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高性能大型金属构件多电弧协同增材制造装备与工艺
本项目采用五电弧协同增材制造，提高成形构件的堆积效率；利用激光约束电弧，提高成形金属构件的表面精度，减小加工余量；构筑出融合五电弧协同增材制造、激光稳定电弧、高速摄像监测、构件成形尺寸三维测量、工艺数字化监控等功能的多电弧协同增材制造装备。
1、 形成复杂空间曲面构件分区原则、切片方法与路径规划策略，建立五电弧协同增材制造高性能大型金属构件工艺方法、模型与窗口；
2、 研制出多电弧协同增材制造工艺规划与系统总控软件；
3、 开发了专用于高性能大型金属构件多电弧协同增材制造的专用金属丝材。
实现大型舰船艉轴架、运载火箭过渡端框架与高层建筑多向钢节点的高质量、高效率、低成本增材制造，并进行组织与性能预测。
图1 多电弧协同增材制造设备图
图2 多电弧协同增材制造典型产品
【技术优势】
项目成果有效解决了高性能大型金属构件采用电弧增材整体制造时，面临的堆积效率较低，制造大型金属构件周期长；成形金属构件表面精度低，加工量较大；成形金属构件的晶粒粗大，各相异性明显的难题，将目前大型金属构件电弧增材制造的效率提高到了新高度。
【技术指标】
五束电弧协同增材制造装备：
1）装备包括 CMT电源5台、六轴机器人系统3台、激光系统、工艺数字化系统、三维测量系统、高速摄像系统与缺陷除去系统；
2）三维测量系统的测量范围在300mm以内，可测量金属构件壁厚最大尺寸不低于250mm，测量误差在±1.0mm以内；
3）可成形高度大于2m、长度大于5m、宽度大于3.5m的金属构件，变形控制在0.2mm/100mm以内；
4）堆积效率≥1800cm3/h，连续工作时间不低于360小时；
五束电弧协同增材制造工艺总体软件：
1）具有模型解析重构、子模型选择、分区切片与9轴工艺路径规划、曲面切片、G代码及机器人离线编程代码生成、多电弧协同增材制造系统控制功能与工艺数据库；
2）可实现金属构件组织、性能预测及成形质量主动控制，并显示构件材料 CCT图；
3）模型解析、拓扑重构时间低于10分钟，切片轮廓精度优于±0.1mm，单层切片时间＜2s。
4）支持2000万以上三角形面片、尺寸4m以上STL模型；
5）支持任意空间曲面模型的路径规划，成形尺寸≥4000mm；
6）支持 6轴机器人+3轴龙门式床身协同控制的9轴工艺路径规划，成形效率达 1800cm3/h，全程误差≤0.5%，路径输出方式为G代码、机器人离线编程代码；
7）工艺数据库覆盖控制系统参数及工艺及材料参数，并建立典型工艺参数，加工误差范围≤0.5%；
华中科技大学
2023-04-21
智能手机3D曲面玻璃制备用高性能石墨模具
为了提高智能手机3D曲面玻璃制备用石墨模具的寿命，本项目组利用非电极式等离子电解专利技术快速实现大批量石墨粉体表面纳米陶瓷改性，并采用传统的模具制备生产线实现高性能长寿命石墨模具的制备。本产品优势有：（1）原材料石墨粉体不需要经过表面处理，这样可以节省大量成本，降低环境负担及其相关费用；（2）非电极式等离子电解专利技术为一站式置换技术，即在石墨粉体进行表面清洗和活化同时实现陶瓷涂层沉积；（3）所制备的陶瓷涂层和石墨粉体具有优异的结合力，远远优于传统的溶胶-凝胶技术；（4）所制备的陶瓷涂层厚度为20纳米，避免石墨模具在制备和使用过程中升降温因热不匹配而导致的开裂；（5）所开发的石墨模具中陶瓷组分均匀并量少，降低了原材料成本，避免传统的石墨/陶瓷复合材料在制备和使用过程中升降温因热不匹配而导致的开裂，极大提高感应加热效率；（6）可采用传统的石墨及其模具制备生产线，实现生产线技术的匹配，极大降低成本。
本项目组已经制备出尺寸为175*110*30mm的石墨模具单件样品，经深圳某自动化公司考核，在相同条件下该石墨模具寿命提高3倍，并且其成本基本不增加，具有巨大的市场前景。
北京理工大学
2023-05-09
节能、环保、安全、耐用的高性能轮胎的研制及产业化应用
汽车工业和与之相关的轮胎工业是国民经济支柱产业。我国已成为全球最大的汽车和轮胎生产和消费国，但我国轮胎的生产技术水平与发达国家相比存在较大差距，国内轮胎企业生产的基本上都是中低档轮胎，在国际市场上受到限制。 发展具有低滚动阻力、高抗湿滑性、高耐磨性、高使用寿命的高性能轮胎，是当前世界轮胎工业的发展方向，对广东和全国轮胎产业的自主创新和产业结构调整，对节省燃油、降低汽车尾气排放对大气的污染、节省橡胶和相关原材料、减少汽车安全事故，具有重要的经济意义和社会意义。在全国推广应用高性能轮胎，
华南理工大学
2021-04-14
高性能复杂铸件轻合金材料与控形控性工业软件
（1）研发了系列新型高强高韧铸造轻合金材料，支撑了复杂铸件性能提升。
1）研发出一种新型高强韧铝硅合金。开发出一种新型高强韧铝硅合金及其制备方法；提出一种混合稀土和Sr元素的复合变质方法，缩小枝晶间距并细化共晶硅；研究出合适的热处理制度；阐明了变质剂组成与含量对变质效果的影响规律，基于此显著提高了铝硅合金的综合力学性能。有效解决了现有铝合金铸件易发生的裂纹、伸长率低、屈服强度不达标等缺陷和问题。
2）研发出一种低成本高强耐热稀土镁合金。开发出一种添加低成本混合稀土的新型多元稀土镁合金材料；揭示了混合稀土对镁合金相变规律的影响机制；研究出准晶增强稀土镁合金的高温固溶T6热处理工艺；开发出兼具优良的室温与高温力学性能的低成本稀土镁合金；解决了现有镁合金铸件易产生冷隔、强度低、韧性差等问题。
3）研发出一种新型高强韧钛合金。开发出一种α+β型双相高强高韧钛合金，揭示了合金在凝固-热等静压-热处理过程中微观组织的演变规律；研究出调控相组成及相形态的双级固溶时效热处理制度，形成了以等轴和篮网为主要特征的基体组织，使合金的强度和韧性同步提升。解决了现有铸造钛合金强度和韧性偏低、铸造成形性差等问题。
（2）研发了铸造全流程模拟仿真系统，提出了高效的单件化铸造数值模拟方法，实现了高性能复杂铸件的数字化工艺设计。
1）提出了一种铸造原辅材料热物性参数高精度求解方法。提出了基于实验测温与数值模拟反求的热物性参数求解方法，实现了面向数值模拟的热物性参数高精度求解；建立了反热传导法求解铸件/铸型界面换热系数的数学模型,降低了界面关键参数求解误差；研发了高精高效的热物性参数反求平台-华铸PIS，创建了铸造原辅材料高精度热物性参数数据库。
2）研发了铸造合金熔炼-复杂铸件充型凝固-热处理的铸造多物理场全流程高效模拟平台。建立了电磁、速度、压强、浓度、温度的多物理场耦合数学模型，自主研发了从铸造合金熔炼到复杂铸件充型凝固到热处理的铸造全流程模拟仿真平台，为铸造工艺优化提供了工具；提出一种数据内存动态自适应划分技术，解决了SOLA流动场求解数据耦合干扰难题，实现了大规模铸造流动场模拟问题的并行高效求解。
3）提出缩孔缩松缺陷定量预测与单件化模拟工艺优化方法。提出双高分配原则缩孔缩松预测模型，解决了复杂铸件缩孔缩松高精度预测难题；提出了针对高性能复杂铸件不同批次的单个铸件模拟方法，建立关键工艺参数波动对典型缺陷的多元回归关系模型，实现了基于单件化模拟仿真的高性能复杂铸件缺陷控制与工艺优化。
（3）建立了铸件生产全生命周期的单件化柔性化质量管理模型，实现了高性能复杂铸件质量问题的单件化、全过程、全要素溯源。
1）创建了基于PLM理论和TQM理论的铸件单件化管理模型。基于产品全生命周期PLM理念以及多智能体技术，构建了铸造串并联多工位单件化的缺陷溯源模型；建立铸件单件及作业过程信息模型和组批、混批、拆批模式下单件自动生成、感知、标记、进度跟踪的控制机制，实现高性能复杂铸件单件化缺陷溯源。
2）创建了支持业务即时重构的参数配置式多维度铸造柔性化管理模型。创建了支持铸造数字化管理系统业务即时重构的参数配置式多维度铸造柔性化管理模型，解决了刚性管理系统可重用性低、应变能力弱和实施周期长的难题，支撑不同领域不同类型铸造企业随环境变化、自身发展等柔性进行的组织变革、流程变更和管理改善，实现了企业按需柔性化管理。
3）创建了基于TLBO\GA\BSA元启发式算法优化理论的铸造智能化管理模型。创建基于改进性教与学算法（TLBO）、遗传算法（GA）、回溯搜索算法（BSA）等元启发式算法优化理论的铸造智能化管理模型和技术，解决了铸件异步热工序组炉复杂条件下工序生产调度IPPS组合优化难题，实现了系统智能决策管理以及多品种大容量铸件高效生产。
华中科技大学
2023-05-24
高性能VGA长线抗干扰滤波器-地回路隔离滤波器
产品详细介绍音视频信号处理-业界领军企业网盒视通原装正品-http://www.utpbox.com高性能VGA超强抗干扰隔离滤波器高性能VGA增强型抗横纹网纹干扰产品型号：UB7211SW-E增强型超强抗干扰VGA隔离滤波器产品特性：-业界独有的高达680MHz广播级地回路隔离滤波-VGA通道带宽-高达168dB的共模干扰抑制(CMRR)专利科技，较通用型VGA隔离器高出近40dB(增强能力提高100倍)- 彻底消除因周边干扰源(如高频变频电机、专用大功率机床钻机、高频高压射灯-探照灯、大功率微波辐射、医疗或安检专用X光射线机、高层变频电梯电机、大型起重机、化工电解系统、核电-水利发电机组)重复接地而导致图像出现的大面积横纹、网纹、斜纹、发虚和抖动等干扰现象- 超强ESD泄放及电涌浪涌抑制、感应雷击防护，支持VGA电缆输入输出热插拔，设备即插即用- 配合专用VGA抗干扰放大器(放置于信号源端)+优质屏蔽VGA电缆甚至可以明显减弱或消除业界还无法解决的图像白条纹和亮线顽固干扰- 具本地端和远端调试切换测试(电缆与显示终端功能故障校验)- 本地显示(LOCAL近端)或VGA源信号延长(REMOTE远端)地环路重复接地(地握手干扰)或空间辐射干扰(共模干扰)辨别及测试功能网盒视通独家专利产品!消除图像大面积网纹、横纹、斜纹干扰，改善图像发虚和毛边、上下抖动以及黑白相间缓慢滚动条纹干扰，消除干扰引发的间歇式黑屏屏闪现象，专业应用于大型投影工程和大屏幕拼接系统工程应用!-高达680MHzVGA带宽-高达128dB的共模噪声抑制-远端(Remote)地回路隔离滤波降噪-采用较普通VGA抗干扰高1万倍性能的优质抗干扰进口器件-独特的消雪花、消横纹、消网纹、消黑屏闪烁功能-改善和消除图像发虚、上下抖动和毛边现象-ESD防护，泄放电路，支持热插拔-金属电磁干扰防护机壳-兼容CE、FCC、ROHS国际标准-独特的本地(Local)VGA切换调试测试端口，迅速判别远端VGA电缆或显示终端故障 消除高频射灯、高压高频干扰、重复接地、工程接地干扰、地回路隔离滤波电路高达168DB的共模干扰抑制适用于大屏幕拼接、投影显示、舞台音响、医疗、煤矿和工业控制的VGA音频干扰抑制。 网盒视通VGA隔离滤波抗干扰器工程实例：美国加州圣何塞(SanJose)BEST-Buy商场VGA信息发布系统上海-苏州-深圳香格里拉酒店投影会议显示系统TCL 46"DLP大屏幕拼接、电视墙BENQ明基台湾工厂LCD屏液晶显示器生产线重庆国际商贸大厦多媒体矩阵大屏拼接系统LG烟台工厂信息发布工程深圳某迪厅灯光舞台多媒体发布系统广州亚运会开闭式团体操排练系统上海浦东机场X光机VGA安检显示系统。。。 。。。 。。。 。。。VGA长线抗干扰滤波器 - 远端地回路隔离滤波器2-1+1 本地远端VGA音频切换器 (远端地环路隔离滤波，本地调试监测端口)型号: UB7211SWHD-15母头输入输出,本地输出自锁输出, 自锁型按键开关，金属机壳远端视频地环路隔离滤波, 匹配电路,图像横纹干扰抑制Http://www.utpbox.com在多数VGA信号和音频传输安装工程应用中常遇到因传输线屏蔽不良，屏蔽不充分或地环路电位差引发的图像画质“发虚”或部分整体图像“抖动”、等干扰现象，此外工程的质量和稳定性还有可能存在因线缆热插拨或静电浪涌等对信号源或显示设备冲击的隐患。网盒视通的VGA隔离抗干扰器具有高性能视频音频滤波、隔离功能，从而消除图像上的干扰。VGA长线抗干扰滤波器- 远端地回路隔离滤波器2-1+1 本地远端VGA音频切换器 (远端地环路隔离滤波，本地输出自锁型)型号: UB7211SWHD-15母头输入输出,本地输出自锁输出, 自锁型按键开关，金属机壳远端视频地环路隔离滤波, 匹配电路,图像横纹干扰抑制3.0mm 音频地环路隔离滤波输出http://www.utpbox.com
深圳市网盒视通技术有限公司
2021-08-23
Advanced Materials报道华东理工大学在单原子气敏传感器领域的研究综述
近日，国际知名学术期刊Advanced Materials以“Progress and Perspectives of Single-atom Catalystsfor Gas Sensing”为题，在线报道了我校机械与动力工程学院在单原子气体传感领域的评论性综述论文。
华东理工大学
2022-10-11
铈氮氟共掺杂二氧化钛光催化剂及 在可见光降解有机污染物中的应用
本发明涉及铈氮氟共掺杂二氧化钛光催化剂及其在可见光降解有机污染物中的应用。采用的技术方案是：铈氮氟共掺杂二氧化钛光催化剂，其制备方法如下：将钛酸丁酯在搅拌下缓慢滴入乙醇和冰乙酸混合溶液中，搅拌均匀后，逐滴加入氢氟酸溶液，搅拌形成透明混合溶液A；将氨水与乙醇混合，加入硝酸铈，调节pH至2，配成溶液B；将溶液B缓慢滴入溶液A中，得到均匀透明溶胶；在空气中放置陈化，得到固体凝胶；干燥后研磨成粉末，置于马弗炉中400～500℃，焙烧40 min～1.5 h，得到铈氮氟共掺杂二氧化钛光催化剂。合成方法简单的，稳定的，形成催化效率高的非金属和金属三掺杂二氧化钛光催化剂。多元素共掺杂催化剂得到的产物在粒径、形貌上与对比单掺杂或双掺杂有较大的不同，多元素共掺杂能大幅度提高催化剂的催化活性，给催化剂的物理性质带来很多优点，如粒径变小，表面积增大，表面具有特殊结构。本发明的目的是为了扩大TiO2的可见光响应范围，减小电子和空穴的复合，从而提高TiO2对太阳能的利用率，提高其可见光催化活性，因此本发明对TiO2表面进行修饰，提供一种在可见光作用下，光催化效果好的铈氮氟共掺杂二氧化钛光催化剂及其制备方法。采用铈氮氟共掺杂二氧化钛光催化照射的方法处理双酚A废水，使其降解率达到99%以上，不完全降解率低于0.5%。
辽宁大学
2021-04-11
一种能提高原子束密度的原子发生器
本发明公开了一种能提高原子束流量密度的原子发生器，包括真空法兰、气路组件、加热装置和隔热冷却装置，气路组件包括供气源、真空微调阀、气体引入法兰、供气管、陶瓷套和钨毛细管；加热装置包括直流稳压电源、电引入法兰和钨加热子；隔热冷却装置包括冷却水引入法兰、铜套、钼隔热层和冷却块，铜套上设置有冷却水道，钼隔热层的下端设置有作为原子束出口的第一圆孔，铜套上设置有作为原子束出口的第二圆孔，并且所述钨毛细管、第一圆孔、第二圆孔的轴线重合。本发明出口处原子角度分布上，小极角范围内的原子流量密度得到增加，使原子发生器的工作效率得到提升，同时抑制了大极角的原子流量密度，减小了对周围元器件的影响。
华中科技大学
2021-04-14
利用新型介孔二氧化钛晶体的钌原子单分散以及电化学高效析氢
一种独特的仿生矿化刻蚀法，合成钌原子单分散的介孔单晶TiO 2 ，析氢性能极其优异。高分辨透射电子显微镜与元素面扫描测试结果表明，单个钌原子的均匀分散在具有介孔结构的TiO 2 晶体中。结合X射线光电子能谱与电子顺磁共振测试结果，首次证实，钌表现出异常的+5高价态而非+4价，而晶格中的部分钛原子接收来自钌的电子形成Ti 3+ 。在0.1 M KOH电解液中，Ru-TiO 2 的起始过电势仅为82 mV，通过铝还原调节样品的电子结构，其析氢性能得到了进一步的加强，起始过电势降低至45 mV，10 mA/cm 2 的电流密度下过电势仅为150 mV。通过第一性原理的密度泛函计算证明，Ru 5+ 与Ti 3+ 协同作用降低了氢吸附能，使得其与氢吸附火山顶更为接近，从而获得优异的电化学析氢性能。
北京大学
2021-04-11
单畴超导块材Gd-Ba-Cu-O 的制备与其超导性能的研究
直径为25 mm的YBa2Cu3O7-δ(Y123)单畴超导块材在温度为77K时，捕捉磁场高达4 T；而在29 K时，捕捉磁场甚至达17 T，优越的性能促进了该类超导材料在电机、发电机、工业污水处理、医学核磁共振等方面的应用研究。
本课题以通过熔融织构方法生长高性能的单畴超导块材作为研究对象，选择合适的单相氧化物作为第二相生长GdBa2Cu3O7-δ超导块材。在制备的高质量系列样品的基础上，通过低温磁性测量分析临界电流密度随温度及掺杂量的变化曲线；分析微观结构，揭示第二相、缺陷等对超导性能影响的原因。以期找出提高超导块材性能的合理生长方法，对其微观机制给出尽量圆满的解释。这也为澄清与当前超导材料前沿课题紧密相关的一些基本问题的理解提供基础研究资料。
该项目已获国家自然基金项目立项支持。
上海电力大学
2021-04-29