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可切削加工的纳米复相陶瓷材料
陶瓷材料具有耐高温、抗氧化、耐腐蚀、电绝缘等一系列优点。但是,其质地脆硬,难以机械切削加工。利用纳米复合技术,在氧化铝、碳化硅、氮化硅等陶瓷基体中,原位添加形成纳米可切削相,制备出纳米复相可加工陶瓷,能够用普通刀具车削、铣削、钻孔,制造形状复杂、尺寸精密的陶瓷部件。 近年来,在国家863项目支持下,本课题组致力于高性能可加工陶瓷材料的研发工作,采用湿化学方法,结合热压或常压烧结,制备出多种可加工陶瓷材料及部件,保持了陶瓷材材的耐高温、抗氧化、耐腐蚀和电绝缘性能,同时,能够机械加工出复
江苏大学 2021-04-14
精准能量调控点环光斑激光加工头
【研究背景】 图1所示高斯光斑、平顶圆光斑和环形光斑作用在材料上的光强与温度场分布示意图,常规高斯光束能量分布不均匀,中心能量强边缘能量弱,使用高斯分布聚焦光斑进行激光焊接时,由于光斑中心部分吸收的激光能量高,材料容易熔化气化蒸发,从而产生飞溅、形成凹陷和空洞等缺陷。平顶光斑作用在材料上时,用于热传导的作用,还是会造成中心与边缘的温度场分布不均匀,焊接熔深呈现月牙分布。控制飞溅、凹陷和空洞等缺陷的关键因素是控制激光束的能量分布,减少中心材料温度和以及焊点中心和边缘的温度差。合理设计的环形光斑,有利于获得相对均匀性的温度场分布和相对均匀的熔深分布,减少飞溅、凹陷和空洞等焊接缺陷,是目前高端激光焊接应用的一个技术发展方向。 图1 不同光斑的光强分布和在材料上的温度场分布 【痛点问题】 现有基于摆动扫描方式和点环形模式可调光纤激光器,在一定程度上解决了激光焊接的飞溅问题,但是存在结构复杂,设备制造成本和维护成本高,而且不太适合高精密或大功率厚板的激光焊接。 【解决方案】 本成果从激光光学聚焦头的设计上,提出了申请专利技术的基于衍射光学元件和折射光学元件的环形光斑或点环产生方法,结构设计灵活方便,可适用于高精密激光焊接、高反射材料加工和高功率厚板激光焊接。 (1)基于衍射光学元件的环形光斑产生方法 为了解决能量分布不均匀以及光束敏感性的问题,本成果通过螺旋相位板产生涡旋光束来获得环形光斑进行焊接。螺旋相位板是一种具有固定折射率的透明板,其一面是平面结构,相对面具有螺旋形状结构,类似于旋转台阶,如图2所示。 图2 螺旋相位板结构 螺旋相位板其厚度随着方位角的变化而变化。高斯分布的激光束从螺旋相位板平面端面入射,光束中心与螺旋相位板中心对齐,出射的光束相位被改变,附加一个螺旋相位因子,能量分布变为环形分布,出射的光束变为涡旋光束,其中l为涡旋光束的拓扑荷数,影响涡旋光束能量较低区域的大小。螺旋相位板的台阶高度通常为微米量级,并且初始光束都是通过扩束系统扩束的,基本没有发散,因此,螺旋相位板对光束光强基本没有衰减,而只是改变光束的相位。利用螺旋相位板产生的涡旋光束解决了能量分布均匀性的问题,同时用螺旋相位板产生的涡旋光束的稳定性好,环形的能量分布特点,不容易受到外界其他因素影响,可以较为稳定地保持光斑均匀性。本成果具体产生涡旋光束的光路图如图3所示。表1给出了不同拓扑数涡旋光束的光场分布。 图3 产生涡旋光束的光路图 表1 不同拓扑数涡旋光束的光场分布 本成果设计加工了产生涡旋光束的衍射光学元件,通过组合获得了不同拓扑数的涡旋光束,图4给出实验生产的涡旋光束,相对其他方法产生的环形光斑,采用涡旋光束方式产生环形光斑的好处是,离开焦面还能保持环状光强分布。除了在激光增材制造有用外,这种光束未来在切割、焊接、打孔等方式都有应用,可以获得更好的温度场分布和更好的激光加工效果。 图4 实验生产的涡旋光束 (2)基于折射光学元件的环形光斑或点环光斑产生方法 图5为基于折射光学元件的环形光斑的产生方法,包括透射式的和全反射式的结构,后面根据不同的焊接温度场分布设计不同组合的环形光斑。 (a)三镜方案 (b)两镜方案 (c)单镜方案 图5 基于折射光学元件的环形光斑的产生方法
华中科技大学 2022-09-27
可切削加工的纳米复相陶瓷材料
项目简介陶瓷材料具有耐高温、抗氧化、耐腐蚀、电绝缘等一系列优点。但是,其质地脆硬,难以机械切削加工。利用纳米复合技术,在氧化铝、碳化硅、氮化硅等陶瓷基体中,原位添加形成纳米可切削相,制备出纳米复相可加工陶瓷,能够用普通刀具车削、铣削、钻孔,制造形状复杂、尺寸精密的陶瓷部件。近年来,在国家 863 项目支持下,本课题组致力于高性能可加工陶瓷材料的研发工作,采用湿化学方法,结合热压或常压烧结,制备出多种可加工陶瓷材料及部件,保持了陶瓷材材的耐高温、抗氧化、耐腐蚀和电绝缘性能,
江苏大学 2021-04-14
绿色溶剂加工的有机太阳能电池
该工作设计和合成了高性能p-型高分子半导体的新构建单体,开发了适用于绿色溶剂加工的高性能高分子给体半导体材料,并取得了大于1.0伏的开路电压值。该工作为发展高效、低能量损失、可绿色溶剂加工的有机太阳能电池提供了新的材料体系。
南方科技大学 2021-04-14
金属材料半固态加工智能控制的研究
研究内容 :金属半固态成型技术是 21 世纪材料科学与工程领域热门 研究方向之一。 本项目主要是研究金属半固态浆料制备的新工艺、 新装备, 实现对该装备工艺过程的智能控制,以高效、稳定地获得具有良好微观组 织性能的金属半固态浆料。 技术特点 :1.自主开发了新型金属半固态浆料制备新工艺装置,探索 了该装置制备铝合金半固态浆料的优化工艺参数; 2.提出了材料智能处理 在金属半固
南昌大学 2021-04-14
一种激光加工设备的光纤承载支架
本发明公开了一种激光加工设备的光纤承载支架,其是由相互平行的横梁和光纤承载支座、以及横跨在两者的左右立柱共同构成的框架结构,其中横梁用于提供激光头执行左右移动的轨道;光纤承载支座上设置有挂钩组件,该挂钩组件由多个间隔分布的挂钩一体构成并可沿着承载支座左右滑动,光纤从光纤激光器引出并依次呈环形地缠绕经过这些挂钩,其末端连接至激光头;此外光纤承载支座和左右立柱上分别设置有滑轮,两根缆线分别绕过沿着顺时针和逆时针方向绕过三个滑轮并各自连接在激光头和挂钩组件的左右两侧,由此提供激光头与光纤之间的同步移动。通
华中科技大学 2021-04-14
一种微细凹凸结构的电解加工方法
(专利号:ZL 201410383939.0) 简介:本发明提供了一种微细凹凸结构的电解加工方法,属于电解加工领域。该方法利用一个带有贯穿孔和盲孔结构,且由金属层A、绝缘层和金属层B组成的模板;将工件阳极与金属层A分别与电解电源Ⅱ正、负极相连接,将工件阳极与金属层B分别与电解电源Ⅰ正、负极相连接;金属层B与工件阳极相隔一定距离,并经模板上的贯穿孔喷射电解液;接通上述两电解电源,模板向工件阳极适量进给,进行电解加工,在工件表面可得到微细凹凸
安徽工业大学 2021-01-12
牙科小型五轴加工中心专用雅歌电主轴
产品详细介绍Jager高速电主轴:Alfred Jager公司提供丰富的电主轴产品线,完整的精密切削解决方案。Jager高效电主轴具有决定意义的优势在于强有力的技术:精密陶瓷球混合轴承(标准)/免润滑轴承/主轴长度总体偏短/高刚性原于特殊的轴承布局/高的运行精度/通过气封避免内部被污染/静音运转、低震动原于好的电气设计/电机自行设计/三相感应异步电机耐用免维护德国雅歌产品包括手动、有气缸设计和刀柄安装的电主轴。另外Jager公司提供诸如驱动器、冷却机等附件用于电主轴运转。Jager高速电主轴直径从33毫米到150毫米,应用多样化的夹紧系统,也提供客制化的法兰。电主轴功率从80瓦到67千瓦。更大功率的电主轴可以根据需求制作。
东莞市烨宇机械自动化有限公司 2021-08-23
一种牛蒡发酵茶的加工方法
普通牛蒡茶一般都是在切片以后采用室外晾晒,使其自然晒干然后再加工, 虽然节省了成本,但是存在质量隐患与风味不好的状况,普通晾干的牛蒡茶往往 容易卫生指标不合格并且口感发涩,淡而无味,无法满足消费者的需求。同时我们发现市场上这一类牛蒡产品处于空白状态。如果能够对普通牛蒡片进行发酵处理,改进生产工艺,可以缩短发酵周期,提高生产效率,稳定生产质量,使其具备普通牛蒡茶没有的风味与口感,并且增加一些功能性成分满足消费者的需求,对于牛蒡资源的深度开发提供一种新思路,推动牛蒡这一种健康食物的发展产生积极的作用。本发明的方法利用发酵的方式使其具有一般牛蒡茶不具有的风味,同时去除了生牛蒡片的腥味,牛蒡中还原糖和总黄酮等活性物质的含量得到了 10%~20% 的提高,使得产品在有营养的同时品质更稳定。同时利用接种发酵与渥堆发酵相结合的方式,缩短了加工时间,降低生产成品,并且规范了生产加工工艺,具有生产规范,操作简单的优点,能够推广至牛蒡茶的规模化及规范化的生产。   
江南大学 2021-04-11
[5月23-24日·长春]教育科技人才一体化发展论坛
为深入贯彻习近平总书记关于教育的重要论述和全国教育大会精神,贯彻落实《教育强国建设规划纲要(2024—2035年)》和三年行动计划,展示宣传高校高质量建设成果,助推专业化创新型教师队伍建设,助推产教融合协同发展,中国高等教育培训中心决定举办“教育科技人才一体化发展论坛”。
中国高等教育学会 2025-05-09
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