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成果創(chuàng)新點(diǎn) 團(tuán)隊(duì)以加工路線圖為指導(dǎo)，研發(fā)能源環(huán)境為應(yīng)用導(dǎo)向 的微孔功能膜、信息顯示為應(yīng)用導(dǎo)向的光學(xué)膜和可持續(xù)農(nóng) 業(yè)發(fā)展的功能農(nóng)膜，力爭(zhēng)建成具有國(guó)際影響力、服務(wù)我國(guó) 高性能薄膜產(chǎn)品研發(fā)的基地。成果基于薄膜加工參數(shù)空間 材料基因圖譜可實(shí)現(xiàn)多重尺度結(jié)構(gòu)精確調(diào)控，解決了行業(yè) 薄膜結(jié)構(gòu)、形貌穩(wěn)定性差，力學(xué)性能低，厚度波動(dòng)大、產(chǎn) 品一致性差，成品率低，生產(chǎn)效率低下等關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)。 技術(shù)成熟度

團(tuán)隊(duì)以加工路線圖為指導(dǎo)，研發(fā)能源環(huán)境為應(yīng)用導(dǎo)向的微孔功能膜、信息顯示為應(yīng)用導(dǎo)向的光學(xué)膜和可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展的功能農(nóng)膜，力爭(zhēng)建成具有國(guó)際影響力、服務(wù)我國(guó)高性能薄膜產(chǎn)品研發(fā)的基地。成果基于薄膜加工參數(shù)空間材料基因圖譜可實(shí)現(xiàn)多重尺度結(jié)構(gòu)精確調(diào)控，解決了行業(yè)薄膜結(jié)構(gòu)、形貌穩(wěn)定性差，力學(xué)性能低，厚度波動(dòng)大、產(chǎn)品一致性差，成品率低，生產(chǎn)效率低下等關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)。 

具有微納多孔結(jié)構(gòu)的聚四氟乙烯（PTFE）微孔材料在高效過(guò)濾、防水透聲、高端織物、醫(yī)療器械等國(guó)民經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵材料。但是，由于PTFE材料極難加工，近五十年來(lái)，只有美國(guó)Gore公司開(kāi)發(fā)的拉伸法實(shí)現(xiàn)了PTFE微孔產(chǎn)品的大規(guī)模商品化生產(chǎn)，產(chǎn)值高達(dá)百億。但是，拉伸法存在的一些頑固問(wèn)題仍然沒(méi)有得到解決，如產(chǎn)品均勻性、產(chǎn)品孔徑與孔隙率的。本成果顛覆傳統(tǒng)拉伸法，創(chuàng)造性地提出了基于剪切誘導(dǎo)原位成纖工藝，巧妙地解決了存在半個(gè)多世紀(jì)的問(wèn)題，可制備具有高孔隙率、小孔徑、高強(qiáng)度的高性能PTFE微孔材料，并且可根據(jù)生產(chǎn)需求靈活調(diào)整產(chǎn)品宏觀性狀與微觀結(jié)構(gòu)，僅通過(guò)簡(jiǎn)單的工藝參數(shù)調(diào)整，即可實(shí)現(xiàn)具有不同微觀結(jié)構(gòu)的平板膜、纖維、中空纖維膜、微孔泡沫等批量化生產(chǎn)。與拉伸法相比，本成果工藝靈活、設(shè)備簡(jiǎn)單、能耗顯著降低、無(wú)環(huán)境污染，具有良好的產(chǎn)業(yè)化潛力。此外，本成果提供了一種具有普適性的PTFE微孔材料改性方法，可以通過(guò)先進(jìn)的復(fù)合工藝實(shí)現(xiàn)具有高導(dǎo)電、高導(dǎo)熱等功能化PTFE材料，有效填補(bǔ)市場(chǎng)空白。圍繞本成果，已發(fā)表多篇國(guó)際論文、申請(qǐng)四項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利、兩項(xiàng)海外專(zhuān)利，在油水/固液分離、先進(jìn)織物等領(lǐng)域具有良好應(yīng)用前景，相關(guān)產(chǎn)品已成功驗(yàn)證并得到多方行業(yè)內(nèi)專(zhuān)家認(rèn)可。

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種微孔曝氣器，包括曝氣管道、曝氣發(fā)生器，曝氣管道下方設(shè)置有若干根固定柱，固定柱上方同軸連接伸縮柱，固定柱下方安裝固定底板，固定底板下設(shè)置抓地釘；每根伸縮柱上端與曝氣管道連接，在曝氣管道上開(kāi)設(shè)有多個(gè)出氣口，每個(gè)出氣口上安裝有一個(gè)曝氣裝置組件，所述的曝氣裝置組件包括曝氣外套筒、曝氣內(nèi)套筒、曝氣內(nèi)管、曝氣擴(kuò)散筒及曝氣罩層。本實(shí)用新型的曝氣器具有較好的曝氣作用，達(dá)到污水處理和凈化的目的，曝氣裝置不會(huì)被堵塞，且曝氣的深度可調(diào)。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，性能穩(wěn)定，且可進(jìn)行擴(kuò)展，成本較低。

近期，大氣污染呈現(xiàn)新特點(diǎn)，重金屬離子、細(xì)菌的含量呈上升趨勢(shì)。針對(duì)目前日益嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種多功能空氣凈化膜。該空氣凈化膜可通過(guò)復(fù)雜的物理、化學(xué)多重相互作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)菌和 PM2.5 粒子的捕獲；并且在光照條件下，聚合物可以將氧氣分子激發(fā)出活性氧，用于殺傷細(xì)菌。該空氣凈化膜對(duì) PM2.5 的去除率為 83% 以上；對(duì)細(xì)菌的殺傷率超過(guò) 95% 。與市面上大多空氣凈化產(chǎn)品相比，該空氣凈化膜具有高效吸附有害物質(zhì)、高效的抗菌效果、高效消除封閉空間 PM2.5 、不會(huì)產(chǎn)生二次污染等多方面優(yōu)勢(shì)。

專(zhuān)利名稱(chēng)：

1.工藝過(guò)程及設(shè)備 （1）制備原理：在基體材料表面浸涂液體，經(jīng)過(guò)低溫干燥，形成多功能陶瓷保護(hù)，保護(hù)薄膜與基體材料為分子間結(jié)合，構(gòu)成牢固結(jié)合的整體。 （2）工藝過(guò)程：對(duì)需要制膜的基體材料或部件進(jìn)行清洗—涂覆陶瓷膜涂覆液—低溫干燥。 （3）投資特點(diǎn)：生產(chǎn)模式?jīng)Q定設(shè)備投資，最小規(guī)模的非自動(dòng)化生產(chǎn)模式，設(shè)備投資10-15萬(wàn)元（不包括廠房基礎(chǔ)建設(shè)），大規(guī)模的自動(dòng)化生產(chǎn)模式，設(shè)備投資約600萬(wàn)元。 （4）設(shè)備：基體材料、零部件清洗設(shè)備；噴涂、浸涂或刷涂設(shè)備；干燥設(shè)備；中間運(yùn)輸傳送設(shè)備；車(chē)間要求無(wú)塵干燥。 2.膜的功能及特點(diǎn) （1）高硬度及良好的耐磨性：多功能陶瓷保護(hù)膜具有比鋼鐵等金屬材料更高的硬度，涂于非金屬材料、金屬材料及其零部件上能防止其表面被磨損。 （2）良好的耐腐蝕性：多功能陶瓷保護(hù)膜具有良好的耐鹽霧腐蝕、耐酸堿腐蝕、和耐氧化腐蝕的能力，可以避免鋼鐵表面的腐蝕和銹蝕，可以避免鋁、銅等有色金屬表面因腐蝕而失去原有光澤。 （3）任意可調(diào)的表面顏色：多功能陶瓷保護(hù)膜為無(wú)色透明膜，涂于金屬、非金屬表面能顯示其原有材料的品質(zhì)，也可以加入顏色，使基材顯示出比原表面更加亮麗的色彩。 （4）可用于任意的基材：多功能陶瓷保護(hù)膜與各種基材表面都具有良好的結(jié)合性能，可制備于各種金屬和非金屬表面。 （5）良好的耐高溫特性：多功能陶瓷保護(hù)膜具有良好的耐高溫性能，不會(huì)因?yàn)楦邷亍⑤椪斩匣⒆冃浴⒚撀涠ピ械谋Ｗo(hù)能力。 （6）良好的韌性：多功能陶瓷保護(hù)膜具有良好的韌性，制備于金屬表面不會(huì)因?yàn)榻饘俨考膹澢屏眩苽溆诓ＡУ却嘈苑墙饘俨牧媳砻婺芴岣咂漤g性，減少脆性損壞。 （7）美觀特性：多功能陶瓷保護(hù)膜具有良好的平流特性，涂在基體材料表面能夠形成平滑的表面，掩蓋原表面的微觀不平的形貌，使其美觀亮麗。 （8）任意可調(diào)的膜厚：多功能陶瓷保護(hù)膜膜厚可在1-50微米范圍內(nèi)變動(dòng)，對(duì)于需要保持緊密尺寸的零部件，可以涂薄層膜，其余情況可以根據(jù)需要涂覆多層膜，以達(dá)到需要功能目的厚度。 應(yīng)用范圍： （1）用于裝飾性鋁合金：裝飾性鋁合金表面受到大氣的腐蝕會(huì)變色，一些裝飾性鋁合金部件在使用過(guò)程中還會(huì)經(jīng)受不同酸堿度的洗滌液的清洗和人工的擦拭，在其表面留下小的腐蝕痕跡，慢慢改變其表面狀態(tài)，失去它初始時(shí)的光澤和裝飾效果。在裝飾性鋁合金表面制備多功能陶瓷保護(hù)膜，可以有效的保護(hù)裝飾性鋁合金表面，經(jīng)長(zhǎng)期使用和不同酸堿洗滌液清洗而不改變其初始光澤。 （2）用于裝飾性銅合金：銅合金由于其金黃色的表面，經(jīng)常被用作為裝飾性的部件使用，但由于其在空氣的氧化作用，隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)，顏色會(huì)逐步變暗，從而失去其裝飾性的功能。在裝飾性銅合金表面制備多功能陶瓷保護(hù)膜，可以有效地隔離銅合金表面與外界氣氛的接觸，從而能長(zhǎng)久的保持其金黃色的初始的表面，同時(shí)，由于多功能陶瓷保護(hù)膜的制備過(guò)程的平流特性，能掩蓋裝飾性銅合金表面的微觀不平，使裝飾性銅合金看起來(lái)更加有光澤。 （3）用于鋼鐵材料表面：鋼鐵材料一個(gè)共同的特點(diǎn)，就是容易生銹，雖然不銹鋼可以解決這一問(wèn)題，但畢竟其價(jià)格和性能的關(guān)系，大部分的鋼鐵材料還都是以非不銹鋼的狀態(tài)使用，防止其生銹就成為必然的問(wèn)題。在鋼鐵材料表面制備無(wú)色透明的多功能陶瓷保護(hù)膜可以有效地隔離鋼鐵表面與大氣的接觸，有效的解決氧化生銹的問(wèn)題，還保留了鋼鐵的原始表面，同時(shí)，由于多功能陶瓷保護(hù)膜的膜厚可以在1-50微米內(nèi)選擇，即使精密的零部件也不會(huì)因?yàn)樵黾恿四ざ枰淖兤溲b配關(guān)系。 （4）用于玻璃容器表面：多功能陶瓷保護(hù)膜既有硬度又有柔韌性和潤(rùn)滑性，制備于啤酒瓶等玻璃容器表面，會(huì)減少瓶罐間劃傷以及外部的劃傷，同時(shí)使瓶罐的耐內(nèi)壓強(qiáng)度、耐沖擊強(qiáng)度都有大幅度的提高，耐內(nèi)壓強(qiáng)度提高25%以上。 （5）用于著色的目的：多功能陶瓷保護(hù)膜具有著色功能，制備于醫(yī)用及化學(xué)用玻璃瓶上，可以達(dá)到避光的目的，同時(shí)因?yàn)槟さ闹睾亢苌伲@些玻璃瓶熔化再造時(shí)仍然是無(wú)色玻璃，從資源利用和減少能耗方面說(shuō)是有利的。多功能陶瓷保護(hù)膜也可以用在其它只需要滿足著色功能的表面，如窗玻璃等。 （6）用于工藝品：工藝品需要解決的一個(gè)問(wèn)題是其初始外觀經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間擺設(shè)能不改變，另一個(gè)問(wèn)題是看起來(lái)晶瑩亮麗，在工藝品表面制備多功能陶瓷保護(hù)膜，由于其透明的特點(diǎn)和平流特性，可以使工藝品看起來(lái)比原件更加晶瑩亮麗，同時(shí)，其良好的防腐保護(hù)特性，能免于工藝品受到大氣的腐蝕，使它經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間擺設(shè)而不改變初始外觀。

開(kāi)發(fā)了先進(jìn)的離子鍍膜技術(shù)，可以在各種金屬、陶瓷、玻璃、有機(jī)玻璃和樹(shù)脂材料上，鍍制各種功能薄膜，并具有各種鍍膜設(shè)備的開(kāi)發(fā)和制備能力。目前可以鍍制的薄膜種類(lèi)包括：具有超硬特性的非晶金剛石薄膜，可以廣泛地應(yīng)用于光學(xué)、微電子、機(jī)械、航空航天等工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域；應(yīng)用于提高各種刀刃具壽命的氮化鈦鋁、氮化碳、氮化鈦涂層；應(yīng)用于微電子工業(yè)制備集成電路和柔性電路板的銅涂層；應(yīng)用

目前，實(shí)現(xiàn)對(duì)微孔測(cè)量的方法有多種，傳統(tǒng)方法是操作者通過(guò)工具顯微鏡觀察微孔的放大圖像，利用人工進(jìn)行測(cè)量。這種方法有效率低，精度不足，穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)；也有采用CCD攝像頭，用它將放大后的微孔圖像通過(guò)圖像采集電路輸入到計(jì)算機(jī)中，通過(guò)手工鼠標(biāo)劃線或刻度尺等方法確定微孔孔徑的起始點(diǎn)和終止點(diǎn)位置，進(jìn)而計(jì)算得到微孔孔徑，這種方法雖然提高了測(cè)量精度，但它仍未實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)量功能，存在著操作繁瑣，效率低等缺點(diǎn)。 我們采用數(shù)字圖像處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)微孔孔徑自動(dòng)測(cè)量的方法，并可以有效地減少微孔周?chē)慕符}噪聲對(duì)測(cè)量精度的影響。具體操作方法中要操作人員將放大調(diào)焦后的微孔圖像顯示在計(jì)算機(jī)的屏幕上（顯示位置無(wú)任何要求）并且按測(cè)量按鈕即可完成微孔的測(cè)量。 一、主要技術(shù)指標(biāo) 1.測(cè)量范圍：   5um-400um 2.測(cè)量重復(fù)性：±2um（400um測(cè)量范圍下） 3.可以進(jìn)行打印 4.可以進(jìn)行處理前或處理后圖像的存儲(chǔ)以及打印 5.可以自動(dòng)生成數(shù)據(jù)庫(kù) 二、適用范圍 1．適用于孔類(lèi)器件的快速測(cè)量 2．改進(jìn)后適用于孔類(lèi)器件的全自動(dòng)實(shí)時(shí)測(cè)量