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毫米波新基片結構器件
2016國家自然科學獎二等獎，基片集成類導波結構是近十幾年來微波毫米波學界發展起來的一種新型高性能平面導波結構。基片集成類導波結構具有極低的電磁泄露和互擾，其品質因素和功率容量遠高于傳統平面傳輸線。國內外數百所大學和研究機構都對其開展了大量研究，它也成為微波毫米波領域最受關注的研究分支之一。 項目組作為國際上該領域的主要貢獻者之一，以基片集成類導波結構的工作機理與創新應用為主線，對這類結構及器件的傳輸特性、損耗機理等基礎科學問題進行了深入研究，提出了半模基片集成波導等多種新型平面導波結構，發展了相應的設計方法，并發明了一系列新型高性能微波毫米波器件，部分器件已得到實際應用。
東南大學
2021-04-11
爆轟波結構觀測實驗系統
本系統可通過實驗方式，觀測爆轟波傳播過程中內部結構，記錄內部橫波碰撞、反射、消失及再生成過程，直觀顯示爆轟波橫波與縱波結構。橫波是爆轟自持機理中不可缺少的因素，實際爆轟具有三維結構，橫波在極徑方向上的傳播與發展可能導致各處橫波強度不同。側壁與端面胞格結果是爆轟三維結構在不同截 面處的幾何體現，端面煙膜可直觀顯示爆轟縱向波結構。本系統可選取合適方式記錄管道中不同位置橫波結構，與對應的縱向波結構對比分析。同時，還可改變邊界條件，研究爆轟波在圓管及環形隧道中的傳播特性。另外，預混氣體被點燃后能否形成爆轟波直接關系到爆轟實驗是否成功，而爆轟實驗中預混氣被點燃至形成爆轟波需經過一定時間。本系統可加速爆轟波形成過程，提高實驗效率。還可根據需求測定爆轟波傳播速度、壓力等參數，描述爆轟傳播行為，對實驗結果數字化，可定量分析爆轟的不穩定性。為燃燒學、爆轟機理、爆炸事故預防等多方面應用提供理論支撐。
北京科技大學
2021-04-13
脈沖紅外熱波無損檢測設備
脈沖紅外熱波（熱像）無損檢測設備以閃光燈為熱激勵源，以紅外熱成像方式檢測物體的內部缺陷，具有單次檢測面積大、速度快、非接觸、可單面檢測、不必拆下總裝后的部件、可在外場使用等優點。是一種適合于大型復合材料和金屬板殼結構內部缺陷檢測的可視化、數字化、定量化的檢測設備。主要檢測對象有：航空航天復合材料結構的內部分層、脫粘、異物和撞擊缺陷；蜂窩結構和夾層結構的內部分層、脫粘、積水；各類多層膠接結構的脫膠；鋁蒙皮和金屬板背面的腐蝕；熱障涂層的內部脫粘、厚度不均；固體發動機絕熱層和包覆層脫粘；壁畫空鼓，等等。該設備是自行研制的設備，具有自主知識產權。 技術指標：1. 脈沖能量：3000～6000J；2. 圖像分辨率：320*240；3. 檢測時間：10～20s；4. 單次檢測面積：300mm*200mm以上。
北京航空航天大學
2021-04-13
調制紅外熱波無損檢測設備
調制紅外熱波（熱像）無損檢測設備以頻率可調的余弦波(Look-in法)或階躍函數方式對檢測對象進行連續光熱激勵，以紅外熱像的相位信息檢測物體的內部缺陷，具有單次檢測面積大、非接觸、可單面檢測、不必拆下總裝后的部件、可在外場使用等優點。是一種適合于大型復合材料和多層膠接結構內部缺陷檢測的可視化檢測設備。與脈沖熱像法相比檢測設備簡單、檢測深度更深，但檢測時間較長。主要檢測對象有：航空航天復合材料結構的內部分層、脫粘；蜂窩結構和夾層結構的內部分層、脫粘、積水；各類多層膠接結構的脫粘；固體發動機絕熱層和包覆層脫粘；壁畫空鼓，等等。該設備是自行研制的設備，具有自主知識產權。 技術指標：1. 加熱功率：1000～4000W；2. 圖像分辨率：320*240；3. 檢測時間：20-300s；單次檢測面積：300mm*200mm以上。
北京航空航天大學
2021-04-13
太赫茲液晶材料與波片
本發明提供一種在太赫茲頻段具有大雙折射的液晶淚晶材料，該液晶材料具有目前THz 頻段內最大的雙折射率，兼具寬溫液晶相(-15~1500 C) 和低粘度的特點，能夠實現低工作電壓、快速響應、緊湊型THz 調制器件的制備。
南京大學
2021-04-14
非均相催化調節器的超分子納米管及其催化性能
通過剛柔V形三嵌段超分子的層層組裝，制備了一種三明治結構的大小均一的介孔管。其中，三明治結構對鈀離子具有穩定的配位能力，可作為超分子鈀催化劑。實驗結果表明，新型超分子催化劑在短時間、室溫、有氧條件下對鹵代苯的C-C偶聯反應具有超強的反應活性，其轉化率接近100%。相對于一般的非均相催化載體，此超分子催化劑具有實時調控反應進程的功能，并利用超分子組裝及解組裝的方法明顯提高了金屬催化劑的重復利用率。借助超分子催化劑的調控性和反應匹配性，對多個反應位點引起的聚合，成功實現了單向催化。
中山大學
2021-04-13
厚板超窄間隙旋轉電弧焊接技術及成套裝備
厚板焊接作為我國核電、船舶、石化等領域重大裝備的關鍵制造技術，對低熱輸入、高效率、高質量的新型焊接方法升級需求極其迫切。窄間隙焊接技術因采用窄且深的坡口，在厚板焊接時具有效率高、填充量少、熱輸入小、變形小等優勢，在提高焊接效率和焊接質量等方面具有重要應用前景。目前，該類技術在國外核電、船舶等行業廣泛應用，技術較為成熟。而我國窄間隙焊接技術研究起步較晚，在大厚板核心焊接設備、工藝及材料均受制于人，尤其針對我國國防重點企業，存在“卡脖子”風險。高端焊接裝備依賴于進口，價格高昂。國外主要生產廠家包括法國寶利蘇迪、日本日立公司、美國電弧機器等，國內生產廠家華恒、唐山開元等依賴于國外企業的專利授權。
國際和國內現有技術一般采用鎢極擺動、陶瓷片約束、橫向交變磁場等控制電弧周期性地在兩側壁之間燃燒，存在裝置復雜、母材被磁化或間隙較大等缺點。為解決窄間隙焊接側壁熔合的難題，課題組另辟蹊徑，創新性地提出了一種具有完全自主知識產權的“厚板超窄間隙旋轉電弧焊接技術及成套裝備”新技術。該技術突破了現有窄間隙鎢極氬弧焊接（NG-GTAW，narrow-gap gas tungsten arc welding）工藝的局限性，已實現壁厚50 mm超窄間隙焊接，能夠更為可靠、簡便地解決側壁未熔合缺陷問題。相對于國內外的現有技術，該技術形成的旋轉電弧能夠有效改善電弧熱量及壓力的均勻性，在保證熔敷金屬質量均勻的同時避免熔深過大，具備高質量、高效率的突出優勢，達到國際先進水平，已在國防、核電、QT等工業領域推廣應用。同時，研究團隊自主設計研發了面向核電、石化、船舶等裝備的大厚板非軸對稱旋轉鎢極超窄間隙GTAW成套裝備（圖1），可實現板厚超過150 mm、窄間隙5 mm——9 mm的厚壁材料高質量自動化焊接。
圖1 大厚板非軸對稱旋轉鎢極超窄間隙GTAW成套裝備
該設備特別適用于厚壁不銹鋼焊接、鈦合金、980高強鋼、9Ni鋼等特種材料，在核電、軍工、石化等領域具有廣泛的應用前景。目前處于國際先進水平的寶利蘇迪公司生產的單套設備售價高達380萬元，國產設備售價也達到150——200萬元水平。而自主設計研發的設備單套成本僅約30萬元，能夠產生巨大的經濟效益。
山東大學
2025-02-08
超分子薄膜構筑方法
首先，一種大頭基的表面活性劑(DEAB)可以與反電荷的多頭配體(TPE-BPA)得到一種納米尺寸的無規配位簇，而后金屬離子(Zn2+)的加入則可迅速使之交聯形成無定形的白色沉淀物。通過自發的結塊過程，沉淀中的分子可進一步發生重排運動，并使其由白色粉末狀的固體在短時間內轉變形成透明且可自支撐的薄膜材料。
北京大學
2021-04-11
超構表面圖像顯示
設計兩個硅納米棒作為超構表面的基本相干像素結構單元，從而實現光場透射的有效調控。通過獨立控制兩個納米棒的轉角，可以實現單層結構對振幅和相位的獨立調控，從而能夠在單層納米結構上實現任意全息與平面圖像的集成。更進一步，針對于彩色平面圖像，可以通過硅納米棒的尺寸（即單根納米棒的長和寬）以及納米棒之間的轉角差的控制，實現對顏色HSB三參數的按需調控，從而將超構表面結構色的調控能力從二維的色度-飽和度平面，真正拓展到三維的色度-飽和度-強度空間? 以上研究成果將豐富和拓展超構表面在圖像器件方面的應用，比如實現有陰影信息的彩色圖像打印，開發新型全彩平面與彩色全息圖像的集成顯示技術，研制基于平面和全息圖像集成的納米隱寫信息安全技術等。同時，該工作中體現的相干像素設計理念也將對復雜光場調控問題提供新的解決思路和方案
中山大學
2021-04-13
耐磨透明超疏水涂層
超疏水表面具有如自潔，疏水防污等特性，使其在眾多領域都有巨大的應用前景。透明性的引入擴展了其在擋風玻璃，玻璃幕墻等領域的應用面。目前，透明超疏水涂層普遍存在易磨損，制作工藝復雜，缺少大規模制備的操作性，成本昂貴等缺點。本涂層利用長鏈硅烷修飾兩種100nm粒徑以下二氧化硅溶膠直接涂覆于由膠黏劑處理過的基材表面并稍加摩擦獲得耐磨透明超疏水涂層。此涂層相較于氣相沉積，模版法，刻蝕等技術制作方法簡單，步驟與用時較少，并能大面積制備，重復涂覆。同時，制備價格較低，原料低毒環保，產品實用性強。
南京工業大學
2021-04-13