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钛合金精密铸造陶瓷型芯材料制备技术
传统钛合金铸造用陶瓷型芯材料如Al2O3、SiO2等材料存在易反应、难脱芯,而高化学稳定性的Y2O3、ZrO2等材料却价格昂贵且难以脱芯。实验室经过多年的研究和实践，开发了稳定性较高、价格低和易水解的 CaO材料为主的钛合金精密铸造陶瓷型芯材料，先后开展了对CaO型芯的成分、结构和生产工艺优化等工作。为了解决CaO陶瓷型芯材料在生产放置中的潮解并进一步改善其与钛合金熔体的界面稳定性，实验室正在开发利用溶胶-凝胶方法制备ZrO2/Y2O3包覆CaO陶瓷型芯材料的新技术，使陶瓷型芯具有壳-核结构，有效降低了CaO型芯在放置期间的吸潮速率，同时也提高了陶瓷型芯材料与钛合金熔体作用的化学界面稳定性。目前，CaO型芯已在复杂钛合金航空铸件得到了试应用，正致力于具有复杂内腔的钛合金精密铸件的成型。该技术获国家发明专利1项。
北京航空航天大学
2021-04-13
钛合金/钢异种材料连续驱动摩擦焊
钛合金/钢异种金属焊接接头在压力容器、化工、医疗设备等制造领域应用前景广泛。本项目采用连续驱动摩擦焊机进行钛合金/钢异种金属焊接，适用于管与管、棒与棒和棒与管等旋转类零部件的摩擦焊接。对于TC4钛合金/40Cr钢异种金属摩擦焊接头，其抗拉强度能够达到40Cr钢母材水平，实焊TC4钛合金/40Cr钢异种金属摩擦焊接头标准试样拉伸断裂照片如图所示。
大连理工大学
2021-04-14
一种钛合金防护涂层及其制备方法
一种钛合金高温防护涂层，其特征在于：所述涂层为由 20~40wt% 非晶二氧化硅粒子弥散分布在玻璃基体中形成的非晶二氧化硅-玻璃 复合涂层。其中：复合涂层中玻璃基体的原料组成为：30~40 质量份 的二氧化硅，20~30 质量份的氧化硼，2~5 质量份的氧化铝，5~15 质 量份的氧化镁，5~15 质量份的氧化钙，10~20 质量份的氧化钠。一种 如上所述钛合金防护涂层的制备方法：包括玻璃粉体的制备、复合涂 层用料浆的制备、钛合金表面的预处理、料浆的涂覆以及复合涂层的 烧结。本发明制备的复合涂层可以在较低的温度内烧结，并具有优异 的高温抗氧化性能；同时本发明所述复合涂层的原料成本低，制备工 艺简单易行，适于工业化生产。
华中科技大学
2021-04-13
触变注射成形镁合金
触变注射成形技术是目前唯一进行镁合金工业化生产的半固态成形技术。此技术及其产品具有诸多优点。但相关的理论还未完善，如组织和性能的研究不够全面和深入，成形件的热处理尚未开展，成形过程的数值模拟也较少见等，应用不够广泛。相关研究必将对完善触变注射成形技术的基础理论和扩大实际应用产生深远影响。/line本课题组全面深入的研究了触变注射成形AZ91D的组织，通过建立的微观组织定量分析体系对未熔固相进行了分析，并结合AZ91D粒料的等温处理实验结果，总结出了未熔固相演变的经验模型，接着探讨了其相应的热力学及物理特性。根据组织、孔隙率和试样拉伸断口形貌的变化，研究了工艺参数的影响，提出了拉伸断裂机制。热处理对成形件的影响也进行了探讨。
东南大学
2021-04-10
骨科多孔钛合金植入物及表面活化技术
钛及钛合金（钴铬钼合金）因具有优异的抗腐蚀性、生物相容性、低密度和高的比强度等特点，在医用骨修复领域得到了广泛应用。但其杨氏模量与自然骨不匹配，拉伸强度、抗压强度和抗弯强度都比人骨高得多，载荷不能由植入体很好地传到相邻的骨组织，产生了应力屏蔽现象，造成植入体周围出现骨应力吸收，最终导致植入体的松动和断裂，限制了其进一步的应用。 与致密材料相比，生物医用多孔钛合金（钴铬钼合金）材料具有独特的多孔结构和更接近于人骨的强度和杨氏模量，在医学领域特别是骨修复方面发展前景广阔。
南京理工大学
2021-04-14
大型直驱式风电机组并网变流器及变桨距系统
当前风力发电技术具有大功率、直驱式、采用变桨距技术等发展趋势。在“十一五”国家科技支撑计划项目“ 1.5MW 以上直驱风电机组控制系统及模块化多重并联变流器的研制”等课题的支持下，研发了具有自主知识产权的 MW 级全功率风电变流器，通过了满功率试验，实现了国产化全功率并网变流器关键技术的突破，可广泛应用于 MW 级直驱式风电机组。另外，自主研发了变桨距系统试验平台，采用“直流伺服 + 超级电容”的技术方案，已完成全部功能试验，其变桨距控制技术可以广泛应用于 MW 级风电机组的变桨距系统。考虑到我国风电产业的发展前景，风电变流器和变桨装置远期发展的空间更加广阔。
北京交通大学
2021-04-13
抗菌/促成骨医用钛合金植入器械的应用研究
临床骨修复涉及骨固定器械及骨填充材料。就骨固定器械而言，如何赋予 其表/界面介导组织自修复性能及抑制细菌感染，提高其长期使用寿命，是亟需 解决的核心关键问题。本成果利用酸蚀钛材，制备表面微米结构，进而利用溶 胶-凝胶法在其表面构建了含锌的纳米结构，获得了兼具抗菌/抑制破骨细胞生 理功能及促进骨快速愈合的性能。利用二氧化钛纳米管阵列加载硒，并以壳聚 糖封盖，实现兼具抗骨瘤及抗菌的效果，同时维持钛基材良好的生物相容性。 利用钛基材原位生成的TiO纳米管阵列加载天蚕肽，并以壳聚糖/天蚕肽偶联透 明质酸LBL多层结构封盖，实现由钛基材潜在细菌分泌透明质酸酶触发的自响应 短期及长效抑菌作用，为研发抗菌钛基植入体积累自主知识产权关键技术。市场及经济效益分析： 植入体术后细菌感染是导致植入失败的重要原因和临床应用面临的重要挑 战。据估计，全球骨科植入物相关感染的年发病率超过5%。感染导致的植入 失败，将给病患带来二次创伤、严重的精神压力和经济负担，甚至死亡。因此, 研发兼具促成骨和抗菌钛合金植入体（人工关节、接骨板、种植牙等），具有重 要的经济和社会意义。目前，我国高端医用钛合金人工关节等植入体严重依赖进 口（＞70%）,国内三甲医院几乎全依赖国外进口产品（＞95%）。 我国人口老龄化、交通事故和运动创伤等导致骨损伤剧增，骨创伤患者年 达300万人次，以平均每人次骨修复材料及器械消费5万计，该领域市场份额/ 需求约1500亿/年。进而，以骨修复植入体感染的年发病率5%计，我国促成骨/ 抗菌植入体的市场需求约75亿/年。 本成果研发的抗菌表面改性技术，能够方便、迅速、高效地在材料表面 构建抗菌功能界面，保护人们健康。相关抗菌技术也可拓展至骨科以外的植入 医疗器械（比如心血管、心脏起搏器等），这将极大地促进我国传统医疗器械产 品的技术进步和升级，提高企业经济效益，推动我国医疗器械产业整体水平。
重庆大学
2021-04-11
钛合金复杂梁框类构件五轴加工机床与工艺
北京工业大学
2021-04-14
在钛合金表面制备 Ti-Si-C 涂层的方法
项目简介 一种在钛金属表面制备 Ti-Si-C 涂层的方法，其特征是它由涂层合金粉末片制备和 激光熔覆处理组成。其中，Ti 粉、Si 粉和石墨粉经混合球磨烘干后，在压片机上压制合 金粉末片，且涂层合金粉末片中各组分的原子个数百分比为：Ti 粉 50%，Si 粉 16.7%，C 粉 33.3 %。 产品性能、指标 本发明熔覆工艺性能优良，涂层组织致密，界面结合良好，主要组成相为 α-Ti、TiCx、 Ti5Si3 和 Ti3SiC2，组织为 α-Ti 基体＋
江苏大学
2021-04-14
一种弹性模量可调型医用β钛合金矫牙丝
迄今为止，用于医疗矫牙的金属材料主要有不锈钢丝、NiTi丝以及β钛合金丝。不锈钢丝太硬，所施加的外力较大，常引起患者矫牙疼痛，因此目前处在淘汰的边沿。NiTi丝虽加力比较柔和，可以使牙齿移动，但较难起到固定牙齿的作用，并且，其中释放出的Ni离子常引起患者的过敏反应。β钛合金丝以其优异的生物相容性以及性能介于不锈钢丝和NiTi丝而被引入到矫牙领域。从目前的使用情况来看，β钛合金丝的优势远远没有被发掘出来，究其原因，一是β钛合金丝全部是进口产品，价格非常昂贵，使其使用率大受限制；二是目前矫牙用的β钛合金丝的牌号完全为工业钛合金牌号，如BetaⅢ和BetaC等，并没有针对矫牙的实际需求进行改进。因此研制出一种国产的更易于矫牙的β钛合金丝已刻不容缓。 改进目前的矫牙用β钛合金丝的思路就是开发具有自主知识品牌的具有超弹性的β钛合金丝，使其既可以取代生物相容性较差的NiTi丝以及价格昂贵的进口β钛合金丝，同时又以其更高的性能来提高疗效和缩短矫牙周期。 采用本发明的工艺过程为：将按照名义成分配好的合金先用电弧炉熔炼成均匀的母合金，然后进行热锻和拉拔，并进行后续表面处理，得到具有一定要求的医用钛合金丝。 该钛合金丝比目前的医用材料性能优异，医疗效果明显。已申请专利：宋西平， “一种弹性模量可调型医用β钛合金”，中国发明专利申请号：200610113509.2，专利申请时间：2006.09.29，专利公开日：2007.03.21
北京科技大学
2021-04-11