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石墨烯增強金屬基復(fù)合材料制備及性能研究

根據(jù)強化手段的不同，高強化銅合金可分為兩類: 沉淀強化銅合金和彌散強化銅合金。沉淀強化銅合金是利用過飽和固溶體的脫溶沉淀，通過時效熱處理，達到強化效果。但沉淀析出相在高溫下會聚集長大或重新固溶于基體中，隨著強化相的消失，沉淀強化作用也隨之消失，從而限制了這類銅合金的使用溫度和應(yīng)用范圍。目前被大量使用的鉻鋯銅合金就屬于這一類，其表現(xiàn)為導(dǎo)電、導(dǎo)熱性損失較大，軟化溫度低(僅為500℃) 等。因此，鉻鋯銅合金在做點焊電極材料使用時經(jīng)常出現(xiàn)變形、粘附、使用壽命不長及熔敷現(xiàn)象，頻繁的整修和更換電極嚴重影響了工作效率的提高。彌散強化銅合金則是通過在金屬基體中引入高度分散的熱穩(wěn)定性強的第二相質(zhì)點，阻礙位錯運動，以達到提高強度的目的。而Al2O3粒子硬度高，熱力學(xué)和化學(xué)穩(wěn)定性高，熔點高，在接近銅基體熔點的溫度下也不會明顯粗化，可以有效提高合金的高溫強度和硬度。因此，Al2O3彌散強化銅合金可以用在電阻焊電極、集成電路引線框架、微波管結(jié)構(gòu)導(dǎo)電材料、高速列車架空導(dǎo)線、熱核實驗反應(yīng)堆、連鑄結(jié)晶器等方面。本研究開發(fā)的Al2O3彌散強化銅合金在保證傳統(tǒng)工藝內(nèi)氧化、還原徹底性和燒結(jié)致密性的前提下簡化了工藝過程降低了生產(chǎn)成本。

相較于傳統(tǒng)聚合物發(fā)泡所用化學(xué)發(fā)泡劑和氟利昂類、烷烴類等物理發(fā)泡劑，采用超臨界CO 2 或N 2 作為發(fā)泡劑，不僅氣體原料來源豐富，價格便宜和環(huán)境友好，符合日益嚴格的環(huán)保要求，而且所得到的泡孔尺寸更小，孔密度更大且泡孔形態(tài)更容易控制，生產(chǎn)過程安全性也大大提高。 自主研發(fā)了超臨界CO 2 擠出和模壓發(fā)泡技術(shù)，包括超臨界流體恒流進氣系統(tǒng)和裝備，以及適于超臨界CO 2 發(fā)泡過程的雙階、單階擠出發(fā)泡和模壓發(fā)泡系統(tǒng)和裝備，并可基于CO2 和聚合物的相互作用快速確定優(yōu)化的發(fā)泡工藝。采用超臨界CO2 擠出發(fā)泡技術(shù)制備了泡孔尺寸0.5～1 mm，發(fā)泡倍率5～20倍的聚酯PET、聚苯乙烯PS、聚丙烯PP、聚乳酸PLA和聚乙烯PE等發(fā)泡棒材。采用超臨界CO 2 模壓發(fā)泡技術(shù)制備了泡孔尺寸1～50 μm，發(fā)泡倍率5～20倍的發(fā)泡片材。另外采用Mucell超臨界流體注塑成型制備了泡孔尺寸1～100 μm、較實體材料減重5～30%而力學(xué)性能不損失的多種聚合物的微孔發(fā)泡材料，包括聚丙烯PP、聚苯乙烯PS、聚酯PET、聚醚砜PES、聚砜PSF以及復(fù)合材料等。

成果與項目的背景及主要用途：該項目是天津市科技發(fā)展計劃項目，通過了科委組織的專家驗收。項目組采用自頂向下的設(shè)計方法，完成了 CMOS 圖像傳感器 1024×768 像素陣列的版圖設(shè)計，通過了仿真驗證，結(jié)果達到了設(shè)計要求。在 Chartered 公司0.35um 工藝線上成功試制了關(guān)鍵模塊和小規(guī)模完整的 CMOS 圖像傳感器樣片。樣片工作正常，能夠正確的拍攝運動物體，各項指標(biāo)均滿足設(shè)計要求。 背景：CMOS 圖像傳感器是當(dāng)前已廣泛用于民用、工業(yè)、科技和國防領(lǐng)域的各類圖像攝取系統(tǒng)，近年來民用電子產(chǎn)品領(lǐng)域發(fā)展迅猛，如照相手機、PC 機、像機等。該成果主要用于圖像攝取系統(tǒng)的核心部件—CMOS 圖像傳感器設(shè)計中。 技術(shù)原理與工藝流程簡介：CMOS 圖像傳感器利用成熟的 CMOS 工藝制作光敏像素單元，因此可以把光電接收器和信號處理電路集成在單個芯片上。 主要設(shè)計內(nèi)容包括：像素陣列、消噪放大電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、時序控制電路和測試系統(tǒng)設(shè)計。采用自頂向下的設(shè)計方法，首先根據(jù)功能要求對系統(tǒng)進行架構(gòu)設(shè)計，將系統(tǒng)分為時序控制電路部分（數(shù)字電路實現(xiàn)）和從像素陣列到 AD 轉(zhuǎn)換的信號處理部分（模擬電路實現(xiàn)）。版圖設(shè)計完成后，導(dǎo)出 GDSII 文件，在新加坡 Chartered 公司 0.35um 工藝線進行流片，然后進行封裝。根據(jù)芯片工作對外界的要求設(shè)計 PCB電路板，搭建測試系統(tǒng)，對芯片功能和各項電學(xué)指標(biāo)進行測試分析。  技術(shù)水平及專利與獲獎情況：技術(shù)水平屬國內(nèi)先進。 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測：該項目取得了 CMOS 圖像傳感器的核心設(shè)計技術(shù)，可用于各種CMOS圖像傳感器設(shè)計中，中國CMOS圖像傳感器市場需求龐大，年復(fù)合成長率達到 60%，因此有著廣闊的應(yīng)用前景。目前國外同類產(chǎn)品的銷售價格遠遠高于芯片的開發(fā)成本，因此存在很大的利潤空間，將產(chǎn)生很好的經(jīng)濟效益。功能上可完全兼容、并替代進，通過合作根據(jù)市場需求，隨時調(diào)整產(chǎn)品種類和指標(biāo)，使經(jīng)濟效益最大化。 應(yīng)用領(lǐng)域：CMOS 圖像傳感器廣泛應(yīng)用于消費類、工業(yè)和科技等各個領(lǐng)域。 民用領(lǐng)域：拍照手機、數(shù)碼相機、可視門鏡、攝像機、汽車防盜等；工業(yè)領(lǐng)域：生產(chǎn)監(jiān)控、安全監(jiān)控等。

在突破高均勻混合納米金屬粉體及納米陶瓷粉體制備及其多層表面修飾技術(shù)的基礎(chǔ)上，開發(fā)的系列型納米金屬粉體與納米陶瓷粉復(fù)合的納米復(fù)合自修復(fù)產(chǎn)品。現(xiàn)已開發(fā)出汽油和柴油內(nèi)燃機、機械設(shè)備和機械密封三大系列潤滑油添加劑產(chǎn)品；納米自修復(fù)潤滑脂產(chǎn)品；納米自修復(fù)潤滑油和液壓油；水-乙二醇系列納米自修復(fù)抗燃液壓液。產(chǎn)品性能達到國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進，完全可替代進口產(chǎn)品。對國民經(jīng)濟各行業(yè)的節(jié)能、環(huán)保和技術(shù)經(jīng)濟、社會效益的提高意義重大。部分產(chǎn)品已建立產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)基地，產(chǎn)值達10億元以上。

本發(fā)明公開一種一般通風(fēng)用空氣過濾器性能測試系統(tǒng)，包括依次串聯(lián)的新風(fēng)單元、氣溶膠發(fā)生混合單元、過濾器測試單元、空氣流量測量單元、排風(fēng)單元，還包括也與氣溶膠發(fā)生混合單元相連的回風(fēng)單元。本發(fā)明的測試系統(tǒng)不但能對一般通風(fēng)用空氣過濾器的組合性能進行測量，還能測量空氣過濾器過濾PM2.5和PM10的性能。

新型無石棉短纖維增強橡膠基密封復(fù)合材料制備技術(shù)：本項目制備開發(fā)的短纖維增強NAFC材料具有耐高溫（300攝氏度）、低蠕變、高強度、低成本的特點，且其制備工藝單，基本沿用了傳統(tǒng)CAF材料的生產(chǎn)設(shè)備，產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)完全滿足國家標(biāo)準對NAFC材料性能的要求，且某些指標(biāo)已經(jīng)超過了國外同類進口產(chǎn)品。 非石棉密封復(fù)合材料生產(chǎn)技術(shù)：本項目所開發(fā)產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)包括壓縮回彈率、泄漏率、應(yīng)力松弛率、外觀質(zhì)量等均符合國標(biāo)規(guī)定的要求，其使用性能達到甚至超過國外知名企業(yè)同類產(chǎn)品的性能指標(biāo)，可替代國外進口產(chǎn)品。 密封件及其防松弛元件生產(chǎn)技術(shù)及裝備：項目團隊已開發(fā)出密封元件分級制造新技術(shù)以及工藝參數(shù)可控制的國內(nèi)最先進的靜密封件生產(chǎn)裝備，包括新型纏繞機、金屬包復(fù)墊滾壓成型機、石墨復(fù)合墊剪圓及包邊機等。采用上述技術(shù)和裝備可生產(chǎn)出滿足不同工況條件的高質(zhì)量靜密封產(chǎn)品。此外,項目團隊開發(fā)了高溫連接用防松弛技術(shù)及其相應(yīng)的元件，可提供成熟的產(chǎn)品設(shè)計和制造技術(shù)。

1 成果簡介 本成果涉及一種結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的提升機性能智能檢測系統(tǒng)，適用于目前國內(nèi)外主流的各類提升機，可用于絕緣電阻檢測、靜載檢測、額載檢測、動載檢測和滑降速度檢測。系統(tǒng)由上位機單元、下位控制單元、傳感器與數(shù)據(jù)采集單元和機械結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成，采用面向?qū)ο蟮某绦蛘Z言開發(fā)上位機主控制程序，與 PLC 協(xié)同控制系統(tǒng)運行，同時聯(lián)用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫技術(shù)，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)本地、遠程雙存儲，便于遠程監(jiān)管。本系統(tǒng)安裝方便、操作簡單，報告可自動生成并打印。 2 關(guān)鍵技術(shù) （1）采用上位機與 PLC 的協(xié)同控制技術(shù)，使系統(tǒng)能夠根據(jù)檢驗員設(shè)定的檢測項目和參數(shù)，執(zhí)行不同的檢測流程，而無需更改 PLC 內(nèi)部程序； （2）采用多元數(shù)據(jù)采集分析技術(shù)，同時采集多個測試臺的限位開關(guān)、接近開關(guān)、位移傳感器等元件的實時數(shù)據(jù)，并整理分析，執(zhí)行相應(yīng)決策； （3）采用基于面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫開發(fā)技術(shù)，開發(fā)了系統(tǒng)的權(quán)限分級模塊、項目管理模塊和數(shù)據(jù)存儲模塊，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的存儲，保障了設(shè)備與數(shù)據(jù)的安全； （4）結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫技術(shù)，系統(tǒng)的檢測數(shù)據(jù)存儲在本地的同時，遠程數(shù)據(jù)庫將同步更新，便于設(shè)備的遠程監(jiān)管； （5）采用基于 COM 組件的報告打印技術(shù)，實現(xiàn)了自動生成 Word 和 Excel 檢測報告的功能，提升了檢測效率。 3 項目成熟度 系統(tǒng)研發(fā)成功，企業(yè)已投入使用。 4 投資期望及應(yīng)用情況 2018 年最新實施的 GB/T 19155-2017 標(biāo)準提供了高處作業(yè)吊籃用提升機的性能指標(biāo)和檢驗方法，但國內(nèi)目前還沒有滿足該標(biāo)準的提升機性能檢測設(shè)備，檢驗員往往需要通過手工測量得到檢測數(shù)據(jù)并撰寫報告，極大地降低了檢測效率和數(shù)據(jù)可靠性。本套系統(tǒng)的成功研制將極大提升吊籃用提升機的檢測效率和精度，保障提升機產(chǎn)品的質(zhì)量。本成果可應(yīng)用于提升機制造商的產(chǎn)品出廠檢驗，第三方認證機構(gòu)的提升機性能評估。 

1、成果簡介 本成果涉及一種結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的提升機性能智能檢測系統(tǒng)，適用于目前國內(nèi)外主流的各類提升機，可用于絕緣電阻檢測、靜載檢測、額載檢測、動載檢測和滑降速度檢測。系統(tǒng)由上位機單元、下位控制單元、傳感器與數(shù)據(jù)采集單元和機械結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成，采用面向?qū)ο蟮某绦蛘Z言開發(fā)上位機主控制程序，與 PLC 協(xié)同控制系統(tǒng)運行，同時聯(lián)用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫技術(shù)，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)本地、遠程雙存儲，便于遠程監(jiān)管。本系統(tǒng)安裝方便、操作簡單，報告可自動生成并打印。 2、關(guān)鍵技術(shù) （1）采用上位機與 PLC 的協(xié)同控制技術(shù)，使系統(tǒng)能夠根據(jù)檢驗員設(shè)定的檢測項目和參數(shù)，執(zhí)行不同的檢測流程，而無需更改 PLC 內(nèi)部程序； （2）采用多元數(shù)據(jù)采集分析技術(shù)，同時采集多個測試臺的限位開關(guān)、接近開關(guān)、位移傳感器等元件的實時數(shù)據(jù)，并整理分析，執(zhí)行相應(yīng)決策； （3）采用基于面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫開發(fā)技術(shù)，開發(fā)了系統(tǒng)的權(quán)限分級模塊、項目管理模塊和數(shù)據(jù)存儲模塊，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的存儲，保障了設(shè)備與數(shù)據(jù)的安全； （4）結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫技術(shù)，系統(tǒng)的檢測數(shù)據(jù)存儲在本地的同時，遠程數(shù)據(jù)庫將同步更新，便于設(shè)備的遠程監(jiān)管； （5）采用基于 COM 組件的報告打印技術(shù)，實現(xiàn)了自動生成 Word 和 Excel 檢測報告的功能，提升了檢測效率。 3、項目成熟度 系統(tǒng)研發(fā)成功，企業(yè)已投入使用。 4、投資期望及應(yīng)用情況 2018 年最新實施的 GB/T 19155-2017 標(biāo)準提供了高處作業(yè)吊籃用提升機的性能指標(biāo)和檢驗方法，但國內(nèi)目前還沒有滿足該標(biāo)準的提升機性能檢測設(shè)備，檢驗員往往需要通過手工測量得到檢測數(shù)據(jù)并撰寫報告，極大地降低了檢測效率和數(shù)據(jù)可靠性。本套系統(tǒng)的成功研制將極大提升吊籃用提升機的檢測效率和精度，保障提升機產(chǎn)品的質(zhì)量。本成果可應(yīng)用于提升機制造商的產(chǎn)品出廠檢驗，第三方認證機構(gòu)的提升機性能評估

基于國家示范城市建設(shè)和國家科技支撐計劃課題、重點研發(fā)計劃課題，研究 團隊在能耗監(jiān)管層面確定了建筑能源監(jiān)測平臺能耗拆分模型與指標(biāo)，構(gòu)建了公共 建筑能耗監(jiān)管平臺監(jiān)測分析模型，提出并構(gòu)建了重慶市典型公共建筑建筑特征信 息庫；組織編寫“重慶市國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑節(jié)能監(jiān)管體系"能耗 管理軟件，建立了 “國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑節(jié)能監(jiān)管體系"，指導(dǎo)完 成重慶市公共建筑能源監(jiān)管平臺建設(shè)；編制了重慶市《公共建筑能耗限額標(biāo)準》、重慶市《機關(guān)辦公建筑能耗限額標(biāo)準》等標(biāo)準。 基于數(shù)據(jù)平臺，在既有建筑改造與性能提升層面建立了既有建筑節(jié)能改造技 術(shù)體系，形成建筑節(jié)能量核算機理，建立既有公共建筑室內(nèi)物理環(huán)境等級與評 價體系，研發(fā)室內(nèi)物理環(huán)境綜合提升集成技術(shù)，開發(fā)室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測與調(diào)控動態(tài)響 應(yīng)裝備，實施既有公共建筑室內(nèi)物理環(huán)境綜合改善工程示范。開發(fā)了 “既有公共 建筑室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)庫平臺軟件”；申請了 “一種動態(tài)新風(fēng)系統(tǒng)及多參數(shù)調(diào)節(jié) 控制方法”、“一種基于送風(fēng)空氣品質(zhì)預(yù)警的新風(fēng)系統(tǒng)的智能控制方法"、“基 于室內(nèi)熱舒適狀態(tài)的空調(diào)系統(tǒng)啟停控制裝置及控制方法"、“一種集中空調(diào)節(jié)能 控制系統(tǒng)及其控制策略”等發(fā)明專利；編寫了《公共建筑節(jié)能改造技術(shù)與應(yīng)用一 一以重慶市為例》、《既有公共建筑室內(nèi)物理環(huán)境改造技術(shù)指南》等專著；制定 《公共建筑節(jié)能改造節(jié)能量核定導(dǎo)則》、《公共建筑能源管理技術(shù)規(guī)程》、《多 參數(shù)室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測儀器》、重慶市《公共建筑節(jié)能改造節(jié)能量核定辦法》等政策 辦法、標(biāo)準等。 研究成果獲得2011年重慶市科學(xué)技術(shù)成果、2012年“重慶市科學(xué)技術(shù)獎科技 進步三等獎”與2012年度“華夏建設(shè)科學(xué)技術(shù)三等獎"，并得到課題驗收專家組 一致好評，解放軍后勤工程學(xué)院少將劉安田教授專家組認為：“研究成果為本市 公共建筑的節(jié)能運行管理和節(jié)能改造提供了依據(jù)，具有指導(dǎo)意義，并建議對課題 取得的成果積極組織推廣應(yīng)用”。