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面向生物医药和精细化工绿色高效制造的微流控技术
1. 痛点问题 化学工业是我国国民经济的支柱产业,集中于生产基础和大宗化工原料,而面向高端制造业和战略性新兴产业的产品,其比重不足10%。化工产业正受到国外技术壁垒和国内消费结构升级及生态环境保护要求提高的多重压力,需要加快转型升级,迈向高端化和绿色化。 针对传统医药中间体、精细化工生产设备技术革新的研究方向,微反应器和微流控技术的研究和应用成为国内外研究机构的研究热点。微反应器和微流控技术自上世纪九十年代提出,就受到学术界和产业界的广泛关注。微反应连续化生产技术是一项在新世纪中具有革命性的技术,是生物、化学、化工等交叉前沿的方向;2009年,25家国际著名跨国公司和研究机构将微化工技术列入化工产业发展新方向,联合启动了构建所谓灵活、快速、未来化工厂的“F3计划”。医药中间体、精细化工产品由于产量小,目前普遍采用传统的反应釜等设备,单批次生产,存在原料利用率低、污染排放量大,生产过程安全性较差,难以适应可持续发展的需要。解决医药中间体、精细化工生产的环保、安全、效率等问题,是目前广大中小型生产企业实现跨越式发展的关键。 2. 解决方案 微反应器/微流控技术:以微结构元件为核心,在微米或亚毫米受限空间内进行的流动、传递和反应过程,它通过减小体系的分散尺度强化混合、分散与传递,提高过程可控性和效率,以“数量放大”为基本准则,将实验室成果可靠地运用于工业过程,实现大规模生产。 目前,微反应器/微流控技术已经从研究阶段向工业化生产阶段发展,相关技术及产品的应用正处于快速增长的阶段,在生物医药、化妆品、环保等领域,都有着广泛的应用需求。采用微反应器成套技术,在实现化学品生产的连续化同时,具有低能耗,高效率,低排放,高安全性等一系列优势。 1) 本项成果基于微化工技术,结合先进的生产装备自动化技术,提供面向生物医药制造领域的绿色高效的微流控技术生产方案。 2) 同时,结合先进智能制造技术,可以构建全自动的集成化工艺平台,实现智能化、绿色化的生产工艺及装备的整体应用。
清华大学 2021-09-08
一种在液体环境中制备高精度微透镜阵列的方法及制造系统
本发明涉及微透镜阵列打印技术领域,本发明提供了一种在液体环境中制备高精度微透镜阵列的方法及制造系统,能够在液体环境中通过受约束的界面振动产生液滴的打印技术来实现高精度微透镜阵列的制备,通过X、Y、Z三轴运动平台控制压电陶瓷喷头于载液容器内的载液中通过界面振动产生液滴依次打印微透镜形成微透镜阵列,该方法可制作尺寸可编辑的微透镜阵列,且具备极高的稳定性。本发明改变了微透镜阵列的制备环境,打印过程中载液对液滴可以进行有效的保护,可以避免或缓解在使用易挥发的打印材料时出现的挥发与制备过程中气流影响微透镜形状等问题,使微透镜阵列制作过程更稳定。
南京工业大学 2021-01-12
凝集素修饰型鳀鱼抗菌肽脂质体在抑制单增李斯特菌及其生物被膜中的应用
本发明公开了凝集素修饰型鳀鱼抗菌肽脂质体在抑制单增李斯特菌及其生物被膜中的应用,属于食品微生物控制技术领域。本发明根据植物凝集素与被膜胞外多糖基质中糖单元的特异性亲和力,制备凝集素修饰的鳀鱼抗菌肽脂质体,建立单增李斯特菌生物被膜模型,通过杀菌曲线、菌落计数和结晶紫染色评价凝集素修饰型鳀鱼抗菌肽脂质体对单增李斯特菌及其生物被膜的抑制作用。结果表明凝集素修饰型鳀鱼抗菌肽脂质体对单增李斯特菌有杀菌作用,
青岛农业大学 2021-01-12
东南大学孙岳明/代云茜教授团队在Nature Communications发表多级孔无机纳米纤维增韧增强的最新研究成果
近日,东南大学化学化工学院孙岳明/代云茜教授团队在国际著名学术期刊Nature Communications在线发表题为“Hierarchical triphase diffusion photoelectrodes for photoelectrochemical gas/liquid flow conversion”的研究论文。该研究通过克服无机半导体氧化物的本征脆性,实现多级孔无机纳米纤维的增韧增强,获得首款多相扩散光电极,首次实现了光电流动化学转化。
东南大学 2023-07-11
工信部等八部门联合印发《“十四五”智能制造发展规划》
智能制造是制造强国建设的主攻方向,其发展程度直接关乎我国制造业质量水平。发展智能制造对于巩固实体经济根基、建成现代产业体系、实现新型工业化具有重要作用。
工信微报 2021-12-28
一种铝合金周期性点阵多孔结构的快速成形制造方法
本发明公开了一种铝合金周期性点阵多孔结构的快速成形制造 方法。通过 CAD 软件构建基于点阵单元的周期性点阵多孔结构的三维 模型,将模型以 STL 格式输出,导入到 SLM 成形设备中,激光束根 据切片层的数据选择性地熔化区域内的铝合金粉末得到二维的金属结 构,经层层堆积最终可以得到与 CAD 模型一致的三维铝合金多孔结 构,再经过热处理、分离、喷砂等后续处理即可得到表面光洁、性能 良好的铝合金周期性点阵多孔结构。本
华中科技大学 2021-04-14
一种光电化学太阳能电池光电极微纳结构制造工艺
本发明公开了一种光电化学太阳能电池光电极微纳结构制造工艺,包括步骤:1)在洁净硅片上热生长一层 SiO<sub>2</sub>薄膜、2)在有 SiO<sub>2</sub>层的硅片表面光刻出圆孔阵列图形、3)刻蚀暴露的 SiO<sub>2</sub>,将光刻的图形转移到 SiO<sub>2</sub>层、4)镀Cu 膜、5)去除表面的光刻胶及光刻胶表面的 Cu、6)生长 Si 微米线阵列、7)在 Si 微
华中科技大学 2021-04-14
制造有机场效应晶体管的方法、实现该方法的喷嘴及装置
本发明公开了应用混合型喷嘴喷印制造有机场效应晶体管的方 法,包括以下步骤:1)喷印 Gate 极;2)喷印介电层;3)成形导电单元: 混合型喷嘴喷出的液体在接收基板上沉积形成导电单元及覆在导电单 元上的油层;4)转印;5)制造连接电极层;6)组合封装。本发明工艺简 单,在混合型喷嘴制备完成的情况下,静电纺丝工艺实现简单,对环 境要求也较低;成本低,设备成本低,同时制造过程中均只需要一定 浓度的溶液,损耗少;精度、分辨率高,不需重复定位,而且静电纺 丝所得纤维器件均在微纳尺度,集成度完全满足电路要求;
华中科技大学 2021-04-14
一种光电化学太阳能电池光电极微纳结构制造工艺
本发明公开了一种光电化学太阳能电池光电极微纳结构制造工 艺,包括步骤:1)在洁净硅片上热生长一层 SiO2 薄膜、2)在有 SiO2 层的硅片表面光刻出圆孔阵列图形、3)刻蚀暴露的 SiO2,将光刻的图 形转移到 SiO2 层、4)镀 Cu 膜、5)去除表面的光刻胶及光刻胶表面的 Cu、6)生长 Si 微米线阵列、7)在 Si 微米线表面镀一层 ZnO 膜、8)在 Si 微米线表面生长 ZnO 纳米线、9)在 ZnO 纳米线表面制备一层 CdS 薄 膜 、 10) 在 ZnO/CdS 结 构 表 面
华中科技大学 2021-04-14
百万千瓦等级汽轮机长叶片关键制造技术研发及产业化
1、主要技术内容、获奖情况 通过本项目的实施,掌握了百万等级超长叶片小余量数值模拟锻造及工艺优化技术、大型疏水槽空心叶片自动化焊接及变形控制技术、末级动叶片多阶静频测量及调频控制技术、末级动叶片进汽边防水蚀控制技术(硬化层深度可控的激光硬化技术和激光熔覆技术)、大型末级动叶精密机械加工控制技术、叶片产业化数字制造技术等关键技术,开发了满足重大工程需求的百万千瓦等级汽轮机系列长叶片,打破了国外大公司在该领域长期技术垄断,掌握了核心技术,提升高端长叶片品质,降低了百万等级机组制造成本,优化了产品工艺,加快实现百万千瓦等级机组的自主化和国际化进程,为推动我国电站装备制造行业及电力能源产业结构调整奠定了坚实的基础。 获奖情况:2015 年中国机械工业科技技术奖一等奖 2、成果的技术指标、创新性与先进性 (1)在国内采用超长叶片小余量数值模拟锻造及工艺优化技术,首次实现了世界最长的百万等级核电汽轮机 75 英寸(1905mm)叶片和百万超超临界汽轮机 60 英寸(1524mm)钛合金叶片研制。 (2)在国内采用激光硬化和激光熔覆技术,分别首次实现了国内最长的百万千瓦超超临界汽轮机 45 英寸(1146mm)末级动叶片和百万千瓦超超临界汽轮机 48 英寸(1220mm)末级动叶片进汽边防水蚀处理。 (3)在国内采用多阶静频测量及调频控制技术,使静频一次合格率提高到了 90%,首次实现了百万千瓦超超临界汽轮机 45 英寸(1146mm)叶片 1~6 阶静频测量及调频(柔性自由叶片)。 (4)在国内首次对 1 米以上超大空心叶片采用自动化焊接技术,研制成功了国内最长的百万千瓦超超临界汽轮机 41 英寸(1050mm)末级空心静叶片和百万千瓦核电汽轮机 51 英寸(1292mm)末级空心静叶片。 (5)通过采用信息化与工艺技术的集成,加快了在产业化中产品开发效率和质量,首次实现了产品开发过程中的锻造工艺的自动化设计、叶片型面数据的自动化测量分析、产品质量数据的自动化收集与分析。 3、技术成熟度 百万千瓦等级汽轮机长叶片关键制造技术已成熟应用于百万等级核电汽轮机 57 英寸(1448mm)末级动叶片、CAP1000 核电汽轮机 67 英寸(1710mm)末级动叶片、CAP1400 核电 71(1800mm)、72(1828mm)、75(1905mm)英寸末级动叶片、百万超超临界汽轮机 60 英寸(1524mm)钛合金叶片、百万千瓦超超临界汽轮机 48 英寸(1220mm)末级动叶片、百万超超临界汽轮机 45 英寸(1146mm)柔性自由末级动叶片和 41 英寸(1050mm)末级空心静叶、CPR1000 核电汽轮机 51英寸(1292mm)空心静叶片等一系列具有国际先进水平的长叶片研制中,并实现了产业化。 4、应用情况 江南大学和无锡透平叶片有限公司联合研制生产的百万千瓦等级汽轮机长叶片已批量经交付给东方汽轮机厂、上海汽轮机厂、哈尔滨汽轮机厂、日本三菱日立、德国西门子等公司,百万等级核电叶片已通过用户和中广核的共同鉴定,无锡透平叶片有限公司因此列入中广核国内唯一的核电叶片供货商名单。目前产品已经分别成功运用在国内岭澳核电站二期、红沿河一期、北仓港电厂、华能玉环电厂等,经用户使用后反映良好。
江南大学 2021-04-13
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