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基金屬間化合物原料成本較低，具有低比重、優(yōu)異的抗氧化、抗硫蝕等特點(diǎn)，可以應(yīng)用于對強(qiáng)度要求不太高的中高溫氧化或硫蝕環(huán)境中，如有色冶煉廠和高濃度煙氣收塵設(shè)備及制酸系統(tǒng)中的煙氣凈化設(shè)備、轉(zhuǎn)化器、熱交換設(shè)備極板和殼體；汽車尾氣管、電廠排氣的煙氣管道等。從1991年起，孫祖慶教授及其研究小組在國家科技部863專家委員會(huì)、國家自然科學(xué)基金委及中國-福特基金的支持下，開展了系統(tǒng)工作。 主要?jiǎng)?chuàng)新性研究成果有以下幾點(diǎn)： 首次提出Fe3Al基合金的B2熱機(jī)械處理工藝，使合金在空氣中的室溫拉伸延伸率提高到15％以上。 通過自行開發(fā)的提高合金中高溫抗蠕變性能的處理工藝，研制成功Fe-28Al-XCr系金屬間化合物材料。申請兩項(xiàng)發(fā)明專利并已獲得批準(zhǔn)（專利號：ZL 93 1 14921.5）(專利號：ZL 93 1 21242.X)。 通過Cr, Ti, Mn, Ni, Mo等代位合金元素原子在Fe3Al基金屬間化合物合金亞點(diǎn)陣占位的中子衍射研究及交互作用能計(jì)算探討上述各元素對室溫塑性的影響。Fe3Al基合金熱加工過程中的變形織構(gòu)研究。 在解決了該系列合金采用傳統(tǒng)工藝制備大體積材料、并獲得薄板的基礎(chǔ)上，開展了超塑性行為、可焊性研究，并提出優(yōu)化的熱彎成型及焊接工藝。申請焊接發(fā)明專利一項(xiàng)，已公開（公開號：CN1251329A）。 Fe3Al基合金薄板在有色冶煉后處理含氧環(huán)境中的現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果顯示了它比不銹鋼優(yōu)異的抗蝕性能。通過鑒定一項(xiàng)。 B2結(jié)構(gòu)Fe3Al單晶力學(xué)行為各向異性機(jī)理研究。不同取向單晶宏觀拉伸切應(yīng)力—切應(yīng)變曲線形式、各階段加工硬化行為與各滑移系的激活方式、晶體轉(zhuǎn)動(dòng)及位錯(cuò)組態(tài)的演變直接相關(guān)。 目前，有關(guān)Fe3Al基合金冶煉、熱加工、焊接及組織性能控制的技術(shù)已經(jīng)成熟，在普通鋼鐵企業(yè)現(xiàn)有的冶煉及軋制設(shè)備條件下，可以通過真空熔煉或非真空熔煉加電渣重熔工藝精煉來制備Fe3Al基合金鑄錠，通過鍛造及軋制設(shè)備生產(chǎn)各種規(guī)格的Fe3Al基合金板材；通過熱彎工藝及焊接工藝可獲得Fe3Al基合金焊管。

生物特征識別是模式識別、圖像處理、人工智能等學(xué)科領(lǐng)域的一個(gè)前沿研究方向，是涉及國家社會(huì)公共安全的戰(zhàn)略高技術(shù)，同時(shí)也是電子信息產(chǎn)業(yè)新的增長點(diǎn)。從今年開始，我國已經(jīng)開始計(jì)劃在第二代身份證和電子護(hù)照中嵌入生物特征信息以提高個(gè)體身份認(rèn)證的可靠性，生物特征識別技術(shù)在國家的人口管理、安全反恐、機(jī)場安檢、出入境邊檢、門禁與安全系統(tǒng)、權(quán)限控制、對象監(jiān)控、金融防偽、電子商務(wù)、社保福利等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

該項(xiàng)目是針對電子領(lǐng)域的功能電子材料，特別是柔性電子材料的3D打印。3D打印技術(shù)是世界制造技術(shù)領(lǐng)域的一次重大突破，是先進(jìn)精密制造、計(jì)算機(jī)技術(shù)(軟件開發(fā))、精密驅(qū)動(dòng)技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、材料科學(xué)等多學(xué)科技術(shù)的系統(tǒng)集成。在可預(yù)見的未來其發(fā)展趨勢必定是面向個(gè)性化、智能化的3D打印系統(tǒng)的不斷涌現(xiàn)。按照3D打印制備的材料類別分析，目前聚合物及金屬(合金)材料及其結(jié)構(gòu)件的報(bào)道較多，而很少涉及到針對電子領(lǐng)域的功能電子材料，特別是柔性電子材料的3D打印。但隨著柔性電子領(lǐng)域的快速發(fā)展，也出現(xiàn)了可對電子材料進(jìn)行高精密3D打印的技術(shù)。應(yīng)用范圍 柔性電子是在有機(jī)/無機(jī)材料電子器件制作或其它柔性基板上制作的一種新興電子技術(shù)，其獨(dú)特的性能以及高效、低成本的制造工藝在信息、能源、醫(yī)療、國防等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景。如柔性電子可應(yīng)用于顯示器、有機(jī)發(fā)光二極管OLED、印刷RFID、薄膜太陽能電池板、電子用表面粘貼(Skin Patches)等。與傳統(tǒng)IC技術(shù)一樣，制造工藝和裝備也是柔性電子技術(shù)發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力。項(xiàng)目階段 團(tuán)隊(duì)經(jīng)過兩年的攻關(guān)，已經(jīng)在電子漿料研發(fā)、精密壓電超聲刮刀、高分辨率工作臺和Z軸壓電驅(qū)動(dòng)器、界面軟件、系統(tǒng)集成與控制五大關(guān)鍵技術(shù)方面，取得了重要進(jìn)展，獲得系列階段性的科研成果，完成了樣機(jī)的初步研發(fā)和制作。知識產(chǎn)權(quán) 項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人長期從事壓電、鐵電、磁電功能材料與器件方面的研究，擁有30項(xiàng)中國和美國授權(quán)發(fā)明專利，發(fā)表SCI文章100余篇。2014、2015年被國際Elsevier評為最具世界影響力的中國學(xué)者之一。合作方式 技術(shù)轉(zhuǎn)讓、合作開發(fā)、技術(shù)入股。

“野外環(huán)境3D打印維修保障系統(tǒng)”是針對野外環(huán)境條件裝備應(yīng)急搶修所研發(fā)的野外修復(fù)裝備，系統(tǒng)包括零部件數(shù)據(jù)庫軟件、三維反求測量系統(tǒng)、金屬激光3D打印系統(tǒng)及后處理模塊等

從理論物理學(xué)家安德森“more is different”的觀點(diǎn)提出以來，人們越來越多地意識到多體系統(tǒng)中可以出現(xiàn)豐富的、與單個(gè)粒子性質(zhì)不同的新物理規(guī)律。在二維自由電子系統(tǒng)中，大量相互作用的二維電子構(gòu)成一個(gè)強(qiáng)關(guān)聯(lián)體系。在特定條件下，系統(tǒng)哈密頓算符中的電子間長程庫倫相互作用主導(dǎo)了系統(tǒng)的物理性質(zhì)。這是一個(gè)無參數(shù)的理論問題，也是一個(gè)無法微擾處理的問題。多體問題的復(fù)雜和有趣在這里體現(xiàn)得淋漓盡致：攜帶單位電荷的一群電子可以產(chǎn)生攜帶小于單位電荷的準(zhǔn)粒子。 極低溫強(qiáng)磁場中的超高遷移率二維電子氣可以出現(xiàn)分?jǐn)?shù)量子霍爾效應(yīng)。奇數(shù)分母的分?jǐn)?shù)量子霍爾態(tài)有唯一的基態(tài)：復(fù)合費(fèi)米子的整數(shù)量子霍爾效應(yīng)或復(fù)合玻色子的玻色愛因斯坦凝聚。單層二維電子氣中填充因子為5/2的分?jǐn)?shù)態(tài)是罕有的偶數(shù)分母態(tài)的例子，它可能對應(yīng)了p波配對的復(fù)合費(fèi)米子，擁有拓?fù)浔Ｗo(hù)的多簡并基態(tài)波函數(shù)，其準(zhǔn)粒子可能服從非阿貝爾統(tǒng)計(jì)。5/2態(tài)是第一個(gè)被認(rèn)為可以用于拓?fù)淞孔佑?jì)算的實(shí)驗(yàn)體系。3/2填充因子處，原有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和理論框架支持復(fù)合費(fèi)米子海的解釋，即不存在3/2分?jǐn)?shù)態(tài)，也不應(yīng)該存在分?jǐn)?shù)量子霍爾平臺。圖：不同門電壓條件下的磁場依賴關(guān)系，隨著門電壓改變局域條件，5/3的量子霍爾平臺逐漸演變?yōu)榱钊艘馔獾?/2平臺。[Nature Communications 10, 4351 (2019)] 量子材料科學(xué)中心于2016年觀測到了3/2偶數(shù)分母分?jǐn)?shù)量子霍爾平臺，該工作于2017年10月投稿，2019年9月26日在線發(fā)表于《自然.通訊》（https://doi.org/10.1038/s41467-019-12245-y）。林熙課題組的付海龍（2017年畢業(yè)，現(xiàn)為Penn State University校級榮譽(yù)Eberly Research Fellow）為此現(xiàn)象的觀測者，二維電子氣樣品由普林斯頓大學(xué)L. N. Pfeiffer提供。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，3/2平臺的量子化程度高達(dá)0.02%，只在二維電子氣被局域的特定條件下出現(xiàn)，這意味著帶合適邊界條件的多體體系可能有與無邊界條件時(shí)不一樣的量子態(tài)存在。 當(dāng)局域結(jié)構(gòu)中形成3/2平臺時(shí)，局域結(jié)構(gòu)外是5/3分?jǐn)?shù)態(tài)，所以1/6量子電導(dǎo)被反射了。1/6的量子電導(dǎo)不屬于通常理論框架下的任何邊界態(tài)，所以它的出現(xiàn)可能預(yù)示著新的邊界態(tài)以及新的準(zhǔn)粒子的出現(xiàn)。量子中心的謝心澄老師和他的學(xué)生吳宜家對此給出理論分析，提出隧穿強(qiáng)度的變化在局域結(jié)構(gòu)附近引起拓?fù)湎嘧儯瑥亩鴮?dǎo)致分?jǐn)?shù)電荷的再次量子化。5/3分?jǐn)?shù)態(tài)的準(zhǔn)粒子攜帶的電荷是e/3，1/6電導(dǎo)的出現(xiàn)可能是5/3態(tài)的準(zhǔn)粒子繼續(xù)1/2量子化的結(jié)果，所以理論預(yù)言了一個(gè)攜帶e/6分?jǐn)?shù)電荷的新激發(fā)。

3D 打印機(jī)又稱三維打印機(jī)，是實(shí)現(xiàn)增材制造（快速成形）的一種設(shè)備。它 以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，通過一層層的粘合材料來制造三維物體。3D 打印技術(shù) 是一項(xiàng)多學(xué)科交叉的、具有綠色智能特征的前沿先進(jìn)制造技術(shù)，在航空航天、 國防軍工、工業(yè)制造、生物醫(yī)學(xué)、消費(fèi)電子等眾多領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用前景。 并聯(lián)結(jié)構(gòu)是一種閉環(huán)結(jié)構(gòu)，其動(dòng)平臺或稱末端執(zhí)行器通過至少 2 個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng) 鏈與機(jī)架相連接。打破了原有 3D 打印機(jī)的笨拙的三維的直線運(yùn)動(dòng)。并聯(lián) 3D 打 印機(jī)器人相比于傳統(tǒng)機(jī)構(gòu) 3D 打印機(jī)具有打印范圍大、打印速度快、打印精度 高、打印機(jī)制作成本低等眾多優(yōu)點(diǎn)，該打印機(jī)適用多種工程塑料（ABS、PLA、 PPSU 等）。用于大尺寸工業(yè)模型、建筑模型、藝術(shù)創(chuàng)意設(shè)計(jì)、科普教育等領(lǐng)域， 可以滿足市場上對大尺寸 3D 打印機(jī)的需求，符合新一代 FDM 式 3D 打印機(jī)的 發(fā)展方向，推動(dòng)了 3D 產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

成果介紹3D打印混凝土技術(shù)是在3D打印技術(shù)的基礎(chǔ)上，基于增材制造原理進(jìn)行分層打印混凝土建筑物的新技術(shù)，是一種基于數(shù)字模型的快速成型技術(shù)。與傳統(tǒng)的混凝土成型工藝相比其具有無模化、快速化、自動(dòng)化、靈活化的優(yōu)勢。本項(xiàng)目涉及高性能3D打印裝備、3D打印混凝土的材料、3D打印產(chǎn)品及其應(yīng)用。涵蓋從效果圖設(shè)計(jì)開始，到建筑圖設(shè)計(jì)、施工圖深化、建模、打印、養(yǎng)護(hù)、安裝、主體裝修等工序，可實(shí)現(xiàn)個(gè)性化、多樣化3D打印混凝土制品的設(shè)計(jì)、制備及工程推廣應(yīng)用。技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)及參數(shù)（1）適用于不同工程的3D打印混凝土材料配合比及打印工藝參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)根據(jù)不同工程3D打印構(gòu)件實(shí)際需求，深度優(yōu)化原材料（外加劑、纖維等）配比，調(diào)節(jié)其凝結(jié)時(shí)間、黏度、流變特性等，并優(yōu)化打印速度、打印路徑等打印參數(shù)，使其可泵送性、可擠出性、可建造性等滿足打印需求，其力學(xué)強(qiáng)度、耐久性等滿足后期使用要求。（2）較大尺寸及復(fù)雜結(jié)構(gòu)建筑物的實(shí)現(xiàn)方式-裝配式。就目前3D打印技術(shù)而言，尤其是對于較大尺寸及復(fù)雜結(jié)構(gòu)的建筑物或構(gòu)件，其不僅僅對材料性能有較高要求，同時(shí)對整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、安全性等也提出了一定的要求。通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化，分割合理的打印單元模塊，設(shè)計(jì)合理的打印路徑及打印參數(shù)，并輔以配筋、構(gòu)造柱、圈梁、“卡扣”等，同時(shí)考慮構(gòu)件的起吊、運(yùn)輸、安裝，實(shí)現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定。（3）3D打印混凝土的界面增強(qiáng)技術(shù)由于特殊的打印工藝，打印界面屬于受力的薄弱位置。通過界面增強(qiáng)技術(shù)，保證打印的接觸界面有足夠高的抗剪強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度，滿足結(jié)構(gòu)負(fù)荷的要求。（4）含粗骨料的3D打印混凝土的材料配比及工藝優(yōu)化技術(shù)3D打印工藝對骨料有較高的要求，通過原材料配比及打印工藝參數(shù)改進(jìn)，優(yōu)化粗骨料摻量、粒形、最大骨料粒徑、粒徑級配等，實(shí)現(xiàn)粗骨料混凝土連續(xù)、穩(wěn)定打印，提高打印成品的抗裂性能。（5）大型混凝土3D打印設(shè)備及核心器件的研發(fā)與制造大型混凝土3D打印設(shè)備具有整體剛度高、承載能力強(qiáng)、控制簡單、穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)，響應(yīng)速度快、擠出速度可調(diào)，打印過程中可保持混凝土供應(yīng)的連續(xù)性和均勻性，可實(shí)現(xiàn)高精度打印控制。另外，3D打印輕骨料混凝土、3D打印泡沫混凝土、3D打印混凝土鋼筋連接技術(shù)等也取得一定成果。市場前景該項(xiàng)目創(chuàng)新技術(shù)已在建筑工程、市政工程、水利工程等領(lǐng)域得到了推廣應(yīng)用。另外，形式多樣的3D打印景觀小品藝術(shù)圍欄、景觀長廊、花箱、樹池、濕地等也在多地推廣應(yīng)用。不僅有良好的實(shí)用性、公共性，同時(shí)在審美上給予人民群眾以愉悅、獨(dú)特的視覺體驗(yàn)。3D打印作為一種新的制造方式，在景觀提升方面蘊(yùn)含著較大的潛力與發(fā)展空間。應(yīng)用結(jié)果表明，建筑3D打印技術(shù)具有施工方便、縮短工期、節(jié)約勞動(dòng)力等優(yōu)點(diǎn)。此外，建筑3D打印技術(shù)可以使建筑結(jié)構(gòu)在造型設(shè)計(jì)方面更美觀新穎、在造價(jià)控制方面更低廉、在功能使用方面更靈活，具有廣闊的應(yīng)用推廣前景。

? 3D舞臺數(shù)字仿真及控制系統(tǒng)能夠幫助舞美設(shè)計(jì)師完成數(shù)字舞臺創(chuàng)意的智能評估與選擇、仿真設(shè)計(jì)與三維生成、可行依據(jù)實(shí)施。在創(chuàng)意完成的初期階段，幫助完成空間分析與計(jì)算，預(yù)先評估、校正和選擇，最終修正和確定可行的臺形方案。在創(chuàng)意仿真設(shè)計(jì)階段，可以建立全息的時(shí)空的動(dòng)態(tài)三維仿真模型，將篩選出的可行創(chuàng)意臺形方案逼真、實(shí)時(shí)的展示給設(shè)計(jì)師。在創(chuàng)意舞臺實(shí)施階段，依據(jù)運(yùn)動(dòng)模型生成仿真數(shù)據(jù)，提供給機(jī)械師進(jìn)行編程控制，為締造全息的舞臺時(shí)空架構(gòu)提供了可行、精準(zhǔn)的設(shè)計(jì)保證。該系統(tǒng)為2010年中央電視臺春節(jié)聯(lián)歡晚會(huì)1號演

本課題組為復(fù)雜手術(shù)的提前預(yù)測提供客制化的解決方案，研發(fā)了專用儀器與設(shè)備，開發(fā)了具有優(yōu)異性能的水凝膠材料。在嵌入式3D打印策略的基礎(chǔ)上研制了基于逆過程的嵌入式3D打印。所制作模型可以達(dá)到“一人一例”高度客制化，模型具有柔軟、透明、可剝離等先進(jìn)特征。 其中，微量高精度步進(jìn)泵以及微針裝置填補(bǔ)了技術(shù)空白，超高透明度觸變性水凝膠前體在國內(nèi)為首次研制。 創(chuàng)新要點(diǎn)如下： 1） 所制作3D器官模型在材質(zhì)和觸感上遠(yuǎn)超普通3D打印方式，具有多內(nèi)表面、柔軟、透明、可切割、可剝離等先進(jìn)特征 2） 所研制的嵌入式3D打印機(jī)在國內(nèi)尚屬首例，可完成廣泛意義上的嵌入式打印，兼容多種支撐介質(zhì) 3） 打印速度相比一般3D打印（光固化，熔融沉積），速度快50%以上，具有更高的工作效率 4） 整個(gè)打印過程無需任何后處理和額外支撐