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12月18日,国内知名产学研计23家机构联合发起成立了“中国智能制造产业技术创新战略联盟”。
为推动中国传统制造业转型升级和可持续发展,加快智能制造技术与装备创新发展和产业化,助推中国制造协同创新发展,近日,包括机械科学研究总院联合航天科技、航天科工、中船重工、中国一汽、中国南车、西电集团、清华大学、上海交大、华中科大、中科院沈阳自动化研究所等在内的国内知名产学研计23家机构发起成立了“中国智能制造产业技术创新战略联盟”。
根据资料,目前我国装备制造业难以满足制造业发展的需求,我国80%的集成电路芯片制造装备、40%的大型石化装备、70%的汽车制造关键设备、核电等重大工程的自动化成套控制系统及先进集约化农业装备严重依赖进口。高端装备关键技术自给率低,主要体现在缺乏先进的传感器等基础部件、精密测量技术、智能控制技术、智能化嵌入式软件等,先进技术对外依赖度高;如新型传感器等感知和在线分析技术、典型控制系统与工业网络技术、高性能液压件与气动元件、高速精密轴承、大功率变频技术、特种执行机构等构成智能制造装备或实现制造过程智能化的重要基础技术和关键零部件主要依赖进口。
因此作为直接关联的仪表行业,智能制造也成为未来的重点发展方向。今年以来的大多数仪表高峰论坛,均以“智能制造”为主题,提出以“智能制造”我国仪表技术等。比如在日前举办的“中国仪器仪表学会产品信息工作委员会二届二次会议”上,中国仪器仪表学会表示计划于明年组建“智能制造顾问办公室”;在“2014中国仪器仪表学术产业大会”上,将“智能制造”作为当下的重要的议题,指出传统仪器仪表行业应借助“智能制造”寻求突破。
石墨烯材料由于其极佳的物理化学性能(室温下载流子迁移率高达15000 cm2/V?s,高热导率:5000 W/m?K,杨氏模量:350 N/m等),被广泛应用于锂离子电池、传感、储能材料以及生物医药等诸多领域。
因此,石墨烯材料的低成本规模化的制备与有效分散是实现这些应用的前提,也成为科学研究的重要课题。目前,使用廉价的石墨作为原料,通过石墨层间插层和剥离可批量化制备石墨烯材料,仍存在产率低、制备体系不环保、性差等问题。同时,产物石墨烯由于片层间范德华力的作用,易发生片层回叠与聚沉,另外表面能不匹配,导致石墨烯难以分散在水溶液或其他低沸点有机溶剂中,极大影响了石墨烯材料的实际应用。因此,开发绿色、、低成本的新方法,使石墨烯更好地分散在水溶液或其他低沸点有机溶液中,是石墨烯材料领域的重要研究课题。
近日,中国科学院上海微系统与信息技术研究所石墨烯粉体材料研究团队丁古巧、何朋等科研人员,在水溶性石墨烯材料制备方面取得进展:基于创新的电化学技术和超声辅助分散机制,在NaOH与PTA混合电解液体系中实现了少层高浓度水溶性石墨烯的制备,相关研究成果在线发表在Green Chemistry上。在这一体系中,研究人员通过控制电化学过程,使PTA析出并吸附于石墨电极,促进石墨充分氧化和逐层剥离,随后辅以超声处理进一步提高产率,实现了高产率(87.3%)、高固含量(8.2 g/L)以及高稳定性(8个月以上)的少层微米尺寸水溶性石墨烯的制备,相对于已有研究报道具有明显优势。同时,由于电化学阳极分子吸附保护机制,实现了产物片层sp2结构的保留,制备成膜后,经较低温度热还原便可获得较高的电导率(9517 S/m),应用潜力巨大。进一步的机理研究明确了不同于以往插层、氧化、膨胀、剥离的电化学机制,逐层剥离和深入氧化的电化学新机制克服了传统电化学方法剥离不完全导致的产物层数多、质量低、分散性差等问题。同时,进一步的研究确定了超声在不同环境、不同处理时间及不同前驱体条件下的效果,对后续研究中的工艺改进具有重要指导意义。所制得的水溶性石墨烯极易成膜,在电热方面表现出低电压、高速升温和温度一致性好等优点,有望作为新型电热材料推广应用。
该研究团队致力于石墨烯材料的创新制备和应用研究,大力发展原创性制备技术获得高质量石墨烯、水溶性石墨烯和石墨烯量子点等高端石墨烯材料,相关研究先后得到了重大科技专项项目、自然科学基金项目及中科院战略性先导科技专项的支持。
又称接触式水位计,利用重锤上的电测针接触水面发出电信号,使电机正转或逆转,随时跟踪水面点的位置,从而测定水位。一般在较陡岸坡上架设铁管,悬锤和悬索在管道中升降,驱动记录或讯号装置。铁管进水口需有沉沙和静水设施。
压力式水位计
它的工作原理是测量水压力,推算水位。其特点是不需建静水测井,可以将传感器固定在河底,用引压管大气压力,从而直接测得水位。压力式水位计有两类。一类为气泡型,在引压管中不断输气,用自动调节的压力天平将水压力转换成机械转角量,从而带动记录机构。另一类为电测型,它应用固态压阻器件作传感器,可直接将水压力转变成电压模量或频率量输出,用导线传输至岸上进行处理和记录(图2)。
声波式水位计
是反射式水位计的一种,应用声波遇不同介面反射的原理来测定水位。分为气介式和水介式两类。气介式以空气为声波的传播介质,换能器置于水面上方,由水面反射声波,根据回波时间可计算并显示出水位。仪器不接触水体,完全摆脱水中泥沙,流速冲击和水草等不利因素的影响。水介式是将换能器安装在河底,向水面发射声波。声波在水介质中传播速度高,距离大,也不需要建测井。两种水位计均可用电缆传输至室内显示或储存记录。
磁力探伤中对缺陷的显示方法有多种,有用磁粉显示的,也有不用磁粉显示的。用磁粉显示的称为磁粉探伤,因它显示直观、操作简单、人们乐于使用,故它是常用的方法之一。不用磁粉显示的,习惯上称为漏磁探伤,它常借助于感应线圈、磁敏管、霍尔元件等来反映缺陷,它比磁粉探伤更卫生,但不如前者直观。由于目前磁力探伤主要用磁粉来显示缺陷,因此,人们有时把磁粉探伤直接称为磁力探伤,其设备称为磁力探伤设备。
4、 涡流探伤方法
涡流探伤是由交流电流产生的交变磁场作用于待探伤的导电材料,感应出电涡流。如果材料中有缺陷,它将干扰所产生的电涡流,即形成干扰信号。用涡流探伤仪检测出其干扰信号,就可知道缺陷的状况。影响涡流的因素很多,即是说涡流中载有丰富的信号,这些信号与材料的很多因素有关,如何将其中有用的信号从诸多的信号中一一分离出来,是目前涡流研究工作者的难题,多年来已经取得了一些进展,在一定条件下可解决一些问题,但还远不能满足现场的要求,有待于大力发展。
5、 渗透探伤方法
渗透探伤是利用毛细现象来进行探伤的方法。对于表面光滑而清洁的零部件,用一种带色(常为红色)或带有荧光的、渗透性很强的液体,涂覆于待探零部件的表面。若表面有肉眼不能直接察知的微裂纹,由于该液体的渗透性很强,它将沿着裂纹渗透到其根部。然后将表面的渗透液洗去,再涂上对比度较大的显示液(常为白色)。放置片刻后,由于裂纹很窄,毛细现象作用显着,原渗透到裂纹内的渗透液将上升到表面并扩散,在白色的衬底上显出较粗的红线,从而显示出裂纹露于表面的形状,因此,常称为着色探伤。若渗透液采用的是带荧光的液体,由毛细现象上升到表面的液体,则会在紫外灯照射下发出荧光,从而更能显示出裂纹露于表面的形状,故常常又将此时的渗透探伤直接称为荧光探伤。此探伤方法也可用于金属和非金属表面探伤。其使用的探伤液剂有较大气味,常有一定毒性。
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