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產(chǎn)品詳細(xì)介紹 一、產(chǎn)品用途   產(chǎn)品適用于學(xué)校、司法(監(jiān)獄、勞教)、公安、武警、消防、部隊(duì)、運(yùn)動(dòng)員、心理咨詢、醫(yī)療等行業(yè)進(jìn)行：   1、情緒疏導(dǎo)：疏發(fā)泄心中不快、消除壓抑低落心情、緩解學(xué)生考前緊張、賽前焦慮、重大任務(wù)前緊張、   2、工作學(xué)習(xí)：疏導(dǎo)學(xué)習(xí)壓力、釋放干警、戰(zhàn)士心理壓力、調(diào)節(jié)工作壓力   3、人際社交：緩和人際關(guān)系緊張、克服社交恐懼   4、環(huán)境適應(yīng)：調(diào)節(jié)學(xué)校新生、入監(jiān)新犯、入伍新兵、初入職場者等環(huán)境不適癥   5、婚姻情感：疏導(dǎo)緊張婚姻關(guān)系、戀愛情感挫折   二、產(chǎn)品功能   用打擊的方式，呼出燜氣、泄出怨氣，進(jìn)行真實(shí)有效的情緒宣泄   多種情緒宣泄主題情境選擇，為每位宣泄者提供比較接近內(nèi)心感受的宣泄環(huán)境;   主題明確、個(gè)性化正向引導(dǎo)語，提供每位宣泄者針對性的情緒疏導(dǎo)與鼓勵(lì);   智能閃爍LED火焰燈、仿真式宣泄擊打靶、高密度發(fā)泡橡塑防護(hù)柱、高彈性海綿保護(hù)板，為宣泄者營造更真實(shí)、有效、安全、受保護(hù)的宣泄氛圍、環(huán)境;   在儀器輔助宣泄方式下，使用者體會到舒爽、暢快的感受，較大程度達(dá)到情緒疏導(dǎo)、宣泄的目的。   三、產(chǎn)品特點(diǎn)   【八種常見宣泄情緒主題】     系統(tǒng)提供了八種常見的情緒問題而設(shè)定的宣泄主題，用戶使用前先通過自助式主題控制器選擇符合自己情緒的宣泄主題。   【獨(dú)特的LED火焰智能燈】     系統(tǒng)設(shè)計(jì)了獨(dú)特的LED火焰燈，隨著擊打的力量、速度智能控制火焰燃燒效果，從而產(chǎn)生積極的心理暗示。   【全方位安全保護(hù)外觀設(shè)計(jì)】     1.高密度發(fā)泡橡塑防護(hù)柱     2.高彈性海綿保護(hù)板   【智能引導(dǎo)正向激勵(lì)】     系統(tǒng)智能分析宣泄者的行為(包括擊打速度、力量、持續(xù)時(shí)間等因素)，判斷出其情緒宣泄的程度，根據(jù)不同宣泄的程度進(jìn)行智能化的正向語音引導(dǎo)、激勵(lì)。   【個(gè)性化定制】     為滿足不同行業(yè)機(jī)構(gòu)的需求，可為用戶提供個(gè)性化的定制服務(wù)，使得本產(chǎn)品能適用于更多的行業(yè)，提高宣泄活動(dòng)效率與效用。   四、產(chǎn)品樣圖：            五、如欲了解產(chǎn)品詳情，請致電021-62267967咨詢          登錄上海惠誠官網(wǎng)  http://www.hcxl99.com   六、其他關(guān)聯(lián)產(chǎn)品    1、同類產(chǎn)品：智能擊打宣泄放松系統(tǒng)一代、智能吶喊宣泄放松系統(tǒng)一、二代    2、其他類產(chǎn)品：Auto-RelaxWi-Fi智能反饋團(tuán)體無線減壓系統(tǒng)、智能音樂放松系統(tǒng)二代反饋催眠型     本產(chǎn)品已申請國家專利

產(chǎn)品詳細(xì)介紹 一、產(chǎn)品用途   產(chǎn)品適用于學(xué)校、司法（監(jiān)獄、勞教）、公安、武警、消防、部隊(duì)、運(yùn)動(dòng)員、心理咨詢、醫(yī)療等行業(yè)進(jìn)行：   1、情緒疏導(dǎo)：疏發(fā)泄心中不快、消除壓抑低落心情、緩解學(xué)生考前緊張、賽前焦慮、重大任務(wù)前緊張   2、工作學(xué)習(xí)：疏導(dǎo)學(xué)習(xí)壓力、釋放干警、戰(zhàn)士心理壓力、調(diào)節(jié)工作壓力   3、人際社交：緩和人際關(guān)系緊張、克服社交恐懼   4、環(huán)境適應(yīng)：調(diào)節(jié)學(xué)校新生、入監(jiān)新犯、入伍新兵、初入職場者等環(huán)境不適癥   5、婚姻情感：疏導(dǎo)緊張婚姻關(guān)系、戀愛情感挫折   二、產(chǎn)品功能   用吶喊的方式，呼出悶氣、泄出怨氣，進(jìn)行真實(shí)有效的情緒宣泄；   多種情緒宣泄主題情境選擇，為每位宣泄者提供比較接近內(nèi)心感受的宣泄環(huán)境；   聲音同步感應(yīng)LED燈，反饋吶喊效果，較大程度進(jìn)行情緒宣泄；   主題明確、個(gè)性化正向引導(dǎo)語，提供每位宣泄者針對性的情緒疏導(dǎo)與鼓勵(lì)；   在儀器輔助宣泄方式下，使用者體會到舒爽、暢快的感受。   三、產(chǎn)品特點(diǎn)   【同步聲音感應(yīng)LED智能燈】    智能LED感應(yīng)聲音燈，隨著吶喊的音量、頻率智能顯示不同的吶喊效果，從而產(chǎn)生積極的心理暗示，即持續(xù)越久越有效的宣泄行為，心中積壓的負(fù)面情緒將隨著吶喊全部化為烏有。   【智能引導(dǎo)正向激勵(lì)】    系統(tǒng)智能分析宣泄者的行為（包括擊打速度、力量、持續(xù)時(shí)間等因素），判斷出其情緒宣泄的程度，根據(jù)不同宣泄的程度進(jìn)行智能化的正向語音引導(dǎo)、激勵(lì)。   【八種常見宣泄情緒主題】    系統(tǒng)提供了八種常見的情緒問題而設(shè)定的宣泄主題，用戶使用前先通過自助式主題控制器選擇符合自己情緒的宣泄主題。   【高清語音操作引導(dǎo)】    系統(tǒng)采用高清語音操作引導(dǎo)語，明確、清晰指導(dǎo)宣泄者如何操作使用宣泄儀。   【個(gè)性化定制】    為滿足不同行業(yè)機(jī)構(gòu)的需求，可為用戶提供個(gè)性化的定制服務(wù)，使得本產(chǎn)品能適用于更多的行業(yè)，提高宣泄活動(dòng)效率與效用。   四、產(chǎn)品樣圖               五、如欲了解產(chǎn)品詳情，請致電021-62267967咨詢         登錄上海惠誠官網(wǎng)  http://www.hcxl99.com   六、其他關(guān)聯(lián)產(chǎn)品    1、同類產(chǎn)品：智能吶喊宣泄放松系統(tǒng)一代、智能擊打宣泄放松系統(tǒng)一、二代    2、其他類產(chǎn)品：智能心理多功能減壓艙三代放松型、智能音樂放松系統(tǒng)二代反饋催眠型。本產(chǎn)品已申請國家專利

世界上有數(shù)以百萬的語言障礙患者，其中有的是由于先天缺陷導(dǎo)致其存在語言功能障礙，也有的是后天的一些疾病致使其喪失語言功能，語言功能障礙給他們的生活帶來了極大的困難和不便。電子人工喉是一種簡易的語言康復(fù)方法，其通常需要安裝在口內(nèi)喉部，由肺部發(fā)出的氣流經(jīng)過舌、唇的調(diào)制，引起人工喉膜片振動(dòng)，使其發(fā)出語音信號。然而，現(xiàn)有電子喉助音器無法清晰還原患者聲音，發(fā)音模糊，訓(xùn)練周期長，并且需要患者自己手持助音器于喉部，造成極大不便，所以亟需便于失語者攜帶、操作簡單、性能優(yōu)異的新型人工喉的器件及系統(tǒng)研究。 本成果團(tuán)隊(duì)研究的第二代石墨烯智能人工喉（WAGT）在器件柔性可貼附、聲音收發(fā)系統(tǒng)集成、動(dòng)作監(jiān)測系統(tǒng)、輕型可穿戴等方面有了重大突破。首先，第二代石墨烯人工喉采用了更貼合人體皮膚的紋身式薄膜作為襯底，無需膠帶粘貼，可直接貼敷在人體喉嚨，極大地提高了佩戴舒適感；其次，第二代石墨烯智能人工喉在收發(fā)聲系統(tǒng)方面有了雙重突破，實(shí)現(xiàn)了石墨烯的器件級應(yīng)用至系統(tǒng)級應(yīng)用的跨越。通過專用電路對聲音信號的放大和轉(zhuǎn)換，第二代石墨烯智能人工喉首次將收聲系統(tǒng)和發(fā)聲系統(tǒng)連接起來，實(shí)現(xiàn)了聲音輸入到輸出的閉環(huán)，并可以通過示波器實(shí)時(shí)觀測喉部運(yùn)動(dòng)情況。接著，通過與單片機(jī)的結(jié)合，該器件可以將人體喉部的不同動(dòng)作“翻譯”成不同的聲音，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)作發(fā)聲系統(tǒng)。通過連接解碼器，該器件還可以播放任意音樂。最后，第二代石墨烯智能人工喉系統(tǒng)可通過臂包穿戴在胳膊上，首次實(shí)現(xiàn)了石墨烯人工喉的可穿戴功能。未來將進(jìn)行體積更小及功能更多的集成，有望實(shí)現(xiàn)像“創(chuàng)可貼”一樣貼附在人體喉部并幫助失語者“開口說話”。

項(xiàng)目成果/簡介:世界上有數(shù)以百萬的語言障礙患者，其中有的是由于先天缺陷導(dǎo)致其存在語言功能障礙，也有的是后天的一些疾病致使其喪失語言功能，語言功能障礙給他們的生活帶來了極大的困難和不便。電子人工喉是一種簡易的語言康復(fù)方法，其通常需要安裝在口內(nèi)喉部，由肺部發(fā)出的氣流經(jīng)過舌、唇的調(diào)制，引起人工喉膜片振動(dòng)，使其發(fā)出語音信號。然而，現(xiàn)有電子喉助音器無法清晰還原患者聲音，發(fā)音模糊，訓(xùn)練周期長，并且需要患者自己手持助

01. 成果簡介 世界上有數(shù)以百萬的語言障礙患者，其中有的是由于先天缺陷導(dǎo)致其存在語言功能障礙，也有的是后天的一些疾病致使其喪失語言功能，語言功能障礙給他們的生活帶來了極大的困難和不便。電子人工喉是一種簡易的語言康復(fù)方法，其通常需要安裝在口內(nèi)喉部，由肺部發(fā)出的氣流經(jīng)過舌、唇的調(diào)制，引起人工喉膜片振動(dòng)，使其發(fā)出語音信號。然而，現(xiàn)有電子喉助音器無法清晰還原患者聲音，發(fā)音模糊，訓(xùn)練周期長，并且需要患者自己手持助音器于喉部，造成極大不便，所以亟需便于失語者攜帶、操作簡單、性能優(yōu)異的新型人工喉的器件及系統(tǒng)研究。 本成果團(tuán)隊(duì)研究的第二代石墨烯智能人工喉（WAGT）在器件柔性可貼附、聲音收發(fā)系統(tǒng)集成、動(dòng)作監(jiān)測系統(tǒng)、輕型可穿戴等方面有了重大突破。首先，第二代石墨烯人工喉采用了更貼合人體皮膚的紋身式薄膜作為襯底，無需膠帶粘貼，可直接貼敷在人體喉嚨，極大地提高了佩戴舒適感；其次，第二代石墨烯智能人工喉在收發(fā)聲系統(tǒng)方面有了雙重突破，實(shí)現(xiàn)了石墨烯的器件級應(yīng)用至系統(tǒng)級應(yīng)用的跨越。通過專用電路對聲音信號的放大和轉(zhuǎn)換，第二代石墨烯智能人工喉首次將收聲系統(tǒng)和發(fā)聲系統(tǒng)連接起來，實(shí)現(xiàn)了聲音輸入到輸出的閉環(huán)，并可以通過示波器實(shí)時(shí)觀測喉部運(yùn)動(dòng)情況。接著，通過與單片機(jī)的結(jié)合，該器件可以將人體喉部的不同動(dòng)作“翻譯”成不同的聲音，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)作發(fā)聲系統(tǒng)。通過連接解碼器，該器件還可以播放任意音樂。最后，第二代石墨烯智能人工喉系統(tǒng)可通過臂包穿戴在胳膊上，首次實(shí)現(xiàn)了石墨烯人工喉的可穿戴功能。未來將進(jìn)行體積更小及功能更多的集成，有望實(shí)現(xiàn)像“創(chuàng)可貼”一樣貼附在人體喉部并幫助失語者“開口說話”。圖1. 可穿戴的第二代智能石墨烯人工喉系統(tǒng)02. 應(yīng)用前景 第二代智能石墨烯人工喉集收聲和發(fā)聲于一體，可直接貼附于失語者喉部，并將喉部的不同動(dòng)作轉(zhuǎn)化為對應(yīng)聲音，有望幫助失語者正常與他人“交談”。在未來，該器件將與聲紋識別、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)結(jié)合，在語音識別、家庭醫(yī)療等領(lǐng)域具有廣闊前景。03. 知識產(chǎn)權(quán) 已獲得國家發(fā)明專利授權(quán)2項(xiàng)。04. 團(tuán)隊(duì)介紹 本成果項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人為任天令教授，清華大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院副院長，教育部長江學(xué)者特聘教授，國家杰出青年基金獲得者，清華大學(xué)環(huán)境與健康傳感技術(shù)研究中心副主任。擔(dān)任IEEE電子器件學(xué)會副主席（中國大陸首次）、國際微電子領(lǐng)域頂級學(xué)術(shù)會議IEDM執(zhí)委（中國大陸首次）、IEEE電子器件學(xué)會教育委員會主席（中國大陸首次）、中國微米納米技術(shù)學(xué)會理事等。近年來，承擔(dān)國家自然科學(xué)重點(diǎn)基金、國家重大科技專項(xiàng)、國家公益性行業(yè)科研專項(xiàng)、國家重大儀器專項(xiàng)、國家863計(jì)劃、國家973計(jì)劃等多項(xiàng)國家重要科技項(xiàng)目，做出一系列具有重要國際影響的創(chuàng)新學(xué)術(shù)成果。主要研究方向?yàn)橹悄芪⒓{電子器件、芯片與系統(tǒng)，包括：智能傳感器與智能集成系統(tǒng)，二維納電子器件與芯片，柔性、可穿戴器件與系統(tǒng)，智能信息器件與系統(tǒng)技術(shù)等。在國內(nèi)外重要學(xué)術(shù)期刊和會議發(fā)表重要SCI期刊論文400余篇，國際微電子領(lǐng)域頂級學(xué)術(shù)會議IEDM論文11篇；獲國內(nèi)外發(fā)明專利70余項(xiàng)，入選2018年愛思唯爾（Elsevier）“中國高被引學(xué)者”（微電子領(lǐng)域唯一入選者）。獲2018年電子學(xué)會自然科學(xué)一等獎(jiǎng)，“石墨烯智能人工喉”榮獲科技導(dǎo)報(bào)評選的2017“中國十大重大技術(shù)進(jìn)展”，“人工智能微納電子器件”榮獲2017“清華大學(xué)十大重大學(xué)術(shù)成果”，石墨烯“人工喉”在2018年全國科技活動(dòng)周被評為“最受公眾喜愛項(xiàng)目”，還入選2018年中國國際智能產(chǎn)業(yè)博覽會十大“黑科技”創(chuàng)新產(chǎn)品（從1082項(xiàng)創(chuàng)新產(chǎn)品中脫穎而出）。團(tuán)隊(duì)成員有副教授、助理教授、助理研究員等7人。05. 合作方式 技術(shù)許可。06. 聯(lián)系方式 郵箱：qyc16@mails.tsinghua.edu.cn、liuyi2017@tsinghua.edu.cn

規(guī)格：6個(gè)操作鍵，內(nèi)置鋰電，具有LCD顯示、數(shù)據(jù)儲存功能，能脫離計(jì)算機(jī)進(jìn)行采集、顯示、記錄數(shù)據(jù)。與計(jì)算機(jī)的連接支持兩種方式:（1）通過數(shù)據(jù)采集線直接與計(jì)算機(jī)USB相連；（2）通過藍(lán)牙與計(jì)算機(jī)相連。 測量范圍：0～100%，分辨率：0.1% 配置清單10套(教師1套，學(xué)生9套，6人/組，54人) 序號 名稱 規(guī)格與性能要求 單位 數(shù)量 一基礎(chǔ)設(shè)備 1 教師演示臺 1、規(guī)格：2400mm×700mm×900mm、 張 1 2 學(xué)生實(shí)驗(yàn)臺 1、六邊形，桌面配電 張 9 3 學(xué)生凳 與學(xué)生實(shí)驗(yàn)臺配套 個(gè) 54 4 計(jì)算機(jī) PC電腦 臺 10 二、實(shí)驗(yàn)儀器 1 數(shù)字化實(shí)驗(yàn)考試系統(tǒng) 中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作考試系統(tǒng)與數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)配套。系統(tǒng)基于C/S結(jié)構(gòu)，適用于WinXP、Win2000、Win7等操作系統(tǒng),分為數(shù)據(jù)庫服務(wù)器端、教師管理端和學(xué)生考試端。系統(tǒng)主要包括考生信息管理、教師信息管理、試題資源管理 套 1 2 傳感器藍(lán)牙模塊 可插入任何傳感器模塊,將測量數(shù)據(jù)通過藍(lán)牙傳入計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)無線實(shí)驗(yàn)。 套 10 3 數(shù)據(jù)采集器 數(shù)據(jù)采集器與計(jì)算機(jī)之間、數(shù)據(jù)采集器與傳感器之間均采用USB接口，四通道傳感器接口，即插即用。 套 10 4 分析處理軟件 1．自動(dòng)生成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，方便學(xué)生編輯和提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，包括實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和圖像等。 套 1 2．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和圖像分別可以保存，自動(dòng)生成實(shí)驗(yàn)課件，支持課件的回放。 3．圖像點(diǎn)對應(yīng)數(shù)據(jù)點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)閃動(dòng)，便于觀察。 4．可同時(shí)保存在同一次實(shí)驗(yàn)過程中因改變不同實(shí)驗(yàn)條件而產(chǎn)生的多張數(shù)據(jù)表格和多個(gè)實(shí)驗(yàn)圖象，便于比較。 5．軟件分為專用軟件和通用軟件，專用軟件操作簡捷，重點(diǎn)突出，直觀性強(qiáng)，通用軟件功能強(qiáng)大，適合探究式學(xué)習(xí)，支持教師和學(xué)生自主搭建實(shí)驗(yàn)，鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，支持多傳感器組合實(shí)驗(yàn)。? 6．多種形式實(shí)驗(yàn)結(jié)果——窗口可切換為數(shù)字、指針和波形等模式顯示； 7、同一傳感器可以波形-數(shù)字、波形-儀表、波形-波形等同步組合多模顯示，大大方提高了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察效果。可同時(shí)顯示接入的多種變量，也可將某一變量放大單一顯示。可對任一接入的變量實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、表格、圖像的并行或單一顯示。 8、任何一種傳感器可自動(dòng)在組合圖線和計(jì)算表格中生成變量，方便數(shù)據(jù)的采集、導(dǎo)入以及其他處理。 ９、數(shù)據(jù)記錄：數(shù)據(jù)以自動(dòng)記錄、點(diǎn)擊記錄、外部調(diào)入等方式導(dǎo)入表格，傳感器對應(yīng)的變量在表格中自動(dòng)生成。 10、可將數(shù)據(jù)導(dǎo)入到EXCEL表格等軟件進(jìn)行其他處理，也可直接將數(shù)據(jù)保存，方便下次調(diào)用。可以在計(jì)算表格中可直接新建文檔，不必關(guān)閉軟件。 11、公式及變量：可通過運(yùn)算編輯窗口將公式手動(dòng)輸入或從公式庫輸入到表格并自動(dòng)生成獨(dú)立的記錄單元；變量可手動(dòng)輸入或自動(dòng)生成，可輸入變量和恒量；可自行編輯公式保存到模板，方便下次調(diào)用。 12、數(shù)據(jù)計(jì)算： 支持常規(guī)四則運(yùn)算，支持對數(shù)、指數(shù)、三角函數(shù)、反三角函數(shù)等運(yùn)算。 13、坐標(biāo)繪圖——可自動(dòng)生成二維平面坐標(biāo)系，根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要可自定義X軸和Y軸變量，可在標(biāo)系中繪出變量-時(shí)間、變量-變量等實(shí)驗(yàn)圖像，亦可在同一坐標(biāo)系內(nèi)重復(fù)繪制多組實(shí)驗(yàn)圖像以方便比較。 14、圖線處理——基本功能：圖像可整體放大、縮小，也可單軸拉伸、壓縮、平移，可選擇單一圖線進(jìn)行綜合處理，任何一條圖線均可被鎖定-解鎖、隱藏-顯示，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可單點(diǎn)顯示，也可圖線顯示，也可圖線-單點(diǎn)組合顯示，也可以腳標(biāo)方式實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)點(diǎn)坐標(biāo)值。可對圖像以X軸鏡像顯示，也可暫態(tài)顯示，可調(diào)圖線的線型，可整體移動(dòng)圖像，也可框選并直接顯示框選范圍在X軸和Y軸的截距。 15、可整體復(fù)制實(shí)驗(yàn)界面道圖像編輯器、可將實(shí)驗(yàn)界面直接保存為圖像。 16、對光電門的多種記錄模式實(shí)現(xiàn)軟件控制（硬件中內(nèi)置的可實(shí)現(xiàn)硬件控制）。 17、可打印和保存實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)圖像； 18、操作功能按鈕集中在“控制面板”，為老師熟悉軟件提供方便，“控制面板”可隱藏以便放大圖像。需要時(shí)再調(diào)出。 5 電流電壓組合傳感器 規(guī)格：6個(gè)操作鍵，內(nèi)置鋰電，具有LCD顯示、數(shù)據(jù)儲存功能，能脫離計(jì)算機(jī)進(jìn)行采集、顯示、記錄數(shù)據(jù)。與計(jì)算機(jī)的連接支持兩種方式:（1）通過數(shù)據(jù)采集線直接與計(jì)算機(jī)USB相連；（2）通過藍(lán)牙與計(jì)算機(jī)相連。測量范圍：電壓；-15V～+15V，分辨率：0.006V；?電流: -3.0A～+3.0A，分辨率：0.002 A 個(gè) 10 6 溫度傳感器 規(guī)格：6個(gè)操作鍵，內(nèi)置鋰電，具有LCD顯示、數(shù)據(jù)儲存功能，能脫離計(jì)算機(jī)進(jìn)行采集、顯示、記錄數(shù)據(jù)。與計(jì)算機(jī)的連接支持兩種方式:（1）通過數(shù)據(jù)采集線直接與計(jì)算機(jī)USB相連；（2）通過藍(lán)牙與計(jì)算機(jī)相連。測量范圍：-25℃～125℃，分辨率：0.01℃ 個(gè) 10 7 壓強(qiáng)傳感器 規(guī)格：6個(gè)操作鍵，內(nèi)置鋰電，具有LCD顯示、數(shù)據(jù)儲存功能，能脫離計(jì)算機(jī)進(jìn)行采集、顯示、記錄數(shù)據(jù)。與計(jì)算機(jī)的連接支持兩種方式:（1）通過數(shù)據(jù)采集線直接與計(jì)算機(jī)USB相連；（2）通過藍(lán)牙與計(jì)算機(jī)相連。測量范圍：0～700Kpa，分辨率：0.02KPa 個(gè) 10 8 濕度傳感器 規(guī)格：6個(gè)操作鍵，內(nèi)置鋰電，具有LCD顯示、數(shù)據(jù)儲存功能，能脫離計(jì)算機(jī)進(jìn)行采集、顯示、記錄數(shù)據(jù)。與計(jì)算機(jī)的連接支持兩種方式:（1）通過數(shù)據(jù)采集線直接與計(jì)算機(jī)USB相連；（2）通過藍(lán)牙與計(jì)算機(jī)相連。測量范圍：0～100 RH%，分辨率：1% 個(gè) 10 9 電導(dǎo)率傳感器 規(guī)格：6個(gè)功能鍵，內(nèi)置鋰電，具有LCD顯示、數(shù)據(jù)儲存功能，能脫離計(jì)算機(jī)進(jìn)行采集、顯示、記錄數(shù)據(jù)。與計(jì)算機(jī)的連接支持兩種方式:（1）通過數(shù)據(jù)采集線直接與計(jì)算機(jī)USB相連；（2）通過藍(lán)牙與計(jì)算機(jī)相連。測量范圍：0～30000μs/cm，分辨率：0.1μs/cm 個(gè) 10 10 PH傳感器 規(guī)格：6個(gè)功能鍵，內(nèi)置鋰電，具有LCD顯示、數(shù)據(jù)儲存功能，能脫離計(jì)算機(jī)進(jìn)行采集、顯示、記錄數(shù)據(jù)。與計(jì)算機(jī)的連接支持兩種方式:（1）通過數(shù)據(jù)采集線直接與計(jì)算機(jī)USB相連；（2）通過藍(lán)牙與計(jì)算機(jī)相連。測量范圍：0～14PH，分辨率：0.01pH 個(gè) 10 11 二氧化碳傳感器 規(guī)格：6個(gè)功能鍵，內(nèi)置鋰電，具有LCD顯示、數(shù)據(jù)儲存功能，能脫離計(jì)算機(jī)進(jìn)行采集、顯示、記錄數(shù)據(jù)。與計(jì)算機(jī)的連接支持兩種方式:（1）通過數(shù)據(jù)采集線直接與計(jì)算機(jī)USB相連；（2）通過藍(lán)牙與計(jì)算機(jī)相連。測量范圍：0～5000ppm，分辨率：0.11ppm 個(gè) 10 12 溶氧傳感器 規(guī)格：6個(gè)功能鍵，內(nèi)置鋰電，具有LCD顯示、數(shù)據(jù)儲存功能，能脫離計(jì)算機(jī)進(jìn)行采集、顯示、記錄數(shù)據(jù)。與計(jì)算機(jī)的連接支持兩種方式:（1）通過數(shù)據(jù)采集線直接與計(jì)算機(jī)USB相連；（2）通過藍(lán)牙與計(jì)算機(jī)相連。測量范圍：0～20mg/L，分辨率：0.01 mg/L 0~20mg/l 個(gè) 10 13 氣中氧傳感器 規(guī)格：6個(gè)功能鍵，內(nèi)置鋰電，具有LCD顯示、數(shù)據(jù)儲存功能，能脫離計(jì)算機(jī)進(jìn)行采集、顯示、記錄數(shù)據(jù)。與計(jì)算機(jī)的連接支持兩種方式:（1）通過數(shù)據(jù)采集線直接與計(jì)算機(jī)USB相連；（2）通過藍(lán)牙與計(jì)算機(jī)相連。測量范圍：0～100%，分辨率：0.1% 個(gè) 10 14 濁度傳感器 規(guī)格：6個(gè)操作鍵，內(nèi)置鋰電，具有LCD顯示、數(shù)據(jù)儲存功能，能脫離計(jì)算機(jī)進(jìn)行采集、顯示、記錄數(shù)據(jù)。與計(jì)算機(jī)的連接支持兩種方式:（1）通過數(shù)據(jù)采集線直接與計(jì)算機(jī)USB相連；（2）通過藍(lán)牙與計(jì)算機(jī)相連。測量范圍：0~200ntu，分辨率：0.05 ntu 個(gè) 10 15 色度傳感器 規(guī)格：6個(gè)操作鍵，內(nèi)置鋰電，具有LCD顯示、數(shù)據(jù)儲存功能，能脫離計(jì)算機(jī)進(jìn)行采集、顯示、記錄數(shù)據(jù)。與計(jì)算機(jī)的連接支持兩種方式:（1）通過數(shù)據(jù)采集線直接與計(jì)算機(jī)USB相連；（2）通過藍(lán)牙與計(jì)算機(jī)相連。測量范圍：0～100%透射率，分辨率：0.1%透射率 個(gè) 10 16 二氧化硫傳感器 規(guī)格：6個(gè)操作鍵，內(nèi)置鋰電，具有LCD顯示、數(shù)據(jù)儲存功能，能脫離計(jì)算機(jī)進(jìn)行采集、顯示、記錄數(shù)據(jù)。與計(jì)算機(jī)的連接支持兩種方式:（1）通過數(shù)據(jù)采集線直接與計(jì)算機(jī)USB相連；（2）通過藍(lán)牙與計(jì)算機(jī)相連。測量范圍：0～20ppm，分辨率：0.1ppm 個(gè) 10 17 氧還原傳感器 規(guī)格：6個(gè)操作鍵，內(nèi)置鋰電，具有LCD顯示、數(shù)據(jù)儲存功能，能脫離計(jì)算機(jī)進(jìn)行采集、顯示、記錄數(shù)據(jù)。與計(jì)算機(jī)的連接支持兩種方式:（1）通過數(shù)據(jù)采集線直接與計(jì)算機(jī)USB相連；（2）通過藍(lán)牙與計(jì)算機(jī)相連。測量范圍：-1999mv～+1999mv, 分辨率：1mv 個(gè) 10 18 高溫傳感器 規(guī)格：6個(gè)操作鍵，內(nèi)置鋰電，具有LCD顯示、數(shù)據(jù)儲存功能，能脫離計(jì)算機(jī)進(jìn)行采集、顯示、記錄數(shù)據(jù)。與計(jì)算機(jī)的連接支持兩種方式:（1）通過數(shù)據(jù)采集線直接與計(jì)算機(jī)USB相連；（2）通過藍(lán)牙與計(jì)算機(jī)相連。測量范圍：-200～1000℃，分辨率：0.7℃ 個(gè) 10 19 傳感器附件 電源1個(gè)，USB連接線3根，使用指導(dǎo)書1本，鋁合金傳感器專用包裝箱1只? 套 10 　　南京師范大學(xué)課程資源研究所 　　公司電話：025-83204284 　　公司傳真：025-83302681轉(zhuǎn)8009 　　手機(jī)：13405879778 　　聯(lián)系人：王老師 　　網(wǎng)　　址：http://www.kczyyjs.com 　　QQ號碼：3352552402、2269329198 　　研究所可提供的中小學(xué)系列教育產(chǎn)品有： 　　專業(yè)的研發(fā)生產(chǎn)廠家，歡迎詳詢洽談 系列產(chǎn)品有：校園小型科技館、科普館、科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室、科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)室、中學(xué)數(shù)字化探究實(shí)驗(yàn)室（計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)）、人工智能實(shí)驗(yàn)室、VR技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)箱、新能源與新材料科技館、生命科學(xué)科技館、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科普館、消防科普科技館、幼兒園科學(xué)發(fā)現(xiàn)室、農(nóng)業(yè)科普館、社區(qū)科普科技館、綜合實(shí)踐活動(dòng)室、綜合實(shí)踐基地。

《美國國家科學(xué)院院刊》（ PNAS）在線發(fā)表了清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程系和清華-北大生命聯(lián)合中心杜亞楠教授研究組題為“纖維化擴(kuò)展中旁張力信號介導(dǎo)的肌成纖維細(xì)胞和纖維細(xì)胞通訊”(Matrix-transmitted paratensile signaling enables myofibroblast-fibroblast crosstalk in fibrosis expansion)的研究長文。該研究應(yīng)用單細(xì)胞力學(xué)刺激和體外仿生模型結(jié)合數(shù)學(xué)模型計(jì)算，系統(tǒng)探究了基質(zhì)材料介導(dǎo)的力學(xué)信號在細(xì)胞間通訊的時(shí)空作用模式、分子基礎(chǔ)，及其在纖維化發(fā)展蔓延過程中的作用，為細(xì)胞間力學(xué)信號介導(dǎo)的成纖維細(xì)胞（FB）-肌成纖維細(xì)胞(MF)互作提供了直接證據(jù)，并將這種纖維化發(fā)展進(jìn)程中基質(zhì)纖維介導(dǎo)的新型細(xì)胞間通訊模式命名為 “旁張力信號”（Paratensile signaling）。組織器官在受到損傷之后，會發(fā)生損傷修復(fù)，誘發(fā)組織纖維化。如果沒有有效的控制措施，慢性纖維化疾病會最終導(dǎo)致組織硬化，誘發(fā)器官衰竭。有研究表明，在現(xiàn)代社會死亡病例中有將近50%與組織器官的慢性纖維化相關(guān)，包括此次新冠肺炎，會伴有肺部纖維化，重癥患者纖維化進(jìn)一步蔓延可導(dǎo)致呼吸衰竭，肺部纖維化也是愈后后遺癥的重要風(fēng)險(xiǎn)因素之一。成纖維細(xì)胞的持續(xù)激活是各類組織纖維化中的主要誘因，在組織器官受到損傷或病毒感染之后，組織內(nèi)的成纖維細(xì)胞FB會受到“旁分泌因子”（paracrine factors），例如TGF-b，PDGF等誘導(dǎo)，激活分化成為肌成纖維細(xì)胞MF，并分泌大量的細(xì)胞因子及細(xì)胞外基質(zhì)，造成更廣泛的成纖維細(xì)胞激活和組織硬化，進(jìn)而引起組織器官內(nèi)纖維化區(qū)域蔓延。除了感知化學(xué)信號，部分研究顯示體外細(xì)胞會導(dǎo)致細(xì)胞外基質(zhì)生物化學(xué)及生物物理性質(zhì)的改變，也有研究表明細(xì)胞能夠感受細(xì)胞外基質(zhì)的物理特性，比如硬度、粘彈性等并作出響應(yīng)。2017年，杜亞楠課題組發(fā)表于《自然·材料》的研究發(fā)現(xiàn)，在肝臟纖維化早期，肝竇內(nèi)皮細(xì)胞可通過膠原纖維束傳遞力學(xué)信號激活星型細(xì)胞，導(dǎo)致肝臟纖維化蔓延。但是到目前為止，纖維化進(jìn)展過程中細(xì)胞外基質(zhì)材料介導(dǎo)的細(xì)胞間力學(xué)通訊的模式是否保守，以及其在組織器官內(nèi)的蔓延模式、相關(guān)分子機(jī)制尚不明確。圖1 組織纖維化擴(kuò)展中旁張力信號介導(dǎo)的細(xì)胞間機(jī)械通訊示意圖旁張力信號包含三個(gè)過程，一、力學(xué)信號的產(chǎn)生；二、力學(xué)信號在細(xì)胞外基質(zhì)傳遞；三、周圍細(xì)胞接受力學(xué)信號刺激作出響應(yīng)。此過程介導(dǎo)了纖維化區(qū)域在組織內(nèi)的擴(kuò)張蔓延。研究團(tuán)隊(duì)首先在單細(xì)胞和多細(xì)胞水平上，通過統(tǒng)計(jì)FB和MF細(xì)胞收縮力和互作結(jié)果，顯示細(xì)胞間存在基于膠原纖維化介質(zhì)的細(xì)胞間通訊。為了進(jìn)一步證明細(xì)胞間的機(jī)械通訊行為，團(tuán)隊(duì)建立了基于原子力顯微鏡可通過膠原纖維對單細(xì)胞施加可控、細(xì)胞級別力刺激的研究平臺，利用該平臺盡可能去除旁分泌等化學(xué)信號對細(xì)胞造成的影響。團(tuán)隊(duì)研究了來源于不同組織（肝臟、心臟和皮膚）的成纖維細(xì)胞對于旁張力信號的響應(yīng)模式，即旁張力信號作用機(jī)制的三個(gè)過程：力的產(chǎn)生-力學(xué)信號在細(xì)胞外基質(zhì)傳遞-臨近細(xì)胞感受力學(xué)信號作出響應(yīng)；研究發(fā)現(xiàn)距離施力細(xì)胞70微米 之外的細(xì)胞能在1秒之內(nèi)對旁張力信號作出響應(yīng)，并且初步證明細(xì)胞表面膠原蛋白受體Integrin/DDR2和機(jī)械力敏感鈣離子通道Pizeo1介導(dǎo)了細(xì)胞間力學(xué)信號向細(xì)胞內(nèi)生物化學(xué)信號的轉(zhuǎn)變。 基于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步建立了基于單純旁張力的數(shù)學(xué)模擬計(jì)算方法（Fibroblast - Myofibroblast Populated Collagen Lattice model, FMPCL），利用該數(shù)學(xué)模型可重現(xiàn)體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果，包括細(xì)胞力產(chǎn)生、膠原纖維束的聚集及旁張力信號介導(dǎo)的成纖維細(xì)胞的激活，同時(shí)可預(yù)測在單細(xì)胞、多細(xì)胞水平下細(xì)胞間作用距離對于細(xì)胞激活的程度。在細(xì)胞水平研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步結(jié)合微加工技術(shù)、組織工程手段和報(bào)告基因系統(tǒng)，分別構(gòu)建了可模擬纖維化蔓延界面的體外纖維化灶擴(kuò)展（ fibrotic foci expansion）模型和可模擬心臟纖維化擴(kuò)展的體外仿生模型，并結(jié)合數(shù)學(xué)仿真，發(fā)現(xiàn)在纖維化組織和正常組織交界面（border zone）存在廣泛的MF-BF細(xì)胞間旁張力通訊，導(dǎo)致界面不斷擴(kuò)展、纖維化區(qū)域蔓延。使用激光切割技術(shù)切斷介質(zhì)膠原纖維束，能夠顯著的阻斷纖維化區(qū)域的蔓延。同樣，阻斷細(xì)胞間旁張力通訊能夠抑制體外仿生模型中心臟纖維化的蔓延，證明了旁張力信號在組織纖維化擴(kuò)展蔓延中不可或缺的作用（圖2）。圖2 纖維化蔓延界面和心臟纖維化仿生體外組織模型和數(shù)學(xué)模型在纖維化蔓延界面體外（A）和數(shù)學(xué)模擬（B）仿生模型中，在未干預(yù)的情況下，纖維化區(qū)域呈現(xiàn)顯著蔓延并伴隨著成纖維細(xì)胞的激活。通過顯微切割技術(shù)切斷纖維化界面的膠原纖維阻斷旁張力信號，纖維化蔓延趨勢得到顯著抑制。同樣在模擬心臟心室壁的組織纖維化模型和數(shù)學(xué)模擬模型中（C），在未干預(yù)情況下均出現(xiàn)顯著纖維化蔓延，但是經(jīng)過小分子BAPN處理抑制膠原纖維重塑，纖維化區(qū)域的蔓延得到抑制。該研究為細(xì)胞外基質(zhì)材料介導(dǎo)的細(xì)胞間機(jī)械通訊提供了直接證據(jù)，“旁張力”細(xì)胞間通訊模式是對現(xiàn)有基于生化因子的“旁分泌”信號機(jī)制的重要補(bǔ)充（見視頻），為纖維化病理研究提供了新視角，為臨床干預(yù)纖維化疾病提供了新思路。清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程系教授、北大-清華生命聯(lián)合中心研究員杜亞楠為本論文通訊作者，杜亞楠研究組已畢業(yè)博士劉龍偉、碩士于鴻升為本文的共同第一作者。杜亞楠課題組已畢業(yè)博士趙輝、鄢曉君，在讀博士生龍藝、吳釗釗、尤志峰、周律等對此項(xiàng)工作有重要貢獻(xiàn)。該研究得到了北京市自然科學(xué)基金、北京市自然科學(xué)技術(shù)委員會和國家自然科學(xué)基金的資助。文章鏈接：https://www.pnas.org/content/early/2020/04/30/1910650117?from=groupmessage&isappinstalled=0

合金化阻燃鎂合金的產(chǎn)業(yè)化一、 項(xiàng)目簡介鎂合金是目前最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，其密度大約在1.75～1.85g/cm3之間，僅相當(dāng)于鋁的2/3，鋼的1/4。同時(shí)鎂合金還具有比強(qiáng)度和比剛度高、導(dǎo)熱導(dǎo)電性好、阻尼減震、電磁屏蔽、易于加工成形和容易回收等優(yōu)點(diǎn)，在汽車、電子通信、航空航天和國防軍事等領(lǐng)域具有極其重要的應(yīng)用價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景，被譽(yù)為“21世紀(jì)綠色工程材料”。但是鎂合金由于自身化學(xué)活性很強(qiáng)，而且氧化后不能形成致密的氧化膜。鎂合金在高溫熔煉和加工成形過程中容易氧化燃燒，從而限制了鎂合金的發(fā)展前景。因而有必要尋找一種經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、無污染的鎂和金熔煉保護(hù)方法以防止鎂合金生產(chǎn)過程中的氧化燃燒問題。目前較為成熟的鎂合金阻燃方法有熔劑保護(hù)法和氣體保護(hù)法。然而，對于熔劑保護(hù)法而言，在熔劑的使用過程中會產(chǎn)生大量有刺激性氣味的氣體（如HCl、Cl2），給環(huán)境造成危害；且容易產(chǎn)生熔劑夾雜，損害合金的機(jī)械性能和耐腐蝕性能。氣體保護(hù)法通常是通入一定量的SF6和CO2的混合氣體，使用過程中產(chǎn)生SO2、SF4等有毒氣體，甚至?xí)a(chǎn)生劇毒氣體S2F10，造成環(huán)境污染，且SF6和CO2能長期滯留在大氣中，產(chǎn)生巨大的溫室效應(yīng)。另外氣體保護(hù)法還需要有復(fù)雜的混氣裝置和密封裝置，而且從熔煉到澆鑄也需要復(fù)雜的輸送設(shè)備，因而加大了一定的成本。針對熔劑保護(hù)法和氣體保護(hù)法帶來的問題，20世紀(jì)50年代人們提出了合金化阻燃的想法，其主要原理在于向鎂合金中添加適量的低氧位合金元素（即其與氧的親和力大于鎂與氧的親和力），使其在熔煉、澆注過程中自動(dòng)生成致密的復(fù)合氧化膜，從而阻止鎂合金的進(jìn)一步氧化燃燒。本課題正是基于此思想，希望通過向鎂合金中添加某些合金元素，使得鎂合金獲得優(yōu)良的阻燃性能，同時(shí)不降低其力學(xué)性能。然而合金熔體表面氧化膜結(jié)構(gòu)的改變必然同時(shí)改變了熔體表面張力的大小，因而可以通過研究表面張力大小對氧化膜結(jié)構(gòu)改變的影響，進(jìn)而找到合金元素含量、阻燃性能和表面張力之間的定量關(guān)系，從而使本課題所得結(jié)果能夠指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)。合金化阻燃法將大大降低設(shè)備及工藝的復(fù)雜程度，同時(shí)也不會對環(huán)境造成嚴(yán)重污染，具有較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值及巨大的發(fā)展?jié)摿Α６?項(xiàng)目技術(shù)成熟程度本課題組長期從事合金化阻燃鎂合金材料及其相關(guān)加工工藝方面的研究，目前已經(jīng)建了一系列鎂合金相關(guān)的研究方法和性能檢測方法。研究的基體不僅包括工業(yè)純鎂，也包括商業(yè)應(yīng)用最為廣泛的AZ91D，添加阻燃元素包括Ca和不同含量的Re元素。現(xiàn)已經(jīng)取得以下研究成果：2.1 鎂合金起燃溫度測試系統(tǒng)的建立2.1.1 概述鎂合金起燃溫度的準(zhǔn)確測試是研究阻燃鎂合金過程中的關(guān)鍵一步，也是本課題的一個(gè)難點(diǎn)。傳統(tǒng)的測試方法有觀察法和溫度記錄儀法。觀察法就是在敞開的爐中加熱試樣，當(dāng)觀察到試驗(yàn)燃燒時(shí)讀取電爐溫度控制器的溫度并記錄，作為試樣的燃點(diǎn)溫度。此方法簡單易行，但是測試的結(jié)果受人為因素影響較大，誤差較大。溫度記錄儀法就是利用熱電偶作為溫度傳感器，使用溫度記錄儀記錄溫度時(shí)間曲線。鎂及其合金燃燒時(shí)放出的熱量會使溫度升高的速率發(fā)生急劇變化，從而使溫度-時(shí)間曲線發(fā)生拐點(diǎn)，此拐點(diǎn)處溫度即為燃點(diǎn)溫度。近年來隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，出現(xiàn)了基于數(shù)據(jù)采集技術(shù)的燃點(diǎn)測試方法。這類方法也是利用了鎂及其合金燃燒時(shí)釋放的熱量使?fàn)t內(nèi)溫度上升速率加快的現(xiàn)象。基于數(shù)據(jù)采集技術(shù)的燃點(diǎn)測試方法可把所采集的溫度時(shí)間曲線保存起來待日后分析，燃點(diǎn)溫度的確定可通過軟件編程自動(dòng)識別。本課題自行開發(fā)了基于數(shù)據(jù)采集技術(shù)的鎂及鎂合金燃點(diǎn)測試分析系統(tǒng)。鎂合金起燃溫度測試系統(tǒng)從功能上可分為硬件部分和軟件部分，硬件部分主要完成溫度的傳感、信號的調(diào)理及數(shù)據(jù)采集；軟件部分主要完成溫度的實(shí)時(shí)顯示、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的存儲、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的回放分析等功能。2.1.2 硬件構(gòu)成及功能本課題所建立的鎂合金起燃溫度測試系統(tǒng)的硬件組成主要由坩堝式電阻爐、TCW-32B型溫度控制器、數(shù)據(jù)采集卡以及電腦組成，其組成結(jié)構(gòu)見圖1所示。該電阻爐與溫度控制器具有節(jié)能、可編程控制以及加熱速度可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)。溫度傳感器采用K型熱電偶。由于溫度采集的采樣率不需要很高，因此數(shù)據(jù)采集卡采用了研華USB-4718型，該數(shù)據(jù)采集卡為8路熱電偶輸入，支持USB2.0，無需外部電源，與筆記本電腦可構(gòu)成便攜式測試系統(tǒng)；該卡還具有3000VDC隔離保護(hù)，支持4~20mA，能夠?qū)犭娕夹盘栠M(jìn)行內(nèi)部調(diào)理，無需外加調(diào)理電路，降低系統(tǒng)的成本及開發(fā)時(shí)間。其中一支熱電偶接入溫度控制器對電阻爐進(jìn)行控溫，然后再接入數(shù)據(jù)采集卡；另一支熱電偶用來測試試驗(yàn)樣品的溫度，因而直接接入數(shù)據(jù)采集卡。數(shù)據(jù)采集卡將這兩路溫度信號通過USB接口傳送到電腦進(jìn)行記錄并顯示。坩堝式電阻爐的結(jié)構(gòu)如圖1所示，在電爐底部開有通風(fēng)孔，盛放試樣的物品應(yīng)采用帶孔的結(jié)構(gòu)或者石棉網(wǎng)，以保證良好的供氧條件。1.坩堝式電阻爐；2.耐火磚墊；3.坩堝；4.試樣；5．熱電偶；6.溫度控制器；7.數(shù)據(jù)采集卡；8.電腦圖1 鎂合金燃點(diǎn)測試裝置示意圖2.1.3 軟件功能及關(guān)鍵技術(shù)鎂合金起燃溫度測試系統(tǒng)軟件部分是利用LabVIEW8.5開發(fā)的，其界面見圖2。該軟件界面從功能上可大致分為三個(gè)區(qū)域：實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)置區(qū)、實(shí)驗(yàn)參數(shù)動(dòng)態(tài)顯示區(qū)和軟件功能控制區(qū)。實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)置區(qū)可對實(shí)驗(yàn)采用的熱電偶類型、數(shù)據(jù)采集卡的通道、實(shí)驗(yàn)名稱、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)保存路徑以及采樣率等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。實(shí)驗(yàn)參數(shù)動(dòng)態(tài)顯示區(qū)可實(shí)現(xiàn)對所采集的兩路溫度的直觀動(dòng)態(tài)顯示以及溫度—時(shí)間曲線的動(dòng)態(tài)顯示。軟件功能控制區(qū)可完成對實(shí)驗(yàn)進(jìn)度的控制，如數(shù)據(jù)采集的開始與結(jié)束、界面的刷新、溫度曲線的回放顯示以及系統(tǒng)的退出等功能。圖2 鎂合金起燃溫度測試系統(tǒng)軟件界面軟件與硬件的通訊是通過調(diào)用研華提供的底層驅(qū)動(dòng)函數(shù)實(shí)現(xiàn)的，一個(gè)通道的數(shù)據(jù)傳輸程序框圖見圖3。由于該數(shù)據(jù)采集卡不支持8路信號的并行通信，也就是說數(shù)據(jù)采集卡的8路輸入信號的讀取要按順序循環(huán)讀取，所以要想實(shí)現(xiàn)多路溫度信號的傳輸，必須在軟件上來完成。本文是通過調(diào)用順序結(jié)構(gòu)的方法來實(shí)現(xiàn)對兩通道數(shù)據(jù)的順序讀取的。圖3 數(shù)據(jù)傳輸程序框圖為了能夠?qū)?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行事后分析，軟件要提供對所采集的數(shù)據(jù)的存儲功能，存儲的數(shù)據(jù)一定要和相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)名稱結(jié)合起來，以防止實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)混淆。本軟件是通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行命名與計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成名稱相結(jié)合的方法來避免數(shù)據(jù)的混淆。也就是說，對每個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行命名后，由于每個(gè)實(shí)驗(yàn)不一定只做一個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，因此系統(tǒng)會自動(dòng)生成一個(gè)以精確到秒的時(shí)間字符串做為實(shí)驗(yàn)名的后一部分，如“mg1.2ca-1熔體溫度20100531204001.bin”。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在存儲時(shí)同時(shí)被存儲為二進(jìn)制格式和文本格式，路徑及文件名生成以及數(shù)據(jù)存儲的的程序框圖如圖4所示。圖4 數(shù)據(jù)存儲程序示意圖由于軟件在數(shù)據(jù)采集過程中顯示區(qū)域顯示的是動(dòng)態(tài)過程，所以無法看到所采集的數(shù)據(jù)全貌，因此軟件提供了對所采集的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的回放顯示功能，既可顯示一條曲線，也可同時(shí)顯示多條曲線進(jìn)行對比分析，此功能是通過調(diào)用子VI（Virtual Instruments的簡寫，即虛擬儀器）的方式實(shí)現(xiàn)的。通過按下主界面的“單曲線顯示”或“多曲線顯示”即可調(diào)出一個(gè)新的顯示窗口。多曲線顯示的曲線條數(shù)可以輸入。多曲線顯示的界面及程序框圖見圖5。為了軟件使用過程中的方便，提供了界面刷新功能，按下“界面刷新”后軟件界面可恢復(fù)到默認(rèn)狀態(tài)。考慮到每次測燃點(diǎn)溫度時(shí)實(shí)驗(yàn)名稱或者數(shù)據(jù)存儲的路徑可能會相同，所以建立了“實(shí)驗(yàn)名稱”和“存儲路徑”兩個(gè)全局變量，同時(shí)建立了一個(gè)配置文檔。每次軟件更改實(shí)驗(yàn)名稱或存儲路徑時(shí)，都要修改全局變量的值，軟件退出時(shí)，要把最后的實(shí)驗(yàn)名稱和存儲路徑存到配置文檔中，當(dāng)再一次打開運(yùn)行軟件時(shí)，要打開配置文檔讀取實(shí)驗(yàn)名稱和存儲路徑的信息作為軟件界面的默認(rèn)值。 (a) 程序框圖                 (b) 程序界面圖5 多曲線顯示為了使軟件運(yùn)行的更流暢、使用更方便，軟件中還應(yīng)用了很多容錯(cuò)技術(shù)。容錯(cuò)技術(shù)包括軟件的自檢和硬件自檢兩部分。軟件自檢包括檢查輸入的存儲路徑是否正確、實(shí)驗(yàn)名稱是否為空等，以保證數(shù)據(jù)存儲的可靠性。硬件自檢主要是在點(diǎn)擊“開始采集”按鈕后，檢測數(shù)據(jù)采集卡工作是否正常，如果數(shù)據(jù)采集卡異常，軟件會報(bào)警并返回到初始狀態(tài)，避免了由于數(shù)據(jù)采集卡異常導(dǎo)致的死機(jī)。2.1.4 系統(tǒng)測試及起燃溫度的確定將電阻爐加熱至500℃左右，再將塊狀鎂合金放入帶孔的坩堝，然后將其置入電阻爐中，并使測量鎂合金溫度的熱電偶與塊狀鎂合金接觸，使電路按固定加熱速率進(jìn)行加熱，并開始數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)采集過程的界面見圖2，經(jīng)測試，軟硬件各項(xiàng)功能正常。所采集的溫度-時(shí)間曲線如圖6所示。鎂合金在開始燃燒瞬間，放出大量的熱量使溫度急劇上升，會在溫度-時(shí)間曲線上出現(xiàn)一個(gè)拐點(diǎn)。本課題中，將溫度-時(shí)間上的第一個(gè)拐點(diǎn)所對應(yīng)的溫度值定義為燃點(diǎn)。圖6 典型溫度-時(shí)間采集曲線2.1.5 小結(jié)（1）本章建立了鎂合金起燃溫度測試硬件系統(tǒng)，該系統(tǒng)由坩堝式電阻爐、溫度控制器、熱電偶、研華USB-4718型數(shù)據(jù)采集卡及電腦組成，所建立的硬件系統(tǒng)成本低、結(jié)構(gòu)簡單、測試系統(tǒng)便攜。（2）本章開發(fā)了鎂合金起燃溫度測試軟件系統(tǒng)，該軟件采用LabVIEW8.5開發(fā)，具有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)顯示、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)回放分析等功能。軟件界面友好，操作簡單，容錯(cuò)性強(qiáng)。（3）本章對所建立的鎂合金起燃溫度測試系統(tǒng)軟硬件進(jìn)行了測試，測試結(jié)果表明，所建立的測試系統(tǒng)各項(xiàng)功能正常，能夠很好的完成對鎂合金起燃溫度的測試，并給出了確定起燃溫度的方法。2.2 鎂合金熔體表面張力裝置的建立2.2.1 概述我們通常將物體表面單位長度上作用的力稱作表面張力，單位為N/m，而且通常我們所說的表面張力指的是液相與氣相接觸面上的表面張力。在液態(tài)金屬或者合金與氣體組成的體系中，與氣體接觸的液體表面層原子處于不平衡力場中，即與表面層原子接觸的液體中的原子與表面層原子距離較小，且數(shù)目量多，因此作用力較大；而與表面層原子接觸的氣體中的原子與表面層原子距離較大，且數(shù)量少，因此作用力較小。這樣就產(chǎn)生了方向垂直于液體表面，指向液體內(nèi)部的力，如圖7所示。該力使液體表面有如一彈性膜所包圍，傾向減少其表面，因此產(chǎn)生了表面張力。表面張力的大小不但與液體本身的性質(zhì)有關(guān)，而且與它相接觸的相的性質(zhì)有關(guān)。圖7 熔體表面原子模型表面張力是液態(tài)合金重要的物性參數(shù)，它不僅是研究界面反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)，而且在金屬凝固過程和鑄造合金參數(shù)的預(yù)測中起著重要作用，因此，研究液態(tài)合金熔體表面張力具有重要理論價(jià)值和實(shí)際意義。在阻燃鎂合金的研究領(lǐng)域，特別是在阻燃鎂合金的熔煉與制備過程中，合金液在高溫下的急劇擴(kuò)散與在凝固過程中晶粒的形成，尤其是晶體在長大時(shí)，稀土元素會富集在相界上，在液態(tài)下有表面聚集的趨勢,元素的擴(kuò)散必然會對熔體的表面張力和氧化膜結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，因而我們可以通過研究稀土阻燃鎂合金熔體特性特別是在不同狀態(tài)下熔體表面張力的變化對氧化膜結(jié)構(gòu)改變的影響規(guī)律，進(jìn)而找到表面張力與阻燃性能之間的對應(yīng)關(guān)系。2.2.2 表面張力的測量方法表面張力的測量方法有很多，總體上可分為動(dòng)態(tài)法和靜態(tài)法兩類。動(dòng)態(tài)法是以測量決定某一過程特征的數(shù)值來計(jì)算表面張力，主要有毛細(xì)管波法和振蕩射流法。通常在溶液表面張力隨時(shí)間變化變化較快時(shí)需要用動(dòng)態(tài)法測量，如用振蕩射流法測定的時(shí)間變化可以小到1ms左右。在現(xiàn)階段，動(dòng)態(tài)法測量表面張力還不完善，測量誤差較大，因而，實(shí)際應(yīng)用很少。主要的方法有毛細(xì)管上升法、懸滴法、滴重法、最大氣泡法、拉筒法、液滴外形法和電磁懸浮法等。常溫或低于200℃下的液體表面張力測量方法較多。但是，多于液態(tài)金屬、爐渣、熔鹽等高溫熔體，增加了測量的難度和復(fù)雜程度，應(yīng)用于高溫熔體表面張力的測量方法主要有最大氣泡法、電磁懸浮法、拉筒法和靜滴法。考慮到試驗(yàn)的測量精度和設(shè)備的復(fù)雜程度，本課題采用最大氣泡法測量鎂合金熔體表面張力。最大氣泡法Simon于1851年提出，后由Canter、Jaeger分別從理論和實(shí)用角度加以發(fā)展。實(shí)驗(yàn)步驟是，將一毛細(xì)管插入待測液體內(nèi)部，再向管中緩慢通入惰性氣體，隨著吹入氣體壓力的增大，氣泡逐漸長大，當(dāng)氣泡恰好是半球時(shí)，氣泡內(nèi)的壓力達(dá)到最大值，此時(shí)通過測量氣泡壓力，計(jì)算得到液體的表面張力值。2.2.3 表面張力的測量裝置本課題采用“最大氣泡壓力法”測定鎂合金熔體表面張力，實(shí)驗(yàn)裝置如圖8所示：圖2.4 最大氣泡壓力法測試表面張力裝置簡圖Fig. 2.6 BMP Surface tension testing schematic圖8 最大氣泡法測量熔體表面張力裝置1.氬氣瓶2.壓力表 3.大量程浮子流量計(jì) 4.穩(wěn)壓計(jì) 5.針型閥 6.微調(diào)針型閥 7.干燥瓶 8.小量程浮子流量計(jì) 9.U形壓力計(jì) 10.溫度控制儀 11.毛細(xì)石英管 12.熱電偶 13.石墨坩堝 14.鎂合金熔 15.坩堝電阻爐16.升降機(jī)構(gòu) 17.大量程百分表 氬氣經(jīng)過減壓計(jì)，穩(wěn)壓計(jì)，通入裝有氯化鈣的干燥瓶中進(jìn)行干燥，再由三通器分成兩路，一路連接到U形壓力計(jì)（U形管所盛液體為水），另一路經(jīng)細(xì)的石英管通入鎂合金熔體。由小到大緩慢調(diào)節(jié)氬氣氣壓，并通過針型閥控制氣體流量大小（將氣體流量控制在18-20毫升/分以內(nèi)），觀察U形管內(nèi)兩邊液注高度差H。試驗(yàn)采用的毛細(xì)石英管內(nèi)半徑r=2.86mm，符合精度要求。毛細(xì)管端口經(jīng)過拋光、清洗處理，以排除雜質(zhì)和端口缺陷對測量結(jié)果的影響。實(shí)驗(yàn)中，通過升降機(jī)構(gòu)可控制毛細(xì)管的上升和下降，當(dāng)毛細(xì)管插入合金液后，隨著氬氣的緩緩?fù)ㄈ耄軆?nèi)液體被排出管外，會在管口處形成氣泡并不斷長大（圖9）。氣泡在成長過程中，其內(nèi)部壓力P與液體靜壓力及液體表面張力的合力保持動(dòng)態(tài)平衡，直至這種平衡被破壞，氣泡會脫離管口而浮出液面。此過程，H值也將呈現(xiàn)出由小到大的變化趨勢，設(shè)氣泡內(nèi)的壓力為P，則：P+PM=PH              （1）其中，PM為鎂合金熔體在深度為h處形成的壓強(qiáng)，PH為U形管內(nèi)兩邊液注差所形成的壓強(qiáng)。圖9 氣泡形成過程根據(jù)表面張力的物理意義，在液體中若有一半徑為r的球形氣泡，液體表面張力的作用造成了指向氣泡內(nèi)部的壓力P（圖10）。              圖10球形氣泡氣泡的表面積為：S =4πr2球形氣泡的體積為：V =4πr3/3若將球的體積增大dV，則必須克服阻力P對它做功：ΔW =PdV，而這一所做的功將轉(zhuǎn)變?yōu)楸砻娣e增大后的表面自由能增量：ΔE =σdS（σ為表面張力）。由于ΔW =ΔE，即PdV =σdS而dV =4πr2dr，dS =8πrdr，因而可推導(dǎo)出：P =2σ/r               （2）PM為鎂合金熔體在深度為h處形成的壓強(qiáng)，即PM =ρMgh，ρM為鎂合金熔體的密度，為便于計(jì)算我們以Mg-Al合金的液態(tài)密度代替；PH為U形管內(nèi)兩邊液注差所形成的壓強(qiáng)，即PH =ρwgH,ρw為水的密度。所以，由式（1）、（2）可以得到，當(dāng)H達(dá)到最大值Hmax時(shí)，          2σ/r +ρMgh =ρwgH          （3）所以，表面張力σ為：σ=(ρwgHmax-ρMgh)?r/2          （4）用最大氣泡法測量鎂合金熔體表面張力的具體步驟為：1．采用電阻爐、坩堝在一定溫度下對合金進(jìn)行熔煉，待完全熔煉后攪拌一段時(shí)間，除去表面雜質(zhì)，再保溫10分鐘；2．通過調(diào)整升降機(jī)構(gòu)，使毛細(xì)管下降到恰好接觸合金熔體表面，此時(shí)調(diào)整百分表托架，使百分表的芯端部與升降機(jī)構(gòu)水平臂平面接觸，將刻度盤對零，下降升降機(jī)構(gòu)，使毛細(xì)管插入合金液表面之下，記錄毛細(xì)管下降的精確深度h；3．固定好這一高度打開爐蓋與氬氣瓶壓閥，并通過針型閥控制氣體流量大小（將氣體流量控制在18-20毫升/分以內(nèi)），此時(shí)U形管兩側(cè)開始出現(xiàn)壓差，當(dāng)熔體內(nèi)部能夠穩(wěn)定、緩慢的產(chǎn)生氣泡時(shí)，觀察U形兩側(cè)壓差值將由小到大變化，到達(dá)一最大值后（即氣泡成為半球形，此時(shí)半徑最小等于石英管內(nèi)半徑r時(shí)），U形管兩端壓差突然減小（因?yàn)闅馀萜屏眩涗浵耈形管左右兩端的最大液面差值H；4．帶入公式中進(jìn)行計(jì)算便可得到熔體的表面張力。2.2.4 小結(jié)（1）本章建立了鎂合金熔體表面張力測量裝置，該裝置主要由氬氣瓶、壓力表 、浮子流量計(jì) 、穩(wěn)壓計(jì)、針型閥 、干燥瓶、U形壓力計(jì) 、毛細(xì)石英管 、升降機(jī)構(gòu)和百分表組成。（2）本課題對所建立的鎂合金熔體表面張力測量裝置進(jìn)行了測試，測試結(jié)果表明，所建立的測量裝置各項(xiàng)功能正常，能夠很好的完成對鎂合金熔體表面張力的測量，并給出了熔體表面張力的測量方法。三、 技術(shù)指標(biāo)通過本次研究必須到達(dá)以下要求：①研制成一種或多種阻燃鎂合金可以在大氣下不加任何保護(hù)措施條件下，熔煉而不發(fā)生燃燒現(xiàn)象；②研制成的阻燃鎂合金成分通過壓鑄、熱處理工藝過后所制成的成品，其結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能必須達(dá)到相應(yīng)的要求；③通過本次研究結(jié)果，發(fā)表1項(xiàng)發(fā)明專利和1項(xiàng)實(shí)用新型專利。四、 市場前景鎂及鎂合金既可以鑄造成各種鑄件或壓鑄件，也可以采用各種塑形加工方法加工成不同品種、規(guī)格、性能和用途的管、棒、型、線、帶、箔材以及鍛件等，然后經(jīng)切削加工、冷沖壓、接合成形和表面處理等深加工成各種零件和結(jié)構(gòu)件。與其他結(jié)構(gòu)材料相比，鎂及其合金具有一系列的優(yōu)點(diǎn)，如密度低、比強(qiáng)度和比剛度高、阻尼減振降噪能力強(qiáng)、電磁屏蔽性能優(yōu)異、抗輻射、液態(tài)成型性能優(yōu)越、切削加工和熱成型性能好、易于回收等，符合“21世紀(jì)綠色結(jié)構(gòu)材料”的要求，越來越受到人們的青瞇。今年來，鎂材在汽車、摩托車等交通工具、計(jì)算機(jī)、通信、家電、電子電器、冶金、航空航天、國防軍工等 部門獲得了廣泛的應(yīng)用。隨著鎂合金提煉及加工技術(shù)的發(fā)展，以及成本的下降，鎂材已成為工業(yè)應(yīng)用的重要金屬材料，在全球范圍內(nèi)得到快速發(fā)展。1. 鎂合金材料在汽車工業(yè)上的開發(fā)與應(yīng)用自1970年中東石油危機(jī)以來，為減輕汽車質(zhì)量，以降低油耗和污染，提高安全性能，鎂合金材料在汽車工業(yè)中的應(yīng)用與日俱增。目前，汽車工業(yè)中鎂合金用量較多的地區(qū)和國家主要是北美、歐洲、日本和韓國。綜合部分廠家的使用情況，目前鎂合金材料主要用來制造以下汽車零部件：①車內(nèi)構(gòu)件：儀表盤、座椅架、座位升降器、操縱臺架、氣囊外罩、轉(zhuǎn)向柱支架、收音機(jī)外殼、小工具箱門、車窗馬達(dá)罩、剎車與離合器踏板托架、氣動(dòng)托架踏板等；②車體構(gòu)件：門框、尾板、車頂框、車頂板、IP橫梁；③發(fā)動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng)：閥蓋、凸輪蓋、四輪驅(qū)動(dòng)變速箱體、手動(dòng)換擋變速器、離合器外殼活塞、進(jìn)氣管、機(jī)油盤、交流電機(jī)支架、變速器殼體、齒輪箱殼體、油過濾器接頭、馬達(dá)罩、氣缸頭罩、分配盤支架、油泵殼、油箱、濾油器支架、左側(cè)半曲軸箱、空機(jī)罩、左抽氣管等。④底盤：輪轂、引擎托架、前后吊桿、尾盤支架。美國福特、通用、克萊斯勒三家公司在每輛汽車上使用的鎂合金鑄件分別達(dá)到30個(gè)、45個(gè)和20個(gè)；瑞典推出的沃爾沃CP20C0車型全重700kg，使用50kg鎂合金，包括輪轂、合器箱、轉(zhuǎn)向齒箱、后懸臂、發(fā)動(dòng)機(jī)架、進(jìn)氣歧管、氣缸體等部件；本田轎車一部分零件采用鎂合金材料后，重量大大減輕。最近，Magers分析了汽車市場的鎂合金需求趨勢，預(yù)測鎂合金材料在汽車工業(yè)的應(yīng)用將會不斷增加。2. 鎂材在軌道交通工具上的應(yīng)用前景在列車和其他軌道交通工具上使用鎂材，目的是減輕重量，減小噪音和震動(dòng)，規(guī)整零部件和防止塑料老化，提高使用壽命等。主要應(yīng)用實(shí)例：儀表盤支撐梁、發(fā)動(dòng)機(jī)閥蓋、密封結(jié)構(gòu)件、高速器、濾器器、發(fā)動(dòng)機(jī)承受臺、消音器等。3. 鎂材在自行車上的開發(fā)與應(yīng)用自行車是人力驅(qū)動(dòng)工具，因而質(zhì)量的減輕帶來的效果非常顯著，具有更好的加速性能、爬坡性能、轉(zhuǎn)彎性能，并且容易操縱，因而在國外自行車行業(yè)流傳著“產(chǎn)品輕1g多賣1美元”的說法。與鋁質(zhì)自行車相比，用鎂材制造自行車可減重33%；用鎂材制造的折疊自行車車架重量僅1.4kg，總重量僅為4kg。目前自行車使用鎂合金部件包括輪轂、車把夾、腳踏板、制動(dòng)器、手把、前叉、框架等近十幾個(gè)部件。4. 鎂材在航空航天上的開發(fā)與應(yīng)用航空航天材料減重帶來的經(jīng)濟(jì)效益和性能改善十分顯著。在質(zhì)量減輕相同的情況下，商用飛機(jī)節(jié)省的燃油費(fèi)是汽車的近100倍，而戰(zhàn)斗機(jī)的燃油費(fèi)用節(jié)省又是商用飛機(jī)的近10倍，更重要的是其機(jī)動(dòng)性能的改善可以極大地提高戰(zhàn)斗力和生存能力。正因?yàn)槿绱耍缭?0世紀(jì)20年代就開發(fā)出了許多鎂合金部件，如發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄箱、發(fā)動(dòng)機(jī)零件、氣球吊籃、客機(jī)座椅、起落輪。隨著鎂合金生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，材料的性能不斷提高，其應(yīng)用范圍也不斷擴(kuò)大。目前的應(yīng)用領(lǐng)域包括各種民用和軍用飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)零部件、螺旋槳、齒輪箱、支架結(jié)構(gòu)，以及火箭、導(dǎo)彈、衛(wèi)星的一些零部件。5. 現(xiàn)代兵器零部件的鎂合金化及發(fā)展趨勢槍械武器、裝甲車輛、導(dǎo)彈、火炮、彈藥、光電儀器、武器用計(jì)算機(jī)及軍用器材中有較大數(shù)量的鋁合金零件和工程塑料件，根據(jù)鎂合金材料的性能和使用特點(diǎn)，將這些零件改用鎂合金制造在技術(shù)上是可行的。采用鎂合金材料代替武器裝備的中、低強(qiáng)度鋁合金零件和部分黑色金屬零件，實(shí)現(xiàn)武器裝備輕量化：槍械武器：機(jī)匣、彈匣、槍托體、提把、前護(hù)手、彈托板、瞄具座等；裝甲車輛：坦克座椅骨架、機(jī)長鏡、變速箱殼體、發(fā)動(dòng)機(jī)濾座、進(jìn)出水管、空氣分配器座、機(jī)油泵殼體、水泵殼體、機(jī)油熱交換器、機(jī)油濾清器殼體、氣門室罩、呼吸器等；光電產(chǎn)品：鏡頭殼體、紅外成像儀殼體、底座。6. 鎂合金材料在電子工業(yè)（家用電器和3C產(chǎn)品）上的開發(fā)與應(yīng)用近10年來，電子工業(yè)發(fā)達(dá)的國家，特別是日本和歐美一些國家，在鎂合金產(chǎn)品的開發(fā)方面開展了大量工作并取得了重要進(jìn)展，一大批重要電子產(chǎn)品使用了鎂合金，取得了理想的效果。3C工業(yè)（計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備、消費(fèi)類電子產(chǎn)品）是當(dāng)今全球發(fā)展速度最快的產(chǎn)業(yè)，數(shù)字化技術(shù)導(dǎo)致各種數(shù)字化產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。鎂合金3C產(chǎn)品最早出現(xiàn)于日本，1998年日本廠商開始采用鎂合金制造各種可攜式商品（如PDA、手機(jī)等），如今最為普遍的鎂合金3C產(chǎn)品是筆記本電腦，是由日本SONY公司率先推出的。在3C產(chǎn)品朝著輕、薄、短、小方向發(fā)展趨勢的推動(dòng)下，今年來鎂合金的應(yīng)用得到了持續(xù)增長。我國雖然是世界產(chǎn)鎂大國，但與日、美、歐相比，在鎂合金材料研究、生產(chǎn)技術(shù)及應(yīng)用領(lǐng)域等方面還有相當(dāng)大的差距，仍處于起步階段。五、 規(guī)模與投資需求投資規(guī)模 萬元，廠房及設(shè)備設(shè)施需求等。六、 生產(chǎn)設(shè)備根據(jù)研發(fā)和生產(chǎn)需求，鎂合金在加工和性能檢測方面需要用到以下裝置：真空式高頻感應(yīng)熔煉爐；鑄件的金屬型模具；坩堝為石墨型坩堝；大型真空熱處理爐；一整套機(jī)加工設(shè)備：加工中心、數(shù)控車床、手動(dòng)工具；試樣拉伸試驗(yàn)在Zwick/Roell Z100拉伸試驗(yàn)機(jī)上完成；硬度測試采用XC-ST50顯微硬度測試儀，金相組織觀察在VMS-2000金相圖像分析系統(tǒng)上完成；氧化膜形貌觀測等在日立S-4800掃描電鏡上進(jìn)行；大氣條件下的氧化動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)在SDT-Q600差熱分析儀上進(jìn)行。七、 效益分析按每年生產(chǎn)X噸計(jì)算，可獲利約XXXX萬，八、 合作方式合作方式采用技術(shù)入股或者技術(shù)轉(zhuǎn)讓的形式，價(jià)格面談。九、 項(xiàng)目具體聯(lián)系人及聯(lián)系方式項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：丁儉，電話：15122335148，email：djian@126.com。十、 附件：成果圖片    圖11 鎂合金零件產(chǎn)品

液體玻璃化轉(zhuǎn)變過程中的動(dòng)力學(xué)行為一直是物理、化學(xué)、生物、和材料科學(xué)等諸多領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究問題之一，這不僅歸結(jié)于玻璃材料在工程應(yīng)用方面的潛在價(jià)值，還在于玻璃轉(zhuǎn)變過程涉及很窄溫度區(qū)間其動(dòng)力學(xué)多達(dá)數(shù)十量級的極速變緩這一挑戰(zhàn)性的基礎(chǔ)科學(xué)難題。正如2003年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主Sir Anthony Leggett在一次演講中所提到的那樣：“Glass: The Cinderella Problem of Condensed-matter Physics”。玻璃形成液體具有諸多簡單液體所不具備的動(dòng)力學(xué)特征，如動(dòng)力學(xué)非e指數(shù)弛豫行為這一玻璃液體的典型特征之一。目前為止，無序非晶體系的研究還沒有很好的理論框架和范式來理解和描述玻璃形成液體和玻璃態(tài)物質(zhì)中的諸多異常行為，特別是在過冷液體淬火過程中，隨著溫度的降低系統(tǒng)的時(shí)空關(guān)聯(lián)函數(shù)會從拉伸e指數(shù)衰減（stretched exponential decay）行為逐步轉(zhuǎn)變?yōu)閴嚎se指數(shù)衰減（compressed exponentials）。玻璃態(tài)中后一種形式的衰減常常被認(rèn)為與體系內(nèi)部的內(nèi)應(yīng)力釋放有關(guān)，但其微觀機(jī)制確有待于進(jìn)一步的考察。如圖所示，在不同的波矢q所定義的空間尺度內(nèi)，具有不同局域連接度的粒子表現(xiàn)出特異的輸運(yùn)性質(zhì)。這些奇異的輸運(yùn)行為都可以跟某種特定的原子結(jié)構(gòu)直接關(guān)聯(lián)，它們本身特征的動(dòng)力學(xué)與它們周圍的介質(zhì)相互作用、相互影響，造就了其特殊的輸運(yùn)方式。（tau~1/q2: normal diffusion; tau~1/q: ballistic-like motion.） 徐莉梅課題組以典型金屬玻璃形成液體（Cu50Zr50）為模型體系，發(fā)現(xiàn)壓縮e指數(shù)衰減的弛豫方式在降溫過程中的玻璃形成液體中已經(jīng)存在；而且，拉伸和壓縮e指數(shù)衰減所對應(yīng)的兩種動(dòng)力學(xué)弛豫模式在玻璃轉(zhuǎn)變溫度以上可以共存，并可跟某些特定的原子結(jié)構(gòu)進(jìn)行直接關(guān)聯(lián)。這一研究表明過冷液體中原子的動(dòng)力學(xué)異常輸運(yùn)方式與多空間尺度和具有非局域性質(zhì)的結(jié)構(gòu)序參量直接相關(guān)，從而建立了結(jié)構(gòu)與復(fù)雜液體的動(dòng)力學(xué)行為的關(guān)聯(lián)，為研究金屬玻璃所展現(xiàn)出的優(yōu)良力學(xué)性質(zhì)提供了新的思路和認(rèn)識角度。

成果簡介： 本項(xiàng)目確定了鹽酸莫西沙星的合成路線和產(chǎn)業(yè)化工藝，建立了具有實(shí)用價(jià)值的鹽酸莫西沙星的立體選擇性合成方法。對鹽酸莫西沙星的合成工藝進(jìn)行了優(yōu)化研究，對其結(jié)晶工藝、雜質(zhì)譜、晶型進(jìn)行了研究，對其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)確證并且中試放大、對鹽酸莫西沙星原料藥穩(wěn)定性及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行研究，完成了鹽酸莫西沙星注冊報(bào)批資料總結(jié)與撰寫。