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磁脉冲焊接技术及装备
成 果 简 介 磁脉冲焊接技术的焊接过程很短，瞬间（30 ～ 100µs）即可完成，且无污染；可使金属材料和非金属材料进行连接或焊接；一般可在常温（即冷态）下进行，且焊接过程无明显的升温，无明显热影 响区，焊接接头强度接近于母材；比爆炸焊安全，且简单易行；能量易精确控制，重复性好，故容易 实现机械化和自动化。此磁脉冲焊接工装简单，无须传压介质，不损伤零件表面，加工能量可参数化 控制， 能实现零件的精密连接装配的优势。在航空、航天及军事工业中，已部分或全部用来代替铆接 或焊接， 成果和效果是显著的。该方法不但能焊接 Al、Cu 及其合金, 而且还可以焊接如低碳钢、不锈钢、Ti 及其合金等的同种和异种金属，还可焊接金属与非金属。
北京工业大学
2021-04-13
无感化智能睡眠监测装备
本成果提出一种无感化智能睡眠监测装备。该装备旨在针对目前医疗康复行业所需检测的人体心率、呼吸、体温、动作模态三种体征进行多功能集成并进行精密测量。在分别构筑三种底层功能感知结构的基础上，对单一功能结构进行多功能集成研究并构建与之配套的传感电路系统及数据可视化界面，不断优化柔性功能感知器件组分、结构、性能实现对人体三种检测体征的无感化精密测量。针对失眠/睡眠呼吸暂停综合征/普通人，实现人体生命体征信号精密测量，输出测量图谱/报告。
图1 产品功能简介
该成果基于多材料、高灵敏的传感单元，通过高分辨率、高灵敏度、稳定无扰化的生理信号采集系统采集信息，借助云-边-端协同、深度学习等人工智能领域技术，三位一体形成疾病症状可量化的智能评估体系，对人体实现连续、移动状态下的心率、呼吸、体温、动作模态等多维度的无感式测量。面向不同群体，装备可以在无束缚状态下对人体进行全天候的监测并提供预警服务，同时为临床医生和护士提供有价值的数据信息，辅助诊断及护理。实现睡眠质量监测与远程监护管理，最终打造“人-机-环”共融的睡眠环境生态。
图2 成果核心关键技术简易图示
【技术优势】
（1）柔性纤维新材料与智能织物计算的结合赋予智能健康监测系统无感性及准确性，实现精密测量；对比医用心电监护仪，该装置可以更快发现呼吸暂停异常。
（2）形成大纤维闭环产业链，从材料、纺丝、纺纱到织造的全流程柔性感知纤维制备流程，为智能健康监测系统的产业化奠定坚实基础，且具备“感传算”一体化技术全覆盖的多样化服务，惠及民生。
（3）该装置可进行全天候的监测，并提供预警服务，为临床医生和护士提供有价值的数据信息，辅助诊断及护理。
华中科技大学
2023-03-20
智能高分辨成像光谱装备
我国的高光谱成像技术起步较晚，但受日益增长的并十分迫切的社会、经济需求的激励，光谱成像技术及应用得到快速发展，光谱分析被用来解决物理学、化学、生物学、地质学、地球物理学、医学和其它学科中的基础问题和应用问题。技术团队完成以柱面C_T消像差专利结构和Offner结构为核心的紫外、可见光、近红外、短波红外、中波红外五型高光谱成像仪产品研发，实现宽波段覆盖、成像性能好、光谱分辨率高于国外同价位产品，竞争力高。同时积极拓展开发成像光谱仪产品的应用，已研发兼具空间成像和光谱分析能力的微细样品成像分析仪器——显微成像光谱仪，用于材料和生物应用。此外配套研制了功能强大的成像光谱数据采集与处理分析软件，提出了全并行处理机制，大大缩短光谱数据获取和光谱重建时间，较国外产品用户体验更便捷友好，便于大面积推广。
图1.短波红外成像光谱仪
北京理工大学
2022-12-05
高性能电铸技术与装备
本成果针对高新技术关键零件的研制需求，经过深入系统的研究，突破气泡吸附行为控制、微结瘤趋势抑制、复杂结构电场分布均匀化、纳米晶零件制备等一系列关键技术，研制出专用机床设备，实现了高性能（高产品质量、高材料性能、高生产效率）精密微细电铸。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
电铸是利用金属电沉积原理制取产品的一种特种加工技术。由于电铸过程中，最小材料添加单元是极其微小的金属离子，因而电铸技术具有很高的制造精度，被普遍认为在精密、复杂、微纳结构零件的成形制造中占有重要的地位，是当前先进制造技术的重要组成部分，目前它已在航空、航天、模具、电子、通讯等行业获得诸多重要应用。
三、创新点以及主要技术指标
本成果针对高新技术关键零件的研制需求，经过深入系统的研究，突破气泡吸附行为控制、微结瘤趋势抑制、复杂结构电场分布均匀化、纳米晶零件制备等一系列关键技术，研制出专用机床设备，实现了高性能（高产品质量、高材料性能、高生产效率）精密微细电铸。
本成果主要具有以下技术特点：
1.发明了摩擦辅助电铸技术，解决了气泡吸附、表面结瘤及结晶粗大等问题，制品质量和生产效率显著提高；
2.发明了交变压力去除气泡法和高深宽比微细结构电铸等技术，消除了微结构件电铸中麻坑、针孔等弊端；
3.提出了阳极逆向设计方法，显著改善了金属分布的均匀性和微观组织的一致性；
4.研制出高性能精密微细电铸机床装备。
四、知识产权及获奖
国家技术发明二等奖。多次获国家自然科学基金、江苏省自然科学基金重点项目。已授权国家发明专利6项，发表期刊论文80余篇。
南京航空航天大学
2022-08-12
聚氯乙烯热可逆交联技术
以双环戊二烯二甲酸盐（由石油裂解副产物环戊二烯合成得到）或含叔胺侧基聚合物为交联剂，在PVC树脂配料时加入体系中，于加工成型过程中发生交联反应，获得交联PVC材料或制品。此类交联PVC的交联键是热可逆的，即温度低于150℃时处于交联状态，而在160~180℃加工温度下解交联，冷却后又重新交联，所以交联的PVC材料可进行反复热塑再加工。对于软PVC材料（100份树脂，40份DOP），当交联剂添加量为1份时，拉伸强度可提高20%，断裂伸长率提高70%。对于硬PVC材料，100份PVC树脂添加0.5份交联剂，抗拉强度提高20%，维卡耐热提高2~3℃，200℃热失重减少65%。因此，热可逆交联技术在改善PVC力学性能的同时可改善其热稳定性。 由于交联反应和解交联反应的平衡只受温度和剪切力控制，无需任何催化剂，因此只需在配料时额外添加热可逆交联剂这一种成分即可显著提高PVC材料的性能。本技术不需要对现有PVC加工设备和工艺进行重大调整，而且交联剂用量仅占树脂的0.5~2%，对制品成本影响不大，便于推广应用。 用疏松-3型树脂制得的热可逆交联PVC软制品性能达到以超高分子量树脂（聚合度2500）制得的PVC软制品性能；热可逆交联PVC硬制品强度提高15~25%（取决于交联剂用量）。热可逆交联技术既适合于软制品如PVC弹性体制品、软性片材制品、电缆料、电缆护套等，也适合于硬制品如板材、管件、窗框、百叶窗等。此外，普通PVC树脂经热可逆交联后可替代价格较高、又较难加工的高聚合度PVC树脂，从而降低有关制品的成本。 全国PVC消耗量达1000万吨，若1%PVC产品采用热可逆交联技术，即有10万吨规模。全国电缆行业消耗PVC约50万吨，采用热可逆技术可以提高PVC电缆绝缘层的耐热等级和力学性能，市场前景良好。 交联剂成本约50元/Kg。对于软制品，以交联剂用量为1%计，每吨制品交联剂成本约500元，用常规PVC树脂替代超高分子量PVC树脂（价格至少比常规树脂高1000元/吨）可节约总成本500元/吨制品，生产1000吨软制品可增加50万元效益。对于硬制品，以交联剂用量为0.5%计，每吨制品交联剂成本约250元，因强度提高可以减少厚度约20%，即同类硬制品可节省用料20%，以PVC树脂售价为5000元/吨估算，可节约1000元，近似估算采用热可逆交联剂后可增效750元，生产1000吨硬制品可增加经济效益75万元。合作开发热可逆交联PVC软制品或硬制品。
北京化工大学
2021-02-01
热卷箱控制系统简介
目前国内的热连轧项目，越来越多的采用了热卷箱。热卷箱安装在粗轧机后，切头飞剪之前，将中间坯进行无芯卷取后，再打开钢卷，中间坯在热卷箱以钢卷形式保温、均热，以保证中间坯在全长范围内温度基本一致，而中间坯的头尾温差大小会影响最终产品的板厚、板形等质量指标。热卷箱的优点主要有以下几个方面： 减小中间坯的头尾温差； 降低中间坯的温降速度； 减少轧线长度和厂房面积； 节省投资和能源； 减少二次氧化铁皮；降低烧损，提高钢材收得率。 热卷箱控制系统由L1级热卷箱控制器、L0级传动装置以及机械设备等部分组成。控制功能包括：弯曲辊辊缝计算和设定、卷取椭圆度修正控制、卷径计算、热卷箱速度计算和控制、张力、压力计算和控制、位置计算和控制、轧件跟踪、顺序控制、卷取站、开卷站自动/半自动/手动控制、手动优先功能、一号托卷辊振荡功能、安全联锁、热卷箱区域设备仿真控制、热卷移送控制、外冷水间歇式控制、位置设备标定、中间坯带卷开卷封锁控制、中间坯带卷反卷控制等。并可以实现全自动控制。 供货范围如下： 全套电控设备的供货； 全套设备的出厂调试； 全套设备的检验、验收、包装、运输； 现场的安装（指导）、系统调试； 热负荷试车及售后的技术服务； 产品、技术培训等相关技术服务。 该项目适用于所有的新建和欲改造的热卷箱设备。同时，通过技术集成和转移，可为轧钢控制技术国产化作出较大贡献。该系统已经成功稳定的应用在国内多条热连轧生产线并取得了的很好的控制效果。
北京科技大学
2021-04-11
抗氧化超高强热成形钢
传统热成形用 22MnB5 钢加热温度高（950℃左右），氧化严重，一般需要涂镀铝硅涂层来防止高温氧化，增加成本，同时此钢的淬透性较低，需要较高的冷却速率才能保证马氏体转变，对热成形模具的装备要求高。本团队开发了一种新型的热冲压成形用抗氧化超高强钢板，可以实现低温热成形（750℃左右），同时通过成分优化提高钢板本身的防高温氧化性能，在热成形过程中可以不用涂镀铝硅涂层，表面不产生氧化皮，节能降耗。同时该钢板的淬透性好，在空冷状态的冷速下就可以完成马氏体相变，对热成形模具的装备要求低，可以降低成本。该钢板在热冲压成形工艺过程中钢板氧化增重＜0.5g/m2，氧化层厚度≤8μm，经热成形后屈服强度≥1400MPa，抗拉强度≥1700MPa，总延伸率≥10%，力学性能优于传统热成形用 22MnB5 钢，可用于汽车安全结构件及其他高强韧构件。
北京科技大学
2021-02-01
消防服务热防护性能检测装置
该检测装置是集生物医学工程、燃烧技术、计算机数据采集和处理技术为一体的高科技产品，属国内首创，填补了该领域的空白；该机具有性能稳定、重复性好、操作简单等特点，测量精度接近国外同类产品。装置质量得到国家消防装备质量监督检验中心认可，为我国消防防护服热防护性能(TPP)检测提供了强有力的手段。 技术指标 环境热通量：2cal/cm2s±0.1cal/cm2s，相当于83kw/m2±4kw/m2 测试分辨率：0.1秒 检测数据对比： 根据国家消防装备质量监督检验中心(简称中心)提供的样品(1#、3#、4#、047#、051#)，分别在欧洲、中心(美国设备)和本装置上进行检测
上海理工大学
2021-04-11
纳米磁流体磁感应热疗
肿瘤磁感应热疗技术是清华大学历时 9 年，自主创新研发出的微创、安全、有效的靶向肿瘤热疗技术。磁感应热疗是将磁性介质植入或导入肿瘤组织，在交变磁场的作用下，肿瘤内温度可迅速升高到处方温度，肿瘤细胞迅速被杀死。肿瘤磁感应热疗具有治疗成本低、适应症广泛、无毒副作用等优点。肿瘤磁感应热疗设计理念新颖，较高温度直接凝固蛋白质，疗效确切，每次治疗仅为 5~20 分钟。 肿瘤磁感应治疗通过向患者体内肿瘤靶向输注具有铁磁特性的介质，在外部中频交变磁场作用下介质产热，使肿瘤局部快速形成适形的高温区，避免周边正常组织升温，肿瘤组织温度控制在 50℃以上，达到瞬间杀灭肿瘤细胞。热扩散形成的热疗效应可使肿瘤周边亚临床病灶细胞凋亡，蛋白变性，并激发患者主动免疫，打击潜在转移的亚临床病灶。 磁流体在保持超顺磁性的同时具有液体的流动性，可通过注射方式进入肿瘤组织，实现无创热疗，通过控制注射磁流体的量和磁感应热疗设备的参数可精确控制热疗温度；磁流体经氨基硅烷修饰后可提高磁流体的分散性、稳定性和生物安全性，且在磁纳米粒子表面引入氨基，为在磁纳米粒子表面连结生物大分子如单抗、药物等提供条件，可进一步发展为主动靶向介质和热化疗复合介质。 与其他肿瘤治疗手段相比较，肿瘤磁感应治疗技术具有微创安全、靶向特异性和激发机体主动免疫几大优势。其创新点为： ( 1)特异治疗：磁感应热疗技术治疗局部肿瘤 ( 2)靶向治疗：靶向定位技术治疗远处转移病灶 ( 3)局部聚集：利用磁场聚集仪将磁场精确聚集于肿瘤部位
清华大学
2021-04-13
全自动热缩包装机
北京科技大学机械工程学院研制的“全自动热缩包装机”94年被授予国家专利权，先后研制了全自动KDSB—I、KDSB—L两种型号全自动热缩包装机，填补了我国全自动热缩包机产品的空白。为国内首家推出替代进口，是国际普遍采用的方法，是今后发展方向，使用热缩包装机，将为贵厂产品得储运、推销及竞争国际市场助一臂之力。 本机能实现被包物品横向输送、推进、送膜、封切、推进纵带、热风涡流循环、强冷收缩、机、电、气—体化。效率高，质量好，适合工业及食品现代化包装产品。 主要型号有： 1.KDSB—l型全自动热缩包装机，可自动将被包装物品用热缩薄膜紧密的收缩包装机，适用于瓶、罐、托盘和纸箱包装，集合包装，具有保护商品、增加商品直观感，防破损、防盗、防伪等功能，并可替代瓦楞纸箱、降低包装成本40%，本机由其适合食品、饮料、罐头、啤酒、其他产品等行业包装自动线使用。本机附加专用部件后还可以包装工业产品：轴承、钢丝轴、钢丝绳、钢带、漆包线、电阻丝、电线、电缆、焊丝、电焊条、电器、电池、五金工具、零部件、书报、布匹等。 2.KDSB—L型全自动热收缩包装机，全封闭型，其特点将薄膜紧贴在物体表面增加光泽，包装后外形美观大方。便利顾客消费，增强购买欲，适合于食品、医药、五金、电器、陶瓷、服装、玩具、工艺品等出口商品的集合、托盘捆束包装，比玻璃纸包装可降低材料成本30%。代替手工包装、实现包装自动化生产。 两型热缩包装机，包装后均具备防潮、防腐、防锈、防破损、防伪等优点。
北京科技大学
2021-04-13