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過共晶鋁硅合金發動機缸套擠壓鑄造成形技術
1. 成果簡介預制缸套然后鑄造或裝配是采用鋁合金制造汽車發動機缸體的一種主要成形工藝。傳統的缸套都是用鑄鐵制造，鑄鐵耐磨性好，但熱導率較低，鋁合金導熱率是鑄鐵的 4 倍，采用鋁合金制造缸套的優勢是迅速將發動機燃燒產生的熱量傳遞出去，避免機油焦化，從而顯著提高發動機的升功率（功率密度）。過共晶 Al-Si 合金具有熱膨脹系數小、耐磨性好、熱導率高、高溫性能好等特點，是制造發動機缸套的理想材料。圖 1 擠壓鑄造件 圖 2 機加工后零件 圖 3 初生硅和共晶硅分布 采用常規鑄造方法成形過共晶鋁硅合金，疏松傾向大，強度和韌性低，而且顯微組織中初生硅的尺寸難以控制。擠壓鑄造是液態金屬在較高外加壓力（百兆帕）作用下凝固成形的一種先進鑄造工藝，鑄件在低速下充型，高壓下凝固，內部致密，組織細小，并能通過熱處理強化。 清華大學成功開發了過共晶鋁硅合金缸套擠壓鑄造成形技術，具有非常好的發展潛力和產業化應用前景。2 應用說明采用鋁合金制造發動機缸套甚至全鋁發動機缸體是國外主要汽車企業開發高性能發動機的重要技術之一。采用噴射沉積加擠壓或鍛造工藝已有相關產品，但由于工序多、流程長造成生產率低、成本高。清華大學開發的過共晶鋁硅合金缸套擠壓鑄造成形技術具有短流程、近凈成形、優質、高效、節能等優點，目前正在與汽車發動機制造企業合作，進行技術評價與應用。 申請國家發明專利 1 項。3 效益分析缸套作為汽車發動機生產中的一個重要配件，其用量大，產品和技術相對獨立，原材料充足，設備投資小，適于中小企業給發動機廠配套，特別是適合于已經在給發動機廠配套鋁合金活塞等部件的企業發展這一技術和產品，易于在現有客戶渠道基礎上豐富產品種類，同時較高的技術含量可以避免被簡單模仿和惡性競爭。
清華大學
2021-04-13
基于硅基懸臂梁Ｔ型結直接加熱式毫米波信號檢測儀器
本發明的基于硅基懸臂梁耦合Ｔ型結直接加熱式毫米波信號檢測儀器是由傳感器、模數轉換和液晶顯示三大模塊組成，傳感器模塊是由懸臂梁耦合結構、Ｔ型結直接加熱式微波功率傳感器和開關構成，襯底材料為高阻Ｓｉ，功率通過輸入端口對應的ＣＰＷ信號線終端的直接加熱式微波功率傳感器進行檢測；頻率檢測通過利用直接加熱式微波功率傳感器測量兩路在中心頻率處相位差為９０度的耦合信號的合成功率實現；相位檢測通過將兩路在中心頻率處相位差為９０度的耦合信號，分別同兩路等分后的參考信號合成，同樣利用直接加熱式微波功率傳感器檢測合成功率，
東南大學
2021-04-14
硅基未知頻率縫隙耦合式Ｔ型結直接式毫米波相位檢測器
本發明的硅基未知頻率縫隙耦合式Ｔ型結直接式毫米波相位檢測器是由共面波導傳輸線、縫隙耦合結構、移相器、單刀雙擲開關、Ｔ型結功分器、Ｔ型結功合器以及直接式熱電式功率傳感器所構成，整個結構基于高阻Ｓｉ襯底制作，一共有四個縫隙耦合結構，上方的兩個縫隙耦合結構實現信號的頻率測量，下方的兩個縫隙耦合結構實現信號的相位測量，在前后縫隙之間有一個移相器；Ｔ型結功分器和Ｔ型結功合器是由共面波導傳輸線、扇形缺陷結構和空氣橋組成；直接式熱電式功率傳感器由共面波導傳輸線、兩個熱電偶和隔直電容所構成，熱電偶是由金屬臂和半導體
東南大學
2021-04-14
硅基懸臂梁耦合Ｔ型結間接加熱式毫米波信號檢測儀器
本發明的硅基懸臂梁耦合Ｔ型結間接加熱式毫米波信號檢測儀器是由傳感器、模數轉換和液晶顯示三大模塊組成，傳感器模塊是由懸臂梁耦合結構、Ｔ型結間接加熱式微波功率傳感器和開關構成，襯底材料為高阻Ｓｉ，功率通過輸入端口對應的ＣＰＷ信號線終端的間接加熱式微波功率傳感器進行檢測；頻率檢測通過利用間接加熱式微波功率傳感器測量兩路在中心頻率處相位差為９０度的耦合信號的合成功率實現；相位檢測通過將兩路在中心頻率處相位差為９０度的耦合信號，分別同兩路等分后的參考信號合成，同樣利用間接加熱式微波功率傳感器檢測合成功率，從而
東南大學
2021-04-14
基于硅基懸臂梁Ｔ型結間接加熱式毫米波信號檢測器
本發明的基于硅基懸臂梁Ｔ型結間接加熱式毫米波信號檢測器，主要實現結構包括由懸臂梁耦合結構、Ｔ型結、間接加熱式微波功率傳感器和開關。懸臂梁耦合結構包括兩組懸臂梁，每組懸臂梁由兩個對稱的懸臂梁構成，兩個懸臂梁之間ＣＰＷ傳輸線的電長度在所測信號頻率范圍內的中心頻率３５ＧＨｚ處為λ／４。功率通過第一間接加熱式微波功率傳感器進行檢測；頻率檢測通過利用間接加熱式微波功率傳感器測量兩路在中心頻率處相位差為９０度的耦合信號的合成功率實現；相位檢測通過將兩路在中心頻率處相位差為９０度的耦合信號，分別同兩路等分后的參考
東南大學
2021-04-14
硅基已知頻率縫隙耦合式Ｔ型結直接式毫米波相位檢測器
本發明的硅基已知頻率縫隙耦合式Ｔ型結直接式毫米波相位檢測器是由共面波導傳輸線、縫隙耦合結構、移相器、Ｔ型結功分器、Ｔ型結功合器以及直接式熱電式功率傳感器所構成，整個結構基于高阻Ｓｉ襯底制作，一共有四個縫隙耦合結構，上方的兩個縫隙耦合結構連接著兩個直接式熱電式功率傳感器，下方的兩個縫隙耦合結構實現信號的相位測量，在前后縫隙之間設置有一個移相器；Ｔ型結功分器和Ｔ型結功合器是由共面波導傳輸線、扇形缺陷結構和空氣橋所組成；直接式熱電式功率傳感器主要由共面波導傳輸線、兩個熱電偶和一個隔直電容所構成，每個熱電偶
東南大學
2021-04-14
硅基已知頻率縫隙耦合式Ｔ型結間接式毫米波相位檢測器
本發明的硅基已知頻率縫隙耦合式Ｔ型結間接式毫米波相位檢測器是由共面波導、縫隙耦合結構、移相器、Ｔ型結功分器、Ｔ型結功合器以及間接式熱電式功率傳感器所構成，整個結構基于高阻Ｓｉ襯底制作，一共設置有四個縫隙耦合結構，上方的兩個縫隙耦合結構連接著兩個間接式熱電式功率傳感器，下方的兩個縫隙耦合結構實現信號的相位測量，在前后縫隙之間設置有一個移相器；Ｔ型結功分器和Ｔ型結功合器是由共面波導、扇形缺陷結構和空氣橋所組成；間接式熱電式功率傳感器主要由共面波導、兩個終端電阻以及熱電堆所構成，熱電堆是由兩種不同的半導體
東南大學
2021-04-14
硅基微機械懸臂梁耦合間接加熱在線式毫米波相位檢測器
本發明的硅基微機械懸臂梁耦合間接加熱在線式毫米波相位檢測器，實現結構包括懸臂梁耦合結構、功率合成／分配器和間接加熱式微波功率傳感器。懸臂梁耦合結構中，兩個結構相同的懸臂梁在ＣＰＷ中央信號線上方，用于耦合部分待測信號，通過錨區與功率合成器相連，耦合信號的功率相等，兩個懸臂梁之間ＣＰＷ傳輸線的電長度為λ／８。懸臂梁下方的ＣＰＷ中央信號線上覆蓋了一層Ｓｉ３Ｎ４介電層，用于防止電學短路。參考信號通過功率分配器分成兩路信號，分別與兩路懸臂梁耦合的信號通過功率合成器合成，功率合成器的輸出端連接到間接加熱式微波功
東南大學
2021-04-14
過共晶鋁硅合金發動機缸套擠壓鑄造成形技術
1. 成果簡介預制缸套然后鑄造或裝配是采用鋁合金制造汽車發動機缸體的一種主要成形工藝。傳統的缸套都是用鑄鐵制造，鑄鐵耐磨性好，但熱導率較低，鋁合金導熱率是鑄鐵的 4 倍，采用鋁合金制造缸套的優勢是迅速將發動機燃燒產生的熱量傳遞出去，避免機油焦化，從而顯著提高發動機的升功率（功率密度）。過共晶 Al-Si 合金具有熱膨脹系數小、耐磨性好、熱導率高、高溫性能好等特點，是制造發動機缸套的理想材料。??2 應用說明采用鋁合金制造發動機缸套甚至全鋁發動機缸體是國外主要汽車企業開發高性能發動機的重要技術之一。采用噴射沉積加擠壓或鍛造工藝已有相關產品，但由于工序多、流程長造成生產率低、成本高。清華大學開發的過共晶鋁硅合金缸套擠壓鑄造成形技術具有短流程、近凈成形、優質、高效、節能等優點，目前正在與汽車發動機制造企業合作，進行技術評價與應用。 申請國家發明專利 1 項。3 效益分析缸套作為汽車發動機生產中的一個重要配件，其用量大，產品和技術相對獨立，原材料充足，設備投資小，適于中小企業給發動機廠配套，特別是適合于已經在給發動機廠配套鋁合金活塞等部件的企業發展這一技術和產品，易于在現有客戶渠道基礎上豐富產品種類，同時較高的技術含量可以避免被簡單模仿和惡性競爭。4 合作方式技術轉讓或合作開發。5 所屬行業領域先進制造。
清華大學
2021-04-13
有機磷多面體低聚硅倍半氧烷(P-POSS)阻燃劑
本成果首次成功合成了有機磷多面體低聚硅倍半氧烷(P-POSS)阻燃劑。P-POSS以硅、磷為主要阻燃元素，以籠型無機Si-O結構為內核、含磷有機基團為外殼的獨特結構，具有常溫下為固體、聚合物材料加工溫度下出現玻璃化轉變的良好加工性能，同時具有熱穩定性高和與聚合物相容性好的特點，指向一類新型高效阻燃劑分子的未來特征。前期研究結果表明，P-POSS在環氧樹脂和聚碳酸酯中均表現出優異的阻燃性能，同時，使聚合物材料保持良好的綜合性能，具有廣闊的市場應用前景。
在阻燃環氧樹脂應用中，低含量的P-POSS（硅、磷元素含量為0.1——0.5wt%）即可使阻燃環氧樹脂的氧指數達到30%以上，獲得UL-94 V0級別。而且P-POSS 阻燃的環氧樹脂表現出獨特的“吹熄”現象，即樣條點燃后，點燃端明顯有氣流從炭層燃燒點噴射而出，將火焰吹離聚合物表面并迅速熄滅，正是這種“吹熄”現象實現P-POSS的高效阻燃環氧樹脂。P-POSS不但能夠提高環氧樹脂阻燃性能和熱穩定性，還能保持環氧樹脂本身的透明性、機械性能和電性能。
在阻燃聚碳酸酯應用中，P-POSS不但能夠保持POSS結構熱穩定性高的特點，而且還可以有效回避原料磷系阻燃劑的增塑作用。常溫下這種P-POSS的固體狀態使其更容易儲存和添加，而它們在PC加工溫度范圍內存在的玻璃化轉變現象更是使其分散狀態較一般固體阻燃劑有著顯著的改善，甚至達到納米級分散。P-POSS在2wt%的添加量下就可以使聚碳酸酯達到UL-94 V0級別，同時熱變形溫度保持在140℃。
北京理工大學
2023-05-09