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        新技術·新工藝·新材料

        文章來源:機械技術系發布時間:2018-12-20瀏覽次數:10

        新技術·新工藝·新材



        1.3D打印技術

        3D打印即快速成型技術的一種,是以計算機三維設計模型為藍本,通過軟件分層離散和數控成型系統,利用激光束、熱熔噴嘴等方式將金屬粉末、陶瓷粉末、塑料、細胞組織等特殊材料進行逐層堆積黏結,最終疊加成型,制造出實體產品。3D打印帶來了世界性制造業革命,以前是零部件設計完全依

        賴于生產工藝能否實現,而3D打印機的出現,將會顛覆這一生產思路,這使得企業在生產零部件的時候不再考慮生產工藝問題,無需機械加工或模具,就能直接從計算機圖形數據中生成任何形狀的物體,任何復雜形狀的設計均可以通過3D打印機來實現, 從而極大地縮短了產品的生產周期,提高了生產率。這種技術在珠寶、工程和施工、汽車、航空航天、牙科和醫療產業、教育、地理信息系統、槍支以及其他領域都有所應用。3D打印技術市場潛力巨大,勢必成為未來制造業的眾多突破技術之一。


        2.智能制造

        智能制造是一種由智能機器和人類專家共同組成的人機一體化智能系統,它在制造過程中能進行智能活動,諸如分析、推理、判斷、構思和決策等。通過人與智能機器的合作共事,去擴大、延伸和部分地取代人類專家在制造過程中的腦力勞動。

        智能制造是實現整個制造業價值鏈的智能化和創新,是信息化與工業化深度融合的

        進一步提升。智能制造融合了信息技術、先進制造技術、自動化技術和人工智能技術。智能制造包括開發智能產品;應用智能裝備、構建智能車間、打造智能工廠、踐行智能研發、形成智能物流和供應鏈體系、開展智能管理、推進智能服務,最終實現智能決策。



        3.中國首個大型太陽能光熱電站正式投運

        大型商業化光熱示范電站——中廣核德令哈50MW光熱示范項目正式投入運行,我國由此成為世界上少數掌握大規模光熱技術的國家。太陽能光熱發電是利用大規模陣列拋物或碟形鏡面收集太陽熱能,通過換熱裝置提供蒸汽,結合傳統汽輪發電機的工藝, 從而達到發電的目的。采用太陽能光熱發電技術,避免了昂貴的硅晶光電轉換工藝,可以大大降低太陽能發電的成本。太陽能光熱發電是清潔、環保能源,與光伏發電相比具有連續、穩定輸出的特點,可以彌補光伏發電的各項短板,是一項具備成為基礎負荷電源潛力的新興能源應用技術,潛力巨大。



        4.石墨烯

        石墨烯(Graphene)是一種由碳原子以sp 雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料。石墨烯具有優異的光學、電學、力學特性, 在材料學、微納加工、能源、生物醫學和藥物傳遞等方面具有重要的應用前景, 被認為是一種未來革命性的材料。石墨烯是已知的最薄、最堅硬的納米材料,在微電子、光電子和新材料等高技術軍

        事領域有巨大的應用潛能。經相關研究機構驗證,石墨烯不僅具備讓人難以置信的光吸收能力,還擁有將吸收光波快速轉化為激光的特技,未來憑借石墨烯這個特性能夠研制出更耐高溫的激光發射器。同時,石墨烯還能用來制造風力渦輪機和戰機機翼的復合材料,甚至開發出薄如紙片但超級堅韌的防彈衣??茖W家預研,石墨烯必定會成為徹底改變21世紀的黑科技!


        4.納 米 粉 體 材 料

        納米粉體材料是指粒度在100納米以下的介于原子、分子與宏觀物體之間處于中間物態的固體顆粒材料。納米顆粒的成分可以是金屬,可以是氧化物,還可以是其他各種化合物。它的尺度大于原子簇而又小于一般的微粒,因此,具有特殊的表面性質。納米涂層是運用表面技術,將部分或全部含有納米粉的材料涂于基體,由于納米粉體的獨特表面性質,從而賦予材料新的各種性質。例如:納米隱身技術,一方面由于納米顆粒尺寸遠小于紅外及其雷達波的波長,因此納米顆粒的透射率就比常規的材料要大得多,從而減少了反射率,避開了探測;另一方面,納米微粒的表面能比常規材料要多得多,這就使納米微粒對電磁波的吸收很強,使反射回去的電磁波輕度大大減小從而很難被發現。隨著各種探測手段越來越先進,雷達發射電磁波,利用紅外探測器可以探測發熱體等在以后的軍事斗爭中,納米隱身技術就顯得尤為重要。

        5.形狀記憶合金

        形狀記憶合金是自執行智能材料的一種, 這種合金在一定溫度下成形后,能記住自己的形狀,當溫度降到一定值(相變溫度)以下時,它的形狀會發生變化;當溫度再升高到相變溫度以上時,它又會自動恢復原來的形狀。記憶合金的基礎研究和應用研究已比較成熟。用記憶合金制成了衛星用自展天線,在稍高的溫度下焊接成一定形狀后,在室溫下將其折疊,裝在衛星上發射升空。衛星上天后,由于受到強的日光照射,溫度會升高,天線自動展開。除此之外,還有人用記憶合金制成了窗戶自動開閉器,當溫度升至一定程度后窗戶自動打開,溫度下降時自動關閉。目前形狀記憶材料已經形成了相對較大的一個門類,主要分為 :形狀記憶合金、形狀記憶陶瓷、形狀記憶聚合物。


        6.智能材料

        智能材料(Intelligent material),是一種能感知外部刺激,能夠判斷并適當處理且本身可執行的新型功能材料。智能材料是繼天然材料、合成高分子材料、人工設計材料之后的第四代材料,是現代高技術新材料發展的重要方向之一,將支撐未來高技術的發展,使傳統意義下的功能材料和結構材料之間的界線逐漸消失,實現結構功能化、功能多樣化??茖W家預言,智能材料的研制和大規模應用將導致材料科學發展的重大革命。一般說來,智能材料有七大功能,即傳感功能、反饋功能、信息識別與積累功能、響應功能、自診斷能力、自修復能力和自適應能力。


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