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面向先进制造的材料与整体结构多功能化创新设计技术及应用
该成果用于考虑材料--结构--工艺--性能的多因素和多层次相互影响的材料和整体结构多功能化设计建模、材料、机械产品和建筑结构创新设计开发, 以及提供复杂载荷工况下增材制造材料和整体结构多功能化创新设计技术与软件系统。该成果在增材制造产品和建筑结构创新设计方面具有高效和高性能及低成本优势。 该成果在国家”863”和多项国家自然科学基金的支持下取得一系列创新性研究成果: (1) 发明了一种基于材料破损约束的连续体结构拓扑设计建模及优化设计方法; (2)发展了多载荷工况下多相材料结构的拓扑优化设计方法;(3) 研制了涉及静、动力学要求的柔性机构创新设计技术;(4) 提出了解决应力集中和奇异问题、最大应力波动问题、分析和计算量大问题和病态载荷工况问题等的关键技术; (5)打通了技术工艺, 开发了长度尺寸控制和多个制造工艺要求的约束表征及模型化技术;(6)发展了复杂载荷环境下结构静、动力学性能要求的拓扑优化的灰度单元抑制方法和考虑边界光滑化的结构优化模型化方法；(7)在国内, 率先研发了考虑智能制造约束的功能特征空间布局和支撑结构构型的复杂集成结构优化技术和与软件系统;(8)率先研发了多功能化材料的创新设计技术;(9) 研制了整体结构多功能化创新设计技术平台和工业应用技术。
长沙理工大学
2021-04-13
一种 3D 打印用耐热模具钢材料及其制备方法
本发明公开了一种激光 3D 打印用耐热模具钢材料及其制备方 法，材料是以所需耐热模具的材料成分为基础成分，添加 C 元素、脱 氧元素和抗裂纹元素的量，三者的添加量分别为 0.1-0.15wt％、 0.1-0.5wt％和 0.05-0.5wt％，用以弥补 3D 打印过程 C 元素的流失，减 少3D打印过程中的氧化，并提高组织的抗裂纹性能；材料为15μm-100 μm 的规则球形。方法首先采用元素补偿的雾化方法制备出球形金属 粉末，然后通过分级筛分和定比例混合方法获得所需的粉末材料。制 备的粉末纯度高，粉末粒度细，球形度高，流动性好，有利于提高零 件的致密度，非常适合激光 3D 打印快速成形；解决了奥氏体耐热钢难 加工、难以制造复杂零件的难题，扩大了这种难以加工的材料在热能、 动力、高端耐热液压模具等诸多领域的应用。
华中科技大学
2021-04-13
一种结构可控的三维石墨烯及其复合材料的制备方法
本发明属于石墨烯复合材料制备领域，并公开了一种结构可控 的三维石墨烯及其复合材料制备方法。该方法包括下列步骤：(a)设计 构建 CAD 模型，并通过增材制造得到相应的结构的三维树脂结构；(b) 将步骤(a)中获得的三维树脂结构采用化学镀方法在表面镀铜或镍金属 层，并去除树脂材料得到铜或镍的三维结构模板；(c)采用化学气相沉 积法在三维结构金属模板上生成石墨烯，由此制得所需的结构可控的 三维石墨烯。通过对得到的石墨烯进
华中科技大学
2021-04-14
一种振镜式激光扫描大幅面材料成形加工控制系统
本发明公开了一种振镜式激光扫描大幅面材料成形加工控制系 统，其包括上位机、激光扫描主控制器和多个激光扫描从控制器；激 光扫描主控制器和多个激光扫描从控制器基于 EtherCAT 总线冗余环 型拓扑结构连接，激光扫描主控制器作为 EtherCAT 通信主站，多个激 光扫描从控制器作为 EtherCAT 通信从站。上位机通过总线与激光扫描 主控制器双向通信，激光扫描从控制器解析激光扫描主控制器指令、 提供/采集各类信号，
华中科技大学
2021-04-14
一种以 PEO-LDPE 合金为基体的含铜节育材料及其器件
本发明公开了一种以 PEO-LDPE 合金为基体的含铜节育材料即 Cu/PEO-LDPE 复合材料及其器件，包含有 PEO-LDPE 合金基体及分布 其中的含铜金属粒子，其中含铜金属粒子的重量百分比含量为 0.5～ 30 ％ ， 在 PEO-LDPE 合 金 基 体 中 ， PEO 的 重 量 百 分 比 含 量 为 Cu/PEO-LDPE 复合材料总重量的 0.5～30％(优选值 5～15％)。相较于 Cu/LDPE 节育材料，
华中科技大学
2021-04-14
一种 C/C-SiC 复合材料零件的制备方法及其产品
本发明属于复合材料领域，并公开了一种 C/C-SiC 复合材料零 件的制备方法及其产品，包括以下步骤：(a)利用溶剂蒸发法制备碳纤 维/酚醛树脂复合粉末；(b)依据零件的三维模型，将碳纤维复合粉末采 用 3D 打印工艺成形出该零件的初始形坯；(c)对初始形坯进行第一次 增密处理得到 C/C 多孔体；(d)对上述 C/C 多孔体进行熔融渗硅反应、 高温除硅工艺和第二次增密处理，得到最终的 C/C-SiC 零件。通过本
华中科技大学
2021-04-14
一种两性分子改性的钙钛矿光电功能材料及其应用
本发明公开了一种有机两性分子改性的 MzAyBXz+y+2 钙钛矿 基光电功能材料，其特征在于，该功能材料是以 ABX3 钙钛矿材料为 基 体 ， 以 有 机 两 性 分 子 M 为 改 性 成 分 ， 其 化 学 通 式 表 示 为 MzAyBXz+y+2。本发明还公开了所述光电功能材料的制备方法及其应 用。本发明所用的基体材料与改性材料成本低廉，原料丰富；此外， 制备方法可采用全溶液法，制备工艺简单，无需昂贵的设备仪器，同
华中科技大学
2021-04-14
高耐热高强度的聚乳酸无机纤维复合材料或制品及其制备方法
本发明公开的高耐热高强度的聚乳酸/无机纤维复合材料或制品是先将右旋聚乳酸或左旋聚乳酸接枝到无机纤维表面，然后通过熔融混合使其与左旋聚乳酸或右旋聚乳酸基体分子链在界面区的立构复合来获得了结晶度为45.5-48.7％，无机纤维的含量为0.2-5.0wt％，拉伸强度为49.3-55.8MPa，耐热温度为138.4-150.2℃的聚乳酸/无机纤维复合材料或制品。由于本发明方法利用了聚乳酸具有手性分子的特性，使接枝于无机纤维表面的右旋聚乳酸或左旋聚乳酸，与左旋聚乳酸或右旋聚乳酸基体在界面区形成的立构复合晶体来同步实现界面增强以及对基体的高效成核作用，因而该方法不仅构思巧妙，且也为开发高耐热高强度的聚乳酸复合材料或制品寻求到了一种有效而简单的途径。
四川大学
2016-09-29
一种低密度高阻燃性复合多孔材料及其制备方法和应用
本发明公开的一种低密度高阻燃性复合多孔材料是由以下组分复合而成：无机粒子0.1～5份，聚乙烯醇0.5～10份，阻燃性可交联聚合物0～5份，阻燃剂0.1～2份，该材料的密度为12～145Kg/m3，极限氧指数为34.5～47.5％，垂直燃烧均为V-0级，峰值热释放速率为50.5～135.8kW/m2，总热释放为5.6～13.3MJ/m2。本发明还公开了其制备方法。由于本发明提供的多孔材料采用了有一定阻燃效果的无机粒子和交联聚合物和少量添加适用于基体聚合物聚乙烯醇的高效阻燃剂，因而使得这种多孔材料不仅密度低，导热系数也低，隔音效果好，机械强度好，可用作隔热、保温和隔声材料，有利于节能降耗，可以达到高的阻燃防火等级，整个制备过程无废液、废气产生，安全环保。
四川大学
2016-09-12
基于超材料的肖特基型毫米波多谱信号探测器和制备方法
本发明公开了一种基于超材料的肖特基型毫米波多谱信号探测器，包括自下而上依次设置的衬底层、N 型砷化镓层、二氧化硅层与超材料层、欧姆电极和肖特基电极；其中超材料层为具有周期性微纳米结构的金属开环共振单元阵列，所述金属开环共振单元阵列包含了多种图形及其特征尺寸参数，每个图形对于特定电磁波具有完全吸收特性，通过改变金属开环共振单元的结构和尺寸参数可以调控对应的电磁波吸收频段，通过改变 N 型砷化镓的耗尽层宽度可以调控超材料
华中科技大学
2021-04-14