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高等教育領(lǐng)域數(shù)字化綜合服務(wù)平臺
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鋁合金半固態(tài)成形技術(shù)及設(shè)備
在國家“863”計劃的支持下，合作研制開發(fā)的鋁合金半固態(tài)成形技術(shù)及設(shè)備已經(jīng)成熟，研制的電磁攪拌制備鋁合金半固態(tài)坯料連鑄設(shè)備可以制造直徑為50~100mm的鋁合金非枝晶半固態(tài)連鑄棒料，研制的感應(yīng)加熱技術(shù)可以將鋁合金非枝晶坯料快速加熱到固液兩相區(qū)，半固態(tài)坯料溫度差可控制在1~2℃之內(nèi)，研制的鋁合金半固態(tài)成形技術(shù)可成形各種鋁合金零件毛坯。目前，該項目已經(jīng)通過國家“863”計劃組織的專家委員會的驗收。 目前制備鋁合金半固態(tài)連鑄坯料的最佳工藝是電磁攪拌方法，該工藝制備的半固態(tài)連鑄坯料純凈, 不易卷入氣體, 控制方便, 產(chǎn)量大。鋁合金半固態(tài)連鑄坯料的最佳重熔加熱工藝是電磁感應(yīng)加熱，該工藝加熱速度快、效率高，組織均勻，坯料不易變形。非枝晶鋁合金在半固態(tài)成形中不會噴濺，凝固收縮小，毛坯致密，能夠熱處理強化；毛坯不存在宏觀偏析, 性能更均勻；可以實現(xiàn)近終成形，大為減少機加工量，降低生產(chǎn)成本；易于實現(xiàn)機械化或自動化操作，生產(chǎn)效率高；減輕了模具的熱沖擊, 提高了模具的壽命。 目前，鋁合金半固態(tài)成形應(yīng)用主要集中在汽車零件和耐壓閥體零件毛坯，如汽車制動總泵殼、油道、輪轂等，也可以應(yīng)用于其他要求較高的零件毛坯，如航空、摩托車用鋁合金零件等。
北京科技大學(xué)
2021-04-11
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鑄造合金熱物性參數(shù)綜合評價系統(tǒng)
該成果主要用于測量液態(tài)金屬的熱物性參數(shù)，包括粘度、表面張力、密度、電導(dǎo)率四個熱物性參數(shù)的測量。
哈爾濱理工大學(xué)
2021-05-04
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超輕鎂鋰合金及其復(fù)合材料
鎂鋰合金及其復(fù)合材料具有高的比強度和比剛度、優(yōu)良的減震性能和電磁屏蔽性能，在航空、航天、武器、單兵裝備、3C產(chǎn)品等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。 本項目研制了鎂鋰基合金及其復(fù)合材料的設(shè)計技術(shù)、熔煉技術(shù)、成型工藝和表面處理技術(shù)，設(shè)計開發(fā)了具有超輕（密度約為1.5g/cm3）、高強（抗拉強度200-300MPa）、高模量（70-100GPa）、高穩(wěn)定性的稀土金屬間化合物增強Mg-Li基復(fù)合材料，建立了鎂鋰合金及其復(fù)合材料全鏈條中試制備平臺，部分產(chǎn)品樣品已經(jīng)在航空航天、單兵裝備等領(lǐng)域獲得試用。 現(xiàn)已建成材料試制平臺包括超細(xì)粉體制備中試線→100kg級鎂鋰合金真空熔煉系統(tǒng)→638T擠壓中試線→微弧氧化+電泳中試線→機械加工→產(chǎn)品檢測等一套輕合金及其復(fù)合材料產(chǎn)品試制所需的專用裝備，在鎂鋰基復(fù)合材料制備方面形成了專門的制造技術(shù)、檢測技術(shù)和工藝規(guī)范，可以滿足小批量鎂鋰合金及其復(fù)合材料制備方面的需求。 鎂鋰合金及其復(fù)合材料是世界上最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，具有良好的導(dǎo)熱、導(dǎo)電、延展性，在航空航天、國防軍工等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。隨著當(dāng)今世界對結(jié)構(gòu)材料輕量化、減重節(jié)能、環(huán)保以及可持續(xù)發(fā)展的要求日益提高，鎂鋰合金在需要輕量化結(jié)構(gòu)材料的交通、電子、醫(yī)療產(chǎn)品等領(lǐng)域也展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。
北京航空航天大學(xué)
2021-04-10
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深度多級還原冶煉鈦基合金項目
項目涉及的產(chǎn)品是鈦基合金，具體包括鈦鐵合金、鈦鋁合金以及鈦鋁釩合金等，其廣泛用于冶金、國防、軍工、航空、航天以及生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。目前，現(xiàn)有的鈦及鈦合金等鈦材的利用流程仍全是高鈦渣/金紅石-高溫氯化-真空還原-精制-海綿鈦-破碎-真空熔煉-鈦材這一高能耗、高污染的高成本生產(chǎn)工藝。東北大學(xué)在國家973、國家自然科學(xué)基金以及企業(yè)重大科技攻關(guān)等項目的聯(lián)合資助下，針對現(xiàn)有金屬熱還原法直接制備鈦基合金存在的鈦氧化物還原不徹底等技術(shù)難題，發(fā)明了基于噴吹金屬蒸氣深度多級還原直接冶煉鈦基合金的新技術(shù)，并突破了其噴吹金屬蒸氣深度還原裝備的技術(shù)難題，建成了噸級規(guī)模的基于噴吹深度多級還原裝備。成功制備出氧含量低于0.6%的低氧高鈦鐵；氧含量低于0.1%，氮含量低于200ppm的鈦鋁合金及鈦鋁釩合金，目前已完成20kg規(guī)模的放大試驗，建成了噸級規(guī)模的基于噴吹深度多級還原核心裝備，進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化和推廣應(yīng)用階段。核心成果已獲得國家發(fā)明專利６項，整體技術(shù)及裝備水平世界領(lǐng)先。 項目研究形成了從方法-產(chǎn)品-裝備的原始創(chuàng)新，突破直接熱還原法制備鈦基合金的技術(shù)難題，實現(xiàn)了鈦合金的短流程清潔制備，為國家安全建設(shè)和社會經(jīng)濟建設(shè)提供了戰(zhàn)略物質(zhì)保障社會經(jīng)濟效益顯著。未來5年，我國特種鋼精煉用高鈦鐵合金用量可達(dá)30萬噸，若投資建立一條深度多級還原直接冶煉低氧高鈦鐵的生產(chǎn)線，可實現(xiàn)年產(chǎn)量5000噸的規(guī)模，其總產(chǎn)值可達(dá)2.5億元以上，年均創(chuàng)造效益約5000萬元。建設(shè)一條1000噸規(guī)模的鈦鋁基鈦合金生產(chǎn)，其總產(chǎn)值可達(dá)2億元以上，年均創(chuàng)造效益約5000~8000萬元。因此項目建設(shè)將極大地拉動地方經(jīng)濟。
東北大學(xué)
2021-04-11
超輕鎂鋰合金及其復(fù)合材料
鎂鋰合金及其復(fù)合材料具有高的比強度和比剛度、優(yōu)良的減震性能和電磁屏蔽性能，在航空、航天、武器、單兵裝備、3C產(chǎn)品等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。
本項目研制了鎂鋰基合金及其復(fù)合材料的設(shè)計技術(shù)、熔煉技術(shù)、成型工藝和表面處理技術(shù)，設(shè)計開發(fā)了具有超輕（密度約為1.5g/cm3）、高強（抗拉強度200-300MPa）、高模量（70-100GPa）、高穩(wěn)定性的稀土金屬間化合物增強Mg-Li基復(fù)合材料，建立了鎂鋰合金及其復(fù)合材料全鏈條中試制備平臺，部分產(chǎn)品樣品已經(jīng)在航空航天、單兵裝備等領(lǐng)域獲得試用。
北京航空航天大學(xué)
2021-05-09
化學(xué)鍍鎳鉻磷稀土合金技術(shù)
北京科技大學(xué)腐蝕與防護(hù)中心電化學(xué)工程與材料研究室經(jīng)過多年潛心研究，開發(fā)出了新型的化學(xué)鍍鎳鉻磷稀土非晶態(tài)合金技術(shù)，并獲得了國家發(fā)明專利。此研究開發(fā)成果為國內(nèi)外領(lǐng)先水平。 化學(xué)鍍合金技術(shù)是一種表面強化、表面保護(hù)技術(shù)。化學(xué)鍍不用電能，只需將被鍍物放入化學(xué)鍍?nèi)芤褐薪?jīng)自催化反應(yīng)即可在被鍍物表面形成非晶態(tài)的合金鍍層，而且鍍層厚度分布比電鍍更均勻。化學(xué)鍍獲得的是非晶態(tài)的合金鍍層，比一般的結(jié)晶組織的電鍍層具有更優(yōu)異的耐腐蝕性能和良好的耐磨蝕性能，也具有極好的裝飾性能。 新型的化學(xué)鍍鎳鉻磷稀土非晶態(tài)合金鍍層與以往常規(guī)的化學(xué)鍍鎳磷非晶態(tài)合金鍍層相比，由于加入了稀土、鉻元素，具有更優(yōu)異的耐腐蝕性能和更良好的耐磨蝕性能，特別是使鍍層硬度能達(dá)到電鍍硬鉻鍍層的硬度。 化學(xué)鍍鎳鉻磷稀土非晶態(tài)合金的工藝易于操作，與化學(xué)鍍鎳磷合金工藝基本一致。 由于化學(xué)鍍鎳鉻磷稀土非晶態(tài)合金鍍層具有優(yōu)異的耐腐蝕、耐磨蝕性能及較高的硬度，因此，其應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，例如： 計算機硬盤；打印機的轉(zhuǎn)動軸； 電子設(shè)備外殼的電磁屏蔽； 復(fù)印機內(nèi)的各種零部件； 石油、石化及化工企業(yè)的換熱器和反應(yīng)器； 油田采油套管、井下工具； 食品機械； 各種機械零部件； 紡織機械； 印刷機械； 汽車工業(yè)中的零部件；
北京科技大學(xué)
2021-04-11
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鈦鎳60合金及其超滑技術(shù)
隨著我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)（如高速鐵路、大飛機）和高端裝備制造業(yè)（如部分高速精密機床）的發(fā)展，高端軸承進(jìn)口增長較快。目前高鐵軸承全部進(jìn)口，部分高速精密機床軸承還需進(jìn)口。從長遠(yuǎn)看，對我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的成長將產(chǎn)生不利影響。鈦鎳合金是一種金屬間化合物，具有優(yōu)良的耐磨性、耐蝕性。鈦鎳合金TiNi60是一種Ti、Ni質(zhì)量原子比為40: 60的金屬間化合物，具有低密度、高硬度、優(yōu)異的耐蝕性以及良好的摩擦學(xué)性能且在熱處理前易于加工，可望在高速軸承中得到應(yīng)用。TiNi60的密度為6.7 g/cc，比普通軸承鋼密度小30%左右，密度小這一特點，可實現(xiàn)軸承的輕量化和高速化。本項目主要是解決現(xiàn)用滾動軸承材料難以滿足高速滾動在高鐵、高速機床等高技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用中高強度、低摩擦、高耐磨性要求的問題，采用高真空感應(yīng)熔煉技術(shù)制備出優(yōu)異性能的高速滾動軸承材料-鈦鎳60合金，并采用可生物降解潤滑劑的超滑技術(shù)對高速球軸承會為耐磨、減摩起到事半功倍的作用，為高端軸承的國產(chǎn)化奠定基礎(chǔ)，為我國裝備制造業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。本項目的前期工作，針對球軸承材料TiNi60采用蓖麻油潤滑獲得了超低摩擦系數(shù)（最低達(dá)到0.004）。該項技術(shù)完全由本課題組研發(fā)，完全具有自主知識產(chǎn)權(quán)，此外該技術(shù)具有生產(chǎn)過程環(huán)保、能耗小、制造成本低、產(chǎn)品易系列化和原材料無危險性、毒性等突出特點。因此可以肯定該項技術(shù)、該類產(chǎn)品的出現(xiàn)為我國軸承市場注入了新鮮的“血液”。可以預(yù)見該技術(shù)的市場前景是非常廣闊的，其產(chǎn)品的市場競爭優(yōu)勢也是非常明顯的。
西安交通大學(xué)
2021-04-10
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稀土金屬合金及其氫化物
鋁水解制氫是一種重要的產(chǎn)氫方式，但鋁水解產(chǎn)生的熱量甚至超過了生成的氫氣所含化學(xué)能，高達(dá) 55% 的化學(xué)能以熱量直接耗散。研究人員利用 Y-Pd 薄膜電極與 Al 片構(gòu)成電池，可將水解的熱能轉(zhuǎn)化為電能，水解熱能的利用率達(dá)到 8%-15% ，該過程中 Y 薄膜同步吸氫，首次實現(xiàn)了同步發(fā)電和吸氫。
北京大學(xué)
2021-04-11
鈦鎳 60 合金及其超滑技術(shù)
隨著我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)（如高速鐵路、大飛機）和高端裝備制造業(yè)（如部分高速精密機床）的發(fā)展，高端軸承進(jìn)口增長較快。目前高鐵軸承全部進(jìn)口，部分高速精密機床軸承還需進(jìn)口。從長遠(yuǎn)看，對我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的成長將產(chǎn)生不利影響。鈦鎳合金是一種金屬間化合物，具有優(yōu)良的耐磨性、耐蝕性。鈦鎳合金TiNi60是一種Ti、Ni質(zhì)量原子比為40: 60的金屬間化合物，具有低密度、高硬度、優(yōu)異的耐蝕性以及良好的摩擦學(xué)性能且在熱處理前易于加工，可望在高速軸承中得到應(yīng)用。TiNi60的密度為6.7 g/cc，比普通軸承鋼密度小30%左右，密度小這一特點，可實現(xiàn)軸承的輕量化和高速化。本項目主要是解決現(xiàn)用滾動軸承材料難以滿足高速滾動在高鐵、高速機床等高技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用中高強度、低摩擦、高耐磨性要求的問題，采用高真空感應(yīng)熔煉技術(shù)制備出優(yōu)異性能的高速滾動軸承材料-鈦鎳60合金，并采用可生物降解潤滑劑的超滑技術(shù)對高速球軸承會為耐磨、減摩起到事半功倍的作用，為高端軸承的國產(chǎn)化奠定基礎(chǔ)，為我國裝備制造業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。本項目的前期工作，針對球軸承材料TiNi60采用蓖麻油潤滑獲得了超低摩擦系數(shù)（最低達(dá)到0.004）。該項技術(shù)完全由本課題組研發(fā)，完全具有自主知識產(chǎn)權(quán)，此外該技術(shù)具有生產(chǎn)過程環(huán)保、能耗小、制造成本低、產(chǎn)品易系列化和原材料無危險性、毒性等突出特點。因此可以肯定該項技術(shù)、該類產(chǎn)品的出現(xiàn)為我國軸承市場注入了新鮮的“血液”。可以預(yù)見該技術(shù)的市場前景是非常廣闊的，其產(chǎn)品的市場競爭優(yōu)勢也是非常明顯的。
西安交通大學(xué)
2021-04-11
形狀記憶合金連接與分離機構(gòu)
連接與分離機構(gòu)廣泛應(yīng)用于航空航天等領(lǐng)域可分離構(gòu)件的連接與分離之中，爆炸螺栓、火工切割器等就是典型的連接與分離機構(gòu)。形狀記憶合金連接與分離機構(gòu)就是利用形狀記憶合金（Shape Memory Alloy, SMA）替代傳統(tǒng)分離機構(gòu)中的火藥，以實現(xiàn)可重復(fù)、低沖擊、無污染分離。 SMA之所以能作為驅(qū)動材料替代傳統(tǒng)的火藥，是因為其具有良好的驅(qū)動性能，并且驅(qū)動過程柔順平滑，無任何排放。為了獲得更穩(wěn)定、優(yōu)異的驅(qū)動性能，課題組發(fā)展了SMA材料熱處理、訓(xùn)練工藝，在此基礎(chǔ)上，發(fā)明了大載荷分組滾棒結(jié)構(gòu)，解決了利用SMA材料較小驅(qū)動力釋放較大載荷的關(guān)鍵性技術(shù)問題，最終研制了系列化的SMA連接與分離機構(gòu)。目前，已形成SMA-12000、SMA-3600、SMA-100系列連接與分離機構(gòu)（分離載荷分別為12000N、3600N、100N）以及SMA-6750鎖緊機構(gòu)（鎖緊力為6750N）。 目前，SMA-12000連接與分離機構(gòu)已經(jīng)在某型衛(wèi)星上成功應(yīng)用，而SMA-3600、SMA-6750、SMA-100等機構(gòu)已經(jīng)分別在某型可展開熱輻射板、某型磁懸浮飛輪姿態(tài)控制裝置以及某型二次展開太陽翼等預(yù)研型號上成功應(yīng)用，通過了所有鑒定級力學(xué)、熱環(huán)境試驗。系列化的SMA連接與分離機構(gòu)還可應(yīng)用到航空器及艦船武器投放系統(tǒng)，如轟炸機上炸彈的投放、戰(zhàn)斗機上導(dǎo)彈的投放、艦艇上水雷、小型潛水設(shè)備的投放等,也能應(yīng)用到民用領(lǐng)域，如小區(qū)自動門鎖、汽車自動鎖等，具有廣闊的應(yīng)用前景。
北京航空航天大學(xué)
2021-04-13