成果查询 - 技联在线

2020年11月25日

微型集成式固体电解质环境监测气体传感器

成果编号：26432

电子信息装备制造

随着工业化进程的加速推进，人类社会各方面的发展对化石燃料的消耗与日俱增，而由此产生的大气环境污染问题也愈发严重，对人类的生存和健康、自然生态环境造成极大的损害。基于固体电解质的气体传感器，结合先进的 MEMS 和镀膜技术，对于 CO2、SO2等污染性气体浓度的实时监测、防治十分重要。项目以 Li3PO4、Li3PO4-Li2SiO3薄膜固体电解质薄膜作为导电介质，研制 CO2、SO2等环境监测气体传感器。通过固体电解质薄膜的 CO2、SO2气体传感器的响应原理分析，设计了集成式环境监测气体传感器，选择了合适的反应电极材料，结合 MEMS 薄厚膜工艺，采用热阻蒸发镀膜工艺沉积 Li3PO4固体电解质薄膜，丝网印刷厚膜技术制备反应电极和加热电极，完成了集成式微型 CO2、SO2气体传感器的研制、封装、测试，为工业应用奠定了基础。微型气体传感器可实现 CO2和 SO2 气体的高精度监测，并具有体积小、功耗低、成本低的特点。

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2020年11月25日

航空航天典型零件加工工艺和刀具

成果编号：26433

装备制造

本项目针对航空航天中的钛合金框架类零件，拟通过加工工艺优化实现效率最大化和成本最小化双目标；并以典型零部件，即某型航空发动机机匣的切削大数据为研究对象，采用深度学习方法对其进行多层次、多目标优化分析，研发可替代进口航空航天精密刀具 9-12 种。并将应用对象扩展到大飞机滑轨零件、涡轮盘零件、航空高温合金零件等航空航天关键零部件。

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2020年11月25日

高压输电线智能巡检排异物机器人

成果编号：26434

装备制造

目前我国 500 kV 超高压线路己经发展到 12.2 万 km 以上。由于高压输电线路时常会悬挂有各种异物，如不及时进行处理，将会威胁线路的安全运行，造成极大的经济损失。目前高压输电线路清除异物仍主要是采用人工作业方式，这种原始的方法危险性大、成本高，劳动强度大、受线路环境制约。该团队成功设计了一款能够巡线、排除异物的机器人，安全性高、适应性强、成本低、效率高，具有广泛的应用前景。

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2020年11月25日

零件多几何要素在线快速检测仪

成果编号：26435

电子信息

该项目以研发在复杂环境下多几何要素高精度检测专用机床为业务核心，面向精密零件加工质量检测市场，定制零件的形位误差检测设备，并开发相应的检测系统。课题组先后研发了两台不同型号的零件多几何要素在线快速检测仪，此两款设备适用于批量化自动生产线，可在生产线上对加工完成的零件进行快速自动化测量，剔除不合格零件、优化生产线加工过程。该快速检测仪主要由孔位置度测量部、精密气动测量部、平行度测量部、精密回转平台、电器集成柜等部分组成，集孔组位置度测量、孔径测量、孔的圆度及端面平行度测量于一体，实现多几何要素的在线快速测量。

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2020年11月25日

四坐标叶片型面测量仪

成果编号：26436

电子信息

叶片型面测量与分析不但是保障叶片出厂质量的重要手段，同时也是检测和评估已服役叶片表面缺陷的主要途径。测量仪由：机械模块、控制模块、数据采集模块、数据处理模块和数据显示模块组成。在数据处理模块中应用了当前国际先进的点云处理方法，实现了点云配准、点云去噪、点云精简及三维点云重构等功能。

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2020年11月25日

轴类零件轴径高效高精度自动测量仪

成果编号：26437

电子信息

本项目主要研究轴径检测技术，并开发相应的检测系统以及硬件平台，研制了轴类零件轴径自动测量仪。本自动测量仪主要由双立柱测量单元、双光幕传感器测量单元、IO 控制模块、数据采集模块、串口通信模块等部分组成。本测量仪在测量过程中可实现手动测量及全自动化测量（与机械手交互），可进行多种轴类工件（光轴、阶梯轴、异形轴和偏心轴等）的轴径测量，且可实现对同一个轴件的多个截面的轴径测量。测量过程中通过传感器的光幕截取工件的截面后未被遮挡边缘测量，测量精度高；测量单元的一个测量周期不超过一分钟，测量效率高；下顶尖部分的摆缸可旋转，能实现工件同一截面处的轴径的多角度多次测量，测量可靠性、稳定性高。

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2020年11月25日

复杂齿轮三坐标测量分析技术

成果编号：26438

电子信息

复杂齿轮因其平稳可靠的传动、较高的承载能力等优点被广泛应用于航空航天、航海、汽车、拖拉机等。齿轮的加工精度直接影响着其寿命和可靠性，因此，对齿轮的各项参数的检测就显得至关重要。由于其齿面是一个十分复杂的空间曲面，其检测技术不如普通齿轮成熟，且复杂齿轮的专用检测仪器依赖进口，价格昂贵，技术封锁，难以实现推广应用。本项目基于三坐标测量机开发了可用于弧齿锥齿轮等复杂齿轮精密检测的测量及分析技术。应用该技术可利用三坐标测量机实现齿轮工件的齿廓偏差、螺旋线偏差、齿距偏差的精密测量。

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2020年11月25日

复杂曲面三维轮廓扫描仪

成果编号：26439

装备制造

技术瓶颈：测量速度与精度难以兼顾！以汽轮机叶片为例，一台大型汽轮机大约有 700 个叶片，若年均生产 50 台机组，所需叶片零件达 35000 个；目前国内对叶型的检测采用的三坐标，测量机进行逐点测量，平均测量一个叶片的时间长达 1 小时(型面检测)；三坐标机型线检测(10min) 。技术发展：阶段一：CMM、点线激光扫描测量，精度高，但速度慢，小物件、特定尺寸检测等；阶段二：面结构光全场测量，高速，但精度不高、人体三维扫描、文物遗产保护、虚拟现实(VR)、模具测量等；阶段三：面结构光全场精密动态测量、高速、高精度、现场，工业零部件光滑表面全尺寸测量、结构形变检测、逆向工程、文物修复等精密检测.

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2020年11月25日

水-气共容储/释能的高效压缩空气储能系统

成果编号：26440

能源环保

传统的抽水蓄能存在需要特殊的地质条件、推广应用受到限制、需要充沛水源、不适合干旱缺水地区、储能密度较低、对所在区域的生态环境有影响等缺点；传统的 CAES（压缩空气储能系统电站）存在需要消耗大量的化石类燃料，系统经济型不好、储能时压缩空气过程中存在热交换、释能时外热源加热、CAES 的能量转化效率与其他储能系统相比有些低等特点。本系统提出无水坝抽水蓄能模型，兼收压缩空气储能技术和抽水蓄能技术的优点，摒弃二者缺点，实现热能和压力能的梯级利用。

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2020年11月25日

钛镍 60 合金及其超滑技术

成果编号：26441

新材料

钛镍合金是一种金属间化合物，具有优良的耐磨性、耐蚀性。钛镍合金 TiNi60 是一种 Ti、Ni 质量原子比为 40:60 的金属间化合物，具有低密度、高硬度、优异的耐蚀性以及良好的摩擦学性能且在热处理前易于加工，可望在高速轴承中得到应用。TiNi60 的密度为 6.7g/cc，比普通轴承钢密度小 30[%]左右，密度小这一特点，可实现轴承的轻量化和高速化。本项目主要是解决现用滚动轴承材料难以满足高速滚动在高铁、高速机床等高技术领域应用中高强度、低摩擦、高耐磨性要求的问题，采用高真空感应熔炼技术制备出优异性能的高速滚动轴承材料-钛镍 60 合金，并采用可生物降解润滑剂的超滑技术对高速球轴承会为耐磨、减摩起到事半功倍的作用，为高端轴承的国产化奠定基础，为我国装备制造业的发展贡献力量。本项目的前期工作，针对球轴承材料 TiNi60 采用蓖麻油润滑获得了超低摩擦系数（最低达到 0.004）。该项技术完全由本课题组研发，完全具有自主知识产权，此外该技术具有生产过程环保、能耗小、制造成本低、产品易系列化和原材料无危险性、毒性等突出特点。因此可以肯定该项技术、该类产品的出现为我国轴承市场注入了新鲜的“血液”。可以预见该技术的市场前景是非常广阔的，其产品的市场竞争优势也是非常明显的。本项目采用高真空感应熔炼技术制备钛镍 60 合金，并采用超滑技术以提高滚动轴承的高速、润滑能力。

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2020年11月25日

新型超高碳钢轴承

成果编号：26442

新材料

经过几十年的发展，中国已经发展成为轴承钢的生产大国，产量已基本能满足国内市场的需求。但是国产轴承钢的质量与瑞典 SKF、日本山阳等先进厂家相比还存在一定差距，主要是疲劳寿命的延长。延长轴承钢寿命的尝试主要包括降低氧含量与提高钢的洁净度；表面改性处理；以及通过探索新的热处理工艺来提高轴承钢的疲劳寿命。然而通过以上方法获得的较长寿命并不总是能够满足要求的，特别是在高负载荷等严酷条件下使用时，更是如此，所以一直有需求开发一种具有更长使用寿命的钢材。当钢的含碳量大于 0.77[%]以后成为过共析钢，过共析钢在铸造态、退火态与正火态的正常组织为网状二次渗碳体与珠光体。渗碳体的硬度高，耐磨性好，增加渗碳体明显可以提高材料的硬度与耐磨性。但以网状形态存在是导致钢变脆的主要原因，为了减少脆性，避免较多的网状渗碳体，轴承钢的含碳量一般都小于1.0 左右，高于此含碳量将导致后续锻造、轧制难以将大的网状渗碳体破碎，将使钢的性能变脆。为了破碎网状渗碳体，在轧制与锻造工艺中都增加了变形量同时降低变形温度，这样都增加了工艺成本，浪费了能源。本项目提出了超高碳轴承钢的概念，设计并制备了含碳量在 1.20-1.31[%]超高碳轴承钢。

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2020年11月25日

桥梁缆索用 2400MPa 级超高强度钢丝

成果编号：26443

新材料

提高桥梁缆索用钢丝的强度可有效减少材料用量、降低缆索自重，从而大幅度降低大型桥梁工程的建设总投入。目前，桥梁缆索用钢丝主要依靠冷拔变形强化，采用添加合金和提高冷拔变形量来提高强度，工艺要求严格，对设备负荷要求较高，国外采用该工艺生产的钢丝最高强度级别约为 2000MPa，但进一步提高强度面临技术瓶颈。本项目基于钢中马氏体相变原理的新发现提出采用相变强化以提高桥梁缆索用钢丝强度的新思路，实验室已研制出强度 2400MPa 以上的高强度钢丝（如图 1），强韧性显著优于目前商业化冷拔钢丝（如图 2）。

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