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通過冷噴涂,、感應熔覆和光熱熔覆等手段,，在零件的表面制備出耐磨、耐腐蝕、導熱或生物性能的涂層,。冷噴涂技術中不存在高溫氧化,、氣化、熔化,、晶化等影響涂層性能的效應,，可在金屬、玻璃,、陶瓷的工件表面,，制備抗腐蝕、耐摩擦,、絕緣,、導電和導磁等涂層；感應熔覆生產效率是激光熔覆的10倍左右,，成本只有其1/5,，特別適用于鎳基耐磨、耐腐蝕涂層的制備,；光熱熔覆是我們課題組最新開發(fā)的一種涂層制備工藝,，為國際首創(chuàng)，可制備鎳基,、鈷基金屬涂層和陶瓷涂層,，特別適用于狹小空間的表面熔覆，如細孔的內壁等,。在所使用的涂層制備手段中,，冷噴涂和感應熔覆技術已實現(xiàn)工業(yè)化應用，具備成本低,、效率高的特點；光熱熔覆已經完成了小批量試生產,。所采用的技術都具有自己的知識產權,。通過零部件表面的涂層可實現(xiàn)節(jié)約成本50%，節(jié)能60%,，節(jié)材70%,，大氣污染物排放量降低80%以上。希望合作的企業(yè)包括農機和機械生產企業(yè),、鋁鎂部件研發(fā)企業(yè),、模具開發(fā)企業(yè)、管道閥門制造企業(yè),、靶材制造企業(yè)等,。

一、項目成果簡介該成果提出利用激光刻蝕輔助加工方法，結合各類薄膜沉積技術,，制備出高性能的金屬網格透明加熱器,，可應用于需要同時具有透光性和快速除冰/霜/霧能力的器件或設施。該透明加熱器的制作簡便,，性能可靈活調節(jié),，所需輸入電壓低，加熱速度快,，加熱溫度均勻,。該成果已完成樣品制備與測試，并經實際使用測試,，性能穩(wěn)定可靠,。目前相關技術已授權發(fā)明專利4項。二,、性能指標主要技術參數(shù)：最大加熱溫度大于140oC,，穩(wěn)態(tài)加熱溫度大于130oC，所需電壓0.8–2V,，所需加熱時間小于100s,。三、適用范圍,、市場前景適用范圍：該產品主要應用于各類需要快速除冰/霜/霧的場合,，如汽車擋風玻璃、建筑玻璃,、戶外顯示屏等,。市場前景：滿足各類場合除冰、除霜,、除霧的需要,，隨著環(huán)保節(jié)能要求的提高，前景非常廣闊,。四,、投資概算配套軟硬件設備，成本：100–500萬元,。五,、合作方式技術開發(fā)，技術交易額面議,。

人工肌肉技術是一種將多種形式能量輸入轉變?yōu)闄C械能輸出的新型柔性驅動技術,，目前存在輸出力小、能量小等問題,。該技術突破人工肌肉低能量輸出,、輸出形式單一,、響應速度慢等方面技術瓶頸，實現(xiàn)人工肌肉的高能量輸出和快速驅動,。(1)低成本（尼龍66）,、大應力、大應變的電熱型人工肌肉及其規(guī)?；a裝備研發(fā)設計具有自主產權的纖維人工肌肉自動加捻收集裝置（圖1A）,，可實現(xiàn)加捻應力、彈簧指數(shù)可調,，連續(xù)生產長度達1km以上,，推動纖維人工肌肉的自動化生產。該型人工肌肉收縮率可達20%,、產生的應力可達26MPa（人類肌肉的93倍）,，可應用于柔性機械手臂（圖1B）。搭建雙模式輸出的人工肌肉應力-應變測試平臺,，如圖1C所示,。（2）雙向驅動的氣動人工肌肉針對電熱型人工肌肉所存在的響應頻率低，能量效率低等問題,，團隊通過對McKibben氣動人工肌肉進行結構改進,，制備出收縮率大（40%）、驅動氣壓低（0.15MPa）,、響應頻率高(5Hz)的氣動卷繞型聚合物人工肌肉,，通過對其關鍵制備工藝的調控，可以制備出具有雙向驅動的氣動卷繞式人工肌肉,，如圖1D所示,。（3）快速響應的鞘-芯人工肌肉由于纖維自然降溫慢，電熱人工肌肉不能高頻使用,。本團隊開發(fā)一種鞘-芯人工肌肉,，利用鞘-芯導熱率的差異，實現(xiàn)了8Hz下13%的高頻驅動應變,，如圖1E所示,。該技術為仿生飛行器的應用奠定基礎。圖1.（A）自動加捻裝置設計圖,；（B）捻卷型人工肌肉驅動的機械臂；（C）雙模式輸出應力-應變測試裝置,；（D）氣動卷繞型人工肌肉,；（E）鞘-芯結構人工肌肉。具有5年左右的纖維人工肌肉研究經驗,，致力于降低CNT纖維制作成本,、開發(fā)CNT和聚合物纖維人工肌肉新型驅動技術,、開發(fā)人工肌肉驅動智能軟體機器人等，在驅動原理,、仿人型機器人,、成套制備裝備、智能康復手套等方面取得了重要突破,。

1.成果的技術先進性常用的異質材料結合方法包括焊接,、粉末冶金、固相燒結等加工工藝,。這些傳統(tǒng)制造技術在成形異質材料構件時存在局限性,，很難制備具有復雜三維形狀的結構以滿足不同的應用需求。在異質材料零件的制備上,，增材制造具有很大的優(yōu)勢,，可以通過實時改變不同材料的運輸或鋪設比例，實現(xiàn)在具有復雜形狀零件的不同部位獲得所需要的性能及組織結構,。圖1展示了基于超聲振動送粉的異質材料增材制造工藝圖,。然而，異質材料增材制造界面處普遍存在氣孔,、裂紋,、熔合差等諸多缺陷，成為制約其發(fā)展的技術瓶頸,，阻礙了工業(yè)化應用,。因此，需要減少異質材料增材制造界面缺陷的形成以實現(xiàn)構件的可控制備和性能調控,。圖1.異質材料增材制造工藝及成形示意圖本技術通過構筑異質界面結構,，可實現(xiàn)定向調控異質界面熔池內的溫度及溶質分布，從而減少了因熔沸點,、密度,、粘度等材料屬性差異引起的流動性差別；通過構建多物理場耦合的數(shù)值模型,，可以揭示異質材料熔池在激光多重反射下的發(fā)展規(guī)律,，探明匙孔熔池在異質界面處的演化過程，明確異質材料界面成形機理,；同時,，通過深度挖掘金屬間化合物在界面處的成長及分布規(guī)律，精確掌控了微觀組織演化及抑制缺陷產生,，解決了技術瓶頸背后的核心科學問題,。2.技術的成熟度本技術已應用于鎢/鋼異質材料構件的連接。鎢/鋼異質材料構件因為具備優(yōu)異的抗離子體輻射等特性,，成為未來核聚變反應堆中偏濾器的首選復合結構,，同時鎢/鋼異質構件目前件也被應用于穿甲彈,、火箭推進器噴嘴、侵徹類武器,、壓鑄模具,、航空航天等諸多領域。本技術通過構筑異質界面結構,，對鎢/鋼異質構件成形過程中會出現(xiàn)的不均勻熱/質分布,、熱應力引起的變形、分層和裂紋及脆性金屬間化合物（如Fe-W）進行了優(yōu)化,，消除了成形缺陷,，提高了異質結構的成形性能。圖2展示了鎢/鋼異質構件的成形樣品,。圖2.異質材料增材制造工藝及成形示意圖除此之外,，本技術已實現(xiàn)銅/鋼、鈦/鋼,、鎢/銅,、鋼/陶瓷等異種材料構件的加工，并實現(xiàn)了復雜結構的一體成形,。圖3展示了（a）銅/鋼組成的金魚吊墜及（b）鋼/陶瓷組成的雙螺旋結構,。圖3異質材料增材制造(a)銅/鋼金魚吊墜,(b)鋼/陶瓷雙螺旋結構3.技術的知識產權情況本技術依托江蘇大學已獲批國家自然科學基金1項，江蘇省自然科學基金1項,，發(fā)表SCI論文五篇,。4.預期效益及希望合作的企業(yè)類型本技術預期可以實現(xiàn)復雜結構下異種材料的連接成形，包括金屬-金屬,、非金屬-非金屬及金屬-非金屬材料組合的直接成形,。希望合作的企業(yè)需求包括要求在單個構件的不同部位實現(xiàn)具備不同的物理化學特性，比如局部耐高溫,、高導熱,、耐化學腐蝕、高耐磨等,，同時又需要構件具備復雜形狀,。企業(yè)類型包括醫(yī)療、壓鑄模具,、航空航天,、汽車及零部件、農機和工程機械及新材料領域等,。

一種金屬復合管小半徑繞彎成形技術,，可以根據(jù)管層的黏結強度、材料性能和相對彎曲半徑要求,，采用不同的芯模填充工藝,，實現(xiàn)金屬復合管小半徑彎曲成形。該成形技術獲得的金屬復合彎管,，相對彎曲半徑可以控制在2以內,，表面光滑，無起皺,，沒有界面塌陷和分層,，壁厚相對分布均勻。金屬復合彎管的整體成形質量優(yōu)良,。目前已經實現(xiàn)：（1）穩(wěn)定成形角度≤150°,；（2）相對彎曲半徑（管坯外徑/彎曲半徑）≥1.76，此時復合管的最大截面畸變率＜5%,，最大壁厚減薄率＜15%,，無起皺和分層。成果多以學術論文的方式發(fā)表在SCI檢索期刊上,，如《Sizeeffectmechanismofcross-sectiondeformationandsectionhollowcoefficient-bendingdegreeofthethin-walledcompositebendingtube》,，《Three-dimensionalfiniteelementmodelingofrotary-drawbendingofcopper-titaniumcompositetube》等。適用范圍：采用此優(yōu)化技術可以實現(xiàn)不同材質的金屬復合管小半徑彎曲成形,，并能夠向金屬塑料復合彎管成形領域推廣,。市場前景：采用該技術獲得的金屬復合彎管結構緊湊、性能優(yōu)良,、表面質量好,、尺寸精度高，能夠達到航天航空領域的應用標準,。金屬復合彎管能夠融合多材料的性能優(yōu)勢,，節(jié)約成本，在機械,、家電,、制冷、石油化工,、軍工等領域獲得廣闊的應用前景,。希望合作的企業(yè)類型：愿意從事技術合作及共同研發(fā)的企業(yè)。產品如下圖所示,。

在零部件生產過程中,，采用壓裝機進行裝配是常用的手段，如軸類裝配,、銷釘裝配等,。傳統(tǒng)的機械、液壓或氣液增力型壓裝設備,，由于壓裝力和壓裝位移不能準確控制,，對壓裝結果的判定都是通過對幾個特定位移的壓力進行監(jiān)測來實現(xiàn)的,，無法實時顯示壓力—位移曲線，更不能全面反映壓裝過程壓力—位移的變化,，可能會導致不合格產品流入市場,，在汽車零部件、電子,、家電等行業(yè)已經無法滿足企業(yè)對高精度裝配的需求,。本技術提供一種智能伺服壓裝系統(tǒng)，其核心是采用交流伺服電機作為動力源,，配合精密行星齒輪減速機帶動絲杠實現(xiàn)產品壓裝,，是將壓裝過程執(zhí)行（電動伺服壓力缸）裝置、電動伺服驅動裝置和壓裝過程控制與檢測裝置集成在一起的專門用于機械產品壓裝作業(yè)的一體化集成系統(tǒng),。智能伺服壓裝系統(tǒng)除了伺服壓裝機外,，還配有專用測控軟件系統(tǒng)，無需額外配置昂貴的專用壓力—位移監(jiān)測器,，不但能產生準確的壓裝位移和壓裝力,，還能夠實現(xiàn)壓裝過程的在線監(jiān)測與評估，極大的提高產品的合格率,，且成本低,，是壓裝機未來的發(fā)展方向。本技術已獲發(fā)明專利授權,，專利號：201510885376.X

1,、項目成果簡介本成果提供低損耗太赫茲波導結構及制備工藝，可實現(xiàn)亞波長太赫茲波導與太赫茲源的高效耦合部件,、低損耗空芯波導,。具有制備工藝成熟、結構穩(wěn)定性好,、可組合成復雜器件等優(yōu)點?，F(xiàn)已申請發(fā)明專利5件，授權中國發(fā)明專利2件,，美國發(fā)明專利1件,，英國發(fā)明專利1件。2,、性能指標（1）空芯太赫茲波導傳輸損耗小于5dB/m,，工作帶寬0.2THz以上，工作頻率可調（150-3000GHz）,，單模傳輸,；（2）連接部件與亞太赫茲波導的耦合效率達到70%以上；（3）波導長度根據(jù)需求可調。3,、適用范圍,、市場前景適用范圍：用于通信系統(tǒng)中的太赫茲波傳輸，太赫茲傳感系統(tǒng)中的傳感部件,。市場前景：6G通信系統(tǒng)中的太赫茲傳輸關鍵部件,，太赫茲傳感系統(tǒng)中關鍵傳感部件。未來5-10年,，預計伴隨6G通信技術的發(fā)展，可為在各級通信基站提供關鍵部件,，量產后,，預期產值可達億元/年以上。適用行業(yè)：光纖光纜生產企業(yè),、光通信企業(yè),、電子通信產品企業(yè)等。

技術先進性：開發(fā)了一種簡易但有效的環(huán)氧樹脂基可控負熱膨脹有機復合材料的合成制備方法,。我們通過合成具有八元碳環(huán)結構基元的聚酰胺,，將其通過溶劑輔助的方法引入到環(huán)氧樹脂交聯(lián)網絡，對環(huán)氧樹脂進行改性,。彌補了傳統(tǒng)環(huán)氧樹脂熱膨脹系數(shù)高,、脆性強的缺陷，克服了無機NTE材料存在的界面連通性弱,、交聯(lián)程度低等問題,。采用納米TiO2超聲分散與改性環(huán)氧樹脂材料復合，可實現(xiàn)復合材料熱穩(wěn)定性和機械性能的綜合提高,，同時解決低聚酰胺含量使材料在低溫區(qū)間出現(xiàn)正膨脹的問題,。通過核磁共振碳譜、氫譜,、紅外光譜,、質譜等手段表征了八元環(huán)基元聚酰胺的成功合成。通過掃描電鏡（SEM）研究了改性環(huán)氧材料表面和斷面形貌,。對體系進行分子動力學模擬,，計算聚合物交聯(lián)情況以及體系總能量，采用溶脹平衡法研究了復合材料的溶脹率,。通過差示掃描量熱法(DSC),、熱重分析(TGA)和電子萬能試驗機對復合材料的熱性能和機械性能進行了評估。研究表明,，隨著復合材料中聚酰胺比例的增加,，特征峰未發(fā)生改變，裂紋有序性逐漸變差，柔韌性增強,，NMP溶脹率增大,，熱穩(wěn)定性提高，通過熱機械分析儀測試了環(huán)氧樹脂基復合材料的熱膨脹（收縮）行為,。復合材料薄膜表現(xiàn)出優(yōu)異的負熱膨脹特性,，在溫度區(qū)間(80-104℃)負熱膨脹系數(shù)達到?492.6ppm/K。綜合性能最佳的復合材料,，其負熱膨脹系數(shù)αT可達到?364.3ppm/K(20-54°C),，其彈性模量達到63.72MPa，壓縮模量達到967.31MPa,。本研究為負熱膨脹性能可調控的有機復合材料的制備提供了一條途徑,，為消除傳統(tǒng)材料熱膨脹問題提供解決方案，推動負熱膨脹材料進一步應用于精密儀器,、電子工業(yè),、生物醫(yī)學、航空航天等領域,。成熟度：合成方法與制備流程成熟完備,，機理研究有待加強，成果需要進一步根據(jù)生產實際來完善,。知識產權情況：一種負熱膨脹環(huán)氧樹脂與聚氨酯的制備方法（發(fā)明專利）

技術背景：木質素磺酸鹽是木材水解和造紙制漿行業(yè)的主要副產品之一,，來源廣泛。在電子顯微鏡下,，可觀察到木質素磺酸鹽大分子聚集體近似于球狀或塊狀,，其熱力學柔性屬于中度剛性鍵聚合物。木質素磺酸鹽主要是由結構單元苯丙烷組成,，分子結構上含有甲氧基,、羥基(酚羥基和醇羥基)、不飽和雙鍵,、磺酸鹽基和醚鍵等官能團,，在一定條件下能與多種物質發(fā)生多種反應。目前,，木質素磺酸鹽及其接枝共聚物主要用做混凝土減水劑,、分散劑、泥漿處理劑,、土質穩(wěn)定劑,、表面活性劑、水處理劑,、黏合劑等,。賴氨酸廣泛存在于動植物細胞中,，生物相容較高，無生物毒性,，能應用于很多生物質產品中,。其自身帶有多個活性官能團，在化學反應中更加活潑,，能發(fā)生多種反應,，如：酯化、水解,、磺化,、烷基化、接枝共聚等,。本發(fā)明以丙烯酸與木質素磺酸鈉,、賴氨酸通過自由基聚合形成高分子樹脂，能極大的提高高分子樹脂的自身各項性能,，較多的親水基團，使高分子樹脂保水性能會大幅度提高,，兩種有機物提供了更多的官能團,，使它在吸附處理重金屬離子，染料等應用的性能更加優(yōu)越,。性能指標本發(fā)明所制得的木質素基高分子樹脂吸附劑具有良好的吸附性能,，將0.01g吸附劑加入100mg·L-1的Cu2+廢水中，當達到吸附平衡后,，吸附容量能達到200～400mg·g-1,。本發(fā)明所制得的木質素基高分子樹脂具有良好的吸水保水性能。有益效果本發(fā)明工藝采用的原料是生物相容性極好的賴氨酸,，來源于動植物體內,，將其復合到高分子樹脂中對動植物不會造成毒害；木質素磺酸鈉是造紙行業(yè)產生的廢棄物,，對于其本身的處理會造成大量的人力和物力,，將其用作反應物不僅緩解處理木質素磺酸鈉的問題，而且還能應用于處理水污染問題,。兩種材料的來源廣泛,，成本低廉，且合成的方法較為簡單,，吸附效果較好,。本發(fā)明工藝綠色環(huán)保，沒有產生大量的污染環(huán)境的廢水,，原料易得,，成本低廉，實驗操作簡單易行，適用于大面積推廣,。所處階段目前已合成出了吸水樹脂水凝膠,，并做了相關的吸水，保水性能及重金屬離子的吸附等相關性能測試,。應用范圍由于水凝膠的高吸水保水性能及強的吸附性能,，可適用于醫(yī)療衛(wèi)生、建筑材料,、農林園藝,、食品工業(yè)、美容化妝以及環(huán)境保護等相關領域,。

項目簡介抗菌劑的大量使用產生環(huán)境污染和細菌的耐藥性,，如何有效保護動植物免受耐藥細菌感染的同時減小對環(huán)境的污染成為現(xiàn)階段急需解決的挑戰(zhàn)。因此,，發(fā)展可持續(xù),、環(huán)保的新型抗菌材料預防細菌感染成為國際熱點。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)了一步水熱聚合法制備銪摻雜聚對氨基苯甲酸高分子的制備方法,，構建了一種新型的人工模擬光系統(tǒng)Ⅱ納米粒子EP,。發(fā)現(xiàn)EP表現(xiàn)具有穩(wěn)定的化學性和可重復利用性,EP是LED驅動活性氧的性能，是一類可用于室內等環(huán)境使用的抗菌材料,。本發(fā)明使用廉價原料一步法制備新型抗菌材料,。性能指標EP粒徑為350nm；能帶帶隙為1.52eV;濃度為50μg·mL-1時,，LED等照射下大腸桿菌抑制大99%,；可重復使用。適用范圍,、市場前景這種抗菌材料可用于細菌感染水處理,、室內抗菌涂料添加劑、建筑材料等預防細菌等感染,。投資概算攪拌加熱器,、離心設備合作方式專利轉讓，合作開發(fā),。