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項(xiàng)目成果/簡介:壓電駐極體是具有強(qiáng)壓電效應(yīng)的柔性駐極體材料，因其表現(xiàn)出“類鐵電性”和，也稱為鐵電駐極體，是一類新型的人工智能和新能源材料。它的壓電性源于雙極性空間電荷在聚合物基體上的取向排列，以及材料特殊的微孔結(jié)構(gòu)。壓電駐極體膜是具有強(qiáng)壓電效應(yīng)的新型柔性壓電功能膜，與傳統(tǒng)壓電材料的壓電效應(yīng)起源有本質(zhì)區(qū)別。 與壓電陶瓷和傳統(tǒng)的鐵電聚合物（例如聚偏氟乙烯PVDF及其共聚物）相比較，壓電駐極體具有一些獨(dú)特的性能：壓電駐極體在提高壓電活性的同時(shí)還擁有聚合物的高柔韌性、薄膜型（厚度可低至40μm）、超輕（體密度可低至330kg/m3）、低成本、低電容率、可大面積成形，以及低聲阻抗（0.03MRayl）等特點(diǎn)。經(jīng)過特殊工藝制備的壓電駐極體薄膜的準(zhǔn)靜態(tài)壓電系數(shù)d33高達(dá)1000pC/N，這一數(shù)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于PVDF（約25 pC/N）及其共聚物P(VDF/TrFE)。因此，壓電駐極體組合了壓電陶瓷和鐵電聚合物薄膜各自的優(yōu)點(diǎn)，在國防、醫(yī)療、航空航天、綠色能源（例如寬頻帶振動(dòng)能量采集器、生物運(yùn)動(dòng)能量采集、海浪發(fā)電等）、控制、通訊（例如自供能微型無線傳感網(wǎng)絡(luò)）、智能結(jié)構(gòu)、電聲換能器、空氣耦合超聲換能器等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。應(yīng)用范圍:柔性薄膜傳感器、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測、人體健康監(jiān)測、無損檢測、觸覺傳感器、電子肌膚、聲吶、空氣耦合超聲波換能器、微能量采集器等多個(gè)領(lǐng)域。項(xiàng)目階段:小規(guī)模生產(chǎn)效益分析:目前芬蘭的Emfit公司是唯一能夠大批量生產(chǎn)聚丙烯（PP）壓電駐極體功能膜的生產(chǎn)商，采用的技術(shù)主要由兩部分構(gòu)成：微孔結(jié)構(gòu)薄膜制備和電極化處理。在微孔 薄膜制備階段，首先將聚丙烯樹脂與無機(jī)礦物顆粒（例如CaCO3和TiO2）熔融共混，然后擠出成聚丙烯-礦物顆粒復(fù)合薄板，最后雙向拉伸形成微孔結(jié)構(gòu)的薄膜。在電極化處理階段采用電暈極化方式。而我們擬采用的技術(shù)是：以低廉價(jià)格的商品聚丙烯包裝材料為原材料，采用具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的多次壓縮氣體膨化工藝調(diào)控薄膜微結(jié)構(gòu)和機(jī)電性能，獲得高活性聚丙烯壓電駐極體膜。利用該技術(shù)生產(chǎn)出功能薄膜的活性遠(yuǎn)高于芬蘭商品膜，最高可達(dá)50倍。

壓電駐極體是具有強(qiáng)壓電效應(yīng)的柔性駐極體材料，因其表現(xiàn)出“類鐵電性”和，也稱為鐵電駐極體，是一類新型的人工智能和新能源材料。它的壓電性源于雙極性空間電荷在聚合物基體上的取向排列，以及材料特殊的微孔結(jié)構(gòu)。壓電駐極體膜是具有強(qiáng)壓電效應(yīng)的新型柔性壓電功能膜，與傳統(tǒng)壓電材料的壓電效應(yīng)起源有本質(zhì)區(qū)別。 與壓電陶瓷和傳統(tǒng)的鐵電聚合物（例如聚偏氟乙烯PVDF及其共聚物）相比較，壓電駐極體具有一些獨(dú)特的性能：壓電駐極體在提高壓電活性的同時(shí)還擁有聚合物的高柔韌性、薄膜型（厚度可低至40µm）、超輕（體密度可低至330kg/m3）、低成本、低電容率、可大面積成形，以及低聲阻抗（0.03MRayl）等特點(diǎn)。經(jīng)過特殊工藝制備的壓電駐極體薄膜的準(zhǔn)靜態(tài)壓電系數(shù)d33高達(dá)1000pC/N，這一數(shù)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于PVDF（約25 pC/N）及其共聚物P(VDF/TrFE)。因此，壓電駐極體組合了壓電陶瓷和鐵電聚合物薄膜各自的優(yōu)點(diǎn)，在國防、醫(yī)療、航空航天、綠色能源（例如寬頻帶振動(dòng)能量采集器、生物運(yùn)動(dòng)能量采集、海浪發(fā)電等）、控制、通訊（例如自供能微型無線傳感網(wǎng)絡(luò)）、智能結(jié)構(gòu)、電聲換能器、空氣耦合超聲換能器等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。

本項(xiàng)目研究開發(fā)出國內(nèi)首創(chuàng)七軸柔性焊錫機(jī)器人，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)點(diǎn)焊、拖焊、抖焊等一系列焊接流程，并通過機(jī)器視覺采集坐標(biāo)，對(duì)工件整體坐標(biāo)位置自動(dòng)校準(zhǔn)、補(bǔ)償。此外還可以編輯存儲(chǔ)海量焊接加工文件，可以針對(duì)不同焊接產(chǎn)品的要求，快速切換焊接工藝，非常適合電子生產(chǎn)企業(yè)多品種產(chǎn)品生產(chǎn)工況的應(yīng)用需求。

如何非接觸式處置爆炸物已成為世界各國防爆反恐的難題，但目前常用的防爆裝置在重量、可移動(dòng)性和防護(hù)能力方面存在應(yīng)用瓶頸，亟需研制新型輕質(zhì)便捷、強(qiáng)防護(hù)能力和無附帶傷害的非接觸式防爆裝備。由北京理工大學(xué)爆炸科學(xué)與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研制的柔性輕質(zhì)復(fù)合防爆裝置，采用特殊液體和高性能纖維材料等構(gòu)成的柔性輕質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)，可基于波阻抗匹配、慣性耗能和大面積整體變形等原理，高效吸收爆炸沖擊波和破片的聯(lián)合沖擊能量。柔性輕質(zhì)復(fù)合防爆裝置技術(shù)可應(yīng)用于防爆桶、防爆箱、防爆圍欄、防爆擋墻等多種類新一代抗爆防爆產(chǎn)品或裝備開發(fā)。其中該技術(shù)應(yīng)用于柔性復(fù)合防爆桶，可防護(hù)1kg以上TNT爆炸物，裝置輕質(zhì)便攜（重量減少80%）且無附帶傷害。柔性復(fù)合防爆桶作為本技術(shù)的第一款產(chǎn)品應(yīng)用，已通過公安部檢測，即將作為新一代防爆反恐創(chuàng)新成果遴選試用后在全國推廣，可廣泛應(yīng)用于機(jī)場、高鐵、地鐵、廣場和會(huì)議中心等公共場所的安全防護(hù)，具有廣闊的市場應(yīng)用前景和積極的社會(huì)示范效應(yīng)。

有機(jī)電致發(fā)光器件（OLED）具有對(duì)比度高、厚度薄、視角廣、反應(yīng)速度快、使用溫度范圍廣、構(gòu)造簡單并可用于撓曲性面板等優(yōu)異特性，被認(rèn)為是新一代的 顯示技術(shù)，在智能手機(jī)及各類未來智能終端領(lǐng)域應(yīng)用潛力巨大。柔性O(shè)LED是實(shí)現(xiàn)曲面顯示，乃至未來柔性顯示的基礎(chǔ)。由于金屬和玻璃封裝都不適合柔性器件的封裝，薄膜封裝技術(shù)的突破是柔性O(shè)LED產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程推進(jìn)的關(guān)鍵，也是柔性O(shè)LED發(fā)展的主要課題之一。在聚合物基板和OLED上采用多層薄膜包覆密封（也稱之為Barix技術(shù)：基于真空鍍膜工藝制備的有機(jī)-無機(jī)交替多層膜結(jié)構(gòu)），不僅具有低成本、更輕、更薄的優(yōu)點(diǎn)，而且可以延長OLED器件的壽命。適用于柔性O(shè)LED封裝技術(shù)的工藝路線如圖1所示。本項(xiàng)目開發(fā)的封裝材料適用于此工藝路線中的聚合物多層薄膜封裝。

轉(zhuǎn)子現(xiàn)場動(dòng)平衡是一門廣泛應(yīng)用于工程實(shí)際中綜合性較強(qiáng)的技術(shù)，它在設(shè)備的制造、維護(hù)及保養(yǎng)中至關(guān)重要。該技術(shù)從其發(fā)展至今，針對(duì)不同的轉(zhuǎn)子類型及測量情況，已發(fā)展出眾多成熟的技術(shù)、方法。但如何提高柔性轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡的效率和精度目前仍是困擾眾多工程技術(shù)人員的問題。轉(zhuǎn)子全息動(dòng)平衡系統(tǒng)是以化工、石化、電力、航天等行業(yè)的各類回轉(zhuǎn)機(jī)械為對(duì)象，融信息論、控制論、人工智能和全息譜技術(shù)

本項(xiàng)目是以鋁溶膠為主要原料，通過溶膠凝膠制備技術(shù)，控制氧化鋁陶瓷 纖維的組成，制備高性能的氧化鋁柔性纖維，并通過針刺、燒結(jié)等工藝制備成 纖維毯、氈等制品。

1.痛點(diǎn)問題 為了更好地開展腦科學(xué)研究，使用侵入式神經(jīng)電極獲取并傳輸腦部神經(jīng)元信號(hào)是一個(gè)重要手段。但是目前腦科學(xué)研究中使用的神經(jīng)電極多為硬性電極，尺寸較大、柔性較低，容易在模式動(dòng)物腦內(nèi)引起排異反應(yīng)和持續(xù)損傷，致使電極使用時(shí)間短、信號(hào)精度低，所獲取數(shù)據(jù)難以達(dá)到持續(xù)連貫和精準(zhǔn)高效，成為限制腦科學(xué)研究向更深、更細(xì)方向發(fā)展的一大瓶頸。本項(xiàng)成果涉及柔性神經(jīng)電極技術(shù)，有望解決腦科學(xué)研究中神經(jīng)電極性能不高導(dǎo)致的研究瓶頸。 2.解決方案 本項(xiàng)成果使用特有電極材料體系，結(jié)合特殊微納加工技術(shù)，可以研制出尺寸與神經(jīng)元細(xì)胞相當(dāng)、柔軟程度與細(xì)胞接近的柔性神經(jīng)電極。該柔性神經(jīng)電極將具備較高生物相容性、信號(hào)靈敏度和較長使用壽命，能夠長時(shí)間持續(xù)準(zhǔn)確獲取神經(jīng)元信號(hào)。同時(shí)，配合自主研發(fā)的全自動(dòng)植入載具，該電極能夠簡便地植入動(dòng)物腦部，并集成到專用芯片、信號(hào)分析儀器等配套設(shè)備上，直接用于各類腦科學(xué)研究。

本項(xiàng)目是以鋁溶膠為主要原料，通過溶膠凝膠制備技術(shù)，控制氧化鋁陶瓷纖維的組成，制備高性能的氧化鋁柔性纖維，并通過針刺、燒結(jié)等工藝制備成纖維毯、氈等制品。