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成果排行榜
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  • 脚型三维扫描和足底压力集成测试分析系统
  • 超细颗粒物在线监测技术
  • 一种基于G四聚体的荧光法检测纳米银颗粒的方法
  • 气象参数廓线测量激光雷达设备
  • 流场诊断技术与应用研究
  • 环境大气中NO、NO2和NH3高灵敏度系列化监测仪
  • VOCs高精度在线监测技术
  • 等离子体照明灯
  • 高精度谐振式MEMS压力传感器

先进制造技术

气动雾化法生产微细球形铝合金粉末生产工艺技术及设备

1.技术介绍 气动雾化法生产微细球形铝粉及其生产技术在国际上受到以美国为首及其盟国制定的“导弹技术控制制度”(MTCR)的限制。中国科学院力学研究所致力于微细球形铝粉的生产研究最早可追溯到1984 年,解决了航空航天快速凝固高强铝合金材料的气动雾化制粉问题。1990 年在国家重点战略武器研制 “31” 工程中,解决了长期困扰我国的固体火箭燃料微细球形铝粉的生产技术问题 1993 年制定的国家军用标准《特细铝粉规范》GJB1738-93,其产品列入其中。随着我国经济的飞速发展,特别是轿车用高档金属颜料和太阳能光伏电池电极背铝铝浆需求,使得此项技术不断发展完善和提高。近年来国内外金属粉末注射成型(MTM)和 3d 打印等先进制造技术的日臻完善,在我国先进的 MIM 制备技术产品和市场已经开始成熟,金属粉末的 3D 打印技术正在起步和发展,对 d50≤20μm 特别是 d50 ≤10μm 的球形非晶微晶金属粉末需求迅速增长。多年来超细球形铝粉已多年被列入科技部发布的《中国高新技术产品目录 2006》中,序号:06010056。2007 年我国制定了《氮气雾化铝粉》YS/T620-2007 的行业标准,2014 年上升为国家标准《铝粉 第 4 部分 氮气雾化铝粉》GB/T2085.4-2014 产品标准,此标准在产品品种、技术规格等方面,现在是世界上独一无二的。中科院力学所已有三十多年该项技术成果转化的实际经验。到目前为止,已有三十多套不同生产规模(单套装置生产能力 150-4000 吨/年)的球形铝粉生产线在国内外安全运行。年产能达到十几万吨的规模。年产值达十几亿元人民币。力学所现有的气动雾化法制备微细球形金属粉末生产专利技术完全可以满足市场的要求。对国民经济的发展有重要的意义。此项技术在生产安全、生产能力、规模、产量、细粉收率(d50≤10μm)、工作环境、生产成本等均处于世界领先水平。 2.技术成果特点 将铝粉主要生产过程,包括雾化制粉、粉体冷却、粒度分级、气力输送和粉体包装联为一体,形成封闭系统,有效地降低了噪声和粉尘污染,改善了工作环境。由于有氮气保护,大大提高了生产过程的安全。 主要生产设备根据铝粉最大爆炸压力来设计,并且安装有爆破膜泄爆和氧分析仪监测系统氧含量,氧含量超出临界点便自动报警,保证生产过程安全。 根据先进气动原理设计的雾化器,能在低能耗下生产平均粒经小于 45m 的微细球形铝粉。 离心分级器和旋风分级器串联使用,一次能分出两种以上不同粒径的产品。产品粒度在 2-45m 之间可调,精度达0.5-3m。 收集下来的铝粉通过气力输送系统输送到包装间,铝粉在一个半封闭,通风除尘柜中包装,防止粉尘在空气中飞扬,保证安全。 熔融铝液在氮气保护下雾化,保证生产高质量的球形铝粉。 氮气循环使用,大大减少气体的消耗,用一台小型制氮机补充氮气(也可用液氮蒸发),可大大降低生产成本。 装置可单独作为分级系统使用。 主要工艺参数,如温度、压力、压差、氧含量,都通过二次仪表在中央控制台集中显示和报警,一些工艺过程实现自动操作。 系统连续运行,年生产日达 300 天以上。

先进制造技术

发动机缸体内壁激光刻蚀技术

1.技术介绍及特点 缸体-活塞环是发动机实现能量转换的最重要的一对摩擦副。发动机正常工作时,本身的摩擦损失在内燃机燃料消耗中约占 10%的比例,而缸体-活塞摩擦损耗又占其中 60%。因此,减小缸体-活塞环之间的摩擦损耗,可有效节省燃油。另一方面,而缸体-活塞环之间密封缺陷,易引起高温高压燃气漏入曲轴箱,机油窜入燃烧室,增加污染排放。因此减小缸体-活塞环的摩擦损耗,改善密封条件,是发动机节能减排的关键。 我们技术的思路是:在缸体表面加工可控微细形貌,这些离散分布微坑可存储润滑油而不易流失,在活塞环运动时,由于挤压作用,微坑中的润滑油会在坑周围形成油膜,不同微坑油膜的相互作用,在缸体-活塞环间形成均匀完整的油膜,使这对摩擦副处于流体润滑状况,既有效减小了缸体-活塞环间的摩擦系数,又可改善密封。当活塞环运动过后,由于负压影响,润滑油又可收敛于坑中,这些储油的离散分布微坑起到了液体微轴承的作用。 这种离散分布微坑表面结构与传统的互相连通式机械珩磨纹相比,可使摩擦副摩擦系数大大降低,同时提高了发动机的动力性能和燃油经济性能。 2.应用领域 该技术不仅可用于汽车厂、内燃机厂、缸套厂的规模生产,还能对在役汽车通过各汽车维修站进行改造,提供一种对现役汽车节能减排改造的有效手段,可以预计,该技术很有应用推广前景。 本技术同时对其他机械摩擦组件的改善润滑和密封,减小摩擦、降低磨损和提高密封性能具有重要的意义,可以为激光微细形貌刻蚀机械摩擦副润滑和密封的控制提供技术手段。