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面向先進制造的材料與整體結構多功能化創新設計技術及應用
該成果用于考慮材料--結構--工藝--性能的多因素和多層次相互影響的材料和整體結構多功能化設計建模、材料、機械產品和建筑結構創新設計開發, 以及提供復雜載荷工況下增材制造材料和整體結構多功能化創新設計技術與軟件系統。該成果在增材制造產品和建筑結構創新設計方面具有高效和高性能及低成本優勢。 該成果在國家”863”和多項國家自然科學基金的支持下取得一系列創新性研究成果: (1) 發明了一種基于材料破損約束的連續體結構拓撲設計建模及優化設計方法; (2)發展了多載荷工況下多相材料結構的拓撲優化設計方法;(3) 研制了涉及靜、動力學要求的柔性機構創新設計技術;(4) 提出了解決應力集中和奇異問題、最大應力波動問題、分析和計算量大問題和病態載荷工況問題等的關鍵技術; (5)打通了技術工藝, 開發了長度尺寸控制和多個制造工藝要求的約束表征及模型化技術;(6)發展了復雜載荷環境下結構靜、動力學性能要求的拓撲優化的灰度單元抑制方法和考慮邊界光滑化的結構優化模型化方法；(7)在國內, 率先研發了考慮智能制造約束的功能特征空間布局和支撐結構構型的復雜集成結構優化技術和與軟件系統;(8)率先研發了多功能化材料的創新設計技術;(9) 研制了整體結構多功能化創新設計技術平臺和工業應用技術。
長沙理工大學
2021-04-13
一種 3D 打印用耐熱模具鋼材料及其制備方法
本發明公開了一種激光 3D 打印用耐熱模具鋼材料及其制備方 法，材料是以所需耐熱模具的材料成分為基礎成分，添加 C 元素、脫 氧元素和抗裂紋元素的量，三者的添加量分別為 0.1-0.15wt％、 0.1-0.5wt％和 0.05-0.5wt％，用以彌補 3D 打印過程 C 元素的流失，減 少3D打印過程中的氧化，并提高組織的抗裂紋性能；材料為15μm-100 μm 的規則球形。方法首先采用元素補償的霧化方法制備出球形金屬 粉末，然后通過分級篩分和定比例混合方法獲得所需的粉末材料。制 備的粉末純度高，粉末粒度細，球形度高，流動性好，有利于提高零 件的致密度，非常適合激光 3D 打印快速成形；解決了奧氏體耐熱鋼難 加工、難以制造復雜零件的難題，擴大了這種難以加工的材料在熱能、 動力、高端耐熱液壓模具等諸多領域的應用。
華中科技大學
2021-04-13
非石棉基硼、亞麻油雙改性酚醛樹脂基摩阻復合材料
將亞麻油改性酚醛樹脂和硼改性酚醛樹脂預聚物按一定質量比進行混合后作為摩阻材料用雙改性樹脂酚醛樹脂基體，取一定質量分率的玻璃纖維作為摩阻材料增強體，其余組分丁腈橡膠、二氧化硅、碳化硅、二硫化鉬。各組分混合后加入模具中，一定壓力和溫度下，在液壓成型機中保壓一段時間。然后將模具自然冷卻至室溫后脫模，最后進行熱處理消除殘余應力，得到硼、亞麻油雙改性酚醛樹脂基摩阻復合材料。產品性能、指標根據摩擦系數測試結果，本項目制備的硼、亞麻油雙改性酚醛樹脂基摩阻復合材料的摩擦系數對轉速、載荷和
江蘇大學
2021-04-14
一種結構可控的三維石墨烯及其復合材料的制備方法
本發明屬于石墨烯復合材料制備領域，并公開了一種結構可控 的三維石墨烯及其復合材料制備方法。該方法包括下列步驟：(a)設計 構建 CAD 模型，并通過增材制造得到相應的結構的三維樹脂結構；(b) 將步驟(a)中獲得的三維樹脂結構采用化學鍍方法在表面鍍銅或鎳金屬 層，并去除樹脂材料得到銅或鎳的三維結構模板；(c)采用化學氣相沉 積法在三維結構金屬模板上生成石墨烯，由此制得所需的結構可控的 三維石墨烯。通過對得到的石墨烯進
華中科技大學
2021-04-14
一種振鏡式激光掃描大幅面材料成形加工控制系統
本發明公開了一種振鏡式激光掃描大幅面材料成形加工控制系 統，其包括上位機、激光掃描主控制器和多個激光掃描從控制器；激 光掃描主控制器和多個激光掃描從控制器基于 EtherCAT 總線冗余環 型拓撲結構連接，激光掃描主控制器作為 EtherCAT 通信主站，多個激 光掃描從控制器作為 EtherCAT 通信從站。上位機通過總線與激光掃描 主控制器雙向通信，激光掃描從控制器解析激光掃描主控制器指令、 提供/采集各類信號，
華中科技大學
2021-04-14
一種 C/C-SiC 復合材料零件的制備方法及其產品
本發明屬于復合材料領域，并公開了一種 C/C-SiC 復合材料零 件的制備方法及其產品，包括以下步驟：(a)利用溶劑蒸發法制備碳纖 維/酚醛樹脂復合粉末；(b)依據零件的三維模型，將碳纖維復合粉末采 用 3D 打印工藝成形出該零件的初始形坯；(c)對初始形坯進行第一次 增密處理得到 C/C 多孔體；(d)對上述 C/C 多孔體進行熔融滲硅反應、 高溫除硅工藝和第二次增密處理，得到最終的 C/C-SiC 零件。通過本
華中科技大學
2021-04-14
一種兩性分子改性的鈣鈦礦光電功能材料及其應用
本發明公開了一種有機兩性分子改性的 MzAyBXz+y+2 鈣鈦礦 基光電功能材料，其特征在于，該功能材料是以 ABX3 鈣鈦礦材料為 基 體 ， 以 有 機 兩 性 分 子 M 為 改 性 成 分 ， 其 化 學 通 式 表 示 為 MzAyBXz+y+2。本發明還公開了所述光電功能材料的制備方法及其應 用。本發明所用的基體材料與改性材料成本低廉，原料豐富；此外， 制備方法可采用全溶液法，制備工藝簡單，無需昂貴的設備儀器，同
華中科技大學
2021-04-14
高耐熱高強度的聚乳酸無機纖維復合材料或制品及其制備方法
本發明公開的高耐熱高強度的聚乳酸/無機纖維復合材料或制品是先將右旋聚乳酸或左旋聚乳酸接枝到無機纖維表面，然后通過熔融混合使其與左旋聚乳酸或右旋聚乳酸基體分子鏈在界面區的立構復合來獲得了結晶度為45.5-48.7％，無機纖維的含量為0.2-5.0wt％，拉伸強度為49.3-55.8MPa，耐熱溫度為138.4-150.2℃的聚乳酸/無機纖維復合材料或制品。由于本發明方法利用了聚乳酸具有手性分子的特性，使接枝于無機纖維表面的右旋聚乳酸或左旋聚乳酸，與左旋聚乳酸或右旋聚乳酸基體在界面區形成的立構復合晶體來同步實現界面增強以及對基體的高效成核作用，因而該方法不僅構思巧妙，且也為開發高耐熱高強度的聚乳酸復合材料或制品尋求到了一種有效而簡單的途徑。
四川大學
2016-09-29
一種低密度高阻燃性復合多孔材料及其制備方法和應用
本發明公開的一種低密度高阻燃性復合多孔材料是由以下組分復合而成：無機粒子0.1～5份，聚乙烯醇0.5～10份，阻燃性可交聯聚合物0～5份，阻燃劑0.1～2份，該材料的密度為12～145Kg/m3，極限氧指數為34.5～47.5％，垂直燃燒均為V-0級，峰值熱釋放速率為50.5～135.8kW/m2，總熱釋放為5.6～13.3MJ/m2。本發明還公開了其制備方法。由于本發明提供的多孔材料采用了有一定阻燃效果的無機粒子和交聯聚合物和少量添加適用于基體聚合物聚乙烯醇的高效阻燃劑，因而使得這種多孔材料不僅密度低，導熱系數也低，隔音效果好，機械強度好，可用作隔熱、保溫和隔聲材料，有利于節能降耗，可以達到高的阻燃防火等級，整個制備過程無廢液、廢氣產生，安全環保。
四川大學
2016-09-12
基于超材料的肖特基型毫米波多譜信號探測器和制備方法
本發明公開了一種基于超材料的肖特基型毫米波多譜信號探測器，包括自下而上依次設置的襯底層、N 型砷化鎵層、二氧化硅層與超材料層、歐姆電極和肖特基電極；其中超材料層為具有周期性微納米結構的金屬開環共振單元陣列，所述金屬開環共振單元陣列包含了多種圖形及其特征尺寸參數，每個圖形對于特定電磁波具有完全吸收特性，通過改變金屬開環共振單元的結構和尺寸參數可以調控對應的電磁波吸收頻段，通過改變 N 型砷化鎵的耗盡層寬度可以調控超材料
華中科技大學
2021-04-14