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一種鈦合金高溫防護(hù)涂層，其特征在于：所述涂層為由 20~40wt% 非晶二氧化硅粒子彌散分布在玻璃基體中形成的非晶二氧化硅-玻璃 復(fù)合涂層。其中：復(fù)合涂層中玻璃基體的原料組成為：30~40 質(zhì)量份 的二氧化硅，20~30 質(zhì)量份的氧化硼，2~5 質(zhì)量份的氧化鋁，5~15 質(zhì) 量份的氧化鎂，5~15 質(zhì)量份的氧化鈣，10~20 質(zhì)量份的氧化鈉。一種 如上所述鈦合金防護(hù)涂層的制備方法：包括玻璃粉體的制備、復(fù)合涂 層用料漿的制備、鈦合金表面的預(yù)處理、料漿的涂覆以及復(fù)合涂層的 燒結(jié)。本發(fā)明制備的復(fù)合涂層可以在較低的溫度內(nèi)燒結(jié)，并具有優(yōu)異 的高溫抗氧化性能；同時本發(fā)明所述復(fù)合涂層的原料成本低，制備工 藝簡單易行，適于工業(yè)化生產(chǎn)。

懸賞金額：10萬元 發(fā)榜企業(yè)：深圳市豪龍新材料技術(shù)有限公司  需求領(lǐng)域：精細(xì)化工 產(chǎn)業(yè)集群：先進(jìn)材料產(chǎn)業(yè)集群 技術(shù)關(guān)鍵詞：光刻樹脂; 光刻膠; 特種硅樹脂; 高性能硅橡膠; 紫外光固化技術(shù)

鋁及其合金是工程應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)材料之一。傳統(tǒng)的鋁合金零件通過鑄造、鍛造和粉末冶金等方法制造，與這些傳統(tǒng)制造過程相關(guān)的工具設(shè)備增加了制造成本和交付周期。3D打印技術(shù)由于為制造設(shè)計提供了豐富的自由度而廣泛應(yīng)用于工程零件的制造。現(xiàn)有3D打印技術(shù)中，選擇性激光熔化（SLM）是發(fā)展最為廣泛的方法之一。但是SLM工藝中的冶金缺陷如許多裂紋、球化和氣孔導(dǎo)致只有有限數(shù)量的金屬適合該種工藝，且具備滿足要求的密度、微觀結(jié)構(gòu)和強度。 中南大學(xué)粉末冶金研究院李瑞迪研究員和新西蘭奧克蘭大學(xué)、中車工業(yè)研究院有限公司等單位合作通過對合金元素進(jìn)行調(diào)控和熱處理工藝的探索，發(fā)展了一種適用于SLM制備工藝，具有良好抗裂性和高強度Al-Mg-Si-Sc-Zr合金。相關(guān)論文以題為“Developing a high-strength Al-Mg-Si-Sc-Zr alloy for selective laser melting: crack-inhibiting and multiple strengthening mechanisms”于4月13日在金屬材料頂級期刊《Acta Materialia》在線發(fā)表。 在該項工作中，研究人員設(shè)計了一系列Al-Mg（-Si）-Sc-Zr合金，并用霧化合金粉末進(jìn)行3D打印制備。在沒有Si元素的情況下，Al-xMg-0.2Sc-0.1Zr（x=1.5,3.0,6.0wt.%）合金在制備過程中均易發(fā)生熱裂紋，平均裂紋密度隨Mg含量的增加而增大。發(fā)現(xiàn)在Al-6Mg-0.2Sc-0.1Zr合金中加入1.3wt%的Si能夠有效地抑制SLM過程中的熱裂紋，同時細(xì)化制備合金的微結(jié)構(gòu)，從而提高打印試樣的力學(xué)性能。 圖1：不同成分的打印樣品晶粒尺寸和形貌EBSD分析結(jié)果：（a）1.5 wt%Mg，合金1；（b）3.0 wt%Mg，合金2；（c）6.0 wt%Mg，合金3；（d）6.0 wt%Mg+1.3 wt%Si，合金4。晶體學(xué)取向用倒極圖（IPF）表示。 圖2：Mg和Si元素對試樣斷裂行為的影響。（a）不同合金成分（合金1，合金2，合金3，合金4）的拉應(yīng)力應(yīng)變曲線。（b-e）合金1（b）、合金2（c）、合金3（d）、合金4（e）的斷口SEM圖像。 通過對合金成分的進(jìn)一步微調(diào)，研究人員設(shè)計了一種新型合金Al-8.0Mg-1.3Si-0.5Mn-0.5Sc-0.3Zr。這種新合金具有明顯的細(xì)化微觀組織，由亞微米胞體和胞體中存在的共晶Al3（Sc，Zr）納米粒子（2-15nm）和粒間Al-Mg2Si共晶（Mg2Si直徑10-100nm）組成。打印試樣中形成了高密度的層錯和獨特的9R相。試樣的拉伸強度和延伸率分別達(dá)到497MPa和11%。經(jīng)過時效處理后，試樣的拉伸強度達(dá)到550MPa，塑性在8%～17%之間。除了固溶強化、晶界強化和納米顆粒強化外，高密度層錯也有助于強化。 圖3：不同組分（a1-4）合金#4；（b1-4）合金#5的SLM打印樣品的細(xì)晶區(qū)TEM圖像：（a1-2）合金4的胞狀結(jié)構(gòu)；（a3-4）合金的柱狀結(jié)構(gòu)；（b1-5）合金（b2）的胞狀結(jié)構(gòu)是（b1）的暗場圖像；（b3-4）合金的柱狀組織#5；圖（a2），（a4），（b2）和（b4）顯示了晶間共晶組織；（b5）是SLM-printed Alloy#5細(xì)胞的干HAADF圖像和主要元素（Al、Mg、Si、Sc、Mn和Zr）的相應(yīng)EDX圖譜。 圖4：（a）SLM打印合金#5時效前后的拉伸應(yīng)力應(yīng)變曲線。曲線“#5”表示打印合金#5；曲線“#5-HT1”表示360℃時效8h的合金#5；曲線“#5-HT2”表示300℃時效8h的合金#5。（b）在合金#5-HT2斷裂處拉伸試樣的透射電鏡顯示具有高密度位錯和SFs的變形組織。（c）沿[001]方向的變形亞晶中滑移帶和滑移方向的HRTEM圖像。（d）在（-100）面上用（c）圖中標(biāo)記區(qū)域的傅里葉逆變換圖像顯示出高密度位錯。 這項研究成果通過在原有3D打印Al-Mg-Sc-Zr合金中添加Si元素，形成了精細(xì)打印微觀組織，獲得了無裂紋的打印合金成分。隨后通過熱處理時效工藝引入高密度層錯并細(xì)化晶粒，開發(fā)出了一種具有低熱裂敏感性和高強度的新型鋁鎂合金。這項工作提供了一種解決和消除SLM工藝中的冶金缺陷的鋁鎂合金成分設(shè)計方法和熱處理工藝，推動了SLM制造技術(shù)的工程應(yīng)用。

本成果針對鎂合金生產(chǎn)與應(yīng)用過程中的關(guān)鍵問題，成功開發(fā)了鎂合金目標(biāo) 產(chǎn)品的集成應(yīng)用技術(shù)和循環(huán)利用技術(shù)，打通了目標(biāo)產(chǎn)品的合金開發(fā)、產(chǎn)品設(shè)計、 材料加工、產(chǎn)品生產(chǎn)、產(chǎn)品應(yīng)用和合金廢料返回利用的整個技術(shù)鏈條和循環(huán)過程。 主要創(chuàng)新成果為：1）發(fā)明了一批高品質(zhì)鎂合金。2）開發(fā)和發(fā)明了高質(zhì)量鑄造產(chǎn) 品高效環(huán)保加工技術(shù)和成套的型材擠壓技術(shù)，成功制備了世界上最大規(guī)格的中 空型材；大幅度提高了鑄件的成品率。3）首次創(chuàng)新開發(fā)了 “重質(zhì)夾雜逆向自凈 化”的“反向"過濾技術(shù)和成套裝備，攻克了過濾精煉能力快速衰減的國際難題。 4）建立了鎂合金材料及產(chǎn)品服役性能數(shù)據(jù)庫，開發(fā)了專家預(yù)測系統(tǒng)及先進(jìn)的鎂 產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)系統(tǒng)，建成了國內(nèi)外第一個綜合性的“鎂合金材料替換設(shè)計及產(chǎn)品 應(yīng)用技術(shù)開發(fā)平臺"，解決了鎂產(chǎn)品推廣應(yīng)用中新材料和新產(chǎn)品脫節(jié)的瓶頸問題。 成功開發(fā)了 200余款（種）鎂合金及鑄造產(chǎn)品、300多種規(guī)格高品質(zhì)鎂合金 管型材和兩大系列鎂合金氣體保護(hù)熔鑄和廢鎂回收再生裝備，已在1000多萬輛 汽車得到成功應(yīng)用，并已成功裝備軌道交通工具及軍工關(guān)鍵裝備上。節(jié)能效益非 常明顯，創(chuàng)造了顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。

本項目針對實際生產(chǎn)中存在的鋁合金機匣變色、耐磨性不夠高等困擾企業(yè)多 年的技術(shù)難題，經(jīng)過工藝改進(jìn)和優(yōu)化，開發(fā)出了納米尺度陽極氧化新技術(shù)，解決 了鋁合金機匣變色的技術(shù)難題。近5年來，采用納米陽極氧化新技術(shù)處理的鋁合 金機匣40余萬件，產(chǎn)生直接經(jīng)濟效益1200萬元，每年節(jié)約成本200萬元。同時, 在節(jié)能排放方面產(chǎn)生了巨大的社會效益。

本項目開發(fā)了一種全新概念的納米陶瓷制備新工藝新技術(shù)。它采用天然礦物和工業(yè)廢渣來取代高溫?zé)Y(jié)法中昂貴的納米陶瓷粉末，使制備成本大幅降低。用高溫溶膠－凝膠工藝從根本上解決了材料組成的不均勻性和殘留氣孔等問題，同時具有生產(chǎn)周期短、效率高、能耗低、制品的均勻性和可靠性好等優(yōu)點。開發(fā)的原位受控晶化技術(shù)不僅使材料的晶粒尺寸控制在納米級，而且還可對晶相數(shù)量和結(jié)晶形狀進(jìn)行有效控制，可獲得具有球狀或針狀晶體的納米微晶陶瓷。

本發(fā)明涉及生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及制備人造微環(huán)境的方法及其應(yīng)用。再生醫(yī)學(xué)的發(fā)展為應(yīng)對藥物治療難于見效的復(fù)雜重大疾病帶來了新的希望，逐漸成為臨床醫(yī)學(xué)發(fā)展的重要方向，有望成為繼藥物和器械治療之后下一個醫(yī)療健康行業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)。目前，再生醫(yī)學(xué)已在臨床成功地用于皮膚再生，關(guān)節(jié)軟骨重建，肌腱、脊髓損傷修復(fù)，免疫系統(tǒng)功能重建等，并在治療疑難病癥(如遺傳性疾病和心血管類疾病)和各類器官組織(如神經(jīng)、肝臟、心臟、胰腺等)修復(fù)和再生的動物模型和臨床試驗中顯示出良好效果。/line再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中，構(gòu)建人體復(fù)雜器官的結(jié)構(gòu)與功能替代物、解決人體器官移植的來源問題、或以組織工程手段修復(fù)受損組織器官是人們最早也是最終的夢想。在器官的修復(fù)與移植來源供不應(yīng)求的今天，人工器官替代物有著臨床應(yīng)用的巨大需求，而已經(jīng)批準(zhǔn)進(jìn)行臨床治療的人工替代物的種類還十分有限，主要集中在皮膚、角膜、軟骨等結(jié)構(gòu)與功能還較為簡單的器官上，其構(gòu)建的基本思路可大致分為兩種：人工合成替代材料與天然組織的脫細(xì)胞化基質(zhì)材料。/line然而，目前人工合成替代材料與天然組織的脫細(xì)胞化基質(zhì)材料仍有待改進(jìn)。/line根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述固相載體

研發(fā)生產(chǎn)的半球諧振微陀螺、圓盤多環(huán)微陀螺等10多款高性能、小尺寸、高可靠性MEMS微慣性傳感器，達(dá)到慣性級，在微小衛(wèi)星、微航天器等場合極具應(yīng)用潛力。與傳統(tǒng)的微陀螺相比，該陀螺無運動部件，抗沖擊性更好；同時該陀螺可以采用角速度檢測和角速度積分檢測兩種工作模式，極大的提升了其應(yīng)用場合與范圍。

左圖：表面二次諧波效應(yīng)示意圖；右圖：光學(xué)微腔增強表面非線性效應(yīng)。 二階非線性光學(xué)效應(yīng)是現(xiàn)代光學(xué)研究與應(yīng)用中最基本、最重要的非線性光學(xué)過程之一，被廣泛地用于實現(xiàn)頻率轉(zhuǎn)換、光學(xué)調(diào)制和量子光源等。由于結(jié)構(gòu)反演對稱性的限制，常用的硅基光子學(xué)材料往往不具備二階非線性電偶極響應(yīng)。借助材料的表面或界面，這種反演對稱性可以被打破，進(jìn)而誘導(dǎo)出二階非線性光學(xué)響應(yīng)。然而，傳統(tǒng)的表/界面非線性光學(xué)研究存在兩個重要挑戰(zhàn)：一是非線性轉(zhuǎn)換效率極低，即使在高強度的脈沖光激發(fā)下也僅能產(chǎn)生極少量的二階非線性光子；二是體相電四極響應(yīng)嚴(yán)重地干擾表面對稱性破缺誘導(dǎo)的非線性信號分析。 該項工作中，北京大學(xué)課題組利用超高品質(zhì)因子回音壁光學(xué)微腔極大增強光與物質(zhì)相互作用的優(yōu)勢，在二氧化硅微球腔中獲得了高亮度的二次諧波和二次和頻信號。為了充分發(fā)揮微腔“雙增強”效應(yīng)，研究人員發(fā)展了一種動態(tài)相位匹配方法，利用光學(xué)微腔中熱效應(yīng)和光學(xué)克爾效應(yīng)的相位調(diào)制，高效地實現(xiàn)了基波和諧波信號同時與微腔模式共振。實驗上獲得的二次諧波轉(zhuǎn)換效率達(dá)0.049% W-1，相比傳統(tǒng)表面非線性光學(xué)，該效率增強了14個數(shù)量級。左圖：實驗獲得的激發(fā)光和二次諧波光譜圖；右圖：動態(tài)相位匹配過程二次諧波功率變化。 研究人員進(jìn)一步通過對基波偏振和二次諧波模式場分布的測量分析，成功提取得到只有表面對稱性破缺誘導(dǎo)的非線性信號，排除了體相電四極響應(yīng)的干擾。這種表面對稱性破缺誘導(dǎo)的非線性信號有望作為一種超高靈敏度的無標(biāo)記“探針”，用來檢測和研究材料表面分子的結(jié)構(gòu)、排布、吸收等物理與化學(xué)性質(zhì)，為表面科學(xué)研究與應(yīng)用提供了一個全新的物理平臺；同時，該項研究發(fā)展的動態(tài)相位匹配機制具有普適性，可進(jìn)一步推廣到不同材料、不同形狀的光學(xué)諧振腔中，有望在非線性集成光子學(xué)中發(fā)揮重要作用。