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柔性陶瓷
项目成果/简介: 陶瓷具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损、耐老化、抗压强度高等诸多优点，但有一个致命的缺点——脆性。柔性陶瓷材料作为一种新型材料，在通讯、电子、医学、航空、航天、军事等高技术领域都被广泛应用。如电子计算机的高速硬盘转动系统需要柔性陶瓷轴承；导弹、火箭发射装置的关键部件如透波、鼻锥等要用耐高温和抗氧化能力极强的柔性陶瓷做天线罩，才能承受高温气流的冲刷、摩擦 研究团队通过对纯钛酸铝原料制备钛酸铝柔性陶瓷技术的改进，以TiO2、Al2O3为原料，辅以Fe2O3、MgO、SiO2等添加剂，通过固相反应、固相烧结制备出柔性钛酸铝陶瓷。能够降低烧结温度，且制备的钛酸铝陶瓷具有更高的强度和柔性。将其制备成具有柔性的钛酸铝陶瓷材料，将有传统陶瓷材料没有的特性，并且能够进一步提高其抗热震性，使得柔性钛酸铝陶瓷能应用于更为苛刻的环境中，并且在工业生产中用途更广、市场大、前景好。可弯砂岩可弯砂岩微观结构图知识产权类型:发明专利技术先进程度:达到国内领先水平成果获得方式:独立研究获得政府支持情况:无
华南理工大学
2021-04-10
柔性陶瓷
陶瓷具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损、耐老化、抗压强度高等诸多优点，但有一个致命的缺点——脆性。柔性陶瓷材料作为一种新型材料，在通讯、电子、医学、航空、航天、军事等高技术领域都被广泛应用。如电子计算机的高速硬盘转动系统需要柔性陶瓷轴承；导弹、火箭发射装置的关键部件如透波、鼻锥等要用耐高温和抗氧化能力极强的柔性陶瓷做天线罩，才能承受高温气流的冲刷、摩擦
研究团队通过对纯钛酸铝原料制备钛酸铝柔性陶瓷技术的改进，以TiO2、Al2O3为原料，辅以Fe2O3、MgO、SiO2等添加剂，通过固相反应、固相烧结制备出柔性钛酸铝陶瓷。能够降低烧结温度，且制备的钛酸铝陶瓷具有更高的强度和柔性。将其制备成具有柔性的钛酸铝陶瓷材料，将有传统陶瓷材料没有的特性，并且能够进一步提高其抗热震性，使得柔性钛酸铝陶瓷能应用于更为苛刻的环境中，并且在工业生产中用途更广、市场大、前景好。
可弯砂岩
可弯砂岩微观结构图
华南理工大学
2021-05-11
柔性轴承
柔性轴承是指在外部力或力矩的作用下，利用材料的弹性变形在相邻构件间产生相对转动的一种铰链结构形式。相比传统的刚性轴承，柔性轴承有许多优点：1. 无间隙和摩擦，可实现高精度运动；2. 无磨损，寿命长；3. 免润滑，免维护；4. 可真空应用。 柔性轴承的主要技术指标：1. 行程：材质与几何形状决定其运动行程的大小；本单位研制的GCSFP-3柔性轴承行程可达±25°；2. 精度：由柔性铰链的轴漂大小决定，轴漂越小，精度越高；本单位研制的GCSFP-3柔性轴承轴漂在10°转角时仅为0.8um；3. 刚度：非功能刚度/功能刚度的比值，该比值越大越好；GCSFP-3的径向刚度/旋转刚度比值为34.65；GCSFP-3的轴向刚度/旋转刚度比值为2.32；4. 疲劳寿命：决定了柔性轴承的可循环工作次数。GCSFP-3柔性轴承在±5°转角下达100万次；±10°转角寿命达18万次。
北京航空航天大学
2021-04-13
柔性驱动机构、包含所述柔性驱动机构的柔性驱动机构组和柔性装置
本实用新型提供一种柔性驱动机构，包括驱动单元、力放大单元、控制单元和储能单元。驱动单元通过镶嵌有单向轴承的力放大单元放大输出力作用于储能单元。驱动单元通过不断往复运动将能量输入储能单元中，当储能单元中的弹性能达到所需的要求时，通过通信单元遥控控制单元将储能单元中储存的弹性能一次性释放出来，以实现步行、爬行、滚动、跳跃、突进多种功能以及功能之间的相互切换。本实用新型采用智能软材料作为驱动器，其机电转换效率高，能量密度大，噪音低。并且大部分的结构都可以使用柔性材料进行替代，抗破坏能力强；同时柔性驱动机构通过与不同外壳的组合可以同时实现步行、爬行、滚动、跳跃、突进多种功能，可以应用于机器人，玩具，能量收集等多方面。
浙江大学
2021-04-13
高温高能激光防护涂层
本成果掌握了新型高温高能防护涂层原材料设计和制备、涂层结构-功能一体化设计、涂层寿命可靠预测等技术方法，突破了陶瓷涂层强韧化、涂层宏微结构控制、大尺寸薄壁异形件的尺寸稳定性和涂层质量均匀性控制等关键技术，研制的新型涂层实现了kW/cm2量级高功率密度数十秒的激光有效防护。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、技术分析
针对重大装备对高能激光防护涂层材料提出的迫切需求，开展了高能激光防护涂层材料技术研究。掌握了新型高温高能防护涂层原材料设计和制备、涂层结构-功能一体化设计、涂层寿命可靠预测等技术方法，突破了陶瓷涂层强韧化、涂层宏微结构控制、大尺寸薄壁异形件的尺寸稳定性和涂层质量均匀性控制等关键技术，研制的新型涂层实现了kW/cm2量级高功率密度数十秒的激光有效防护。研究成果已成功应用于高空无人机等重要装备的高温高能防护。
图1：研制的喷涂粉体
图2：大尺寸薄壁异形件构件表面高能激光防护涂层
北京理工大学
2022-08-17
煤矿冲击矿压灾害监测与治理技术
中国矿业大学长期进行煤矿冲击矿压灾害监测与治理研究。针对目前煤矿坚硬顶板区域冲击危险性预测及治理、煤柱区冲击危险的预测与治理等关键技术问题，以岩层运动与围岩应力场为基础，研究煤岩体强度弱化减冲理论，巷道围岩的强弱强结构效应，形成以综合指数法、矿震法、电磁辐射法和钻屑法为一体的冲击矿压矿震预测预报技术，以松散煤岩体为主的治理技术，以柔性蓄能为主的防冲支架与支护技术，从而建立煤矿冲击矿压防治理论与技术体系。研究成果位居世界先进水平。 （1）深入研究了煤层型冲击矿压发生的机理，提出了煤岩体弹塑脆性模型，建立了煤岩破坏的流变冲击模型和较为统一的冲击危险前兆信息识别模型。 （2）解释了煤岩体冲击破坏的脆性冲击和延时冲击现象，提出了煤岩冲击破坏的危险性评价方法和冲击矿压预测预报的电磁辐射监测技术，率先采用电磁辐射技术成功地预测冲击矿压危险，建立了相应的预测准则和技术。形成以综合指数法、矿震法、电磁辐射法和钻屑法为一体的冲击矿压矿震预测预报技术。 （3）建立了煤岩强度弱化减冲理论，巷道围岩的强弱强结构效应，设计试验了柔性防冲支架并在现场得到了试验应用，形成了独特的冲击矿压发生机理、电磁辐射仪器预测、松散煤岩体治理技术以及柔性防冲支架的整套理论与技术体系。
中国矿业大学
2021-02-01
超高分辨柔性流场感知系统
与高速飞行的飞机不同，微小型无人机体积小，重量轻，飞行速度低，更容易受到环境湍流的影响，需要高灵敏度的小型气流传感器提供全面的空气动力学信息。如何让微小型无人机像鸟类一样感知和操纵气流一直是航空和传感器领域的难题。
面向微小型无人机的飞行参数测量，北航研发团队研制出一种基于氧化钒的高灵敏度柔性流速传感器，实现了0.11 mm/s和0.1°的超高流速和角度分辨力，实验验证了攻角、侧滑角和空速的多参数感知能力，并完成了微小型无人机飞行速度以及机翼微振动的测量，为微小型无人机提供了低成本、高精度的大气参数传感方案。
该传感器基于量热式原理，由中心微加热器产生恒定温差，四周的热敏电阻阵列测量温度分布，根据热敏电阻阵列测得的温度差准确反映流速大小及方向。采用悬空型隔热结构以及高电阻温度系数材料氧化钒作为热敏电阻以增大传感器的测量灵敏度。在聚酰亚胺基底上通过MEMS工艺加工了总厚度90μm的超薄柔性流速传感器，实现了微小型无人机的曲面贴附功能。经风洞测试，流速传感器的理论分辨力达0.11 mm/s,流速测量重复精度约为测量值的0.5%，响应时间约为20ms。在10 m/s时，流速传感器的最大角度灵敏度为36.7 mV/deg，噪音水平为1.78 mV，根据2σ准则计算出其理论角度分辨力为0.1°。
研究团队已经完成流速传感器工程化样品的制备，并将两个流速传感器装载到一个微小型无人机平台上进行飞行参数感知应用。结果表明平均飞行速度的估计误差低于0.2 m/s。由于流速传感器的高灵敏度特性，它甚至捕捉到了机翼的微振动信息，并与外置IMU模块显示了相同的机翼振动频率。这项研究展示了一种柔性高灵敏度流速传感器，拓宽了流场感知在微小型无人机姿态检测、空速估计以及飞行安全监测方面的应用，为无人机的飞行参数测量提供了创新的设计思路与发展前景。
北京航空航天大学
2024-07-08
新冠肺炎防护产品
华南理工大学食品科学与工程学院肖凯军教授团队与广东工程环境净化技术研究所等单位合作，通过纳米银形貌的精准调控和高价正离子制备技术，研制出广谱多功能复合纳米银喷剂和口罩净化液产品。利用纳米银定向负载、抗菌分子键合和超疏水自洁等技术，研制出新型抗菌医用无纺布和抗菌口罩，经广东省微生物所检测，复合纳米银喷剂对于甲型流感病毒的杀灭率达99.99%。经过第三方检测，非溶出长效抗菌医用无纺布材料对于大肠杆菌、金黄葡萄球菌、念珠白色球菌等病原菌的抗菌率达99%，经过50次清洗灭菌后，抗菌率仍可以保持在95%以上。团队还联合了广州呼吸疾病研究所共同开展病房病原气溶胶自净化技术攻关，目前已完成自净化病房的病原气溶胶自净化测试，实现自净化率可达91.06%。口罩净化液广谱长效复合纳米银喷剂抗菌无纺布和抗菌口罩 点击查看原文
华南理工大学
2021-04-10
汽车安全防护实验假人
汽车碰撞试验假人常使用在对人体有较大危险和不确定性的试验里，已成为评估汽车碰撞安全性不刻或缺的测试设备。假人要求最大程度上和真人类似，因此需要采用多种材料来模拟人体的不同部位。要研制出试验用的“中国造”假人，难度相当大，不仅涉及到海量基础数据的采集、加工、处理和假人的制造，最难的是制造工艺。经历上千次试验后，曹立波教授找到了合适的假人肋骨所用的阻尼材料。经过长期的研究，成功开发了包括混III 50百分位男性假人、TNO-10安全带假人、P系列儿童假人和可调规格配重假人在内的多款汽车碰撞试验假人。同时成功开发了一岁半、3岁、6岁和10岁等儿童人体有限元模型，并与儿童尸体实验进行对比，从而掌握更准确翔实的数据，更好地开展仿真对比研究。
湖南大学
2021-04-11
SuperGuard综合数据防护系统
本项目是基于windows系统的综合性数据防护系统，拥有数据驱动级隐藏保护与文件彻底销毁等主要功能。本项目由学生自主开发并且参加2011年全国第四届大学生信息安全大赛获得全国二等奖。
北京理工大学
2021-01-12