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高性能龍門加工中心整機設計與制造工藝關鍵技術及應用
建立了龍門加工中心幾何誤差整機-部件-零件-結構的精度正向遞推分配、精度保持薄弱結構-零件-局部動件-整機的精度逆向修正補償方法，提升了龍門加工中心大行程工況加工精度要求
一、項目分類
關鍵核心技術突破
二、成果簡介
高性能龍門加工中心是航空航天、高鐵船舶、核電等大型精密零件加工的重要裝備。高性能龍門加工中心設計研發中遇到了多部機型譜匹配、大行程精度均衡、大慣量爬行抑制等三大技術難題，急需新的設計方法與制造工藝的支撐。在國家科技重大專項等課題資助下，浙江大學譚建榮院士科研團隊開展了高性能龍門加工中心整機設計與制造工藝關鍵技術及應用研究，取得了一系列重要成果：
（1）發明了高性能龍門加工中心整機布局方案骨架型譜。建立了多部機匹配的龍門加工中心布局方案骨架型譜，揭示了龍門加工中心多體系統低序體陣列拓撲約束解耦機理，提升了龍門五面加工中心、數控龍門鏜銑床等一體化龍門框架多部機布局型譜自適應匹配性能，一階固有頻率由54Hz提高到63Hz，結構件剛度由50.4N/μm提高到55.6N/μm，打破了國外大型精密動梁五面體龍門加工中心壟斷。
（2）發明了基于螺旋變換的多軸聯動精度分配方法。建立了龍門加工中心幾何誤差整機-部件-零件-結構的精度正向遞推分配、精度保持薄弱結構-零件-局部動件-整機的精度逆向修正補償方法，提升了龍門加工中心大行程工況加工精度要求，X/Y/Z軸行程定位精度由0.08/0.06/0.05mm提高到0.03/0.02/0.015mm，整機幾何精度達到發達國家同類產品Ⅰ級標準。
（3）發明了龍門加工中心運動部件爬行特征判定方法。建立了基于動梯度粘滑特性的動件爬行特征判定方法，揭示了大慣量動件重載負荷低速摩擦副防爬機理，提升了重載低速大范圍的靜壓導軌低摩擦副高精度控制性能，加工工件表面粗糙度從Ra0.4提升至Ra0.2，轉臺平面跳動由0.02mm提高到0.01mm，轉臺熱浮升變形由0.2mm提高到0.05mm。
研制了行業首創的龍門加工中心設計制造工具集，在國家重大工程的關鍵部件精密加工中得到成功應用，并推廣應用到國家重點機床企業的高端加工中心設計研發中。項目突破了發達國家對我國龍門加工中心技術封鎖，研發的機床產品成功替代進口，對提高我國重大精密裝備國產化率與自主創新能力等起到了重要作用。
浙江大學
2022-07-22
廢鉛酸蓄電池濕法短流程回收制備性能鉛炭電池技術
一、項目分類
關鍵核心技術突破
二、成果簡介
據聯合國環境規劃署報道，全球每年產生約5000萬噸的電子廢棄物，超過70%的電子廢棄物產生于中國，電子廢棄物的有效處理及處置已成為全球關注的熱點。作為典型的電子廢棄物，截止2018年，鉛酸蓄電池仍占全部二次電池的55%，擁有最大市場份額。
目前，國內外廣泛采用火法冶煉的廢鉛膏回收再生工藝，溫度高達1000 oC以上，產生大量揮發性鉛塵和SOx，傳統火法再生鉛引發的“血鉛”等環境污染風險受到廣泛關注。考慮到電子廢棄物具有資源性和污染性的雙重特性，如何實現電子廢棄物的清潔回收是本領域的難點。
本技術研發了廢鉛酸蓄電池鉛膏有機酸短流程回收方法及檸檬酸鉛兩段法焙燒制備新型鉛粉方法，進而制備出高性能的鉛炭電池，實現含鉛組分的高效清潔回收。鉛炭電池由于具有電容效應，有望解決傳統鉛酸蓄電池比能量密度低的不足。
華中科技大學
2022-07-26
高性能冶金備件超音速火焰噴涂層新材料及關鍵技術
成果簡介在鋼鐵企業規模快速發展的同時， 大量備件的消耗給資源、 能源造成巨大浪費， 而市場競爭的日趨激烈又給降低生產成本帶來巨大壓力。 經驗證明， 應用表面技術在實現備件長壽化方面顯現出卓越的功效。 超音速噴涂產品涂層具有硬度高、 涂層孔隙率小、 涂層結合強度高、 涂層無分層現象以及涂層表面粗糙度低等優點， 代表著當前表面技術應用方面國際先進水平。 該項目的投建， 將可對冷軋生產線鍍鋅池內的沉沒輥和穩定輥， 連退爐中的高中低溫段爐輥， 張力輥、 糾偏輥、 轉向輥等各種工藝輥以及板坯連鑄
安徽工業大學
2021-04-14
開發了一種低成本高性能的n型PbS基熱電材料
該研究開發了一種低成本高性能的n型PbS基熱電材料，其成本只有傳統商用PbTe基材料的20%，而熱電性能則相當，本研究還基于所開發的熱電材料制備了熱電發電器件，實現了廢熱到電能11.2%的能量轉換效率。該項成果能夠極大地推動低成本熱電材料的開發，加速熱電發電技術的商用化進程。
南方科技大學
2021-04-14
鈷鎳基配位聚合物的構筑及電催化析氫性能研究
配位聚合物是由無機金屬中心與橋連的有機配體通過自組裝相互連接，形成的一類具有周期性網絡結構的晶態多孔材料。
一、項目進展
創意計劃階段
二、負責人及成員
姓名
學院/所學專業
入學/畢業時間
祝渙鈞
化學與化工學院應用化學專業
2019年9月至2023年6月
吳凌志
化學與化工學院應用化學專業
2019年9月至2023年6月
鄭毅
化學與化工學院應用化學專業
2019年9月至2023年6月
王梓
化學與化工學院應用化學專業
2019年9月至2023年6月
武辰禹
化學與化工學院應用化學專業
2019年9月至2023年6月
三、指導教師
姓名
學院/所學專業
職務/職稱
研究方向
覃玲
化學與化工學院
副教授
多功能配位聚合物材料的合成及應用研究
四、項目簡介
配位聚合物是由無機金屬中心與橋連的有機配體通過自組裝相互連接，形成的一類具有周期性網絡結構的晶態多孔材料。它具有多樣的拓撲結構，并且稀疏多孔，密度較低。這些特點使得它在吸附，催化，儲能的各個方面有著優良的效果。
本項目主要目的在于合成鈷/鎳基配位聚合物，選擇合適的有機配體與金屬離子鈷/鎳通過配位鍵構筑得到鈷鎳基配位聚合物，利用單晶衍射、元素分析、紅外光譜等方法對其結構及組成進行表征，或者通過合成和摻雜的方式，調控它的析氫性能，設計出高催化活性和穩定性、低成本的非貴金屬催化劑。
項目組成員通過設計選擇有機配體與金屬離子，通過溶劑熱方法合成了多種金屬有機框架材料，并將其熱解得到衍生材料。通過線性伏安掃描法等多種實驗方法測試了它們的電催化性能，其中化合物Ni-MOF的初始電位為-356mV，Tafel斜率127.3 mV⋅dec-1。Co-MOF通過摻雜Zn2+后，過電位降低到-307 mV，Tafel斜率150.2 mV⋅dec-1。我們還合成了一種對金屬離子（Fe3+）與抗生素（加替沙星）有明顯檢測效果的鋅基材料，可作為多功能探針檢測水中金屬離子和抗生素的殘余量。由于化合物沒有催化位點，我們通過摻雜鈷金屬的方式，改善了它的電催化析氫性能，使它具有較低的初始電位(-423 mV)、較低的Tafel效率(101.9 mV⋅dec-1)和較好的循環穩定性。
項目為研究高性能和穩定性的HER電催化劑及金屬離子和抗生素熒光探針材料的設計合成提供了可行的思路。
合肥工業大學
2022-07-27
一種提高Y2NiMnO6陶瓷多鐵性能
青島大學
2021-04-13
非均相催化調節器的超分子納米管及其催化性能
通過剛柔V形三嵌段超分子的層層組裝，制備了一種三明治結構的大小均一的介孔管。其中，三明治結構對鈀離子具有穩定的配位能力，可作為超分子鈀催化劑。實驗結果表明，新型超分子催化劑在短時間、室溫、有氧條件下對鹵代苯的C-C偶聯反應具有超強的反應活性，其轉化率接近100%。相對于一般的非均相催化載體，此超分子催化劑具有實時調控反應進程的功能，并利用超分子組裝及解組裝的方法明顯提高了金屬催化劑的重復利用率。借助超分子催化劑的調控性和反應匹配性，對多個反應位點引起的聚合，成功實現了單向催化。
中山大學
2021-04-13
一種用電阻率進行膨脹土膨脹性能現場評價的方法
本發明公開了一種用電阻率進行膨脹土膨脹性能現場評價的方法，屬于巖土力學與工程技術領域。首先，現場采用電阻率靜力觸探技術測試目標膨脹土地區的電阻率值；然后，通過現場取樣測出目標膨脹土地區的含水率值和密度值，并依此計算出土體的孔隙率和飽和度；最后根據電阻率自由膨脹率預測公式，計算目標膨脹土地區的自由膨脹率，并按照ＧＢＪ１１２?８７膨脹土地區建筑技術規范，確定膨脹巖土的等級。本方法簡便實用，操作容易，快速準確，特別適用于工程現場，對于工程設計和施工具有十分重要的意義。
東南大學
2021-04-14
受體-受體主鏈結構的高性能n型高分子半導體材料
受體-受體型高分子半導體相對于給體-受體型高分子在實現n型器件性能上具有更優異的電子結構，但由于受體-受體型高分子半導體通常難以合成，因此高性能的n型高分子半導體通常具有交替的給體-受體主鏈結構。而給體單元的引入使得給體-受體型高分子同時呈現p型性能，因此這類聚合物難以實現單一n型性能而具有雙極性性能。郭旭崗課題組通過對高對缺電子的雙噻吩酰亞胺單體進行錫化，得到了單體BTI-Tin, 該單體具有很高的純度、很小的空間位阻、很高的聚合活性。
南方科技大學
2021-04-14
一種高性能低碳含Mo貝氏體鋼及其制備方法
本發明涉及一種高性能低碳含Mo貝氏體鋼及其制備方法。其技術方案是：向Fe-C-Mn-Si低碳鋼的冶煉成分中添加Mo，經真空冶煉后鑄成鋼坯，將鋼坯軋制成板材。將軋制后的板材以5～10℃/s的升溫速度加熱至880～900℃，保溫10～20min；水冷至410～420℃，接著空冷至340～350℃，保溫30～40min；水冷至室溫，制得高性能低碳含Mo貝氏體鋼。所述的高性能低碳含Mo貝氏體鋼的化學成分及其含量是：C為0.15～0.22wt%；Si為1.48～1.55wt%；Mn為1.95～2.04wt%；Mo為0.14～0.15wt%；P<0.008wt%；S<0.002wt%；N<0.004wt%；其余為Fe及不可避免的雜質。本發明具有成本低廉、周期短和工藝簡單的特點；所制備的高性能低碳含Mo貝氏體鋼綜合性能優良。
（注：本項目發布于2014年）
武漢科技大學
2021-01-12