项目成果/简介:创新了一种纳米颗粒的分离方法并实现了一种分离装置，其原理类似于麦克斯韦速率分布律的验证方法及其实现装置的原理，可将不同粒径的纳米颗粒收集到不同的位置，达到分离和分级的目的。技术方面涉及不同粒径（质量）纳米颗粒的荷电状态、在电场中的运动速度（及其分布）、给料时间间隔、颗粒落点以及收集周期等多种因素的复杂作用及其之间的优化匹配与控制。纳米颗粒是指直径小于 100nm 的颗粒。与传统分离方法相比，本方法和技术不受被分离的纳米颗粒尺寸的限制，分离量可自行调节，分离效果好，可使分离效率大幅提高。应用范围:本项目采用的方法和技术不是用于纳米颗粒的制备，而是将已有的不同粒径纳米颗粒的混料进行分离和分级。效益分析:可用于具有纳米颗粒分离、分级需求的广泛场合，如电子器件、集成电路制膜的原料准备和光学、电子、医疗等精密部件的磨料准备，应用潜力巨大。知识产权类型:发明专利知识产权编号:ZL201610401673.7技术先进程度:达到国内先进水平成果获得方式:与企业合作获得政府支持情况:无

创新了一种纳米颗粒的分离方法并实现了一种分离装置，其原理类似于麦克斯韦速率分布律的验证方法及其实现装置的原理，可将不同粒径的纳米颗粒收集到不同的位置，达到分离和分级的目的。技术方面涉及不同粒径（质量）纳米颗粒的荷电状态、在电场中的运动速度（及其分布）、给料时间间隔、颗粒落点以及收集周期等多种因素的复杂作用及其之间的优化匹配与控制。纳米颗粒是指直径小于 100nm 的颗粒。与传统分离方法相比，本方法和技术不受被分离的纳米颗粒尺寸的限制，分离量可自行调节，分离效果好，可使分离效率大幅提高。

本实验箱是根据21世纪高等学校规划教材《电路》、《电路实验教程》的要求而设计的，重点在于训练学生的实验技能，提高学生分析和解决问题的能力，树立工程的观点和严谨的科学作风，帮助学生巩固和加深理解所学的理论知识。 实验一   电路元件伏安特性的测试 实验二      电源等效变换、戴维南（诺顿）定理及最大功率传输 实验三   直流电路基本定理综合实验 实验四   电路过渡过程的研究 实验五   R、L、C元件阻抗特性及交流等效参数的测定 实验六   日光灯电路及功率因数的提高 实验七      RLC串联谐振电路的研究 实验八   RC选频网络特性的测试 实验九   单相电能表的校验 实验十   互感与变压器 实验十一   三相电路综合实验 实验十二   二端口网络参数的测定 实验十三   电阻温度计的制作 实验十四   运算放大器的应用——受控源、电压跟随器、反相器和DA转换器的设计 实验十五   移相器的设计与测试 实验十六   负阻抗变换器的制作和应用 实验十七    RC一阶电路动态特性的仿真 实验十八  RLC串联谐振电路的仿真 实验十九   非正弦周期信号电路的仿真 实验二十   电路矩阵方程的计算机求解

目概况    目前，国内外解决作为世界上己知的最硬材料——金刚石的超细粉碎问题，即超硬粉体机械法制备超细粉碎技术，一般很难突破现有的微米级水平。成果应用非线性振动理论，创建高振动强度振动磨系统，振动强度设为10-16，围绕非线性振动与高振强所带起的诸多问题，构建双质体振动结构，采用非线性振动系统，实施亚近共振方法，辅以变频技术，解决超硬粉体不细化、易团聚等问题，已进入亚微米或纳米级水平。 本项目具有国际先进水平，拥有自主知识产权。 主要特点    在样机研制和金刚石微粉的振动试验中，掌握K值在上述区间范围变化时粉碎粒度向纳米级细化的条件，使目前国内采用振动磨粉碎方法对金刚石粉体进行粉碎徘徊在μm级水平上的现状得以突破。体现了成果的先进性；    创建高振强系统，对于大多数振动机械，通常振动强度K取4—6，K ≥8时称为高振动强度系统，简称高振强系统。为达到粉体超细化的目的，本样机振动强度设为10-16，围绕高振强所引起的诸多问题，构建双质体振动结构，解决超硬粉体细化时的团聚等问题，体现了成果的创新性。技术指标    选择高振动强度振动磨超细粉碎方法，研究高振动强度对超硬粉体粉碎细化的影响，应用非线性振动理论，主振系统采用非线性变节距弹簧，使其刚度为变量，且随动载荷即振动强度变化而变化，以适应系统变频调速与近共振的工作需求，要求不仅应达到节能高效之特点，同时能使得系统工作稳定；采用环形橡胶弹簧作为减振系统的减振弹簧，弹性模量小，可获得大的弹性变形，以实现理想的非线性特性，使系统具有高内阻，可对突加载荷具有良好的吸收及隔振效果。 最小振动强度k≥8；最大振动强度k≤18。市场前景    金刚石的社会价格为1-10 u m的，0.4-0.8元／克拉；0.1-0.2 u m的，10-20元／克拉，约为微米级价格的25倍。我国人造金刚石微粉年产量达10亿克拉，若其中10%制成亚微或纳米粉，即1亿克拉，则每年经济效益为（15-0.6）×1亿≈14亿元，同时产生利税4亿元。    国内人造金刚石微粉年产量约达10亿克拉，但所需人遣金刚石亚微或纳米粉多依赖进口，成果的进一步中试与推广，将给国内同行企业产生一个非常可观的经济增长点。    成果的应用与推广，对于推动我国人造金刚石超硬超细粉体新材料制备及技术升级将产生十分重要的意义，并将产生非常显著的经济效益与社会效益；人造金刚石亚微米或纳米粉体更有着是人造金刚石微粉几倍乃至数十、百倍的功效，人们对其制备研究与应用前景不可限量。

项目概况 目前，国内外解决作为世界上已知的最硬材料——金刚石的超细粉碎问题，即超硬粉体 机械法制备超细粉碎技术，一般很难突破现有的微米级水平。成果应用非线性振动理论，创 建高振动强度振动磨系统，振动强度设为 10-16，围绕非线性振动与高振强所带起的诸多问 题，构建双质体振动结构，采用非线性振动系统，实施亚近共振方法，辅以变频技术，解决 超硬粉体不细化、易团聚等问题，已进入亚微米或纳米级水平。 本项目具有国际先进水平，拥有自主知识产权。 主要特点 在样机研制和金刚石微粉的振动试验中，掌握 K 值在上述区间范围变化时粉碎粒度向 纳米级细化的条件，使目前国内采用振动磨粉碎方法对金刚石粉体进行粉碎徘徊在 μｍ级 水平上的现状得以突破。体现了成果的先进性； 创建高振强系统，对于大多数振动机械，通常振动强度 K 取 4～6，K ≥8 时称为高振 动强度系统，简称高振强系统。为达到粉体超细化的目的，本样机振动强度设为 10-16，围 绕高振强所引起的诸多问题，构建双质体振动结构，解决超硬粉体细化时的团聚等问题， 体现了成果的创新性。 技术指标 选择高振动强度振动磨超细粉碎方法，研究高振动强度对超硬粉体粉碎细化的影响，应 用非线性振动理论，主振系统采用非线性变节距弹簧，使其刚度为变量，且随动载荷 即振动强度变化而变化，以适应系统变频调速与近共振的工作需求，要求不仅应达到节 能高效之特点，同时能使得系统工作稳定；采用环形橡胶弹簧作为减振系统的减振弹簧， 弹性模量小，可获得大的弹性变形，以实现理想的非线性特性，使系统具有高内阻，可对突 加载荷具有良好的吸收及隔振效果。 最小振动强度 k ≥8；最大振动强度 k≤18。 市场前景 金刚石的社会价格为 1-10μm 的，0.4-0.8 元/克拉；0.1-0.2μm 的，10-20 元/克拉， 约为微米级价格的 25 倍。我国人造金刚石微粉年产量达 10 亿克拉，若其中 10%制成亚微或 纳米粉，即 1 亿克拉，则每年经济效益为（15-0.6）×1 亿≈14 亿元，同时产生利税 4 亿元。 国内人造金刚石微粉年产量约达 10 亿克拉，但所需人造金刚石亚微或纳米粉多依赖进 口，成果的进一步中试与推广，将给国内同行企业产生一个非常可观的经济增长点。 成果的应用与推广，对于推动我国人造金刚石超硬超细粉体新材料制备及技术升级将产9 生十分重要的意义，并将产生非常显著的经济效益与社会效益；人造金刚石亚微米或纳米粉 体更有着是人造金刚石微粉几倍乃至数十、百倍的功效，人们对其制备研究与应用前景不可 限量。

智能加工技术可以提高传统机械加工设备的适用寿命、加工效率和产品质量。为此，本项目为了保     证机械加工零件的加工精度和零件机械性能，利用压电驱动技术和柔性铰链技术设计三自由度的智能柔     度可控精密工作台，通过主动在线监测切削  / 磨削力调整工作台三个自由度方向的柔度，补偿加工工艺系统因弹性变形导致的加工误差；利用多传感器信息融合对加工过程进行智能监控，快速判别加工异常  状态，保证加工过程平稳运行和提高机床使用寿命；利用阻尼减振技术提高切削加工系统抗振性能，降  低动态切削力以保证零件加工表面质量；建立数字化加工车间质量及加工设备运行状态网络智能监控系 统，实现设备状态和产品质量信息的有效融合，保证设备使用率和产品质量。

1) 管材内表面激光强化处理系统 该系统采用YAG固体激光器，采用光纤导光，由于金属材料对YAG激光的吸收率约为50～60%，所以泵筒不需要进行黑化处理，可直接进行激光淬火。采用管道机器人作为淬火执行装置，用工控机控制系统的运行，使系统具有很好的灵活性和实用性，而且造价低，使用方便，不受管长的限制。该系统获国家科技进步三等奖。

镍纳米粉在磁学、电学、催化、医药和生物等众多的领域中有着广泛的应用。镍纳米粉的制备方法有多种，其中常见的方法为镍化合物的湿化学法还原。与一般的物理制备法相比，湿化学法具有成本相对低廉、技术路线相对简单和容易实现放大生产等优点，但是用该法制备镍纳米粉通常在水相中进行，制备出的纳米粉粒径不均匀，且易团聚。如果采用多醇还原法可以制备粒径相对均匀的镍粉，但粉体的尺寸一般在亚微米级，难以控制在20纳米以下。本项目通过“一锅法”在有机溶剂中还原镍化合物来制备单分散、非团聚的镍

本项目已获国家发明专利（201110166508.8）。项目应用变温 压差膨化、负压低温油炸、三段低温真空干燥、微波膨化等食品加工高新技术， 攻克了低过氧化值花生制品生产共性关键技术；解决了花生制品过氧化值过高、 保质期短等难题；开发了裹衣花生、花生炒货、油炸花生等 14 种新产品。应用 低温压榨、复合保鲜、超声波辅助处理结合酶法改性、生物酶等高新技术，攻 克了活性花生蛋白生产的共性关键技术；解决了花生蛋白严重变性、低变性花 生蛋白粉易哈败、保质期短、功能性不足的难题；开发了花生浓缩蛋白、分离 蛋白、功能蛋白和活性肽等 6 种新产品。应用微波辅助半仿生提取、超声波辅 助提取、水蒸气蒸馏结合萃取浓缩、生物酶结合美拉德反应等高新技术，攻克 了花生功能成分生产共性关键技术，实现了花生加工副产物综合利用。开发了 花生壳黄酮、原花青素、花生精油和花生天然香味剂等 6 种新产品。 技术优点或者效益预测:本项目攻克了低过氧化值花生制品、活性花生蛋 白、花生功能成分生产关键技术；突破了我国花生制品出口及在国际市场竞争 的技术“瓶颈”，提高了企业的国际竞争力；实现了资源高效利用，提高了花 生加工附加值，合理调整了产业结构；提升了花生加工产业，为我国花生加工 业的可持续发展奠定了坚实基础。 

近日，南方科技大学机械与能源工程系助理教授邓辉研究团队在机械制造领域顶级期刊International Journal of Machine Tools and Manufacture上发表最新研究成果，提出了一种基于电化学各向同性刻蚀轮廓包络原理的金属材料普适性抛光加工技术。 邓辉介绍，此项研究所提出的刻蚀轮廓包络抛光技术避免了使用传统抛光工艺所不可或缺的刚性工具，因此该技术不存在“刀具干涉”问题，可以加工具有复杂外形和内腔结构的金属零件，加工效率高且加工后表面无残余应力。此外，由该技术的加工原理可知，这一技术适用于绝大部分的金属材料，具有较强的通用性。未来，这一技术有望在航空航天和汽车零部件等领域投入应用，也可解决3D打印金属零件的后处理难题。