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與醫(yī)用不銹鋼、普通鈦合金相比，形狀記憶合金醫(yī)療器械具有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）具有形狀記憶效應(yīng)和超彈性，可實(shí)現(xiàn)智能安裝；（2）低彈性模量，降低骨內(nèi)固定器應(yīng)力屏蔽效應(yīng)；（3）常恢復(fù)應(yīng)力，穩(wěn)定脊柱和牙齒矯形力；（4）大彈性回復(fù)，提高血管與非血管支架壓縮比；（5）失穩(wěn)剛度高，提高支架沖擊載荷下的穩(wěn)定性。本課題組前期從1991年開始研制鎳鈦形狀記憶合金下尿路擴(kuò)展支架、醫(yī)用腔道內(nèi)支架等醫(yī)療器械，并已部分投入了臨床使用。近期，在國家自然科學(xué)基金、江蘇省自然科學(xué)基金等資助下開發(fā)了針對復(fù)雜或多孔結(jié)構(gòu)記憶合金的表面改性新技術(shù)，通過改變表面結(jié)構(gòu)，獲得了表面貧Ni甚至無Ni、且具有良好組織相容性的記憶合金骨科植入材料以及良好血液相容性的記憶合金心血管植入材料；通過改進(jìn)自蔓延高溫合成技術(shù)，獲得了具有高生物力學(xué)相容性的多孔記憶合金受載硬組織替代材料。在此基礎(chǔ)上研制的高性能新型醫(yī)療器械在骨科內(nèi)固定、消化道狹窄與心血管介入治療等醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用前景。目前已經(jīng)申請并獲得6項(xiàng)發(fā)明專利與4項(xiàng)實(shí)用新型。

通過在金屬性1T-MoS2納米薄片的表面修飾Ni2+δOδ(OH)2-δ納米粒子顯著提高了該復(fù)合物催化劑在堿性條件下的HER催化性能(圖1)。通過一系列實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Ni2+δOδ(OH)2-δ本身是HER惰性，但可以作為共催化劑促進(jìn)堿性或中性HER中水分子的吸附劑分解，從而加速了1T-MoS2表面活性位點(diǎn)對氫離子的還原及分子氫(H2)的析出

非冷紅外探測系統(tǒng)相較制冷型探測系統(tǒng)具有功耗低、體積小、重量輕、成本低、性價(jià)比高等特點(diǎn)，是國際上第三代凝視型紅外探測技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)與難點(diǎn)。本項(xiàng)目攻克了納米氧化釩薄膜生長調(diào)控、大規(guī)模小像元非制冷紅外焦平面探測器制備、紅外輻射熱探測系統(tǒng)集成等關(guān)鍵技術(shù)，解決了微熱目標(biāo)探測、微熱光電轉(zhuǎn)換機(jī)制和微弱信號處理三大難題。系統(tǒng)NETD≤50mK,MRTD≤90 mK，總體技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平（部分指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先水平）。獲授權(quán)發(fā)明專利50項(xiàng)（美國專利2項(xiàng)），發(fā)表論文114篇；形成了全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)體系，打

為了提高智能手機(jī)3D曲面玻璃制備用石墨模具的壽命，本成果利用非電極式等離子電解專利技術(shù)快速實(shí)現(xiàn)大批量石墨粉體表面納米陶瓷改性，并采用傳統(tǒng)的模具制備生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)高性能長壽命石墨模具的制備。本產(chǎn)品優(yōu)勢有：（1）原材料石墨粉體不需要經(jīng)過表面處理，這樣可以節(jié)省大量成本，降低環(huán)境負(fù)擔(dān)及其相關(guān)費(fèi)用；（2）非電極式等離子電解專利技術(shù)為一站式置換技術(shù)，即在石墨粉體進(jìn)行表面清洗和活化同時(shí)實(shí)現(xiàn)陶瓷涂層沉積；（3）所制備的陶瓷涂層和石墨粉體具有優(yōu)異的結(jié)合力，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的溶膠-凝膠技術(shù)；（4）所制備的陶瓷涂層厚度為20納米，避免石墨模具在制備和使用過程中升降溫因熱不匹配而導(dǎo)致的開裂；（5）所開發(fā)的石墨模具中陶瓷組分均勻并量少，降低了原材料成本，避免傳統(tǒng)的石墨/陶瓷復(fù)合材料在制備和使用過程中升降溫因熱不匹配而導(dǎo)致的開裂，極大提高感應(yīng)加熱效率；（6）可采用傳統(tǒng)的石墨及其模具制備生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線技術(shù)的匹配，極大降低成本。 本項(xiàng)目組已經(jīng)制備出尺寸為175*110*30mm的石墨模具單件樣品，經(jīng)深圳某自動(dòng)化公司考核，在相同條件下該石墨模具壽命提高3倍，并且其成本基本不增加，具有巨大的市場前景。

本發(fā)明公開了一種高性能氯氧鎂水泥材料及其使用方法。該高性能氯氧鎂水泥材料，由以下重量份 的組分組成:磷渣粉 110-215 份，微-納米活性摻合料 20-90 份，輕燒氧化鎂 900-1070 份，波美度為 27-29Bé 的 MgCl2 水溶液 590 份。本發(fā)明利用磷渣粉中 P2O5 與氧化鎂-氯化鎂-水體系反應(yīng)及磷渣粉中玻璃體與 OH-發(fā)生火山灰

本項(xiàng)目采用五電弧協(xié)同增材制造，提高成形構(gòu)件的堆積效率；利用激光約束電弧，提高成形金屬構(gòu)件的表面精度，減小加工余量；構(gòu)筑出融合五電弧協(xié)同增材制造、激光穩(wěn)定電弧、高速攝像監(jiān)測、構(gòu)件成形尺寸三維測量、工藝數(shù)字化監(jiān)控等功能的多電弧協(xié)同增材制造裝備。 1、 形成復(fù)雜空間曲面構(gòu)件分區(qū)原則、切片方法與路徑規(guī)劃策略，建立五電弧協(xié)同增材制造高性能大型金屬構(gòu)件工藝方法、模型與窗口； 2、 研制出多電弧協(xié)同增材制造工藝規(guī)劃與系統(tǒng)總控軟件； 3、 開發(fā)了專用于高性能大型金屬構(gòu)件多電弧協(xié)同增材制造的專用金屬絲材。 實(shí)現(xiàn)大型艦船艉軸架、運(yùn)載火箭過渡端框架與高層建筑多向鋼節(jié)點(diǎn)的高質(zhì)量、高效率、低成本增材制造，并進(jìn)行組織與性能預(yù)測。 圖1 多電弧協(xié)同增材制造設(shè)備圖 圖2 多電弧協(xié)同增材制造典型產(chǎn)品 【技術(shù)優(yōu)勢】 項(xiàng)目成果有效解決了高性能大型金屬構(gòu)件采用電弧增材整體制造時(shí)，面臨的堆積效率較低，制造大型金屬構(gòu)件周期長；成形金屬構(gòu)件表面精度低，加工量較大；成形金屬構(gòu)件的晶粒粗大，各相異性明顯的難題，將目前大型金屬構(gòu)件電弧增材制造的效率提高到了新高度。 【技術(shù)指標(biāo)】 五束電弧協(xié)同增材制造裝備： 1）裝備包括 CMT電源5臺(tái)、六軸機(jī)器人系統(tǒng)3臺(tái)、激光系統(tǒng)、工藝數(shù)字化系統(tǒng)、三維測量系統(tǒng)、高速攝像系統(tǒng)與缺陷除去系統(tǒng)； 2）三維測量系統(tǒng)的測量范圍在300mm以內(nèi)，可測量金屬構(gòu)件壁厚最大尺寸不低于250mm，測量誤差在±1.0mm以內(nèi)； 3）可成形高度大于2m、長度大于5m、寬度大于3.5m的金屬構(gòu)件，變形控制在0.2mm/100mm以內(nèi)； 4）堆積效率≥1800cm3/h，連續(xù)工作時(shí)間不低于360小時(shí)； 五束電弧協(xié)同增材制造工藝總體軟件： 1）具有模型解析重構(gòu)、子模型選擇、分區(qū)切片與9軸工藝路徑規(guī)劃、曲面切片、G代碼及機(jī)器人離線編程代碼生成、多電弧協(xié)同增材制造系統(tǒng)控制功能與工藝數(shù)據(jù)庫； 2）可實(shí)現(xiàn)金屬構(gòu)件組織、性能預(yù)測及成形質(zhì)量主動(dòng)控制，并顯示構(gòu)件材料 CCT圖； 3）模型解析、拓?fù)渲貥?gòu)時(shí)間低于10分鐘，切片輪廓精度優(yōu)于±0.1mm，單層切片時(shí)間＜2s。 4）支持2000萬以上三角形面片、尺寸4m以上STL模型； 5）支持任意空間曲面模型的路徑規(guī)劃，成形尺寸≥4000mm； 6）支持 6軸機(jī)器人+3軸龍門式床身協(xié)同控制的9軸工藝路徑規(guī)劃，成形效率達(dá) 1800cm3/h，全程誤差≤0.5%，路徑輸出方式為G代碼、機(jī)器人離線編程代碼； 7）工藝數(shù)據(jù)庫覆蓋控制系統(tǒng)參數(shù)及工藝及材料參數(shù)，并建立典型工藝參數(shù)，加工誤差范圍≤0.5%；

為了提高智能手機(jī)3D曲面玻璃制備用石墨模具的壽命，本項(xiàng)目組利用非電極式等離子電解專利技術(shù)快速實(shí)現(xiàn)大批量石墨粉體表面納米陶瓷改性，并采用傳統(tǒng)的模具制備生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)高性能長壽命石墨模具的制備。本產(chǎn)品優(yōu)勢有：（1）原材料石墨粉體不需要經(jīng)過表面處理，這樣可以節(jié)省大量成本，降低環(huán)境負(fù)擔(dān)及其相關(guān)費(fèi)用；（2）非電極式等離子電解專利技術(shù)為一站式置換技術(shù)，即在石墨粉體進(jìn)行表面清洗和活化同時(shí)實(shí)現(xiàn)陶瓷涂層沉積；（3）所制備的陶瓷涂層和石墨粉體具有優(yōu)異的結(jié)合力，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的溶膠-凝膠技術(shù)；（4）所制備的陶瓷涂層厚度為20納米，避免石墨模具在制備和使用過程中升降溫因熱不匹配而導(dǎo)致的開裂；（5）所開發(fā)的石墨模具中陶瓷組分均勻并量少，降低了原材料成本，避免傳統(tǒng)的石墨/陶瓷復(fù)合材料在制備和使用過程中升降溫因熱不匹配而導(dǎo)致的開裂，極大提高感應(yīng)加熱效率；（6）可采用傳統(tǒng)的石墨及其模具制備生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線技術(shù)的匹配，極大降低成本。 本項(xiàng)目組已經(jīng)制備出尺寸為175*110*30mm的石墨模具單件樣品，經(jīng)深圳某自動(dòng)化公司考核，在相同條件下該石墨模具壽命提高3倍，并且其成本基本不增加，具有巨大的市場前景。

汽車工業(yè)和與之相關(guān)的輪胎工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)。我國已成為全球最大的汽車和輪胎生產(chǎn)和消費(fèi)國，但我國輪胎的生產(chǎn)技術(shù)水平與發(fā)達(dá)國家相比存在較大差距，國內(nèi)輪胎企業(yè)生產(chǎn)的基本上都是中低檔輪胎，在國際市場上受到限制。 發(fā)展具有低滾動(dòng)阻力、高抗?jié)窕浴⒏吣湍バ浴⒏呤褂脡勖母咝阅茌喬ィ钱?dāng)前世界輪胎工業(yè)的發(fā)展方向，對廣東和全國輪胎產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，對節(jié)省燃油、降低汽車尾氣排放對大氣的污染、節(jié)省橡膠和相關(guān)原材料、減少汽車安全事故，具有重要的經(jīng)濟(jì)意義和社會(huì)意義。在全國推廣應(yīng)用高性能輪胎，

（1）研發(fā)了系列新型高強(qiáng)高韌鑄造輕合金材料，支撐了復(fù)雜鑄件性能提升。 1）研發(fā)出一種新型高強(qiáng)韌鋁硅合金。開發(fā)出一種新型高強(qiáng)韌鋁硅合金及其制備方法；提出一種混合稀土和Sr元素的復(fù)合變質(zhì)方法，縮小枝晶間距并細(xì)化共晶硅；研究出合適的熱處理制度；闡明了變質(zhì)劑組成與含量對變質(zhì)效果的影響規(guī)律，基于此顯著提高了鋁硅合金的綜合力學(xué)性能。有效解決了現(xiàn)有鋁合金鑄件易發(fā)生的裂紋、伸長率低、屈服強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)等缺陷和問題。 2）研發(fā)出一種低成本高強(qiáng)耐熱稀土鎂合金。開發(fā)出一種添加低成本混合稀土的新型多元稀土鎂合金材料；揭示了混合稀土對鎂合金相變規(guī)律的影響機(jī)制；研究出準(zhǔn)晶增強(qiáng)稀土鎂合金的高溫固溶T6熱處理工藝；開發(fā)出兼具優(yōu)良的室溫與高溫力學(xué)性能的低成本稀土鎂合金；解決了現(xiàn)有鎂合金鑄件易產(chǎn)生冷隔、強(qiáng)度低、韌性差等問題。 3）研發(fā)出一種新型高強(qiáng)韌鈦合金。開發(fā)出一種α+β型雙相高強(qiáng)高韌鈦合金，揭示了合金在凝固-熱等靜壓-熱處理過程中微觀組織的演變規(guī)律；研究出調(diào)控相組成及相形態(tài)的雙級固溶時(shí)效熱處理制度，形成了以等軸和籃網(wǎng)為主要特征的基體組織，使合金的強(qiáng)度和韌性同步提升。解決了現(xiàn)有鑄造鈦合金強(qiáng)度和韌性偏低、鑄造成形性差等問題。 （2）研發(fā)了鑄造全流程模擬仿真系統(tǒng)，提出了高效的單件化鑄造數(shù)值模擬方法，實(shí)現(xiàn)了高性能復(fù)雜鑄件的數(shù)字化工藝設(shè)計(jì)。 1）提出了一種鑄造原輔材料熱物性參數(shù)高精度求解方法。提出了基于實(shí)驗(yàn)測溫與數(shù)值模擬反求的熱物性參數(shù)求解方法，實(shí)現(xiàn)了面向數(shù)值模擬的熱物性參數(shù)高精度求解；建立了反熱傳導(dǎo)法求解鑄件/鑄型界面換熱系數(shù)的數(shù)學(xué)模型,降低了界面關(guān)鍵參數(shù)求解誤差；研發(fā)了高精高效的熱物性參數(shù)反求平臺(tái)-華鑄PIS，創(chuàng)建了鑄造原輔材料高精度熱物性參數(shù)數(shù)據(jù)庫。 2）研發(fā)了鑄造合金熔煉-復(fù)雜鑄件充型凝固-熱處理的鑄造多物理場全流程高效模擬平臺(tái)。建立了電磁、速度、壓強(qiáng)、濃度、溫度的多物理場耦合數(shù)學(xué)模型，自主研發(fā)了從鑄造合金熔煉到復(fù)雜鑄件充型凝固到熱處理的鑄造全流程模擬仿真平臺(tái)，為鑄造工藝優(yōu)化提供了工具；提出一種數(shù)據(jù)內(nèi)存動(dòng)態(tài)自適應(yīng)劃分技術(shù)，解決了SOLA流動(dòng)場求解數(shù)據(jù)耦合干擾難題，實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模鑄造流動(dòng)場模擬問題的并行高效求解。 3）提出縮孔縮松缺陷定量預(yù)測與單件化模擬工藝優(yōu)化方法。提出雙高分配原則縮孔縮松預(yù)測模型，解決了復(fù)雜鑄件縮孔縮松高精度預(yù)測難題；提出了針對高性能復(fù)雜鑄件不同批次的單個(gè)鑄件模擬方法，建立關(guān)鍵工藝參數(shù)波動(dòng)對典型缺陷的多元回歸關(guān)系模型，實(shí)現(xiàn)了基于單件化模擬仿真的高性能復(fù)雜鑄件缺陷控制與工藝優(yōu)化。 （3）建立了鑄件生產(chǎn)全生命周期的單件化柔性化質(zhì)量管理模型，實(shí)現(xiàn)了高性能復(fù)雜鑄件質(zhì)量問題的單件化、全過程、全要素溯源。 1）創(chuàng)建了基于PLM理論和TQM理論的鑄件單件化管理模型。基于產(chǎn)品全生命周期PLM理念以及多智能體技術(shù)，構(gòu)建了鑄造串并聯(lián)多工位單件化的缺陷溯源模型；建立鑄件單件及作業(yè)過程信息模型和組批、混批、拆批模式下單件自動(dòng)生成、感知、標(biāo)記、進(jìn)度跟蹤的控制機(jī)制，實(shí)現(xiàn)高性能復(fù)雜鑄件單件化缺陷溯源。 2）創(chuàng)建了支持業(yè)務(wù)即時(shí)重構(gòu)的參數(shù)配置式多維度鑄造柔性化管理模型。創(chuàng)建了支持鑄造數(shù)字化管理系統(tǒng)業(yè)務(wù)即時(shí)重構(gòu)的參數(shù)配置式多維度鑄造柔性化管理模型，解決了剛性管理系統(tǒng)可重用性低、應(yīng)變能力弱和實(shí)施周期長的難題，支撐不同領(lǐng)域不同類型鑄造企業(yè)隨環(huán)境變化、自身發(fā)展等柔性進(jìn)行的組織變革、流程變更和管理改善，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)按需柔性化管理。 3）創(chuàng)建了基于TLBO\GA\BSA元啟發(fā)式算法優(yōu)化理論的鑄造智能化管理模型。創(chuàng)建基于改進(jìn)性教與學(xué)算法（TLBO）、遺傳算法（GA）、回溯搜索算法（BSA）等元啟發(fā)式算法優(yōu)化理論的鑄造智能化管理模型和技術(shù)，解決了鑄件異步熱工序組爐復(fù)雜條件下工序生產(chǎn)調(diào)度IPPS組合優(yōu)化難題，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)智能決策管理以及多品種大容量鑄件高效生產(chǎn)。