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成果與項(xiàng)目的背景及主要用途：組織工程是近來備受關(guān)注的交叉領(lǐng)域， 其潛在市場(chǎng)巨大。其中可吸收手術(shù)縫合線和人造皮膚都已進(jìn)入市場(chǎng)，而骨移植材料及雜化骨組織將是下一個(gè)實(shí)現(xiàn)臨床應(yīng)用的高科技產(chǎn)品。磷酸鈣、碳酸鈣和硫酸鈣是目前研究最多的無(wú)機(jī)骨修復(fù)材料。其中硫酸鈣骨基植入物是目前進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)的骨組織主導(dǎo)產(chǎn)品之一，也是唯一兼具生物相容性又可被完全吸收的骨修復(fù)材料，國(guó)外對(duì)此進(jìn)行了大量的臨床和細(xì)胞生物學(xué)研究，其產(chǎn)品 OsteoSet 已進(jìn)入臨床應(yīng)用，國(guó)外產(chǎn)品價(jià)格約為 40 元/片（每片約 100mg）。 硫酸鈣基骨植入物可用來填充骨缺損部位，提供良好的骨生長(zhǎng)支架和環(huán)境；也可載活性因子或藥物，兼具緩慢釋放治療作用。 技術(shù)原理與工藝流程簡(jiǎn)介：硫酸鈣具有凝結(jié)性，在凝結(jié)過程中而逐漸成型，而顯現(xiàn)出高的力學(xué)性能。硫酸鈣具有骨傳導(dǎo)作用，植入到骨缺損部位后，它起到橋梁作用，允許細(xì)骨胞粘附爬行。隨著材料的吸收，骨細(xì)胞不斷前進(jìn)，最后形成新骨。主要工藝流程如下： 醫(yī)用硫酸鈣制備 → 配料 → 成型 → 檢驗(yàn) → 包裝 → 滅菌技術(shù)水平及專利與獲獎(jiǎng)情況：本研究得到了天津市科委的資助，相關(guān)的研究成果已申報(bào)了國(guó)家發(fā)明專利 5 項(xiàng)，其中 1 項(xiàng)已授權(quán)。 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測(cè)：硫酸鈣骨修復(fù)材料既可用作植骨材料，也可用作骨髓炎用植入型藥物局部釋放體系。硫酸鈣作為植骨材料 1998 年在美國(guó)的市場(chǎng)份額為 470 萬(wàn)美元（價(jià)格為 5cc: $240），排在人工骨修復(fù)材料的第 2 位（21%），僅次于來源于珊瑚的植骨材料。隨著醫(yī)學(xué)的發(fā)展和人們認(rèn)可度的提高，人工骨的應(yīng)用會(huì)越來越普及。 德國(guó)默克公司的 Septopal 為載慶大霉素的聚合物局部釋放體系（價(jià)格為30beads：74 歐元），在治療骨髓炎方面顯示出良好的療效，在歐洲早已臨床應(yīng)用。硫酸鈣載藥植骨材料將克服 Septopal 存在的嚴(yán)重不足，推向市場(chǎng)后其經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)可觀。我們所制備的上述產(chǎn)品的成本大約在 6 元左右，利潤(rùn)空間非常大，為高回報(bào)產(chǎn)品，屬于國(guó)家鼓勵(lì)優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。 應(yīng)用領(lǐng)域：醫(yī)療器械、生物材料制品、組織工程制品技術(shù)轉(zhuǎn)化條件（包括：原料、設(shè)備、廠房面積的要求及投資規(guī)模）：原材料均為國(guó)產(chǎn)，價(jià)格低廉。所需設(shè)備投資不大。常規(guī)醫(yī)藥行業(yè)的廠房基本上能滿足要求，主要生產(chǎn)車間 100 平方米。 合作方式及條件：面談

本項(xiàng)目采用紫外光固化生產(chǎn)工藝和水性熱固化生產(chǎn)工藝可以實(shí)現(xiàn)“兩低一高”，即低能耗、低污染、高效率。其中紫外光固化生產(chǎn)工藝制備柔性軟管外敷材料屬于行業(yè)首創(chuàng);水性丙烯酸玻璃纖維軟管更是解決了夏天返粘，冬天硬脆的行業(yè)難題。 玻璃纖維絕緣軟管是電機(jī)、電器、儀表等行業(yè)普遍使用的一種基本的絕緣材料，軟管外層必須涂一層絕緣涂料，由于其高污染高能耗，國(guó)外已經(jīng)不再生產(chǎn)，但全球需求量卻越來越大，具有很好的市場(chǎng)前景。 本項(xiàng)目的產(chǎn)品已經(jīng)在山東、廣東等地逐步批量化應(yīng)用，用戶反響很好。

本課題從構(gòu)件和體系兩個(gè)層次來研究護(hù)岸結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新構(gòu)型與組合理論；探索土壓力作用下護(hù)岸結(jié)構(gòu)各組成部分的協(xié)同作用機(jī)理、荷載傳遞途徑和力學(xué)簡(jiǎn)化模型；并建立綜合考慮纖維鋪層、組分材料、組合方式、連接及受荷條件等因素的護(hù)岸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論。 主要研究?jī)?nèi)容包括： 1）護(hù)岸結(jié)構(gòu)創(chuàng)新構(gòu)型與組合理論； 2）側(cè)向土壓作用下組合護(hù)岸結(jié)構(gòu)受力機(jī)理； 3）組合護(hù)岸結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法； 4）組合護(hù)岸結(jié)構(gòu)工程應(yīng)用。

多孔金屬材料由于具有比重小，剛性、比強(qiáng)度好，吸振、吸音性能、浸透性、通氣性好等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于航空航天、國(guó)防工程、交通運(yùn)輸、建筑工程、機(jī)械工程、電化學(xué)工程、環(huán)境保護(hù)工程等領(lǐng)域。本技術(shù)是采用電解技術(shù)進(jìn)行多孔金屬材料的制備，利用外加劑的變化進(jìn)行多孔金屬材料孔的控制。

燃料電池技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵在與新材料的開發(fā)，基于材料的優(yōu)化得到更好的燃料電池產(chǎn)電輸出性能。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)基于固態(tài)離子理論，設(shè)計(jì)了一系列燃料電池電極新材料及新結(jié)構(gòu)，以提高電池輸出性能為目的，開發(fā)了一系列高性能的陽(yáng)極功能材料，陰極層材料與新結(jié)構(gòu)。項(xiàng)目取得完整知識(shí)產(chǎn)權(quán)，申請(qǐng)發(fā)明專利15件，授權(quán)發(fā)明專利8件。

成果與項(xiàng)目的背景及主要用途：目前，多軸拉扭疲勞試驗(yàn)機(jī)多采用液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，液壓疲勞試驗(yàn)機(jī)主要存在以下幾個(gè)問題： 1、液壓系統(tǒng)的量程較大，無(wú)法滿足小型試件的精密試驗(yàn)； 2、動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度慢，無(wú)法進(jìn)行高頻疲勞試驗(yàn)； 3、功率大，試驗(yàn)過程中產(chǎn)生較多熱量，試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行高周疲勞試驗(yàn)時(shí)會(huì)有散熱問題。因此，液壓試驗(yàn)機(jī)無(wú)法滿足微電子材料、高分子材料等各種新型材料的力學(xué)性能測(cè)試要求。 本試驗(yàn)機(jī)可以滿足新型材料的拉扭復(fù)合應(yīng)力下微電子材料、高分子材料等各種新型材料的力學(xué)性能的測(cè)試。 技術(shù)原理與工藝流程簡(jiǎn)介： 音圈電機(jī)是本試驗(yàn)機(jī)的基本作動(dòng)單元，該電機(jī)具有卓越的直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)控制功能。其工作原理是利用通電線圈在恒定磁場(chǎng)中受電磁力作用，力的大小與磁場(chǎng)強(qiáng)度、線圈運(yùn)動(dòng)速度及通電電流成正比。當(dāng)電機(jī)型號(hào)確定，磁場(chǎng)強(qiáng)度也就確定，因此電機(jī)的作動(dòng)單元可根據(jù)需要形成力矩環(huán)或速度環(huán)的閉環(huán)控制方式。電機(jī)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能優(yōu)越，運(yùn)動(dòng)加速度可達(dá)到 20g。同時(shí)，輸出力與通電電流成正比，可方便對(duì)輸出載荷的大小進(jìn)行控制調(diào)節(jié)。將電機(jī)控制器與上位機(jī)相連，可單獨(dú)對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制或與上位機(jī)通訊控制。電機(jī)控制器提供AD 輸入接口，可以將外部載荷傳感器信號(hào)輸入形成閉環(huán)控制，或采用電機(jī)控制器的命令將信號(hào)讀出進(jìn)行顯示和存儲(chǔ)。扭轉(zhuǎn)方向采用微型直流電機(jī)與減速器配合使用，可在保證 0.0068 度的角度控制精度下輸出 1N·m 大小以內(nèi)的扭矩。采用與直線動(dòng)動(dòng)方向相同的控制器對(duì)扭轉(zhuǎn)方向的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制。扭矩的大小同樣可以通過外部扭矩傳感器測(cè)量得到后輸入到控制器進(jìn)行處理。試驗(yàn)機(jī)的控制裝置為全數(shù)字閉環(huán)控制系統(tǒng)，兩種控制模式（載荷、位移）可根據(jù)需要自由選擇。由于位移控制的精度極高（最大分辨率 1um），經(jīng)標(biāo)定可以將位移信號(hào)用作應(yīng)變信號(hào)。軸向運(yùn)動(dòng)與扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由獨(dú)立的控制器分別控制，兩通道可無(wú)干擾的異步工作，也可同步協(xié)調(diào)工作?？刂撇ㄐ斡梢羧﹄姍C(jī)控制器的內(nèi)部數(shù)字寄存器產(chǎn)生，可生成三角波、正弦波、方波、斜波、梯形波等各種控制波形。合理的設(shè)置拉扭方向的控制方式及波形、頻率，可實(shí)現(xiàn)比例路徑和各種非比例路徑的加載，用于研究金屬、非金屬材料在多軸非比例加載條件下的力學(xué)響應(yīng)。通過將電機(jī)控制器與上位機(jī)相連，可以把試驗(yàn)過程中的載荷、位移信號(hào)在上位機(jī)實(shí)時(shí)顯示、控制或存儲(chǔ)以備后續(xù)處理。音圈電機(jī)控制器可以解釋和執(zhí)行 ASCII 碼命令，可利用 VB 或 Delphi 等編程語(yǔ)言制作疲勞試驗(yàn)程序界面，形成上位機(jī)對(duì)音圈電機(jī)的控制?？刂破鲗?duì)單條指令的解釋時(shí)間不超過 200μs，可以滿足疲勞試驗(yàn)動(dòng)態(tài)響應(yīng)要求。自主開發(fā)的疲勞試驗(yàn)程序功能主要包括初始化電機(jī)控制器的控制參數(shù)，對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)如軸向力、位移、扭矩、轉(zhuǎn)角進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示和存儲(chǔ)，設(shè)定試驗(yàn)參數(shù)，對(duì)電機(jī)進(jìn)行位移和載荷方式保護(hù)等。 技術(shù)水平及專利與獲獎(jiǎng)情況：試驗(yàn)機(jī)具有精度高、響應(yīng)快、功耗小、易操作等主要特點(diǎn)。拉扭電機(jī)及拉扭傳感器均為美國(guó)原裝進(jìn)口。拉伸載荷±100N；扭轉(zhuǎn)載荷±1Nm；位移行程 50mm；頻率 0.01-80Hz。 [1] 專利：微型寬頻拉-扭疲勞試驗(yàn)機(jī)，申請(qǐng)?zhí)枺?004200298116，已授權(quán)。 [2] 專利：高頻響應(yīng)高溫拉-扭疲勞引伸計(jì)，申請(qǐng)?zhí)枺?004100721891 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測(cè)：將單軸疲勞模型應(yīng)用到多軸情況已不能滿足現(xiàn)代工業(yè)的設(shè)計(jì)要求，因此材料多軸疲勞的試驗(yàn)研究已成為疲勞領(lǐng)域的重要課題。隨著新材料，如高分子材料，電子材料的涌現(xiàn)，對(duì)其力學(xué)性能的試驗(yàn)研究有很大的需求。 應(yīng)用領(lǐng)域：材料的力學(xué)性能試驗(yàn)，包括單軸拉伸，扭轉(zhuǎn)，拉扭復(fù)合的疲勞試驗(yàn)。 合作方式及條件：可提供現(xiàn)成產(chǎn)品，或技術(shù)轉(zhuǎn)讓。 

本項(xiàng)目通過在Cu-Cr原位復(fù)合材料中加入稀土來提高銅合金的導(dǎo)電率，同時(shí)還能有效提高合金的強(qiáng)度和抗軟化溫度。加入微量合金元素Zr、Ag提高合金的強(qiáng)度和抗軟化溫度。在Cu-15%Cr合金中加入微合金元素Zr的Cu-15%Cr-0.15%Zr合金，由于Zr的加入可使材料的抗拉強(qiáng)度提高8%左右，并減緩?fù)嘶鹛幚頃r(shí)強(qiáng)度的下降速度，即提高抗軟化溫度30～50℃。中間熱處理溫度在450℃時(shí)所得綜合性能最佳，在應(yīng)變量η=8.63時(shí)，形變Cu-15%Cr原位復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度可以達(dá)到995MPa，導(dǎo)電率為75%IACS。CuNb合金經(jīng)大量拉拔變形后，形成的Nb纖維分布在Cu基體上，Cu-20%Nb（體積分?jǐn)?shù)%）復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度接近2000MPa。

1、塑料注射成型仿真及優(yōu)化 2、塑料產(chǎn)品工藝分析及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如汽車內(nèi)外飾件、精密電子產(chǎn)品外殼等

隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，全球變暖、能源危機(jī)以及白色污染等問題日趨嚴(yán)重，應(yīng)對(duì)這些全球關(guān)注的焦點(diǎn)問題，生物降解塑料發(fā)揮著無(wú)可替代的積極作用。目前商業(yè)化的生物降解塑料主要有 PLA、PBAT、PHA、PBS 等，由于價(jià)格居高不下，這大大地制約了其大規(guī)模應(yīng)用。本技術(shù)將生物降解塑料和成本低廉的淀粉進(jìn)行共混改性，一方面降低其成本，另一方面維持生物降解塑料較高的力學(xué)性能。本技術(shù)制備的復(fù)合材料成本低、性能好（可滿足多種用途）。 創(chuàng)新要點(diǎn)：淀粉含量高（>40wt%），性能好。 效益分析：可根據(jù)用戶具體需要分析。

原料預(yù)處理單元，用于將廢棄橡膠中的金屬與橡膠分離和并切割橡膠形成膠粒； 進(jìn)料單元，與原料預(yù)處理單元連接，用于實(shí)現(xiàn)密封無(wú)氧進(jìn)料熱解反應(yīng)單元，與進(jìn)料單元連接，包括反應(yīng)器以及纏繞于所述反應(yīng)器外部的加熱線圈，加熱線圈以電磁輻射的方式對(duì)反應(yīng)器供熱以使原料熱解形成油氣混合物，反應(yīng)器下端設(shè)有炭黑出料口，上端設(shè)有油氣出氣口；炭黑收集/精制單元，與所述炭黑出料口連接；油氣冷凝單元，與油氣出氣口連接，包括換熱器和油品收集罐，換熱器用于冷凝所述油氣混合物形成初級(jí)油品和可燃?xì)猓推肥占抻糜谑占龀跫?jí)油品；油品收集/精制單元，與油品收集罐連接；燃?xì)鈨艋?發(fā)電單元，用于凈化所述換熱器產(chǎn)生的可燃?xì)?，并通過所述可燃?xì)獍l(fā)電以及廢水處理單元，用于處理來自所述燃?xì)鈨艋?發(fā)電單元和所述油品收集/精制單元產(chǎn)生的廢水。通過上述過程，目前該技術(shù)的設(shè)備已經(jīng)研發(fā)完成、運(yùn)行可靠，可以實(shí)現(xiàn)廢棄橡膠材料的循環(huán)再利用。