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高功率密度燃料電池薄型金屬雙極板及批量化精密制造技術
項目成果/簡介:2019年上海市技術發明特等獎燃料電池“高功率密度、大功率輸出、長壽命運行、低成本制造”是長期制約燃料電池汽車規模化推廣的國際難題，變革燃料電池核心部件，采用金屬雙極板替代現有石墨雙極板，是破解難題的有效途徑。上海交通大學來新民教授團隊歷經十余年研發，與上汽集團、新源動力、上海治臻等企業開展產學研合作，發明了薄型金屬雙極板設計與制造新方法、新工藝和新裝備。主要發明如下：1、提出了“島群-流道”復合的大規模并聯流場均勻分流原理，解決了現有叉分流道分流的過約束問題，創建了錯層密封的沖壓單極板背對背焊合方法，發明了薄型金屬雙極板“兩板三場”新構型。2、揭示了大面積超薄板細密流道的成形回彈及焊接變形規律，建立了細密流場成形及焊接的殘余應力分析模型，發明了極板多步成形誤差補償與激光焊接變形抑制技術。3、提出了“非晶碳耐蝕-石墨微晶導電”的涂層性能綜合原理，探明了石墨微晶縱向生長機制；提出了非晶碳沉積過程伴生石墨微晶生長的控制方法，發明了非晶-微晶復合涂層及其磁控濺射制備技術。4、發明了耐蝕導電復合涂層的多腔連續磁控濺射等工藝裝備，研制了融合多步成形-多工位焊接-多腔濺射的金屬雙極板生產裝備系統，創建了我國首條金屬雙極板批量化生產線。本項目獲授權中國發明專利37項，申請PCT專利5項，牽頭和參與制訂國家標準13項，發表SCI論文91篇(全球雙極板主題論文數第一)。開發的金屬極板在國內率先通過5000小時車載工況壽命考核，在國內金屬極板市場上占主導地位；成果應用于我國首輛金屬極板燃料電池轎車與客車、首個上汽P390型115kW車用全功率電堆開發，為上汽、東風、長城等國內金屬極板燃料電池汽車開發提供了自主可控的核心技術。金屬雙極板金屬雙極板連續沖壓成形 金屬雙極板多工位連續激光焊接金屬雙極板多腔連續磁控濺射工藝裝備金屬雙極板生產知識產權類型:發明專利 、 其他技術先進程度:達到國內領先水平成果獲得方式:獨立研究獲得政府支持情況:國家級計劃/專項類別:國家高技術研究發展計劃、上海市科技創新行動重大項目等
上海交通大學
2021-04-10
大尺寸高承載復合材料-金屬組合多級智能化結構的設計與制造
以目前航空航天、陸海空等軍種的軍事裝備上主承載結構的輕量化為主要研發目的，通過高性能材料組合、多尺度優化以及智能化控制等來實現結構輕量化、提升軍事裝備作站效能的目的。同時研發的輕量化結構可以用于新能源汽車、工程機械以及空間結構上，從而實現汽車與機械的節能減排、橋梁與建筑的更大跨越能力等。針對上述情況，做了如下研究：研究復合材料與金屬組合的多級智能化結構的多尺度設計方法，解決復合材料與復合材料之間以及復合材料與金屬之間高效連接技術，研發高性價比的復合材料構件，研究適
南京工業大學
2021-01-12
一種聚氯乙烯用無毒鈣鋅復合熱穩定劑及其制造方法
研發階段/n本發明提供一種聚氯乙烯用無毒鈣鋅復合熱穩定劑及其制造方法，以鎂鹽、鋁鹽為基本原料，在體系中添加表面活性劑，采用模板共沉淀法，合成一種改性鎂鋁水滑石，其分子通式為［Ｍｇ１－ｘＡｌｘ（ＯＨ）２］ｘ＋Ａｘ／ｎｎ－.ｍＨ２Ｏ（０．２≤ｘ≤０．３３）。它提高了鎂鋁水滑石的結晶規整性和晶粒尺寸，且在ＰＶＣ中分散性好，由一價或二價的有機或無機酸根離子代替通用的碳酸根離子，增加了與ＰＶＣ受熱產生ＨＣｌ的交換速度，提高了ＰＶＣ熱穩定性。本發明將改性鎂鋁水滑石與有機酸鈣、有機酸鋅、有機酯、石蠟復合，調控對Ｐ
湖北工業大學
2021-01-12
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
金屬增材制造的口腔贗復體支架制作方法及其贗復體支架
金屬增材制造的口腔贗復體支架制作方法及其贗復體支架，所述的制作方法包括：獲取患者口腔上頜三維模型數據、在模型上選取口腔贗復體支架的上頜面、重建上頜面、拉伸上頜面至實體形成初始支架模型、修復初始支架模型達到設計要求并形成最終可打印制造的支架CAD模型；然后利用選擇性激光熔融3D打印機進行打印制造，制造出支架模型，并對支架模型進行熱處理和表面處理；所述的口腔贗復體支架包括利用金屬材料制得的本體，所述的本體包括套合部和帶有網狀結構的支撐部。本發明的有益效果是：利用3D打印技術制作出符合臨床要求的結構，精度高、表面質量好、制作周期短，更符合臨床要求。
浙江大學
2021-04-13
一種適用于動態法測量火焰溫度的熱電偶及其制造方法
本發明公開了一種適用于動態法測量火焰溫度的熱電偶，包括兩根熱電偶絲、偶絲結點、絕緣套管、保護套管和補償導線，偶絲結點由兩根熱電偶絲焊接而形成，偶絲結點呈圓片狀；兩根熱電偶絲分別為上熱電偶絲和下熱電偶絲；上熱電偶絲和下熱電偶絲與偶絲結點接觸點的切線的夾角為 30～60°；上熱電偶絲和下熱電偶絲分別穿過絕緣套管的兩個進絲孔后與保護套管上的兩補償導線連接。本發明采用圓片狀的偶絲結點，能降低熱電偶絲的導熱損失，減小偶絲結點的熱慣性及溫度不均勻性，減少熱電偶對火焰的干擾以及火焰內顆粒在熱電偶表面的沉積，提高測溫的準確度和靈敏度，以便快速準確地得到火焰溫度。
華中科技大學
2021-04-13
一種超大長徑比深孔類零件的金屬增材制造方法
本發明公開一種超大長徑比深孔類零件的金屬增材制造方法， 首先通過金屬增材制造沉積一層金屬，然后銑削成平面，最后鉆孔加 工孔徑，形成“沉積金屬，銑削平面，鉆孔成形”的工藝過程。其特 點是在增材制造每層金屬的過程中進行深孔的加工，變深孔加工為厚 度約 1～3mm 的淺孔加工，因而可以有效地解決直徑小到 1mm 的超大 長徑比深孔無法加工的問題，避免了傳統深孔加工中切削散熱難、刀 具易走偏等技術難題，制造成本較低，零件成形
華中科技大學
2021-04-14
一種激光重熔掃描碳化物彌散增強鋁合金的快速制造方法
本發明公開了一種激光重熔掃描碳化物彌散增強鋁合金的快速 制造方法，包括以下步驟：(1)在計算機上建立零件三維模型，然后將 所述零件三維模型轉成 STL 格式并導入到激光選區熔化成形設備中； (2)將鋁合金粉末和碳化物粉末混合，然后采用球磨機進行球磨混合均 勻；(3)將球磨后的混合粉末轉移到激光選區熔化成形設備里，在惰性 氣體保護下，根據三維模型數據對混合粉末進行成形；(4)采用線切割 工藝將成形的零件從所述基板上分離
華中科技大學
2021-04-14
一種短纖維增強熱固性樹脂復合產品的 3D 打印制造方法
本發明公開了一種短纖維增強熱固性樹脂復合產品的 3D 打印制 造方法，包括以下步驟：1)制備適用于選擇性激光燒結 3D 打印技術的 復合粉末；2)采用選擇性激光燒結技術成形具有孔隙的形坯；3)將形坯 放入液態熱固性樹脂前驅體中進行浸滲后處理：3.1)配制粘度在 100mPa·s 以下的液態熱固性樹脂前驅體；3.2)將形坯浸入液態熱固性 樹脂前驅體中，讓形坯的上端露出液面，以使形坯孔隙中的氣體排出； 4)從液態熱固性樹
華中科技大學
2021-04-14
面向生物醫藥和精細化工綠色高效制造的微流控技術
1. 痛點問題
化學工業是我國國民經濟的支柱產業，集中于生產基礎和大宗化工原料，而面向高端制造業和戰略性新興產業的產品，其比重不足10%。化工產業正受到國外技術壁壘和國內消費結構升級及生態環境保護要求提高的多重壓力，需要加快轉型升級，邁向高端化和綠色化。
針對傳統醫藥中間體、精細化工生產設備技術革新的研究方向，微反應器和微流控技術的研究和應用成為國內外研究機構的研究熱點。微反應器和微流控技術自上世紀九十年代提出，就受到學術界和產業界的廣泛關注。微反應連續化生產技術是一項在新世紀中具有革命性的技術，是生物、化學、化工等交叉前沿的方向；2009年，25家國際著名跨國公司和研究機構將微化工技術列入化工產業發展新方向，聯合啟動了構建所謂靈活、快速、未來化工廠的“F3計劃”。醫藥中間體、精細化工產品由于產量小，目前普遍采用傳統的反應釜等設備，單批次生產，存在原料利用率低、污染排放量大,生產過程安全性較差，難以適應可持續發展的需要。解決醫藥中間體、精細化工生產的環保、安全、效率等問題，是目前廣大中小型生產企業實現跨越式發展的關鍵。
2. 解決方案
微反應器/微流控技術：以微結構元件為核心，在微米或亞毫米受限空間內進行的流動、傳遞和反應過程，它通過減小體系的分散尺度強化混合、分散與傳遞，提高過程可控性和效率，以“數量放大”為基本準則，將實驗室成果可靠地運用于工業過程，實現大規模生產。
目前，微反應器/微流控技術已經從研究階段向工業化生產階段發展，相關技術及產品的應用正處于快速增長的階段，在生物醫藥、化妝品、環保等領域，都有著廣泛的應用需求。采用微反應器成套技術，在實現化學品生產的連續化同時，具有低能耗，高效率，低排放，高安全性等一系列優勢。
1) 本項成果基于微化工技術，結合先進的生產裝備自動化技術，提供面向生物醫藥制造領域的綠色高效的微流控技術生產方案。
2) 同時，結合先進智能制造技術，可以構建全自動的集成化工藝平臺，實現智能化、綠色化的生產工藝及裝備的整體應用。
清華大學
2021-09-08