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1 成果簡介隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和人民生活水平的提高，環(huán)境污染、疾病監(jiān)測、食品安全等民生熱點(diǎn)日益受到人們的關(guān)注。如何對上述問題進(jìn)行簡單、快速的監(jiān)控，將一些危害降至最低，保障人民生活和生產(chǎn)，這就需要一種可實(shí)時(shí)實(shí)地檢測、操作簡便的多應(yīng)用傳感器件。 表面等離子體波（ SPP）傳感器是一種基于光學(xué)檢測的傳感器件，被廣泛用于藥物篩選、食物檢測、環(huán)境監(jiān)測和細(xì)胞膜模擬等方面。相對于目前常見的化學(xué)、電子、力學(xué)等傳感器，SPP 傳感器擁有實(shí)時(shí)檢測、無需標(biāo)記、對被檢測物無損害、探測方法簡單等眾多優(yōu)點(diǎn)。為了降低成本、 穩(wěn)定性能、減小體積，集成型 SPP 傳感器件的成為了現(xiàn)今研究熱點(diǎn)。然而現(xiàn)有的集成型 SPP 傳感器件普遍存在靈敏度低，探測范圍小等問題，限制了其應(yīng)用的推廣。 課題組從 2006 年開始合作從事集成型 SPP 傳感器件研究，在清國家 973 項(xiàng)目、自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、教育部清華大學(xué)自主研究項(xiàng)目等項(xiàng)目資助下， 創(chuàng)新性提出一種基于 SPP-介質(zhì)波導(dǎo)異質(zhì)垂直耦合器的可集成生化傳感芯片，并對傳感芯片的傳感特性和應(yīng)用進(jìn)行了深入研究和探索。芯片的特點(diǎn)和性能如下：可集成，芯片體積小，可與便攜設(shè)備集成；可批量生產(chǎn)，價(jià)格低廉；靈敏度較傳統(tǒng)的集成型 SPP 傳感器件高出一個數(shù)量級；可實(shí)現(xiàn)對傳感區(qū)域的精確或者大范圍調(diào)節(jié)；可實(shí)現(xiàn)對納米量級大小的物質(zhì)的探測；傳感性能穩(wěn)定，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。上述優(yōu)點(diǎn)表明該芯片可以工廠大批量生產(chǎn)經(jīng)營，也可以用于實(shí)驗(yàn)室的科研研究，在化學(xué)，生物，醫(yī)學(xué)等多 個領(lǐng)域均有應(yīng)用價(jià)值。查新表明，國內(nèi)外目前尚未發(fā)現(xiàn)有相似原理的器件。 圖 1 (a) 集成型 SPP 傳感芯片與一元硬幣尺寸對比圖 (b) 傳感芯片的顯微鏡照片2 應(yīng)用說明可集成型 SPP 生化傳感芯片在實(shí)驗(yàn)室經(jīng)多次驗(yàn)證，可以實(shí)現(xiàn)對折射率液體以及納米級薄層物質(zhì)的高靈敏探測，并初步應(yīng)用于對雙酚 a（簡稱 BPA，一種塑料生長常用原料，每年生產(chǎn)將近 2700 萬噸含 BPA 的塑料類物質(zhì)， BPA 具有胚胎致畸性和致毒性）的檢測。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該芯片對于 BPA 的探測極限濃度可以達(dá)到 0.1ng/ml （歐盟公布食品準(zhǔn)則中水含有BPA 的最高濃度為 1ng/ml）。3 效益分析由于目前國內(nèi)尚無同類產(chǎn)品， 而且此產(chǎn)品在疾病檢驗(yàn)，環(huán)境監(jiān)測，藥品鑒別等多個領(lǐng)域具有應(yīng)用價(jià)值， 因此本儀器具有較大的市場推廣空間。本傳感芯片價(jià)格低廉，使用簡便，對樣品無二次污染，性能穩(wěn)定，甚至對納米量級的生化小分子探測均具有高靈敏度，相對于其他類型的傳感器件， 具有明顯的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)優(yōu)勢。

本發(fā)明涉及一種在泡沫炭材料表面原位合成Si3N4涂層的方法，屬于新材料技術(shù)領(lǐng)域。其主要特點(diǎn)在于利用泡沫炭多孔結(jié)構(gòu)及Si3N4納米纖維復(fù)合體對自來水中顆粒及污染物的過濾和吸附功能實(shí)現(xiàn)軟凈水一體化功能。

成果描述：本發(fā)明提供了一種去除半環(huán)表面多余橡膠的切割裝置，加工機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。它能有效地解決鏈條表面橡膠的多余部分的切割問題。包括機(jī)架和連接空壓機(jī)的儲氣罐及氣缸，儲氣罐設(shè)在機(jī)架下方，通過管路與氣缸連接，調(diào)整平臺通過螺栓與設(shè)在底座上的立柱連接，氣缸通過其導(dǎo)向套與調(diào)整平臺定位并固定，氣缸的活塞與定制的法蘭通過螺紋連接；法蘭通過螺釘與連接板固定，連接板與上刀具安裝座貼合設(shè)置并通過螺紋連接；下刀具安裝座中設(shè)有一片刀口呈U型的刀片及兩片刀口呈凹半圓的刀片，下刀具安裝座通過貼合的表面安裝在底座上，上刀具座工作面與下刀具座工作面對稱，設(shè)有一片刀口呈U型刀片和兩片刀口呈凹半圓刀片。主要用于切割鏈條半環(huán)橡膠。市場前景分析：機(jī)械工程領(lǐng)域。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：技術(shù)先進(jìn)，性價(jià)比較高。

電鍍作為金屬材料的表面改性技術(shù)已經(jīng)取得了很廣泛的應(yīng)用，近年來電鍍也開始在非金屬導(dǎo)電材料的表面改性領(lǐng)域取得相當(dāng)規(guī)模的工業(yè)應(yīng)用。但高電阻率氧化物材料表面金屬鍍覆一直以來不能采用電鍍工藝，這是因?yàn)檫@類材料的電子電導(dǎo)小，電鍍液中被鍍金屬離子不能從材料表面得到電子，所以不能沉積下來。傳統(tǒng)的絕緣氧化物材料表面鍍覆金屬的方法有化學(xué)鍍、真空蒸鍍、濺射鍍、涂覆金屬漿料后再燒結(jié)等方法，各方法都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。如含有氨水的化學(xué)鍍銀溶液不穩(wěn)定，甚至有可能生成有爆炸危險(xiǎn)的疊氮化合物。真空蒸鍍和濺射鍍有設(shè)備投資大、維護(hù)費(fèi)用較高等缺點(diǎn)，涂覆金屬漿料后再燒結(jié)的方法有金屬層厚度不均勻等缺點(diǎn)。 我們發(fā)明了一種高電阻率金屬氧化物材料表面電鍍的技術(shù)，解決了多種高電阻率金屬氧化物材料表面不能電鍍的問題。高電阻率金屬氧化物材料電鍍的基本過程是首先對氧化物材料表面進(jìn)行原子氫致電導(dǎo)改性處理，提高其表面電子電導(dǎo)，使材料表面出現(xiàn)半導(dǎo)化甚至金屬化，然后在氧化物材料表面直接電鍍金屬層。我們在這個方向上已經(jīng)進(jìn)行了近十年的研究，發(fā)表了十幾篇學(xué)術(shù)論文，申請了兩項(xiàng)發(fā)明專利。      本技術(shù)適用于由氧化物功能材料制造的電子元器件表面電鍍，也適用于氧化物材料顆粒或塊體的電鍍等，所得金屬鍍層厚度均勻，與氧化物材料表面具有良好的結(jié)合力。

金屬表面鍍鉻、鍍鎳能耗高，鍍液處理成本高，環(huán)境污染嚴(yán)重。微合金化耐磨蝕技術(shù)，表面硬度達(dá)到鍍硬鉻要求，耐蝕性能優(yōu)鍍鉻鍍鎳處理，生產(chǎn)過程綠色無污染，批量工業(yè)化生產(chǎn)具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。 微合金表面處理技術(shù)”是在金屬表面納米化、稀土助滲和低溫滲氮/碳/金屬技術(shù)的基礎(chǔ)上自主創(chuàng)新發(fā)展而來的表面強(qiáng)化技術(shù)，通過氮、碳、硼等間隙原子及稀土、鉭、鈦、鎢、鉬、硅等微量合金元素的協(xié)同復(fù)合滲入，在鋼鐵零件表面形成具有精細(xì)微觀結(jié)構(gòu)的復(fù)合層，大大提高耐蝕性和耐磨性，解決了傳統(tǒng)氮化存在的氮化層晶間脆化、不耐高溫等缺點(diǎn)。

我校與江蘇聯(lián)合開發(fā)研制的具有復(fù)合空穴結(jié)構(gòu)表面的蒸發(fā)器熱交換管，其管外表面采用機(jī)械加工方法形成由帶有橫翅的翅片組成的復(fù)合空穴結(jié)構(gòu)，用以強(qiáng)化熱交換管外表面的沸騰換熱，特別適用于在其管子外表面使它所浸放其中的液體沸騰汽化，或使流過管子外表面的液體蒸發(fā)，目前主要用于滿液式制冷蒸發(fā)器中。這一發(fā)明是根據(jù)泡底液體微層蒸發(fā)理論和低液位沸騰換熱實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象提出的，采用一種機(jī)械加工方法使管外表面形成由帶有橫翅的翅片組成的復(fù)合空穴結(jié)構(gòu)，用以壓抑氣泡的自由生長，改變氣泡的形狀，從而擴(kuò)大泡底液體微層的面積，使熱交換管外表面與管外液體之間的沸騰換熱系數(shù)得到顯著提高。產(chǎn)品適用于目前國內(nèi)外中央空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器，并突破國外在這一領(lǐng)域的技術(shù)封鎖，提高本土中央空調(diào)企業(yè)參與國際競爭的能力，促進(jìn)本土中央空調(diào)機(jī)組的出口。主要性能指標(biāo) 1．管外徑18～25mm，每英寸齒數(shù)42～58個； 2．渦流探傷：符合GB/T5248標(biāo)準(zhǔn)；氣密性試驗(yàn)：2.8MPa氣壓檢測； 3．抗拉強(qiáng)度：≥205MPa；屈服強(qiáng)度：≥62MPa；延伸率：≥40%；晶粒度：≥0.015 4．沸騰換熱系數(shù)：20kW/m2K

提高金屬表面耐磨耐蝕的雙輝滲金屬技術(shù)是由太原理工大學(xué)和北京科技大學(xué)聯(lián)合研制開發(fā)的基于提高合金表面耐磨耐蝕的一種新型的表面改型技術(shù)。該技術(shù)于1985年獲得美國專利，而后技術(shù)發(fā)明人徐重教授又對該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究和進(jìn)一步完善。雙層輝光滲金屬技術(shù)是等離子表面冶金新技術(shù)，其基本原理是利用低真空條件下的氣體輝光放電所產(chǎn)生的等離子體，使普通材料表面形成具有特殊物理化學(xué)性質(zhì)的合金層，合金層中合金元素含量可以在百分之幾到百分之九十以上的范圍內(nèi)變化，合金層厚度可以達(dá)到數(shù)百微米，如在普通鋼表面形成高速鋼、不銹鋼和鎳基超合金等。由于雙層輝光滲金屬技術(shù)是低溫等離子技術(shù)與傳統(tǒng)滲金屬技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，滲層是依靠擴(kuò)散方法形成的，合金元素在表面與基體之間成梯度分布，滲層與基體之間是靠形成合金結(jié)合起來的，因此結(jié)合非常牢固，滲層不易脫落，這是金屬涂鍍技術(shù)所不及的突出優(yōu)點(diǎn)。由此，該項(xiàng)技術(shù)開創(chuàng)了表面冶金新領(lǐng)域，具有廣闊的市場應(yīng)用前景。 本項(xiàng)目的研究和研制開發(fā)工作是在國家“863”計(jì)劃資助下完成的。 可以通過不同的源極設(shè)計(jì)，利用雙輝滲金屬技術(shù)對材料進(jìn)行表面改性，可以按用途不同分別獲得提高材料表面耐磨、耐蝕、以及耐磨耐蝕的材料。如采用該技術(shù)在普通碳鋼鋸條上沿齒廓形成性能接近高速鋼的合金表面層，其綜合性能可以與當(dāng)今世界先進(jìn)工業(yè)國家鋸切工業(yè)中廣泛應(yīng)用的雙金屬鋸條相媲美。

本實(shí)用新型提供一種水下鋼結(jié)構(gòu)表面海生物清理機(jī)器人，包括：轉(zhuǎn)向軸承座、轉(zhuǎn)向軸、支撐架、轉(zhuǎn)向驅(qū)動機(jī)構(gòu)、第一驅(qū)動輪組、第一支架、空化水射流清洗模塊、連接軸、軸套、第二支架、第二驅(qū)動輪組、第一水下攝像頭及第二水下攝像頭；本實(shí)用新型采用輪式四驅(qū)的方式，運(yùn)動更加靈活；連接軸可以相對軸套自由轉(zhuǎn)動，使得本實(shí)用新型的水下鋼結(jié)構(gòu)表面海生物清理機(jī)器人在不平整表面運(yùn)動時(shí)四個磁輪都與鋼結(jié)構(gòu)表面接觸，保證了相對穩(wěn)定的吸附力和一定的越障能力；采用空化水射流清理方式，具有比傳統(tǒng)機(jī)械清理更高的清洗效率，同時(shí)比高壓水射流更加節(jié)能；通過第一水下攝像頭和第二水下攝像頭能夠?qū)崟r(shí)得到機(jī)器人前方、后方和清理一側(cè)的圖像，控制方式簡單直觀。