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骨科多孔钛合金植入物及表面活化技术
钛及钛合金(钴铬钼合金)因具有优异的抗腐蚀性、生物相容性、低密度和高的比强度等特点,在医用骨修复领域得到了广泛应用。但其杨氏模量与自然骨不匹配,拉伸强度、抗压强度和抗弯强度都比人骨高得多,载荷不能由植入体很好地传到相邻的骨组织,产生了应力屏蔽现象,造成植入体周围出现骨应力吸收,最终导致植入体的松动和断裂,限制了其进一步的应用。 与致密材料相比,生物医用多孔钛合金(钴铬钼合金)材料具有独特的多孔结构和更接近于人骨的强度和杨氏模量,在医学领域特别是骨修复方面发展前景广阔。
南京理工大学 2021-04-14
液压杆表面耐磨耐蚀非晶合金涂层制备技术
非晶合金作为一种新型材料,不仅具有高的强度、高硬度,还具有良好的耐磨性;同时,因其原子无规则排列,没有晶界等缺陷,而具有突出的耐蚀性,是当前材料研究领域的热点之一。目前用于制备非晶涂层的热喷涂技术主要包括等离子喷涂和高速火焰喷涂。一般利用电弧喷涂制备的Fe基含非晶相涂层,其非晶相含量为40~60%。相对于这些喷涂技术而言,激光熔覆技术能够获得完全非晶态的合金涂层。磨损试验表明含非晶相涂层的耐磨性是普通碳钢的12倍。此外,激光熔覆技术能够显著提高涂层与基体的结合强度,达到冶金结合。采用激光熔覆技术在金
河海大学 2021-04-14
铝制车辆发动机缸套内表面增强技术
铸铝发动机助于车辆轻量化,通过减轻重量实现省油、环保等目的,但铝容易与燃烧时产生的水发生化学反应,耐腐蚀性和耐磨性远不及铸铁缸体,尤其对温度压强都更高要求的增压引擎更是如此。目前常采用缸体内嵌有铸铁的缸套,但内嵌铸铁缸套增加了工艺的复杂性,也使得发动机轻量化的目的受限。 本项目采用先进涂层技术,在关键部位,如缸套内部沉积耐磨耐蚀涂层,解决铸铝与铸铁在燃料燃烧后
扬州大学 2021-04-14
工模具表面的液中放电沉积陶瓷层技术
表面涂层技术的可贵之处在于:可用极少量材料起到大量、昂贵的整体材料所难以达到的效果,提高材料的综合性能,并显著地降低产品的制造成本。由于电火花加工机床已经成为工模具车间的必备设备,因此如果能在普通电火花成型机床上,利用放电沉积原理对导电工件材料沉积陶瓷层,必将成为一种极具应用潜力和经济价值的方法。使用含有Ti、TiC、W、WC等粉末的压铸或烧结电极和普通的煤油基工作液,在普通电火花加工机床上,利用放电过程中粉末材料与工作液中的碳原子所产生的物理、化学反应,在工件表面沉积TiC、WC等陶瓷材料,通过
哈尔滨工业大学 2021-04-14
新型阳极氧化法种植体表面处理技术
影响骨整合性能的诸多因素中,种植体的表面特性是重要因素之一。因此,开发先进的牙种植体表面处理技术和工艺是成功开发具有竞争力的种植体系统的重要技术保障。瑞典的Nobelbiocare公司于2000年推出采用阳极氧化工艺制备的TiUnite表面,成为该公司的特色技术,在商业种植体生产企业中独树一帜。TiUnite表面具有0.5~3 μm的火山口状的微孔,主要含晶相二氧化钛和磷元素,具有良好的骨传导性。该表面的缺点是表面的孔径过小,根据仿生学观点,最优的表面应该具有类似自然骨吸收表面形貌。本项目通过采用新的电源模式和新的电解液配方,在钛种植体表面构建出类似骨吸收陷窝的微米凹坑结构形貌(15~40 μm),进一步采用二次阳极氧化法和碱热处理法制备亚微米微孔结构和纳米结构,最终获得仿生微米-亚微米-纳米复合多孔形貌。该技术有望成为新一代的种植体表面处理技术。
四川大学 2016-04-18
新型气体多元共渗复合表面防腐蚀技术
本成果系我国自主知识产权、达到规模化生产阶段。金属腐蚀造成损失约占GDP的4%,目前主要防腐蚀技术:电镀、热镀锌、发蓝与涂料技术。涂料技术由于结合力差很多条件下难于使用。电镀与热镀锌存在污染问题急待新技术代替。本成果是集成智能化装备、先进工艺及检测一种无污染新型防腐蚀技术,成本低于热镀锌,抗盐雾腐蚀可以达到5000小时以上(国际最高标准2000小时)1999年获得成都市科技成果一等奖、四川省科技成果三等奖、铁道部科技成果四等奖。2009年在电力系统应用,通过四川省鉴定达到国内领先、国际先进水平,铁路系统十多个单位使用。本成果极为适用海洋环境零部件防腐蚀及代替不锈钢产品。
西南交通大学 2016-06-28
机械式气动换向阀过渡机能自动测量技术(技术)
成果简介:机械式气动换向阀的过渡机能表征了在换向过程中各通口连通和切断的情况。是换向阀的一项重要指标。通过使用高性能的步进电机推动阀 芯移动实现阀的换向,换向过程中利用两个高精度的压力传感器实时检测两 个通孔的压力,同时,采用高分辨率的光栅尺记录下各个通口压力突变点时的阀芯位移, 将两个位移数值相减即得到机械式气动换向阀的过渡机能。 项目来源:横向项目   技术领域:先进制造技术 应用范围:气动产品的制造和检测
北京理工大学 2021-04-14
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广东乐博士教育装备有限公司 2021-08-23
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聊城手表厂子第小学教学仪器厂 2021-08-23
石墨烯微结构调控及其表界面效应研究
“石墨烯微结构的精准调控及其应用”首次实现石墨烯单晶量子点和单层石墨烯微结构的精准控制。 一、项目分类 重大科学前沿创新 二、成果简介 近年来,石墨烯领域未获得突破性应用成果,也未找到“杀手锏”应用领域,关键是石墨烯结构调控不到位。一个基本的共识是,对石墨烯材料的结构进行设计和调控,有助于在光电器件、能源转化存储、重大疾病诊疗、污染物治理等领域取得重大突破。上海大学吴明红院士领衔的研究团队聚焦“石墨烯微结构的精准调控及其应用”取得了开创性的研究成果,首次实现石墨烯单晶量子点和单层石墨烯微结构的精准控制,在Nature及其子刊上发表十余篇系列论文,获得国家自然科学二等奖。负责人吴明红是中国工程院院士、俄罗斯工程院和俄罗斯科学院外籍院士,获国家杰出青年基金、教育部长江学者及创新团队发展计划等支持。团队依托有机复合污染控制工程教育部重点实验室,推动基础科研成果向应用转化,在生物医学、环境治理等领域取得了相关应用突破。 一、主要理论突破 聚焦于研究主题,团队在以下三个方面取得重要突破: 1)为解决传统方法制备的石墨烯缺陷多,无法量产的问题,团队在分子水平上首次使用分子融合法实现了高品质单晶石墨烯量子点的可控制备。通过对单晶石墨烯量子点精准的物理化学性质调控实现了不同亚细胞器的定位,有力推动了石墨烯量子点在生物成像、重大疾病诊疗中的应用。 2)为解决单层石墨烯容易聚集的难题,团队通过“原位复合与还原”一步法调控策略,获得单层石墨烯复合催化材料。团队首次在该材料上观测到光生电子空穴对分离的皮秒级超快过程,发现并揭示了单层石墨烯高效抽取和快速传输光电子这一重要规律,为高质量单层石墨烯复合材料在催化等领域的广泛应用奠定了坚实的理论基础。 3)精确调节石墨烯层间距,可以将石墨烯有针对性地应用于离子筛分、污染物选择性吸附等广泛领域。团队通过金属水合离子的层间插入控制氧化石墨烯层间距,在国际上首次实现了层间距在超小尺度上(1 Å)的精确控制。 二、在黑臭水体治理、地表水水质提升上的应用 地表水内源污染治理的关键是削减河道污染负荷,重建水生生态。团队以层间距可控石墨烯为基质,发展了水环境污染生态修复的叠层材料。以石墨烯为基体的复合微生物在其表面生长并形成生物膜,通过石墨烯和生物膜的协同作用,对水体污染物进行高效截留、吸附并降解。该复合技术运行成本低,治理周期短,工艺简单,无需底泥疏浚即可将地表水提升至IV类水以上水质指标,对河水的COD、氨氮和总磷,去除率达到80%以上。目前,团队已与上海宝山区政府建立多个石墨烯治理黑臭水体示范基地,显著提升当地水质环境水平。 三、石墨烯负极材料的钠离子电池储能系统应用 锂资源的匮乏,不足以支撑锂离子电池在储能市场的广泛应用,其成本较高的弊端也逐渐显露。同时国内外化学储能市场需求越来越大,促使研究者们利用资源丰富的钠元素组装得到钠离子电池。 经过对钠离子电池材料体系筛选和研究,本团队核心材料选用普鲁士蓝及其类似物作为钠离子电池正极,碳基材料作为钠离子电池负极。其中普鲁士蓝制备主要采用沉淀法及水热法,能耗更低。此外,普鲁士蓝能够作为一种染料进行使用,其安全性非常高。经过一系列放大,正极普鲁士蓝材料的充放电比容量达到160 mAh/g,碳负极材料的充放电比容量达到300 mAh/g。经过中试线生产预制,单体电池工作电压在3.2 V左右,能量密度在100 Wh/kg以上。单体电池在穿刺、挤压、外部短路、及破坏后浸水测试的情况下,均没有发生自燃和爆炸等情况,安全性高。 目前,拟搭建5条钠离子电池储能全自动生产线及相关配套设施,研发生产低成本、高安全、长寿命钠离子电池关键材料,实现高性能钠离子电池产品产业化,预计至2026年项目达产后,年产值达约22.5亿元;年亩均产值1666万元。 四、石墨烯传感材料在呼吸式血糖仪中的应用 我国糖尿病人数众多,并逐年上升。血糖检测仪与检测试纸市场规模约为460亿元,然而国外品牌却占市场份额大半。现有血糖仪采取长期有创刺血检测,存在很大感染风险,给病友带来巨大的生理和心理上的痛苦。呼吸式血糖检测无创,吹气即可检测,完美解决市场痛点。 糖尿病患者呼吸的气体中,可检测的VOCs较异常,需要高灵敏度的气体传感器进行识别。但是,常规气敏传感材料检测限与响应恢复能力不足,且难以在复杂气体氛围中实现特异性检测。团队通过对石墨烯带隙和表界面特性的精确调控,实现皮秒级载流子空穴的形成,从而实现对气体分子的快速响应,解决气体传感器灵敏度、选择性和响应恢复迅速的关键科学问题。研发的呼吸式血糖仪可满足确诊病友的日常检查、实现医院、公共场所快速筛查、手机APP记录管理以及网上专家互动诊断等功能,具有无创伤、无痛苦、便捷即时(15s)等特点,是首款呼吸式血糖检测产品。目前已二类医疗器械证书,即将已进入临床阶段。
上海大学 2022-08-16
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