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油气装备仿生织构设计理论与超快激光制备关键技术研究及应用示范
仿生表面织构起源 传统摩擦学认为光滑表面具有较低摩擦力和磨损,反之,非光滑表面会带来较大的摩擦力和磨损。而自然界进化过程中,某些生物的表面微观结构具有优异的自润滑和抗磨减磨性能,如鲨鱼皮表面微沟槽表现的超低流体阻力,穿山甲表面微结构的优异耐磨抗磨性能。因此,如能掌握其机理,则可进行工业应用。 钻头轴承及压裂泵柱塞密封系统仿生织构润滑减磨设计及应用 织构化钻头轴承 钻头作为破碎岩石形成井眼的重要工具之一,在高温高压、冲击动载及贫脂润滑的恶劣环境下,其核心部件钻头滑动轴承易发生黏着磨损从而最终导致钻头整体失效破坏,亟需降耗增寿的新技术来为其安全、可靠使用和延寿经济运行保驾护航。 发明了基于多物理场耦合的超快激光精准高效制备的冰霜辅助超快激光刻蚀分束技术(US17026096,ZL202011229792.1),形成了钻头轴承轴径曲面仿生织构的纳秒/皮秒的激光加工与表征评价方法;目前正在与中国科学院上海光学精密机械研究所和中石化江钻石油机械有限公司开展钻头轴承织构工业化的超快激光加工与质量检测流水线建设和现场应用研究测试,可满足织构化钻头2000支的年产量需求。 建立了织构钻头轴承润滑减磨性能优化设计的理论研究与实验测试评价方法(ZL201310416270.6,ZL201710973537.X,.ZL201810946598.1)。以摩擦系数、磨损量、油膜厚度、温升和无量纲承载能力等为评价指标,基于理论研究、单元实验和全尺寸的台架实验,模拟测试工况下初步优选的圆形、椭圆形、人字形沟槽织构可使钻头轴承减磨性能和寿命提升50%以上。 织构化柱塞密封系统 柱塞动密封系统是油气增产压裂作业实施中压裂泵装备的关键部件之一,其在超高压、冲击动载及交变往复运动工况下,压裂泵柱塞动密封系统易发生磨损失效而导致密封刺漏等失效,是制约压裂泵工作性能、可靠性和作业成本的关键因素, 亟需创新的设计方法来提升压裂泵柱塞动密封系统的寿命及可靠性。 发明了柱塞表面仿生织构大尺寸拼接刻蚀工艺规划及参数优化设计方法(ZL201910892024.5), 创新研发了柱塞织构批量化激光分束加工的软件控制系统和配套夹具系统。 发明了表面织构化压裂泵柱塞及其动密封系统性能抗磨减磨性能优化设计的理论研究与试验测试评价方法(ZL201310423514.3),基于理论模拟、单元及全尺寸台架实验,初步优选的圆形和椭圆形织构布置于压裂泵柱塞表面可实现柱塞动密封系统的摩擦系数和温升降低45%以上,寿命延长30%以上,目前正在与中石油第四石油机械有限公司和中油国家钻井装备工程技术研究中心有限公司开展现场应用试验测试。 未来应用前景及市场规模预测 该技术垂直应用领域为油气勘探开发装备、油气集输装备、通用机械装备的润滑、密封、抗冲蚀与减阻等领域,摩擦消耗了一次能源的1/3以上,80%的装备失效是由磨损引起的。两者造成的损失相当于GDP2%-7%,2019年我国的GDP为99万亿元,按5%计算约为4.95万亿元。
西南石油大学 2021-05-10
基于纳秒-皮秒-飞秒激光技术的金属制品 3D 打印方法及系统
本发明公开了一种基于纳秒-皮秒-飞秒激光技术的金属制品 3D 打印方法,该方法采用集成光纤激 光器提供纳秒激光对金属原材料进行烧结熔化及固化,同时,使用皮秒或飞秒激光对精加工区域进行 精加工。实时监测系统可采用多种宏观和微观检测手段,具体选用哪些检测手段取决于待制作产品所 需精度。本发明可实现更精确的尺寸控制,提高了打印效率,省去了传统 3D 打印后所需的清
武汉大学 2021-04-14
一种双碟片串接的泵浦光多程传输系统及碟片固体激光器
本发明公开了一种双碟片串接的泵浦光多程传输系统,该系统 包括第一离轴抛物面反射镜,第一直角反射镜组,其位于所述第一离 轴抛物面反射镜的反射光路上;第一碟片激光晶体,置于第一离轴抛 物面反射镜焦点处;球面反射镜,第二离轴抛物面反射镜,其与所述 第一离轴抛物面反射镜相对于过所述球面镜球心的平面α对称设置; 第二直角反射镜组,其位于所述第二离轴抛物面反射镜反射光路上; 第二碟片激光晶体,其与所述第一碟片激光晶体相对于过所述
华中科技大学 2021-04-14
云上高博会寄语-重庆电子工程职业学院校长聂强
重庆电子工程职业学院校长聂强寄语云上高博会,积极推进中国高等教育博览会“线上+线下”融合发展。
云上高博会 2020-09-22
纳米钛酸钡基电子陶瓷粉体的溶胶-凝胶自燃合成产业化
铁电陶瓷粉体及其集成器件的研究与开发是目前最为活跃的领域。大部分铁电陶瓷是钙钛矿型复氧化物,其中最为重要的是BaTiO3基氧化物陶瓷。BaTiO3是在第二次世界大战的1942年到1945年间,由美国、苏联、日本各自发现的高介电常数、强介电体的材料。由于其具有优越的介电、压电、铁电性能,被广泛应用于制备各种陶瓷电容器、微波器件、铁电存储器、温度传感器、非线性变阻器、热敏电阻、超声波振子、蜂窝状发热体等电子器件。随着现代科学技术的飞速发展和电子元件的小型化、高度集成化,需要制备与合成符合发展要求的高质量的钛酸钡基陶瓷粉体。纳米BaTiO3基电子陶瓷具有独特的绝缘性、压电性、介电性、热释电性和半导体性为元器件的小型化、集成化带来可能,大大提高了产品的附加值和市场竞争力。如采用纳米BaTiO3粉末制多层电容器,可以显著减薄每层厚度增加层数,从而大大提高电容量和减小体积。因此,低成本合成钛酸钡基纳米陶瓷粉体对我国信息产业、电子工业等的发展具有重要的意义。 溶胶-凝胶自燃合成(Sol-gel Autoignition Synthesis,SAS)是九十年代伴随着高温燃烧合成的深入研究和超纯、超细氧化物陶瓷的制备而出现的一种低成本制备与合成单一氧化物和复杂氧化物的技术。它是指有机盐凝胶或有机盐与金属硝酸盐在加热过程中发生氧化还原反应,燃烧产生大量气体,可自我维持并合成所需燃烧产物的材料合成工艺。它的主要的特点有以下几点:(1):燃烧体系的点火温度低(150℃-200℃),一般为有机物的分解温度;(2):燃烧火焰温度较低(1000℃-1400℃),燃烧时产生大量气体,可获得具有高比表面积的陶瓷粉体。高温燃烧合成燃烧温度一般高于1800℃,合成的粉体粒度较粗,而SLCS则可制得纳米粉末;(3)各组分达到分子或原子水平的复合;(4):反应迅速:燃烧合成一般在几分钟内完成;(5)所合成的粉体疏松多孔,分散性良好;(6):耗能低;(7):所用设备和工艺简单、投资小;(8):自净化:由于原料中的有害杂质在燃烧合成过程中能挥发逸出,所以产品纯度易于提高。 本项目申请者采用SAS技术已经成功地合成了粒度达70nm左右的BaTiO3陶瓷粉体。 广泛应用于制备各种陶瓷电容器、微波器件、铁电存储器、温度传感器、非线性变阻器、热敏电阻、超声波振子、蜂窝状发热体等电子器件。
北京科技大学 2021-04-11
用于电力电子系统的多通道隔离高速智能收发装置及方法
本发明公开一种用于电力电子系统的多通道隔离高速智能收发装置及方法。其装置包括发送单元、接收单元以及隔离传输媒质。发送单元包括数据采样及信号调理模块、A/D转换模块、发送主控单元以及发送单元信号转换模块;接收单元包括接收单元信号转换模块、接收单元信号调理模块、接收主控单元以及存储输出模块;本发明装置可对多通道模拟量采样及开关量采样进行数字编码,并通过隔离传输媒质传输。每个接收单元可连接多个发送单元同时解码。本发明装置具有突出的高可靠电气隔离性、实时性和智能化特点。
浙江大学 2021-04-11
西南大学场发射扫描电子显微镜采购公开招标公告
场发射扫描电子显微镜采购招标项目的潜在投标人应在中国政府采购网(http://www.ccgp.gov.cn)与西南大学采购与招投标管理中心网页(http://caigou.swu.edu.cn/sfw_cms/e?page=cms.index)上下载获取招标文件,并于2022年06月23日15点00分(北京时间)前递交投标文件。
西南大学 2022-06-01
基于电子束的3D打印飞机发动机陶瓷叶片技术
1、成果简介 用于以3D打印方式实现对高温合金、高强合金、高强材料、陶瓷材料等的成型。 技术指标:1、零件尺寸:400mm2、应用说明 主要应用对象:飞机发动机陶瓷叶片、高温合金、高强合金等领域。3、效益分析 高技术产品
北京航空航天大学 2021-04-13
一种具备电场自适应特性的柔性电子电喷印设备及其方法
本发明属于柔性器件制造相关领域,并公开了一种具备电场自 适应特性的柔性电子电喷印设备,其包括 XYZ 三轴运动模块、电喷印 模块和可变电场模块,其中该XYZ三轴运动模块用于控制电喷印模块 与可变电场模块的空间位置,进而控制阵列喷嘴的位置;该电喷印模 块用于喷出高速带电溶液到基板上制备柔性电子,该可变电场模块则 用于提供可变化的电场,进而由电场控制阵列喷嘴喷出的液滴或射流 在基板上的落点。本发明还公开了相应的工艺方法。通过本发明,整 个柔性电子制造工艺过程可实现电场的自适应协调,并
华中科技大学 2021-04-14
一种能够直接产生动态强调标识图案的电子教鞭
本发明公开了一种能够直接产生动态强调标识图案的电子教鞭, 包括外壳以及安装在外壳上的第一激光输出组件,外壳的左端设置有 左出光口,第一激光输出组件包括第一安装板、转轴、第一光栅镜片、 第一激光发射器和转轴驱动装置,第一安装板固定安装在所述外壳的 内壁上;转轴可转动安装在第一安装板上,其上固定安装所述第一光 栅镜片;转轴驱动装置用于驱动所述转轴旋转;第一激光发射器安装 在第一安装板上;第一光栅镜片用于透射和衍射第一激光发射器发射 的激光,从而使透射和衍射后的激光从左出光口发出并屏幕上显示的 图形呈圆形
华中科技大学 2021-04-14
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