倍,在高性能复合材料,能源电极,电场发射等多方面有重要的应用前景,世界各国和大公司都争先投入抢占碳纳米管市场,近年来产业发展迅猛。连续碳纳米管纤维是无数碳纳米管构成的长纱线,轻于碳纤维,有高柔性,具有碳纳米管所有结构和功能特性,可编织和成型,较碳纳米管更接近应用,在制备高性能复合材料方面,极具潜力,可用于宇航、汽车用高性能复合材料、风力发电叶片、导电导热材料、电力传输电缆、高强编织物,智能纺织和柔性光电器件等。 基于天津大学的气相法制备连续碳纳米管纤维技术,研发碳纳米管纤维量产化技术,制备万米连续碳纳米管纤维材料, 研发碳纳米纤维复合材料和相关新材料,在国内率先推出碳纳米纤维新产品,主导国内市场,开拓国际市场。 技术原理与工艺流程简介: 本方法是一步制备连续碳管纤维的方法,具有工业化应用前景。2010 年天津大学技术团队取得关键制备技术的突破,纺出千米连续的碳纳米管纤维,为产业化提供了基础。气相纺丝法是以含碳原理和催化剂输入到高温炉中,在气流中生长碳纳米管并组装成丝,用机械的方法纺出碳纳米管纤维的新方法。主要成果包括发明了乙醇/丙酮混合碳源,发明了水密封反应器和致密碳管纤维的纺丝方法。目前已经取得连续纺丝数小时数千米连续碳管纤维,在方法、技术和材料性能方面处于国际领先水平。 应用前景分析及效益预测: 碳纳米管的价格范围较大 2-20000 元/克,价格取决于碳管种类和纯度,有些容易合成,有些受制备限制,尚未量产化。目前市场上多壁管 2000 元/公斤,天津大学科技成果选编高纯碳管价格十倍以上。高纯单壁碳管尚未量产,目前仍以克量计,纯度 80%的单壁管价格为 60 美元/克,高纯(>90%)单壁管在 1000-2000 美元/克以上。连续碳管纤维为双壁管,纯度 90%,短期可参考单壁管价格 60-2000 美元/克。 应用领域: 高性能复合材料、导电导热材料、储能材料、功能电子和织物,产业领域航空航天、能源、环境、化工和纺织等。 合作方式及条件: 技术合作与专利转让 与国际知名企业和研究单位建立合作,引领碳纳米管纤维新产业的发展
天津大学 2021-04-11
环氧树脂纳米复合材料用多功能碳纳米管的制备方法
本发明所涉及的环氧树脂纳米复合材料用多功能碳纳米管,适用于所有高性能复合 材料领域。由于本发明所涉及的碳纳米管具有增强、分散、界面粘结、固化等多种功能, 由其制得的碳纳米管/环氧树脂复合材料具有碳纳米管本身的高强度、高模量、良好的 韧性、低密度、导电等优点,可广泛应用于各种先进材料领域,市场前景十分可观。该 多功能碳纳米管是固态材料,储存和运输十分方便;并且本身具有了良好的分散性和界 面粘结性能,操作工艺简单,相对降低了生产成本。因而,本发明为高性能纳米复合材 料的工业化生产提供了新的途径
同济大学 2021-04-11
汽车件快速成型复合材料用高温韧性环氧树脂体系的研制
碳纤维复合材料要真正应用于汽车领域,必须适应高产量汽车生产的成本和生产速度,因此对复合材料的规模化、自动化、快速成型技术提出了更高的要求。高效率批量化生产要求新型的快速固化成型环氧树脂复合材料。其中主要涉及到的是预浸料的模压成型工艺:利用固化时间在2~5min的环氧树脂预浸料模压成型工艺生产。首先使用2~3分钟即可硬化的环氧树脂和碳纤维制造预浸料,然后再放入模具加热,在3~10MPa的高压下冲压成型。成型周期仅为约10分钟,在热硬化性CFRP中生产效率上佳。 北京化工大学先进材料研究院中心将化学流变学理论应用于碳纤维预浸料专用树脂体系的设计指导通过流变学调控树脂体系的初始粘度,实现树脂对纤维的充分浸润。通过化学反应降低预浸料的树脂流动度,提高预浸料的工艺性能。已申请专利6项。在工艺设备创新方面,采用双行星双动力的搅拌方式,低速运转的行星搅拌锚使物料上下翻动混合,高速运转的行星分散盘使物料产生强烈的碰撞和剪切。课题组充分利用北京化工大学的高分子学科优势,基于国产碳纤维的产能扩张,结合不同级别国产碳纤维(T300、T700、T800) 的表面特性,自主设计了不同耐温等级的环氧树脂体系,开发了系列化(80、90、100、120、180度)的预浸料专用树脂体系,以开拓国产碳纤维的下游加工应用。 在快速固化耐高温韧性环氧树脂体系的研制方面,环氧树脂分子设计需要满足几个条件,1、含有噁唑烷酮环的环氧树脂固化后不仅具有较好的耐热性,其玻璃化转变温度和热分解温度亦高于纯环氧树脂和其他的传统环氧热固性材料。2.具备出色的电气绝缘性能,物理机械性能。3.噁唑烷酮结构极性基团的存在使得环氧树脂与碳纤维的粘结强度增加。4.聚氨酯柔性链的存在,使得树脂的柔韧性提高。固化体系设计包括:固化剂的液化改性;储存稳定性;吸水性;分散性。MHT150-PN预浸料树脂是中高温固化快速成型的阻燃环氧树脂体系,具有高耐热、环保阻燃和高韧性等特点,主要用于汽车件等快速固化预浸料领域,具有优异的操作性及贴合性。
北京化工大学 2021-02-01
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