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基于工業機器人的大口徑光學元件高效精密磨拋加工關鍵技術與裝備開發
國內外大科學工程研究中如激光聚變，空間光學，天文望遠鏡等，都對大口徑光學元件提出了較大的需求和較高的要求，而國內大口徑光學加工制造能力還遠落后于美國，歐洲等國家。隨著國內對大口徑光學元件的需求越來越大，精度越來越高，口徑越來越大，孔徑也不斷增大，適用于大尺寸、非球面、高效、精密的柔性加工技術已成為制約其發展和亟待解決的關鍵問題。利用智能化自動化技術生產取代傳統手工低效率研磨已經成為必然趨勢。為適應大口徑光學元件的加工，結合現有成熟工業機器人技術條件，先進制造裝備及控制實驗室開展了多工具柔性磨拋復合加工技術的研究，利用工業機器人模擬手工研磨鏡面加工技術，通過在末端關節安裝的專門研發磨拋工具頭對各型大口徑平面及曲面類光學元件進行高效率研磨加工，還能根據光學元件面形檢測得出的誤差結果，專門開發了自主知識產權的軟件能智能化地在光學表面相應的區域自動選擇修正工具，并自動通過高效疊代算法得出合適的磨拋材料去除函數，并生成高精度光學表面加工程序，有效地控制加工大口徑光學元件過程中產生的各種誤差，特別是能有效克服“蹋邊問題”，該成套技術不僅能大大提高大口徑光學元件的拋光效率和加工精度，另外與采用精密數
電子科技大學
2021-04-10
二次重組的桿狀病毒（棉鈴蟲病毒）作為高效生物殺蟲劑生產新工藝
棉鈴蟲重組病毒殺蟲劑施用安全，對人畜無害, 無殘毒, 保護了人類健康。重組病毒殺蟲劑不會造成土壤和水源污染，利用它逐步地取代化學農藥, 是逐漸消除化學農藥殘毒，保護農業生態環境, 使農業走可持續發展道路的根本途徑, 社會效益、生態效益顯著。由于病毒感染的專一性, 不會危害人類，不會危及有益昆蟲及其它有益的動植物, 保護了人類賴以生存的地球環境, 維護了生態平衡。 國內外專家預測到21世紀初生物農藥將占市場的20－30％。棉鈴蟲是一種世界性的雜食害蟲，也是我國農業的重要害蟲，全國受害作物面積近1億畝。當前棉鈴蟲對各種化學農藥均產生了很高的抗性，單純依靠化學農藥，已很難控制該類害蟲。化學農藥超量應用引起的中毒事故，已經造成了嚴重的社會問題。我國目前棉鈴蟲病毒殺蟲劑的防治面積僅占棉花種植面積的0.25%-1% (200萬畝)，缺口很大，具有極大的市場潛力。 該項目開發生產的生物殺蟲劑不是傳統的野生棉鈴蟲病毒，而是經過二次重組，而且具有高效殺蟲效果的重組的棉鈴蟲病毒HaSNPV-CathL。它的特點是缺失egt基因并插入蝎毒基因。重組棉鈴蟲病毒的田間試驗結果表明雙重重組棉鈴蟲病毒處理的小區蕾鈴被害率低于野生型病毒處理的小區，最終棉花的產量也比野生型病毒處理的小區高20％。 重組棉鈴蟲病毒作為殺蟲劑的工業化生產，國內采用“人工飼養的幼蟲――多角體病毒感染”的傳統工藝，此法生產時間長、耗人力，產品中含有的微生物、大量昆蟲角皮及昆蟲蛋白等對人體有危害。本項目以以色列的工作為基礎采用離體病毒培養“重組棉鈴蟲細胞－重組棉鈴蟲病毒”體系開發了無血清昆蟲細胞培養的桿狀病毒殺蟲劑的大規模生產過程。這不僅克服傳統方法的缺點， 而且降低重組棉鈴蟲病毒殺蟲劑生產成本。
武漢工程大學
2021-04-11
新型手性Ir(III)催化劑誘導的分子內碳氫鍵氨基化反應-γ-內酰胺的高效構筑
基于前期關于雙齒導向基團輔助的C-H鍵活化策略，利用氨基酸作為母體結構，設計合成了一類含有8-氨基喹啉基團的新型手性配體（QAAligands），并制備了相應的手性Ir(III)催化劑。在該催化劑的作用下，可以精準調控二噁唑酮類化合物分子內的C(sp3)-H鍵胺化反應，以大于99%ee實現γ-內酰胺的高效不對稱合成。該類新型催化劑具有一定的類酶特性，可以容忍大量水的存在，并且水的存在對于特定底物具有明顯的促進效果。通過對催化劑的單晶結構進行分析，作者發現該類手性Ir(III)催化劑中的五甲基環戊二烯基(Cp*)，8-氨基喹啉（AQ）和鄰苯二甲酰胺（NPhth）組成了一個規則的溝狀手性空腔，金屬中心處于手性空腔的內部，從而使其具有優異的立體控制能力。通過與韓國高等技術研究院的SukbokChang教授合作進行計算化學的研究發現手性控制的關鍵因素是底物中的C-H鍵與NPhth基團存在多個C-H/π弱相互作用。
南開大學
2021-04-10
中國科學技術大學研制出二氧化碳電還原高效催化劑
近日，中國科學技術大學高敏銳教授課題組和俞書宏院士團隊，設計了系列具有“富集”效應的納米催化劑，結合流動電解池的合理設計，成功實現了二氧化碳到目標產物的高選擇性轉化。相關工作在線發表于近期的《德國應用化學》和《美國化學會志》。二氧化碳轉化技術不僅能夠降低大氣中的二氧化碳濃度，同時還可以得到諸多高附加值的碳基燃料。在現有的各種二氧化碳轉化技術中，電催化二氧化碳還原技術具有可在常溫常壓下進行、能夠實現人為閉合碳循環等優點，成為一種具有應用前景的方法。當前，通過更高效催化劑的理性設計與可控合成，實現二氧化碳電還原技術走向工業化應用成為研究重點與難點。研究人員使用簡單的微波熱合成，通過反應參數調節，成功制備了3種具有不同尖端曲率半徑的硫化鎘納米結構。模擬表明這種半導體材料尖端曲率半徑減小會引起尖端附近的電場強度增大，從而增強鉀離子在電極附近的富集。流動電解池測試表明，這種催化劑性能大大優于其他過渡金屬硫屬化物電催化劑。除了利用納米多針尖的“近鄰效應”實現對目標離子的富集外，研究團隊進一步提出利用納米空腔的“限域效應”來富集反應中間體，實現二氧化碳到多碳燃料的高效率轉化。以上研究表明二氧化碳電還原反應中催化劑納米結構設計對催化性能的重要影響，納米尺度“富集效應”可有效增強關鍵中間體的吸附，從而推動反應高效率運行。這種新的設計理念為今后相關電催化劑的設計和高附加值碳基燃料的合成提供了新思路。相關論文信息：https://doi.org/10.1002/ange.201912348https://doi.org/10.1021/jacs.0c01699
中國科學技術大學
2021-04-11
基于工業機器人的大口徑光學元件高效精密磨拋加工關鍵技術與裝備開發
成果簡介： 國內外大科學工程研究中如激光聚變，空間光學，天文望遠鏡等，都對大口徑光學元件提出了較大的需求和較高的要求，而國內大口徑光學加工制造能力還遠落后于美國，歐洲等國家。隨著國內對大口徑光學元件的需求越來越大，精度越來越高，口徑越來越大，孔徑也不斷增大，適用于大尺寸、非球面、高效、精密的柔性加工技術已成為制約其發展和亟待解決的關鍵問題。利用智能化自動化技術生產取代傳統手工低效率研磨已經成為必然趨勢。為適應大口徑光學元件的加工，結合現有成熟工業機器人技術條件，先進制造裝備及控制實驗室開展了多工具柔性磨拋復合加工技術的研究，利用工業機器人模擬手工研磨鏡面加工技術，通過在末端關節安裝的專門研發磨拋工具頭對各型大口徑平面及曲面類光學元件進行高效率研磨加工，還能根據光學元件面形檢測得出的誤差結果，專門開發了自主知識產權的軟件能智能化地在光學表面相應的區域自動選擇修正工具，并自動通過高效疊代算法得出合適的磨拋材料去除函數，并生成高精度光學表面加工程序，有效地控制加工大口徑光學元件過程中產生的各種誤差，特別是能有效克服“蹋邊問題”，該成套技術不僅能大大提高大口徑光學元件的拋光效率和加工精度，另外與采用精密數控機床加工相比還能有效降低企業設備采購與維護成本。 應用領域： 核聚變、空間光學、天文光學望遠鏡、光學鏡頭等涉及光學元件制造行業 技術指標： 實現直徑1米的大口徑光學元件磨拋加工； 直徑500mm的平面反射鏡有效口徑范圍面形精度達到PV=0.387λ、rms=0.063λ。
電子科技大學
2017-10-23
開發抗HIV藥物關鍵中間體高效合成方法 相關藥物對新冠病毒有初期活性
該研究主要通過銠催化的不對稱轉移氫化非對映選擇性地構筑兩種氨基氯代醇2和3（上圖），然后經過簡單的堿處理過程可得到關鍵的氨基環氧中間體。與此前一些還原策略相比較，該合成方法極大地提高了合成效率和非對映選擇性(轉化數TON高達4900，非對映選擇性高達99:1)。從這兩個關鍵中間體出發可以合成一系列的抗HIV蛋白酶抑制劑類藥物，例如阿扎那韋(Ataz
南方科技大學
2021-04-14
白云石生產輕質碳酸鎂,輕質氧化鎂, 阻燃劑 用氫氧化鎂
輕質碳酸鎂，輕質氧化鎂，阻燃劑型氫氧化鎂等鎂鹽系列產品是重要的無機鹽產品，不僅用途廣泛，而且用量很大，是當前備受重視的商業產品之一。過去生產這些產品一般是以制鹽業后的苦鹵水及純堿或碳銨為原料生產，由于原材料價格較高，生產能力受到成本的限制，為滿足市場的需要，一些科研人員和生產商家們開始研究以白云石為原料來生產這些產品，經過幾年的努力攻關，已經開發成立了多級碳化法，由白云石來制備輕質碳酸鎂等鎂系列產品。產品主要用于橡膠，陶瓷，耐火材料，耐火坩堝，油漆，造紙，醫藥，玻璃，染料，塑料，日用化妝品，無機新型阻燃劑氫氧化鎂大量用于橡膠，塑料生產中，它們還用于現代工業中作為高效排煙脫硫劑廣泛使用，作為阻燃劑使用，氫氧化鎂具有降低，抑煙阻燃等多種功能，而受到用戶的歡迎。上述產品由于原料來源方便，價格低廉，生產中無或低“三廢”排放，產品用途廣泛，用量大，應用功效高等特點，因而具有十分美好的應用前景。
武漢工程大學
2021-04-11
浙江大學FEI Titan球差矯正透射電鏡用高分辨原位高速相機競爭性磋商
浙江大學FEI Titan球差矯正透射電鏡用高分辨原位高速相機競爭性磋商
浙江大學
2022-06-13
大規模集成電路用引線框架Cu-Ni-Si系、Cu-Fe-P系合金
集成電路是微電子技術的核心，與國防和國民經濟現代化, 乃至人們的文化生活都息息相關。集成電路由芯片和框架經封裝而成, 其中框架既是骨架又是半導體芯片與外界的聯接電路, 是芯片的散熱通道, 又是連結電路板的橋梁, 因此框架在集成電路器件和各組裝程序中占有極其重要的地位，目前，由于集成電路向高密度, 高集成化方向發展, 芯片的散熱問題已成為突出矛盾。集成電路大規模和超大規模的迅速推進，對集成電路框架及材料提出了高、精、尖、短、小、輕、薄的要求，過去廣泛使用的鐵鎳42合金已不能滿足要求。而銅合金框架材料, 利用銅合金優良的傳熱性能, 加入少量強化元素, 通過固溶強化和彌散強化提高其強度, 同時僅稍微損失導熱性能。目前，銅合金框架已成為主體，形成了中強中導、高強中導、高強高導合金系列。以前，由于在合金的熔煉工藝、軋制和熱處理工藝以及板型控制等關鍵技術與國外先進水平有較大差距，我國所使用的大規模集成電路引線框架材料長期以來都是依靠進口。目前，本課題組通過一系列研究，開發了具有自主知識產權的Cu-Ni-Si系合金，并實現了Cu-Fe-P 系合金銅帶和異型帶的國產化大規模生產。 一、Cu-Ni-Si系銅合金主要性能指標 1.抗拉強度σb：650～750MPa； 2.延伸率>8%； 3.導電率：45～60%IACS。 二、Cu-Fe-P系銅合金主要性能指標 1.抗拉強度σb：450～600MPa； 2.延伸率>7%； 3.導電率：60～80%IACS。
上海理工大學
2021-04-11
先進制造與機電一體化技術 車用發動機全可變液壓氣門系統
全可變氣門機構（Fully Variable Valve System, 簡稱 FVVS）可實現氣門最 大升程、氣門開啟持續角和配氣相位三者的連續可變，對發動機的節能減排具 有重要意義。FVVS 能夠采用進氣門早關（EIVC）的方式控制進入氣缸內的工 質數量，從而取消節氣門，這種無節氣門汽油機將大幅度地降低泵氣損失，使 中小負荷時的燃油耗降低 10-15%。此外，全可變氣門機構與增壓系統匹配可實 現米勒循環（Miller cycle），大幅度改善發動機熱效率；全可變氣門技術可以 拓展 HCCI 運行范圍，并通過發動機內部 EGR 減少有害氣體的排放；因此 FVVS 技術已成為內燃機新技術的重要發展方向之一。 目前，典型的全可變液壓氣門機構是舍弗勒的 MultiAir 系統。該系統的工 作原理如下：由凸輪推動液壓活塞，液壓活塞通過液壓腔與驅動活塞相連，而 液壓腔則由一個開關式電磁閥控制。通過對電磁閥開閉時刻的控制，即可實現 各種不同的氣門運動規律，實現全可變氣門機構的功能。舍弗勒 MultiAir 系統 被美國《汽車新聞》評為“2012 年度汽車供應商杰出貢獻獎”（2012 Automotive News PACE）。 山東大學車輛系多年來一直從事全可變液壓氣門機構的研究工作，研發了 一種配氣凸輪驅動的全可變液壓氣門機構，簡稱 SDFVVS 系統。該機構通過設 置在配氣凸輪與進氣門之間的液壓氣門驅動機構驅使進氣門開啟，用泄油控制 機構釋放液壓系統中的油壓使進氣門關閉，并采用落座緩沖機構控制氣門落座 速度。SDFVVS 系統的工作原理與舍弗勒的 MultiAir 技術基本相同，都屬于電 控全可變液壓氣門機構。但其核心技術卻有本質的區別，MultiAir 技術采用高 頻電磁閥（200Hz 以上）作為液壓系統的油控開關；而山大研制的 SDFVVS 系 統采用了泄油控制機構作為液壓系統的油控開關。SDFVVS 系統已在北汽福田 BJ486 汽油機上已成功實現了實現氣門最大升程、氣門開啟持續角和配氣相位 三者的連續可變。
山東大學
2021-04-13