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未知自由曲面复杂零件再设计与直接加工技术
项目简介
针对制约我国机械装备行业发展与提升的复杂关键零部件再设计与快速加工等技术瓶颈，以影响整机性能的机械装备凸轮、汽轮机叶片、螺杆压缩机转子、增压器叶轮等为研究对象，着力构建未知自由曲面复杂零件再设计技术与数据点云直接加工技术的集成创新，使再设计效率和直接加工精度得到极大提高，技术水平和产业化成果达到国内同类研究和应用的领先水平。
技术指标
(1)未知自由曲面复杂零件的高精高效数字化技术。研究了基于蚁群算法和遗传算法的多特征测量路径规划技术、曲率连续自适应测量技术、BP 人工神经网络重定位技术、Delaunay 半径补偿技术等，开发了“复杂未知自由曲面三维智能测量系统”，为高精高效数字化奠定了基础。
(2)基于多分辨分析的曲线曲面控制顶点光顺技术。针对传统光顺算法计算效率极低，细节难于保留等问题，研究了二进小波多分辨快速光顺技术和有理数尺度小波的任意分辨率光顺技术，首创了“曲线曲面多分辨分析光顺系统”，兼顾了光顺的整体性和局部性。
(3)复杂零件的三维再设计质量控制技术。针对多分辨光顺尺度无法确定，光顺效果评判手段有限等难题，研究了基于线性假设和逆问题的多分辨光顺精度控制技术、基于极限反射法的曲面品质分析技术，开发了“极限反射法曲面品质分析系统”，实现了光顺尺度的快速反算，消除了视点和光源对评判结果的影响。
(4)双映射法数据点云直接加工技术。针对 CAD 建模及传统数控加工所引起的累计误差，研究了双映射散乱点云结构拓扑技术、数据点云全干涉检查技术、无干涉刀具加工路径规划技术，开发了“数据点云直接刀具规划与加工系统”，实现了数据点云的直接加工，填补了国内在该领域的空白。
效益分析
项目研究成果使系统的测量精度提高了 1 个数量级，测量效率提高了 3 倍以上，再设计周期缩短了 30%，在机床允许条件下，未知原型零件的直接加工精度可达μm 级。项目成果在无锡透平叶片有限公司、无锡压缩机股份有限公司和无锡沃凯精密机械制造有限公司等得到成功应用，研究成果获发明专利 7 项，软件著作权 7 项，发表论文 64 篇，SCI 收录 9 篇。
应用情况
本成果有助于提升企业研发实力与效率，降低研发成本，提升企业技术水平和核心竞争力。首创的数据点云直接加工技术，缩短了企业的工艺流程，提升了产品的加工效率与制造精度，降低了废品率，对企业的节能减排和绿色制造同样有显著作用。项目在机械装备行业有极好的推广应用价值和社会效益。
江南大学
2021-04-13
催化合成乙烯基三氯硅烷以制备 乙烯基三乙（甲）氧基硅烷
技术原理和用途 ：利用乙炔和三氯氢硅进行催化加成，合成乙烯基三 氯硅烷。该化合物既是一种硅烷偶联剂，又是一种重要的有机硅单体，以 它为原料，可制得乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷等。这类硅 烷偶联剂，可用于玻璃纤维表面处理剂、密封剂、涂料、胶粘剂等，还可 用于聚乙烯、聚丙烯、不饱和聚酯等的改性。 技术特点 ：以 150 基本产品或原料，可生产一系列下游产品，有较大 的机动性，而且重点解决了催化剂的稳定性及选择性
南昌大学
2021-04-14
哺乳类动物细胞反应器
针对哺乳类动物细胞培养特点，本装置专门设计配置了无损伤的气体供应与气体分布系 统，无泡及微泡通气装置，可解决各种培养条件下气泡对细胞的伤害；低剪切力搅拌系统，良 好的混合效果，可满足悬浮和微载体贴壁细胞培养。根据细胞培养要求可以配置各种形式搅拌 桨 (三叶 大倾角桨式搅拌桨、二叶大倾角桨式搅拌桨、三宽叶螺旋桨式搅拌桨等) ；在线清洗 (可选) 和全自动在线灭菌 (可选) ，全自动在线灭菌过程具有空罐灭菌、间接实罐灭菌、直接实 罐灭菌模式，以满足不同工艺使用要求；四气控制系统，表面通气和深层通气相结合，采用 空气、氧气、氮气和二氧化碳进行联动控制，可实现pH和DO的自动控制；精确补料、换液系 统，以满足连续培养的需要；在线细胞显微观察仪，可在线观察分析细胞的生长状态；在线活 细胞浓度传感器，可在线检测活细胞浓度；在线尾气检测，可在线测检排气氧、二氧化碳。结 合其它参数和检测更深把握细胞培养过程的代谢流分析与控制。
华东理工大学
2021-04-11
反应精馏法合成乙二醇二醋酸酯
成果背景及主要用途： 乙二醇二醋酸酯，又名二乙酸乙二醇酯，为无色液体，沸点 190.2℃。它是 优良、高效、安全无毒的有机溶剂。广泛用于制药工业；铸造树脂有机酯固化剂； 也作为各种有机树脂特别是硝化纤维素的优良溶剂，和皮革光亮剂的原料；在油 漆涂料中作为硝基喷漆、印刷油墨、纤维素酯、荧光涂料的溶剂；在烟草工业中， 乙二醇二乙酸酯可用作三醋酸甘油酯的代用品，在有机合成工业中用途也十分广 泛。 传统生产乙二醇二醋酸酯的方法是 1，2-二溴乙烷合成法和乙二醇、醋酸酯 化合成法。1,2-二溴乙烷法是用无水醋酸钾(钠)与 1，2-二溴乙烷反应而得，此法 原料要求严格，且收率不高(小于 60％)，这限制了它的生产和开发利用。醋酸酯 化合成法是以对甲苯磺酸、树脂、氯化物、硫酸盐等作为催化剂，通过酯化反应 合成乙二醇二醋酸酯，此法原料有醋酸，对反应装置的耐腐蚀性要求高，成本增 加，环境污染严重。 技术原理与工艺流程简介： 本工艺针对目前乙二醇二醋酸酯生产中存在的问题，提供了一种新的合成方 法，本工艺采用反应精馏技术，反应条件温和，设备损耗小，而且副产物仲丁醇 也是一种重要的化工原料，理论原子收率为 100%。 应用领域：乙二醇二醋酸酯生产企业 技术转化条件：根据具体情况面议 作方式及条件：根据具体情况面议
天津大学
2021-04-11
苄星青霉素反应结晶技术与设备
成果与项目的背景及主要用途： 苄星青霉素一般通过悬浮液制剂注射给药，对于注射用药物结晶产品，不但 有晶型选择性的严格要求，对产品的粒度分布的要求也很严格，因为它直接影响 着药物的注射和吸收过程。 我国苄星青霉素生产企业的设备简陋，全部依靠手工操作，自动化程度低， 手工操作导致批间差异大，产品质量不稳定；产品晶形不完整，粒度分布不均匀， 粘结性极其严重，亲水性较差，难以进行皮下注射，产品质量无法同国外相比。天津大学科技成果选编 14 天津大学自主开发的新型苄星青霉素反应结晶技术与设备完全解决了上述 问题，产品质量达到了国外先进标准。 技术原理与工艺流程简介： 原料青霉素 G 钾盐和 DBED 经加水溶解脱色后，进入新型结晶器进行反应 结晶，结晶过程由计算机自动控制，生产出高质量的苄星青霉素晶体产品。 技术水平及专利与获奖情况：新技术与设备已实现年产 300 吨规模的产业化。 应用前景分析及效益预测：苄星青霉素是青霉素工业盐的下游产品。我国是 世界上最大的青霉素生产国，但青霉素已经很少直接作为药物使用，一般需转化 为苄星青霉素等系列产品。本技术不仅适用于苄星青霉素的结晶生产，而且适用 于其他青霉素系列产品的生产，应用前景广阔，经济效益显著。 应用领域：青霉素系列产品的结晶生产。 技术转化条件（包括：原料、设备、厂房面积的要求及投资规模）：具体面谈。 合作方式及条件：具体面谈。
天津大学
2021-04-11
MBR-X系列膜生物反应器
膜生物反应器(MBR)是膜分离技术与生物处理方法的高效结合，其起源是用膜分离技术取代活性污泥法中的二沉池，进行固液分离，经过一系列研究和改进后，膜生物反应器(MBR)可直接达到处理出水回用的目的，并且具有污水三级传统工艺无法比拟的优点： 1、微生物数量高于常规生物处理2～5倍，处理程度高，中空纤维膜孔径0.2μm，能高效进行固液分离，出水悬浮物浓度和浊度接近于零，细菌总数接近于零，可直接用于回用目的。 2、处理工艺简单可靠，构筑物少，可大规模节省占地面积和征地费用，降低水处理投资，占地面积约为常规二级处理加深度处理工艺的1/4～1/10。 3、污泥龄长，污泥产量低，除无机颗粒物外，基本无剩余污泥排放，由于不投加化学药剂，所以不产生化学污泥。 4、出水水质优良，各项指标低于国家污水回用有关标准规定，且不受进水水质影响。 5、自动化程度高，利用PLC进行控制，不需设置专人管理，人员经短期培训就能操作，维护工作量小。一、MBR-X系列膜生物反应器进水处理出水水质比较 1.进水水质：(对于高浓度有机废水可采用在MBR反应器前增加预处理措施) CODcr＜500mg/L BOD5＜300mg/L SS＜300mg/L NH4+-N＜40mg/L 2.出水水质： CODcr＜20mg/L BOD5＜5mg/L SS=0mg/L NH4+-N＜1mg/L 浊度＜1NTU 细菌总数＜20个mg/L 大肠杆菌数未检出二、MBR-X系列膜生物反应器适用范围 1．生活污水 2.工业污水①城市生活污水 ①食品工业废水 ②宾馆、办公楼污水 ②印染工业废水 ③工矿企业生活污水 ③制药工业废水 ④公厕粪便水 ④石油化工废水 ⑤洗车业废水 ⑤造纸工业废水 ⑥垃圾渗透液等 ⑦焦炭或煤气含酚工业废水
上海理工大学
2021-04-11
酯化酯交换反应生物柴油清洁生产工艺
成果描述：生物柴油以其可再生性及环境友好等优点倍受人们瞩目。目前生物柴油工业生产主要采用均相碱催化酯交换反应。该法虽催化效率高，但生产过程中为降低生物柴油产品含碱量，通常采用稀酸及水洗涤，造成大量含碱含盐废水排放，带来环境问题，且洗涤后产品需脱水干燥，后续工艺复杂，能耗高。本成果提出了一条在甲醇亚临界条件下，采用微量碱催化制备生物柴油的新工艺。选择以精制菜籽油为原料，选择以酯交换反应转化率为指标，在优化条件下，菜籽油一段转化率可达85.5%，两段转化率可达98%；生物柴油成本单价为6372.5元/吨，相较于传统工艺减少了486.1元/吨。市场前景分析：化工市场与同类成果相比的优势分析：1： 产品碱残留量小于10 mg/kg； 2：原料油转化率不低于95%； 3：生物柴油产品符合国标BD-100； 4：原料油价低于5000时，生产成本不高于6400 元/吨
四川大学
2021-04-10
双径向磁场反应式直线旋转步进电机
针对现有国内缺乏既能旋转又能直线运动，并且效率高、功率大的步进电机问题，提出了一种双径向磁场反应式直线旋转步进电机，它既能直线运动，又能旋转运动，甚至能螺旋运动，该电机在直线运动时，能准确地分步直线运动，也能以不同的速度连续直线运动；该电机在旋转运动时，能准确的转角分步旋转，也能以不同的转速连续旋转。比磁阻式直线步进电动机结构简单，由于没有永久磁体，加工工艺简单，在控制方面，只需要单极性驱动电源，因此控制电路也简单，总的成本低，可靠性高。
上海理工大学
2021-04-11
搅拌反应器混沌混合强化技术及应用
发现了混沌混合调控流场结构以及强化高粘度流体混沌混合过程的 规律；研发出刚柔组合桨和高粘度流体混沌混合技术；研发出多相流搅拌强化技 术；研发了电机换向耦合刚柔组合桨强化技术等新技术。
重庆大学
2021-04-11
非重氮卡宾前体的偶联反应
通过分子间亲核进攻将碳碳三键转化为金属卡宾的过程应用于交叉偶联反应。应用结构简单的炔酰胺用作钯卡宾前体，通过有序的分子间氧化与卡宾转移插入的串联过程，实现了钯催化下炔酰胺与苄基溴化物的加氧偶联反应 （ Palladium-Catalyzed Oxygenative Cross-Coupling of Ynamides and Benzyl Bromides via Carbene Migratory Insertion. Yunpeng Gao, Guojiao Wu, Qi Zhou and Jianbo Wang, Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 2716） 。Fischer 卡宾是经典的稳定金属卡宾络合物，利用卡宾配体在不同金属之间的转移，一系列钯催化的 Fischer 铬卡宾交叉偶联反应。 通过一系列机理验证实验和 DFT 理论计算，对该反应的机理进行了深入 的探讨，验证了卡宾转移以及 钯卡宾的迁移插入为催化循环中的关键步骤 （ Palladium-Catalyzed Reductive Cross-Coupling Reaction of Aryl Chromium(0) Fischer Carbene Complexes with Aryl Iodides. Kang Wang, Yu Lu, Fangdong Hu, Jinghui Yang, Yan Zhang, Zhi-Xiang Wang, and Jianbo Wang, Organometallics 2018, 37, 1 ）
北京大学
2021-04-11