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本發(fā)明屬于結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種面向多種微觀結(jié)構(gòu)的材料結(jié)構(gòu)一體化構(gòu)建方法，針對(duì)傳統(tǒng)變密度法得到的連續(xù)變化的材料分布以及單元密度，基于后處理機(jī)制對(duì)材料區(qū)域進(jìn)行劃分與單元密度分組，實(shí)現(xiàn)對(duì)宏觀結(jié)構(gòu)內(nèi)具有不同材料屬性的區(qū)域進(jìn)行定義與劃分，實(shí)現(xiàn)對(duì)宏觀結(jié)構(gòu)內(nèi)的多種微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行定義；其次基于參數(shù)化水平集拓?fù)鋬?yōu)化方法與均勻化理論建立材料結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計(jì)模型，即針對(duì)定義的多種微觀結(jié)構(gòu)與宏觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)宏觀結(jié)構(gòu)與多種微觀結(jié)構(gòu)并行化設(shè)計(jì)，在給定約束條件下，實(shí)現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)的性能達(dá)到最優(yōu)。

在鎂合金多元組分設(shè)計(jì)理論、復(fù)合化體系構(gòu)建以及表面功能化技術(shù)等方面開(kāi)展了大量創(chuàng)新型研究， 自主研制了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的均勻降解且降解速率可控的高強(qiáng)韌鎂合金及其復(fù)合材料，并且形成了系統(tǒng)的表面功能化改性技術(shù)，研究成果在生物植入器械（如 心血管支架、骨科固定）領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。 提出多元合金化設(shè)計(jì)和 LPSO / SFs 相結(jié)構(gòu)調(diào)控理論， 克服了傳統(tǒng)鎂合金降解不均勻、變形能力差以及強(qiáng)度低等難題， 研制出一系列均勻降解且降解速率可控的高強(qiáng)韌鎂合金 ， 該合金不僅保持高的抗拉強(qiáng)度（大千 350 MPa , 最高可到 410 MPa ) 和延伸率（大千20%）， 實(shí)現(xiàn)了合金屈強(qiáng)比在 50%"'93％范圍內(nèi)的可控調(diào)節(jié) ， 而且降解速率低（小千 0. 4 毫米／ 年）且均勻降解。在此基礎(chǔ)上，突破鎂合金的結(jié)晶和加工尺寸瓶頸，創(chuàng)新性地提出了鎂合金／非晶和鎂合金／高分子的新型復(fù)合體系， 并形成了系統(tǒng)的表－界面功能化改性技術(shù)， 解決了單一鎂合金降解速度過(guò) 快、堿性降解以及功能欠缺等系統(tǒng)性難題， 賦予了材料力學(xué)性能可設(shè)計(jì)、降解性能可調(diào)控以及抗菌功能化等特性。

生產(chǎn)級(jí)材料詳細(xì)信息：索要完整生級(jí)級(jí)材料資料請(qǐng)?jiān)L問(wèn)清鋒科技官網(wǎng)下載 3D打印材料-LuxCreo清鋒科技 清鋒的智能工廠和材料實(shí)驗(yàn)室可以與學(xué)校、科研院所聯(lián)合，開(kāi)展新材料、新工藝、新設(shè)計(jì)的驗(yàn)證。   【教育解決方案】Lux 3Li+打印機(jī)--韌性樹(shù)脂應(yīng)用案例 面向高教、職教的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，基于光固化3D打印技術(shù)，設(shè)備提供、材料提供、軟件提供、課程資源提供、師資培訓(xùn)、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目以及軟硬件平臺(tái)的一體化解決方案；服務(wù)于高校相關(guān)專業(yè)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)、科研創(chuàng)新和項(xiàng)目開(kāi)發(fā)等應(yīng)用場(chǎng)景。 清鋒光固化教育課程解決方案 3D打印作為一種新型生產(chǎn)方式，可以加速產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，滿足多 材料、復(fù)雜形狀、任意批量的生產(chǎn)需求，是全球最受關(guān)注的高科 技行業(yè)之一。擁有3D打印課程、設(shè)備的院校、科研機(jī)構(gòu)在創(chuàng)新、 創(chuàng)造方面均有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。LuxCreo致力于推動(dòng)行業(yè)發(fā)展， 為科研創(chuàng)新、數(shù)字化智能化轉(zhuǎn)型以及行業(yè)人才培養(yǎng)等方面提供支持。 面向院校 提升院校教學(xué)硬件水平，有助于培養(yǎng)未來(lái)的3D打印人才，生動(dòng)展示課本、教案內(nèi)容，增加教學(xué)趣味性，資深3D打印行業(yè)專家親自授課。 面向科研機(jī)構(gòu) 快速將模型、數(shù)據(jù)形成實(shí)物，簡(jiǎn)化步驟，縮短論證時(shí)間，結(jié)合最新技術(shù)，加速研發(fā)新產(chǎn)品，輸出有價(jià)值易商業(yè)化的研發(fā)項(xiàng)目，全球頂尖3D打印工作團(tuán)隊(duì)提供技術(shù)支持。 打印設(shè)備 iLux系列桌面機(jī)，Lux系列工業(yè)機(jī)，可作為研發(fā)、教學(xué)、實(shí)驗(yàn)等配套設(shè)備，滿足不同項(xiàng)目需求。 打印材料 TM韌性材料、透明韌性材料、可滿足消費(fèi)、工業(yè)、汽車(chē)、航空航天等學(xué)科的教學(xué)研發(fā)需求 打印軟件 LuxFlow模型處理軟件，支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)入、文件修復(fù)、智能2D/3D擺放、生成支撐、切片、路徑填充等功能，便于快速進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)演示、培訓(xùn)實(shí)操、學(xué)術(shù)研發(fā)。 相關(guān)學(xué)習(xí)支持 清鋒科技在光固化3D打印技術(shù)、軟硬件、材料等方面積累了來(lái)自全球各個(gè)高校的頂尖人材，可結(jié)合院校、機(jī)構(gòu)所需進(jìn)行相關(guān)的培訓(xùn)及講座，助力教育科研工作更加系統(tǒng)、科學(xué)。 打印中心實(shí)地考察 清鋒科技在北京、寧波及美國(guó)硅谷均設(shè)有打印中心，可為學(xué)生及科研人員提供進(jìn)一步深入了解3D打印的場(chǎng)地支持。 核心優(yōu)勢(shì)： 互聯(lián)：可接入LuxCreo的軟件生態(tài)，實(shí)現(xiàn)輕量化設(shè)計(jì)、高速切片、設(shè)備互聯(lián)、智慧工廠管理。 敏捷：快速自主研發(fā)的納米離型技術(shù)LEAP™，速率提升20~100倍以上；成型件力學(xué)性能各向同性。 柔性：適用于高精度原型件/測(cè)試件和小批量件的快速設(shè)計(jì)與制造。 可持續(xù)發(fā)展：技術(shù)團(tuán)隊(duì)來(lái)自清華、哈佛、佐治亞理工、北卡州立、劍橋等；解決方案得到了10萬(wàn)零部件打印的檢驗(yàn)。 包括但不限于新產(chǎn)品的功能特點(diǎn)及技術(shù)性發(fā)布介紹，產(chǎn)品實(shí)際使用操作的演示； 清鋒合作案例：清鋒讓樹(shù)脂3D打印走進(jìn)汽車(chē)行業(yè)工裝夾具類產(chǎn)品 “TM 79材料的出現(xiàn)突破了我們對(duì)3D打印材料的認(rèn)知。在汽車(chē)行業(yè)，由于對(duì)材料性能要求極其嚴(yán)格，樹(shù)脂（塑料）往往不在我們的考慮范圍內(nèi)。但是，這款材料的拉伸強(qiáng)度和彎曲模量都達(dá)到了極高水平，這對(duì)我們開(kāi)發(fā)汽車(chē)零部件幫助非常大，不僅能夠節(jié)省交付時(shí)間，更能降低綜合成本。”   TM 79性能類似 PA 12 TM 79是高韌性、耐用性零部件的應(yīng)用首選材料。TM 79性能類比PA 12，具有出色的低收縮率和高沖擊強(qiáng)度，適用于風(fēng)洞測(cè)試、電氣外殼、工裝夾具和汽車(chē)內(nèi)外飾等快速原型、小批量測(cè)試件加工的理想材料。基于LEAP™的納米離型技術(shù)，構(gòu)件成型速度快，后處理容易，具有卓越的尺寸精度和細(xì)節(jié)分辨率。TM 79通過(guò)了《歐盟第1907/2006號(hào)REACH法規(guī) 211種高關(guān)注物質(zhì)(SVHC)進(jìn)行篩分測(cè)試》、《ISO 10993-10:2010 醫(yī)療器械生物學(xué)評(píng)價(jià)第10部分：刺激與皮膚致敏試驗(yàn)》和《ISO 10993-5:2009 醫(yī)療器械生物學(xué)評(píng)價(jià) 第5部分：體外細(xì)胞毒性試驗(yàn)》。導(dǎo)板和醫(yī)療器械。 清鋒合作案例：工業(yè)機(jī)械產(chǎn)品--肉眼可見(jiàn)的“透明“液壓閥 “在找到清鋒之前，我們接觸了很多3D打印企業(yè)，始終沒(méi)找到能夠做出兼具韌性和透亮的產(chǎn)品。傳統(tǒng)的液壓閥多采用金屬制造，之所以要求‘透’，是要觀察液壓閥內(nèi)的流體變化。而液壓閥本身還要能夠承載3-4MPa的壓力，這對(duì)3D打印工藝來(lái)說(shuō)是一個(gè)極具挑戰(zhàn)的任務(wù)。而清鋒做到了。”   清鋒合作案例：全球領(lǐng)先定制眼鏡品牌BRAGi與LuxCreo跨界合作推出“透明”框架眼鏡 “我們是一群眼鏡探險(xiǎn)家，我們青睞科技，也追求時(shí)尚。在我們不斷探索3D打印獨(dú)特美感的過(guò)程中遇見(jiàn)了清鋒，發(fā)現(xiàn)一種全新材料以及全新的打印方式，解決了現(xiàn)有3D打印的眾多難題。” BRAGi佩極 | 極致佩戴，釋放睛彩。   清鋒最新推出的新一代大幅面光固化3D打印機(jī)Lux 3Li+，可打印各類工程樹(shù)脂原型制作和批量生產(chǎn)；通過(guò)LuxCreo高性能材料，還能實(shí)現(xiàn)從模型樣品到實(shí)際功能性樣品的快速制造與生產(chǎn)。 通過(guò)清鋒的解決方案能夠?qū)崿F(xiàn)： 1．快速產(chǎn)品研發(fā)迭代 2．樣品實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)快速分析 3．一體化模型處理，快速響應(yīng)快速制造 4．大吞吐量，快速打印 5．通過(guò)不同材料的研發(fā)，拓展3D打印新應(yīng)用 現(xiàn)今，3D打印作為一項(xiàng)非常前衛(wèi)的高新技術(shù)，在彈性體研究、航空航天、高精度復(fù)雜零部件制造等方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，也是國(guó)家重點(diǎn)支持發(fā)展的領(lǐng)域。清鋒的3D打印技術(shù)在全球位居領(lǐng)先地位，我們也想借助國(guó)內(nèi)頂尖技術(shù)推進(jìn)行業(yè)發(fā)展，讓教育科研和人才培養(yǎng)走在世界前列。 關(guān)于清鋒科技(LuxCreo) 清鋒科技是一家專注于3D打印設(shè)備、軟件、材料研發(fā)，致力于改變產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)方式的數(shù)字化3D智造商。團(tuán)隊(duì)成員匯聚了清華大學(xué)、哈佛大學(xué)、佐治亞理工學(xué)院、賓夕法尼亞大學(xué)、劍橋大學(xué)等學(xué)府的高端技術(shù)人才和高管人才。團(tuán)隊(duì)研發(fā)出適配于不同行業(yè)的高性能材料體系，依托自主研發(fā)的Lux系列打印機(jī)和配套軟件， 為鞋類、齒科、醫(yī)療、消費(fèi)、汽車(chē)等行業(yè)創(chuàng)新升級(jí)提供解決方案，打造兼具定制化和批量化的新型數(shù)字化制造模式及生態(tài)閉環(huán)，讓制造更簡(jiǎn)單！www.LuxCreo.cn 歡迎關(guān)注清鋒公眾號(hào)：qingfengshidai了解更多專業(yè)信息。 如有合作需求或者感興趣的產(chǎn)品，可以掃描下方二維碼聯(lián)系清鋒 ↓↓↓ 公司電話：010-63941626 公司郵箱：business@luxcreo.com 市場(chǎng)電話：18614034268 銷售電話：13817977721；13811595251 官方網(wǎng)站：www.LuxCreo.cn 公司地址：北京市海淀區(qū)建材城中路27號(hào)金隅智造工場(chǎng)S5幢1017

本產(chǎn)品是運(yùn)用生物材料，高度仿真模擬真實(shí)人體解剖結(jié)構(gòu)，支持應(yīng)用真實(shí)前列腺電切手術(shù)設(shè)備實(shí)裝實(shí)訓(xùn)，操作手感真實(shí)，生物材料模塊仿真模擬肥大狀態(tài)的前列腺，適用于科醫(yī)學(xué)生及醫(yī)學(xué)院進(jìn)行前列腺電切手術(shù)的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練。

金屬鎂可以用于二次電池的負(fù)極材料，具有資源豐富、環(huán)境友好、理論體積容量高、鎂沉積/溶解過(guò)程不易形成枝晶等優(yōu)點(diǎn)，在大規(guī)模儲(chǔ)能體系中具有很大的應(yīng)用潛力。然而，由于二價(jià)鎂離子的電荷半徑比大、極化率高，導(dǎo)致其與常規(guī)儲(chǔ)鎂正極材料中的晶格陰離子之間發(fā)生強(qiáng)的靜電相互作用，阻礙Mg2+離子在正極活性材料中的嵌入和擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)，導(dǎo)致充放電速度緩慢。因此，鎂二次電池非常欠缺高性能的正極材料，嚴(yán)重阻礙了該領(lǐng)域的研究發(fā)展與應(yīng)用。 近日，南京大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院、介觀化學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、江蘇省先進(jìn)有機(jī)材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室金鐘教授帶領(lǐng)的“清潔能源材料與器件機(jī)制”研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)了基于一種特殊的置換反應(yīng)機(jī)制、非化學(xué)計(jì)量比的立方相硒化銅，用于高倍率的鎂二次電池正極材料。以該硒化銅為正極、金屬鎂為負(fù)極組裝的鎂電池能夠在100 mA g-1下表現(xiàn)出222 mAh g-1的最大放電比容量，在1000 mA g-1大電流密度下放電比容量仍可達(dá)155 mAh g-1，此外，在1000 mA g-1大電流密度下，電池循環(huán)500次之后，容量保持率約為84.3%。 該團(tuán)隊(duì)通過(guò)簡(jiǎn)單的一步溶劑熱法合成了一種高結(jié)晶度的非化學(xué)計(jì)量比的立方相Cu2-xSe納米片（圖1）。以Cu2-xSe為正極組裝鎂電池在100 mA g-1下循環(huán)25次后，放電比容量達(dá)到最大222 mAh g-1，在300、500和1000 mA g-1下，放電比容量分別可保持為182、166和155 mAh g-1，表現(xiàn)出優(yōu)異的倍率性能（圖2）。此外，該工作從正極和負(fù)極兩方面對(duì)電池經(jīng)歷較長(zhǎng)的活化過(guò)程給予了一定的解釋（圖2f）。具體而言，隨著Mg2+的嵌入和脫出，Cu2-xSe電極材料的尺寸會(huì)逐漸減小，而適當(dāng)減小活性材料的尺寸可以有效地縮短Mg2+的擴(kuò)散路徑，便于活性材料與電解液充分接觸，從而使容量增加。對(duì)于Mg負(fù)極來(lái)說(shuō)，電解液中具有腐蝕性的氯離子會(huì)腐蝕Mg負(fù)極表面的氧化物等鈍化層，從而使Mg負(fù)極表面暴露出更多具有活性的金屬鎂表面，從而利于容量的提升和穩(wěn)定。最后，通過(guò)非原位表征技術(shù)（包括XRD、XPS、TEM和EDX等）對(duì)不同充/放電狀態(tài)的電極片進(jìn)行詳細(xì)表征，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明非計(jì)量比Cu2-xSe正極材料的儲(chǔ)鎂機(jī)制為一種特殊的鎂/銅離子置換反應(yīng)。該研究為基于可逆離子置換反應(yīng)機(jī)制的新型高性能多價(jià)離子電池電極材料的設(shè)計(jì)提供了新的思路。

本發(fā)明屬于無(wú)機(jī)／有機(jī)納米復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種納米 SiO2／硼酚醛樹(shù) 脂納米復(fù)合材料及其制備方法。本發(fā)明采用了溶液共混法和超聲波輔助分散法相結(jié)合， 確保納米顆粒在復(fù)合材料中得到納米級(jí)分散；納米 SiO2表面經(jīng)過(guò)處理，使納米 SiO2與基 體樹(shù)脂硼酚醛樹(shù)脂之間形成了良好的界面，可以充分發(fā)揮出納米 SiO2、硼酚醛樹(shù)脂的優(yōu) 點(diǎn)。本發(fā)明的目的在于通過(guò)合理的工藝控制，制備出納米 SiO2含量不同的硼酚醛樹(shù)脂納 米復(fù)合材料。利用納米 SiO2的剛性、耐磨性、熱化學(xué)穩(wěn)定性和硼改性酚醛樹(shù)脂的良好的 力學(xué)性能、耐熱性和耐燒蝕性等優(yōu)點(diǎn)，制備出的納米 SiO2／硼酚醛樹(shù)脂納米復(fù)合材料可 廣泛用于高溫制動(dòng)摩擦材料、耐燒蝕材料、特種結(jié)構(gòu)材料、防熱材料等眾多領(lǐng)域。 

（1）能夠?qū)崿F(xiàn)在復(fù)雜的管道內(nèi)的行走和檢測(cè)，且對(duì)管道表面要求較低，能夠?qū)崿F(xiàn)自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)模式。 （2）能夠適應(yīng)一定尺寸范圍內(nèi)的管道測(cè)量，同時(shí)可以在惡劣的管道情況下進(jìn)行繞管道一圈穩(wěn)定行走。 （3）在一定情況下可以完成水下的檢測(cè)作業(yè)。 （4）能夠?qū)崿F(xiàn)在線準(zhǔn)確測(cè)量管壁厚度、裂縫深度及范圍及其他管壁質(zhì)量缺陷，可以實(shí)現(xiàn)離線保存功能。 （5）能夠解決目前管道等特殊環(huán)境下普通測(cè)厚方法無(wú)法進(jìn)行厚度測(cè)量及管壁質(zhì)量預(yù)測(cè)的問(wèn)題； （6）采用永磁技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)源測(cè)量，可避免因?yàn)殡娫词щ姸鴮?dǎo)致測(cè)量失誤的問(wèn)題。

成果描述：項(xiàng)目于2012年國(guó)家立項(xiàng)（教育部）作為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃，并資助十萬(wàn)元；同年七月榮獲大學(xué)生科技“挑戰(zhàn)杯”四川省大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計(jì)劃競(jìng)賽一等獎(jiǎng)；十一月國(guó)家科技部組織在上海參加“首屆中國(guó)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽 獲得全國(guó)百?gòu)?qiáng) ”獎(jiǎng)；年底國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予四項(xiàng)專利權(quán)。 該項(xiàng)目是四川大學(xué)自主開(kāi)發(fā)的具有國(guó)際先進(jìn)水平和我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的環(huán)保型高科技節(jié)能產(chǎn)品。“超輕質(zhì)復(fù)合材料CNG氣瓶技術(shù)”研制團(tuán)隊(duì)的部分成員是唯一參加建設(shè)、生產(chǎn)過(guò)幾年輕質(zhì)復(fù)合材料CNG氣瓶的團(tuán)隊(duì)；該項(xiàng)目是針對(duì)目前為減少城市污染而大力發(fā)展的壓縮天然氣汽車(chē)研制的一種高科技配套關(guān)鍵產(chǎn)品-氣瓶，屬于高性能復(fù)合材料產(chǎn)品。這類氣瓶是融各類內(nèi)襯的密封性和復(fù)合材料的可設(shè)計(jì)性，高強(qiáng)度，輕重量的特點(diǎn)為一體,大幅度減輕了氣瓶重量,又保證承壓能力以及使用期間的疲勞壽命；國(guó)際上只有少數(shù)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家才具有研究開(kāi)發(fā)生產(chǎn)能力。 全塑料復(fù)合材料氣瓶已經(jīng)過(guò)廣泛的設(shè)計(jì)、試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)的使用試驗(yàn)結(jié)果也已證實(shí)；這種容器設(shè)計(jì)可以在汽車(chē)運(yùn)行的環(huán)境和條件下安全地工作。全塑料復(fù)合材料氣瓶是安全的，耐疲勞的，其重量輕和價(jià)格之間是相匹配的；目前，這類氣瓶己得到世界上廣泛的承認(rèn)和接受，在許多領(lǐng)域內(nèi)市場(chǎng)正在迅速增加，特別是在各類公共汽車(chē)上的應(yīng)用，分外受到人們的重視和歡迎。這類超輕質(zhì)復(fù)合材料氣瓶不僅用于燃?xì)馄?chē)的燃料容器，而且還廣泛用于消防，醫(yī)院以及宇航，井下作業(yè)人員的呼吸器，今后將逐步全面替代原有的鋼質(zhì)氣瓶和復(fù)合二代瓶，市場(chǎng)需求量很大，前景廣闊。產(chǎn)品具有極高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，是我國(guó)未來(lái)最具商業(yè)價(jià)值的項(xiàng)目，也是國(guó)際上正在研究和發(fā)展的一類重要高技術(shù)產(chǎn)品。 項(xiàng)目采用高密度塑料作內(nèi)膽，并用計(jì)算機(jī)控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)；配有調(diào)整氣瓶成型軌跡和控制機(jī)械性能的全套計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，可生產(chǎn)多種規(guī)格與品種的產(chǎn)品；生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，技術(shù)成熟可靠；該技術(shù)是一個(gè)綜合應(yīng)用專利技術(shù)和專項(xiàng)技術(shù)，建成后的裝備及生產(chǎn)技術(shù)達(dá)到或超過(guò)國(guó)際先進(jìn)水平。發(fā)展燃?xì)馄?chē)的關(guān)鍵設(shè)備就是裝天然氣的氣瓶；氣瓶的質(zhì)量直接關(guān)系到燃?xì)馄?chē)運(yùn)行的安全與成本高低。 目前，國(guó)內(nèi)尚無(wú)企業(yè)涉足，市場(chǎng)無(wú)此類超輕質(zhì)復(fù)合材料CNG氣瓶銷售；而國(guó)外這類輕質(zhì)復(fù)合材料CNG氣瓶賣(mài)價(jià)（1～2）萬(wàn)元/只，價(jià)格非常昂貴。國(guó)內(nèi)投資一條生產(chǎn)線僅需2400萬(wàn)元專用和輔助設(shè)備，廠房3000㎡，產(chǎn)值2.5～4 億元，利稅2～2.6億元。超輕質(zhì)復(fù)合材料CNG氣瓶（CNG4)樣品在四川大學(xué)產(chǎn)業(yè)科研院里展出，歡迎參觀咨詢；市場(chǎng)前景分析：該產(chǎn)品用于儲(chǔ)存天然氣、煤氣、石油液化氣、氧氣、氫氣等各種氣體的儲(chǔ)存；廣泛用汽車(chē)工業(yè)、船、潛水、消防、醫(yī)藥、民用、國(guó)防、航空、航天等領(lǐng)域，還可出口國(guó)外；主要用于汽車(chē)工業(yè)集團(tuán)為新生產(chǎn)汽車(chē)配備原裝氣瓶及城市原有公共汽車(chē)和出租汽車(chē)的氣瓶改裝。 超輕質(zhì)復(fù)合材料CNG氣瓶的性能指標(biāo)居國(guó)際同類產(chǎn)品先進(jìn)水平，采用高強(qiáng)度高模量纖維；生產(chǎn)成本低，與國(guó)外氣瓶相比有很強(qiáng)的性能價(jià)格比優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)明顯；產(chǎn)品具有極高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，是我國(guó)未來(lái)最具商業(yè)價(jià)值的項(xiàng)目，也是國(guó)際上正在研究和發(fā)展的一類重要高技術(shù)產(chǎn)品。 國(guó)際上只有少數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家才具有研究開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的能力。這類輕質(zhì)復(fù)合材料氣瓶不僅用于燃?xì)馄?chē)的燃料儲(chǔ)存，而且還廣泛用于消防、潛水、醫(yī)療、宇航、以及井下作業(yè)人員的呼吸器等等，市場(chǎng)應(yīng)用前景十分廣闊。 近年來(lái)，隨著超輕質(zhì)復(fù)合材料氣瓶材料的成本降低，使得超輕質(zhì)復(fù)合材料CNG氣瓶在國(guó)內(nèi)外備受青睞，尤其在轎車(chē)、大巴和公交車(chē)上的應(yīng)用極具競(jìng)爭(zhēng)力。 2014年11月我們調(diào)研了全國(guó)主要汽車(chē)制造集團(tuán)總部，并與他們交流進(jìn)行市場(chǎng)合作；如鄭州宇通集團(tuán)、第二汽車(chē)制造集團(tuán)、中國(guó)重型汽車(chē)制造集團(tuán)、四川客車(chē)集團(tuán)、成都蜀都客車(chē)等公司，并與他們進(jìn)行了交流；通過(guò)交流進(jìn)行市場(chǎng)合作，我們將根據(jù)他們生產(chǎn)的汽車(chē)空間來(lái)設(shè)計(jì)氣瓶的容量和尺寸大小，我們?cè)侔催@些汽車(chē)制造廠的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)、生產(chǎn)，滿足用戶的要求；他們都表示產(chǎn)品出來(lái)后將優(yōu)先選用這類氣瓶； 我們看到和了解到鄭州宇通客車(chē)一輛大巴要安裝十一個(gè)鋼瓶，中國(guó)重型卡車(chē)一輛要安裝十二個(gè)鋼瓶，蜀都客車(chē)要安裝六個(gè)以上二代或鋼瓶，二汽集團(tuán)的50萬(wàn)輛轎車(chē)和與重慶長(zhǎng)安公司合作生產(chǎn)的50萬(wàn)輛面包車(chē)也都要安裝CNG氣瓶；了解到各種類汽車(chē)都是安裝的鋼瓶或復(fù)合二代瓶；船用的氣瓶也是安裝的鋼瓶或復(fù)合二代氣瓶。 通過(guò)全國(guó)主要汽車(chē)制造集團(tuán)總部的調(diào)查和國(guó)家有關(guān)統(tǒng)計(jì)部門(mén)的資料介紹，國(guó)內(nèi)每年需求氣瓶量超過(guò)三百萬(wàn)支以上；根據(jù)國(guó)家“一帶一路”發(fā)展戰(zhàn)略，國(guó)外沿線六十多個(gè)國(guó)家的市場(chǎng)需求量將是很大的；可見(jiàn)國(guó)內(nèi)、外市場(chǎng)需求量十分巨大，前景廣闊。與同類成果相比的優(yōu)勢(shì)分析：超輕質(zhì)復(fù)合材料CNG氣瓶與鋼制氣瓶相比，超輕質(zhì)復(fù)合材料CNG氣瓶具有比強(qiáng)度高、重量輕（是鋼瓶的1/5）、安全減震性好等優(yōu)點(diǎn)，這類氣瓶綜合了復(fù)合材料的高比強(qiáng)度、可設(shè)計(jì)性以及內(nèi)襯的良好氣密性、優(yōu)良的耐蝕性等諸多優(yōu)點(diǎn)，使其達(dá)到高承壓能力、高疲勞壽命、質(zhì)輕、耐腐等優(yōu)良性能的完美結(jié)合。超輕質(zhì)復(fù)合材料CNG氣瓶具有耐高壓（25MPa），容積大（50L～400L），重量輕（同容積和同壓力下，S玻纖氣瓶為鋼瓶重量的60%，碳纖氣瓶為鋼瓶重量的35%,高分子材料纖維氣瓶為鋼瓶重量的1/5），可有效減少動(dòng)力損失；耐腐蝕性能好，因氣瓶采用塑料內(nèi)膽，天然氣中的硫化氫氣體和水分對(duì)內(nèi)膽無(wú)腐蝕；安全性能高，因內(nèi)膽無(wú)腐蝕，從根本上消除了氣瓶爆炸誘因（硫化氫應(yīng)力腐蝕）；疲勞壽命長(zhǎng)，產(chǎn)品經(jīng)過(guò)循環(huán)15000次無(wú)泄漏，且玻璃鋼耐侯性能比鋼強(qiáng)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)使用壽命為15年；可設(shè)計(jì)性強(qiáng)，可根據(jù)不同車(chē)型生產(chǎn)出不同規(guī)格，材質(zhì)的氣瓶，滿足不同用戶的需要；抗凍及耐瞬時(shí)高溫?zé)g；防爆性能好，使用安全可靠，危險(xiǎn)性小等特點(diǎn)。 該CNG氣瓶比強(qiáng)度高，可提高汽車(chē)的有效載荷，增加行駛里程。僅這一點(diǎn)就非傳統(tǒng)材料的氣瓶所能及。 破損安全性好，超輕質(zhì)復(fù)合材料CNG氣瓶中有大量的玻璃纖維，每平方厘米上的玻纖多至幾萬(wàn)根。從力學(xué)觀點(diǎn)上看，是典型的靜不定系。當(dāng)超輕質(zhì)復(fù)合材料CNG氣瓶萬(wàn)一超載并且少量纖維斷裂時(shí)，其載荷會(huì)迅速重新分配在未破壞的纖維上，這在短期乃至相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)不致使構(gòu)件喪失承載能力。如槍擊試驗(yàn)，在距氣瓶50m 處，分別以7.62mm、12.7mm高射機(jī)槍、53式?jīng)_鋒槍、1.7mm穿甲燃燒彈、30m全爆彈對(duì)充滿高壓氣體的復(fù)合材料CNG氣瓶進(jìn)行實(shí)彈射擊。實(shí)彈射擊時(shí)，容器被擊中后，瞬間起火，片刻自熄。高壓氣體從彈孔噴出，引起氣瓶彈跳、竄動(dòng)，甚至飛出幾十米外。但子彈孔無(wú)擴(kuò)孔現(xiàn)象，僅比子彈略大，無(wú)碎片。復(fù)合材料CNG氣瓶本身對(duì)周?chē)钠茐牧H是瓶體的撞擊力，這可通過(guò)以合適夾具固定氣瓶予以避免。不言而喻，鋼氣瓶爆破殺傷力就大得多了。 減振性好，超輕質(zhì)復(fù)合材料CNG氣瓶中的纖維與基體界面具有吸振能力，故震動(dòng)阻尼甚高，抗聲振疲勞性亦佳。對(duì)超輕質(zhì)復(fù)合材料CNG氣瓶進(jìn)行常溫爆破、高低溫爆破、溫度交變?cè)囼?yàn)、疲勞試驗(yàn)、荷載振動(dòng)試驗(yàn)、荷載墜落、濕強(qiáng)度試驗(yàn)、長(zhǎng)期充氣儲(chǔ)存試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果與氣瓶多年在不同環(huán)境下使用的情況是令人滿意的。

南開(kāi)大學(xué)劉陽(yáng)研究員與天津醫(yī)科大學(xué)康春生教授合作在國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊NanoLetters（DOI:10.1021/acs.nanolett.8b03644）上發(fā)表文章，提出了一種新型的納米復(fù)合材料（NC-KLVFF），可有效清除Aβ毒性寡聚體，并減輕Aβ誘導(dǎo)的AD小鼠的神經(jīng)毒性。該納米復(fù)合材料為表面集成有Aβ捕捉肽（KLVFF）的小粒徑納米顆粒（圖2b，14±4nm）。這種納米復(fù)合材料將KLVFF通過(guò)原位聚合交聯(lián)在血清蛋白質(zhì)分子表面（圖2a），與Aβ共培養(yǎng)可顯著改變Aβ寡聚體的形貌，進(jìn)而形成Aβ/NC-KLVFF納米團(tuán)簇而不是Aβ寡聚體。隨著病理性Aβ寡聚體的減少，納米復(fù)合材料減輕了Aβ誘導(dǎo)的神經(jīng)元損傷，并恢復(fù)了腦內(nèi)小膠質(zhì)細(xì)胞吞噬Aβ的能力，最終保護(hù)了海馬神經(jīng)元免受凋亡。研究人員考察了NC-KLVFF在減輕神經(jīng)毒性和促進(jìn)小膠質(zhì)細(xì)胞清除方面的作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明NC-KLVFF通過(guò)與Aβ作用形成納米團(tuán)簇體，顯著減輕了Aβ對(duì)神經(jīng)元細(xì)胞膜的黏附，進(jìn)而減小了對(duì)神經(jīng)元的損傷（圖3a,b）。在小膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)Aβ的吞噬實(shí)驗(yàn)中，也觀察到Aβ/NC-KLVFF納米團(tuán)簇體展現(xiàn)出更易被內(nèi)在化的特點(diǎn)（圖3c,e）。

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于離散元的單向增強(qiáng)復(fù)合材料代表性體元的生成方法，屬于復(fù)合材料仿真以及數(shù)值模擬技術(shù)領(lǐng)域。該方法包括以下步驟：給定ＲＶＥ的幾何尺寸、纖維體積分?jǐn)?shù)和纖維半徑，其中纖維橫截面為圓形，生成過(guò)程中將纖維視為基本的離散元，ＲＶＥ剩余部分視為基體，即可生成滿足參數(shù)的代表性體元；生成纖維的過(guò)程是隨機(jī)的，生成的纖維在空間上是周期性分布的，即纖維在代表性體元的上邊界和下邊界、左邊界和右邊界的分布規(guī)律完全一致，所生成的代表性體元不依賴?yán)w維的預(yù)先分布和排列，能夠得到纖維體積分?jǐn)?shù)很大的代表性體元。