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剛性室溫熱電材料和離子液體調制的柔性熱電材料方面研究
熱電材料是一種可以將熱能和電能進行直接轉換的新能源材料，基于熱電技術制備的熱電發電或制冷器件具有無活動部件、無污染、無噪聲等優點。傳統的經典碲化鉍基室溫熱電材料是目前唯一被商業化量產應用的熱電材料，主要應用于固態制冷。雖然該材料含有的Te元素豐度極低，并且力學性能不佳，但是自上世紀60年代被發現以來，一直被工業界沿用至今，沒有可替代的材料。隨著物聯
南方科技大學
2021-04-14
一種獨特的研制柔性熱電材料的方法
采用濕化學法制備硒化銀納米線，然后真空抽濾沉積到柔性的尼龍濾膜上，再低溫熱壓獲得了高性能的n型復合薄膜。硒化銀膜室溫的功率因子約為987 mW/ m K2（ZT值約為0.6），是至今報道的n型柔性熱電薄膜中最高值之一；以此復合膜設計的4個單臂組成的原型器件在30 K溫差下輸出功率460 nW (功率密度約為2.3 W /m2)。同時，因為硒化銀膜（由大長徑比的納米晶相互交織而成）與尼龍膜的協同作用，復合膜具有很好的柔性（繞直徑10 mm的圓棒彎曲100次后電導率仍然保持原先的92%）。該方法為制備柔性的高性能熱電薄膜提供了新的思路。
南方科技大學
2021-04-13
柔性陶瓷
項目成果/簡介: 陶瓷具有耐高溫、耐腐蝕、耐磨損、耐老化、抗壓強度高等諸多優點，但有一個致命的缺點——脆性。柔性陶瓷材料作為一種新型材料，在通訊、電子、醫學、航空、航天、軍事等高技術領域都被廣泛應用。如電子計算機的高速硬盤轉動系統需要柔性陶瓷軸承；導彈、火箭發射裝置的關鍵部件如透波、鼻錐等要用耐高溫和抗氧化能力極強的柔性陶瓷做天線罩，才能承受高溫氣流的沖刷、摩擦 研究團隊通過對純鈦酸鋁原料制備鈦酸鋁柔性陶瓷技術的改進，以TiO2、Al2O3為原料，輔以Fe2O3、MgO、SiO2等添加劑，通過固相反應、固相燒結制備出柔性鈦酸鋁陶瓷。能夠降低燒結溫度，且制備的鈦酸鋁陶瓷具有更高的強度和柔性。將其制備成具有柔性的鈦酸鋁陶瓷材料，將有傳統陶瓷材料沒有的特性，并且能夠進一步提高其抗熱震性，使得柔性鈦酸鋁陶瓷能應用于更為苛刻的環境中，并且在工業生產中用途更廣、市場大、前景好。可彎砂巖可彎砂巖微觀結構圖知識產權類型:發明專利技術先進程度: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:無
華南理工大學
2021-04-10
柔性陶瓷
陶瓷具有耐高溫、耐腐蝕、耐磨損、耐老化、抗壓強度高等諸多優點，但有一個致命的缺點——脆性。柔性陶瓷材料作為一種新型材料，在通訊、電子、醫學、航空、航天、軍事等高技術領域都被廣泛應用。如電子計算機的高速硬盤轉動系統需要柔性陶瓷軸承；導彈、火箭發射裝置的關鍵部件如透波、鼻錐等要用耐高溫和抗氧化能力極強的柔性陶瓷做天線罩，才能承受高溫氣流的沖刷、摩擦
研究團隊通過對純鈦酸鋁原料制備鈦酸鋁柔性陶瓷技術的改進，以TiO2、Al2O3為原料，輔以Fe2O3、MgO、SiO2等添加劑，通過固相反應、固相燒結制備出柔性鈦酸鋁陶瓷。能夠降低燒結溫度，且制備的鈦酸鋁陶瓷具有更高的強度和柔性。將其制備成具有柔性的鈦酸鋁陶瓷材料，將有傳統陶瓷材料沒有的特性，并且能夠進一步提高其抗熱震性，使得柔性鈦酸鋁陶瓷能應用于更為苛刻的環境中，并且在工業生產中用途更廣、市場大、前景好。
可彎砂巖
可彎砂巖微觀結構圖
華南理工大學
2021-05-11
柔性軸承
柔性軸承是指在外部力或力矩的作用下，利用材料的彈性變形在相鄰構件間產生相對轉動的一種鉸鏈結構形式。相比傳統的剛性軸承，柔性軸承有許多優點：1. 無間隙和摩擦，可實現高精度運動；2. 無磨損，壽命長；3. 免潤滑，免維護；4. 可真空應用。 柔性軸承的主要技術指標：1. 行程：材質與幾何形狀決定其運動行程的大小；本單位研制的GCSFP-3柔性軸承行程可達±25°；2. 精度：由柔性鉸鏈的軸漂大小決定，軸漂越小，精度越高；本單位研制的GCSFP-3柔性軸承軸漂在10°轉角時僅為0.8um；3. 剛度：非功能剛度/功能剛度的比值，該比值越大越好；GCSFP-3的徑向剛度/旋轉剛度比值為34.65；GCSFP-3的軸向剛度/旋轉剛度比值為2.32；4. 疲勞壽命：決定了柔性軸承的可循環工作次數。GCSFP-3柔性軸承在±5°轉角下達100萬次；±10°轉角壽命達18萬次。
北京航空航天大學
2021-04-13
柔性驅動機構、包含所述柔性驅動機構的柔性驅動機構組和柔性裝置
本實用新型提供一種柔性驅動機構，包括驅動單元、力放大單元、控制單元和儲能單元。驅動單元通過鑲嵌有單向軸承的力放大單元放大輸出力作用于儲能單元。驅動單元通過不斷往復運動將能量輸入儲能單元中，當儲能單元中的彈性能達到所需的要求時，通過通信單元遙控控制單元將儲能單元中儲存的彈性能一次性釋放出來，以實現步行、爬行、滾動、跳躍、突進多種功能以及功能之間的相互切換。本實用新型采用智能軟材料作為驅動器，其機電轉換效率高，能量密度大，噪音低。并且大部分的結構都可以使用柔性材料進行替代，抗破壞能力強；同時柔性驅動機構通過與不同外殼的組合可以同時實現步行、爬行、滾動、跳躍、突進多種功能，可以應用于機器人，玩具，能量收集等多方面。
浙江大學
2021-04-13
超高分辨柔性流場感知系統
與高速飛行的飛機不同，微小型無人機體積小，重量輕，飛行速度低，更容易受到環境湍流的影響，需要高靈敏度的小型氣流傳感器提供全面的空氣動力學信息。如何讓微小型無人機像鳥類一樣感知和操縱氣流一直是航空和傳感器領域的難題。
面向微小型無人機的飛行參數測量，北航研發團隊研制出一種基于氧化釩的高靈敏度柔性流速傳感器，實現了0.11 mm/s和0.1°的超高流速和角度分辨力，實驗驗證了攻角、側滑角和空速的多參數感知能力，并完成了微小型無人機飛行速度以及機翼微振動的測量，為微小型無人機提供了低成本、高精度的大氣參數傳感方案。
該傳感器基于量熱式原理，由中心微加熱器產生恒定溫差，四周的熱敏電阻陣列測量溫度分布，根據熱敏電阻陣列測得的溫度差準確反映流速大小及方向。采用懸空型隔熱結構以及高電阻溫度系數材料氧化釩作為熱敏電阻以增大傳感器的測量靈敏度。在聚酰亞胺基底上通過MEMS工藝加工了總厚度90μm的超薄柔性流速傳感器，實現了微小型無人機的曲面貼附功能。經風洞測試，流速傳感器的理論分辨力達0.11 mm/s,流速測量重復精度約為測量值的0.5%，響應時間約為20ms。在10 m/s時，流速傳感器的最大角度靈敏度為36.7 mV/deg，噪音水平為1.78 mV，根據2σ準則計算出其理論角度分辨力為0.1°。
研究團隊已經完成流速傳感器工程化樣品的制備，并將兩個流速傳感器裝載到一個微小型無人機平臺上進行飛行參數感知應用。結果表明平均飛行速度的估計誤差低于0.2 m/s。由于流速傳感器的高靈敏度特性，它甚至捕捉到了機翼的微振動信息，并與外置IMU模塊顯示了相同的機翼振動頻率。這項研究展示了一種柔性高靈敏度流速傳感器，拓寬了流場感知在微小型無人機姿態檢測、空速估計以及飛行安全監測方面的應用，為無人機的飛行參數測量提供了創新的設計思路與發展前景。
北京航空航天大學
2024-07-08
一種應力約束下多相材料柔性機構拓撲優化方法
本發明屬于結構優化設計相關技術領域，其公開了一種應力約 束下多相材料柔性機構拓撲優化方法，用于優化多相材料柔性機構的 結構，其包括以下步驟:(1)構建多相材料水平集拓撲描述模型，描述 結構多相材料分布;(2)構建剛度插值模型和可分離應力插值模型，分 別計算多相材料結構彈性剛度和應力;(3)構建基于加權法和應力懲罰 的多相材料柔性機構參數化水平集拓撲優化模型，同時優化柔性機構 的輸出位移和柔度，并控制多相材料結構局部應力。上述方法應用于 應力約束下多相材料柔性機構拓撲優化設計，優化后獲得的多相材料 柔
華中科技大學
2021-04-14
一種柔性表面增強拉曼基底材料及制備方法和應用
本發明提供一種石墨烯包覆的納米銀陣列柔性表面增強拉曼基 底材料，它由柔性濾膜及組裝于其表面的納米銀陣列和緊密包覆于納 米銀陣列表面的石墨烯三部分組成。本發明提供上述材料的制備方法 及其作為表面增強拉曼基底的應用。本發明提供的石墨烯包覆的納米 銀陣列柔性表面增強拉曼基底材料，具有良好的拉曼增強效果和優異 的化學穩定性，同時方便采樣測定。因此，本發明提供的高穩定、大 面積均勻的石墨烯包覆的納米銀陣列，它可作為表面增強拉曼
華中科技大學
2021-01-12
新型柔性高頻天線
當前半導體信息技術的飛速發展促使電子產品向高集成度、微型化、智能化、低功耗等方向發展, 最終的目標是將功能單元實現在單一芯片化。無線通訊作為物聯網技術的主要節 點，其關鍵技術性能取決于天線設計。目前無線通訊技術主要包括無線 RF433/315M、藍牙、 Zigbee、Z-ware、LoRa、4G/5G 等。目前 4G、5G 移動通訊以及物聯網技術的推廣與發展， 頻帶調制、信息互聯和高速數據傳輸對天線的設計要求愈來愈高。通訊天線的設計已經從低 頻向高頻，從單一頻段向雙頻、三頻、四頻等多頻方向發展。然而目前的天線設計主要基于 半導體制備及可重構技術，如開關切換天線的諧振點，及電壓調節改變天線的等效阻抗等， 來實現天線的多頻化。碳納米管和單層石墨烯的成功發現獲得開始吸引研究者的興趣。碳納米管和單層石墨烯 簡單的結構、優異的性能和極高的電子遷移率，被認為是后硅 CMOS 時代最有競爭力的電 子材料之一。由于碳納米管和石墨烯高電子遷移率、優異的力學性能及天然柔性等優點，隨 著微電子學、材料學和半導體制造工藝技術與凝聚態物理學等多個學科的不斷發展，通過新 型結構和材料體系設計，柔性高頻碳納米管和石墨烯天線已成為可能，并進一步縮小系統占 用空間，提高器件集成度和高性能的重要發展趨勢。課題組在國家自然科學基金等項目資助下，結合合作團隊的研究優勢，以碳納米管和石 墨烯的優化與制備為基礎，優化器件結構與尺寸設計，結合 HFSS 電磁仿真模擬，研發出可 應用于無線通訊的新型柔性高頻天線。課題組在過去幾年中分別在高質量碳納米管和石墨烯 的高頻應用、性能測試、高性能射頻天線調控機理研究等方面積累的豐富材料和物理經驗， 對研究多頻帶可調諧石墨烯天線奠定了前期基礎。由于目前國內外尚無同類產品，隨著柔性可穿戴產品的不斷上市，柔性高頻天線的需求也會越來越迫切，因此本成果具有較大的推廣空間。
清華大學
2021-04-11