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新型能谷光子晶體
一種新型能谷光子晶體。利用其內稟的能谷自由度，在不依賴自旋軌道耦合效應前提下，實現了能谷附近的能帶劈裂，從而提出了類比電子能谷霍爾效應的光學贗自旋-路徑關聯傳輸，即光子能谷霍爾效應。通過分析該普通光子晶體內的手征量，實現了贗自旋能流的單向傳輸。更為有趣的是，文章還在單一體系中，對能谷和拓撲兩個自由度進行獨立調控，實現了全新的拓撲光子界面態。研究表明，實現有效的拓撲光場調控，將有利于更多基本量子物理問題的實驗證實；同時，也為下一代光信息傳輸和處理，尤其是在光自旋和軌道角動量運用等方面，帶來了新的有益啟示。
中山大學
2021-04-13
新型靜電飛行器
微型飛行器小體積、輕質量、高機動，能夠在狹小空間執行拍照、探測和運輸等特種任務，在國民經濟領域擁有廣泛應用前景。然而，此類飛行器普遍存在飛行時間短的痛點問題，尤其當重量小于10克時，其飛行時間一般不超過10分鐘。這是因為目前微型飛行器的發動機驅動部件一般采用傳統的電磁電機，而電磁電機在微型化后轉速高、發熱大，能量轉化效率急劇下降，甚至降到10%以下。微型電磁電機效率下降后，如果采用供電方便的自然太陽光作為能量來源，受限于太陽能電池的面積，很難滿足飛行需求。
為了解決上述難題，北航科研團隊從微型發動機的原理方面尋求突破，提出一種新的靜電驅動方案，研制出了在微小尺寸下轉速低、發熱小、效率高的微型靜電電機，并首次實現了微型飛行器在純自然光供能下的起飛和持續飛行，在微型飛行器的發展進程中具有里程碑意義。
該飛行器主要由靜電發動機和超輕質高壓電源組成，具備低功耗（0.568瓦）和高升力（30.7克每瓦）優勢，首次實現了微型飛行器在純自然光供能下的起飛和持續飛行。
靜電發動機的核心是靜電電機，它是一種依靠靜子和轉子間的庫侖力來產生連續旋轉運動的新型微型電機，具備結構簡單和無需繞組的優勢，其高電壓（千伏級）、低電流（微安級）的工作特性也使其在工作過程中發熱少且無明顯紅外特征。相比傳統電磁電機，靜電電機表現出了顛覆式的效率和功耗特性，在小質量（5克以內）情況下，其能量轉化效率可達傳統電磁電機的10倍以上，產生相同升力所需功耗僅為電磁電機的1/10以內，因此即便采用小尺寸太陽能電池，也可以為微型飛行器提供飛行所需功率。
電機雖然效率高、功耗低，但仍需要千伏級高壓電流來驅動，然而傳統高壓電源由于體積和重量過大，無法搭載在微型飛行器上。因此團隊還針對飛行應用場景，研制了千伏級超輕質高壓電源，主要包括太陽能電池和升壓電路兩部分，其中升壓電路可以在1.21克的重量下，將太陽能（或鋰電池）輸入的低壓直流電，轉換為4 - 9千伏的高壓直流電，相比美國斯坦福大學研發的同類技術升壓比提高了92%。
在微型靜電電機和超輕質高壓電源的助力下，本項目研發出的飛行器整機僅有巴掌大小（翼展20厘米），重量比一張A4紙還輕（4.21克），尺寸和重量分別是此前世界最小、最輕太陽能飛行器的1/10和1/600。更進一步，團隊還提出一款翼展8毫米，質量9毫克的超微型靜電飛行器，飛行功耗不到1毫瓦，展示了靜電電機在飛行器進一步微型化中的巨大潛力。
北京航空航天大學
2024-07-19
新型徑向流動反應裝置
反應裝置是化工廠的核心，而徑向反應裝置氣體流通路徑短、壓降小、可使用小顆粒催化劑等優于傳統固定床反應裝置的技術特征，在苯乙烯、催化重整、芳烴異構和歧化等化工裝置上被廣泛應用，但技術十分復雜。
本項目在對徑向反應裝置進行長期分析和深刻的理解后，經過大型冷模試驗研究、計算機模擬和工程放大，從理論上、結構上和關鍵技術上進行了突破，發明了大型化的新型徑向流動反應裝置。實踐證明發明的大型徑向流動反應裝置運行平穩節能，各項技術指標達國際先進水平。
（?）發明了催化劑自封式結構，在催化床封造成軸向和徑向的二維流動，消除滯流區，提高催化劑利用率，簡化結構，國內外首次應用于負壓脫氫裝置；
（?）發明了新型離心式Π型徑向流動技術，流體由始端控制，催化床層的流場優化，國際上首次應用于催化重整；
（?）發明了高均勻度的徑向流體均布技術：導流錐設計技術、雙流道優化組合技術、催化劑支承結構技術等，從而保證了乙苯脫氫和催化重整的薄催化床層內流體均布；
（?）發明了快速噴射流混合器技術，適應超短停留時間，滿足苯乙烯反應裝置對反應介質高度混合要求；
（?）發明了高溫再熱器技術，反應器體外逆流換熱，減少負壓空間，解決熱膨脹，高溫蒸汽入口溫度下降，降低高溫材料的使用溫度、制造難度和設備費用；
（?）開發了反應裝置的新放大方法。
華東理工大學
2021-04-13
新型飛輪儲能裝置
本成果涉及的飛輪儲能裝置基于永磁偏置磁懸浮軸承與雙凸極電機集成化技術，永磁偏置磁懸浮軸承能夠實現對轉子位移的主動控制，且具有較小的能量損耗，適合應用于轉子質量重、轉速高的飛輪儲能系統中。雙凸極永磁電機采用永磁體來提供勵磁磁場，具有較高的效率和較大的轉矩，且轉子結構簡單，適合高速運行。鑒于兩者都是采用永磁體來提供靜態磁場這一共同特點，本項目提出了利用同一永磁體同時為磁懸浮軸承提供偏置磁場，為電機提供勵磁磁場的思路。此外，鑒于混合勵磁雙凸極電機能發揮永磁高效與電勵磁方便調節磁場的優勢，使電機在電動運行情況下保持較高效率的同時，擴大調速范圍；發電運行時，又能夠實現寬轉速范圍內的穩壓輸出。
南京工業大學
2021-01-12
金屬微鑄鍛銑復合增材超短流程制造技術與裝備
本項技術融合3D打印、半固態快鍛、柔性機器人3項重大技術，將金屬增材-等材-減材合三為一，實現3D打印鍛態等軸細晶化、高均勻致密度、高強韌、形狀復雜的金屬鍛件，全面提高金屬制件強度、韌性、疲勞壽命及可靠性，解決鍛件增材制造世界性難題。
華中科技大學
2021-04-10
用于預測多元拼合靶材制備的薄膜成分的預測方法
一種用于預測多元拼合靶材制備的薄膜成分的預測方法
一、項目分類
顯著效益成果轉化
二、成果簡介
現有物理氣相沉積（PVD）制備多元薄膜材料采用合金靶材作為靶源，生產過程中，薄膜成分的調控范圍受安裝的合金靶材的成分比例的限制。如果預期獲得納微復雜結構的復合薄膜，按照常規技術路線需要上百塊成分連續變化的合金靶材，這顯然是無法實現的。同時，采用合金靶材制備某些多元薄膜時，需要特高純度的或極端成分比例的靶材作為靶源，這類特殊靶材以現有技術難以制造。
為此，本發明研發出一種用于預測多元拼合靶材制備的薄膜成分的預測方法，利用本發明技術有助于新材料的研發和促進半導體器件、切削刀具涂層等高新技術的發展。
武漢理工大學
2022-08-12
一種高效高精度復合増材制造方法及裝置
本發明公開了一種高效高精度復合增材制造方法及裝置，采用 激光束與電子束復合實現。在高能束與金屬粉末作用的過程中，激光 束掃描熔化表面輪廓的金屬粉末，保證零件表面具有較好的表面質量； 電子束高速熔化內部粉末成形零件內腔，以達到最快的成形效率。裝 置包括下部包括鋪粉輥、工作臺、送粉缸和工作缸；上部包括電子束 發生裝置、激光束發生裝置、底板、二根導軌、二根橫梁、同步帶輪 和伺服電機。電子束發生裝置、激光束發生裝置分別作為一
華中科技大學
2021-04-14
雙層壁材芳香微膠囊整理劑的制備方法及其應用
公開了一種雙層壁材芳香微膠囊整理劑的制備方法及其應用，由密胺-甲醛樹脂囊壁包覆薰衣草精油囊芯物而制成芳香微膠囊，此芳香微膠囊與作為外層壁材的具有粘合性的VAE溶液混合從而生成具有雙層壁材的芳香微膠囊整理劑，采用浸軋法將雙層壁材芳香微膠囊整理劑對棉織物進行香味后整理，芳香微膠囊通過其具有良好粘合性的外層壁便牢固地固著在棉織物纖維上，使棉織物的留香持久。
天津城建大學
2021-01-12
增材制造用金屬粉體材料制備及應用技術
以周廉院士為帶頭人的中心研究團隊，面向航空、航天、海洋工程和生物醫療等領域對高性能、結構-功能一體化材料及其面向性能制備的高端制造技術的迫切需求，圍繞高性能鈦合金、鎳基高溫合金、難熔金屬及鐵基合金粉體材料的制備與應用，開展了高性能合金成分設計與優化、高均勻高潔凈母合金制備、高性能金屬粉體材料制備、增材制造構件后處理集成技術及裝備、粉末冶金近凈成形技術的系統研究，形成了增材制造領域用高性能金屬粉末材料制備及應用的成套專用技術。
南京工業大學
2021-01-12
一種電弧增材與銑削復合加工方法及其產品
本發明公開了一種電弧增材與銑削復合加工的方法，包括：(1)將需要加工零件的STL三維模型進行分層切片及路徑規劃，生成相應的G代碼，然后導入至電弧增材和銑削加工復合裝置中進行加工；(2)控制焊槍的開關，氬氣的開關以及復合裝置的運動，來進行電弧增材制造；(3)當使用焊槍堆積達到需要銑削加工的閾值時，暫停電弧增材加工，同時G代碼控制焊槍相對于銑刀抬高，成形件移動至銑刀下方進行輪廓和頂面的銑削加工；(4)如果加工滿足結束條件，結束加工，獲得加工零件；否則轉到步驟(2)，循環執行。本發明還公開了相應的產品。本發明可以使得電弧增材與銑削復合加工能夠有效融合，加工效率高，加工零件的精度以及形貌尺寸控制更好。
華中科技大學
2021-04-14