所属分类：先进装备制造产业

所属单位：浙江巴顿焊接技术研究院

成果简介：该技术爆炸频率可达50Hz，每小时可沉积约1~3公斤的陶瓷粉末。喷涂过程中基材温升≤100℃，制备涂层的结合强度≥70MPa。针对热障涂层，可以设计并制备多层涂层，提升涂层隔热性能。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：中国兵器工业集团 第五二研究所

成果简介：中国兵器工业集团第五二研究所始建于1958年，近年来深入实施创新驱动发展战略，科技创新及成果转化工作取得较好进展。我所根据新材料及装备制造发展需求，结合已有研究基础，启动了3D 打印粉体项目。3D打印团队经过多年研发及工程化运行，具有人员结构稳定，理论能力强，实践经验丰富的优势。在雾化制粉理论、装备设计优化、工艺管理、品质监测及控制等多方面都有资深专业人员。团队承担并完成了多项省部级重点技术研发项目、产品研发项目。 52所已经形成以高品质球形钛合金粉产品、增材制造部件应用研发以及打印加工服务为主要业务的综合性产、研平台。现已具有国内领先的EIGA制粉工艺技术、EIGA制粉装备技术、等离子球化工艺技术等，完成了增材制造用钛合金粉末、高温合金粉末、不锈钢粉末、难熔金属粉末等多种成分体系球形粉末的研制和生产。我所自主设计完成气雾化粉体制备产线的国产化，消除了国外垄断风险，实现我国增材制造产业自主可控。现生产钛合金粉末在品质、成本、批次稳定性三方面均居国内领先水平，目前制备的钛粉细粉收得率>55%、霍尔流速≤35S、氧含量≤1000ppm、氮含量<200ppm、成本低于 700元/kg，成为钛粉市场有竞争力的供应商。 我所3D打印采用激光选区熔化技术，以金属粉末为原料，以激光作为能量源，以计算机三维模型为基础，运用离散－堆积的原理，在软件与数控系统的控制下将材料熔化逐层堆积，制造高性能金属构件。与传统的金属加工技术相比，3D打印可实现个性化定制、复杂零件的无模具制备。现技术团队正在开展大尺寸构件打印技术攻关。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：中国航空工业集团公司西安飞机设计研究院

成果简介： 工程复杂金属接头作为关键承载结构，广泛分布于大型飞机重要连接区，具有传递大的集中载荷、复杂的结构细节及复杂的受力形式等特点。接头结构的失效破坏对型号研制及飞行安全将会造成极其巨大的影响。因此，对该类结构的破坏行为进行高精度数值预测是大型飞机结构精细化设计与验证的关键技术。 然而，现行的基于工程算法及线弹性有限元分析方法的工程技术手段存在诸多局限性，不能准确预测复杂金属接头结构的承载能力和破坏模式。针对工程复杂金属接头结构高精度失效破坏分析及结构精细化设计与验证的迫切需求，本项目以大型飞机研制为牵引，通过金属延性断裂理论与试验研究，提出了一种新型的金属延性断裂模型，构建了完备的复杂应力状态试验矩阵体系，建立了工程化应用的复杂金属结构渐进失效分析技术，攻克了金属接头结构静强度破坏与承载能力高精度分析及应用技术瓶颈，实现了飞行器金属接头结构破坏载荷与破坏路径精准预测。本研究成果对提升飞机复杂结构静强度精细设计水平与失效行为预测精度，缩减物理试验与经费，降低型号研制风险等具有重要意义。 本项目研究成果获授权专利3项，申报发明专利2两项，发表科技论文4篇（两篇EI），所形成的技术成果完全自主可控，创新性突出，整体技术达到国际先进水平。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：中国航空工业集团公司西安飞机设计研究院

成果简介：为了克服传统方法的不足和弥补我国在层流超临界机翼设计方面的技术空缺，项目团队从2012年起，发展出高可信度的跨声速高雷诺数层流超临界机翼转捩预测技术，发展了先进的气动外形优化设计平台，设计了一副高效超临界自然层流机翼并进行了系统的风洞试验验证。 本成果集中国内优势力量,组织包括型号单位、研究所、院校科研人员组成的联合课题组，充分发挥产学研三结合威力，完成技术创新如下： （1）国内率先开发出了针对复杂三维构型的转捩-湍流预测程序，可直接应用于三维自然层流超临界机翼的设计与分析，且数值预测结果高雷诺数风洞试验数据吻合； （2）建立了面向跨声速层流超临界机翼的设计方法，国内首次系统地提出了一整套可用于实际工程的自然层流超临界机翼的设计准则，首次完成了一副千万量级雷诺数超临界自然层流机翼设计； （3）国内首次开展了千万量级雷诺数自然层流机翼风洞试验，攻克了自然层流机翼表面高精度加工、高精细测压孔加工、高雷诺数层流流动转捩显示等一系列难题，建立了自然层流机翼风洞试验测试方法体系。 项目牵引了国内层流机翼的研究并推动国内层流机翼研究进入飞行验证阶段；使我国民机层流设计、分析技术进一步系列化和系统化，未来可为军、民用飞机层流机翼气动设计提供有力的技术支撑，有助于提高我国支线客机、大型客机的经济性和环保性，提高竞争力。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：中国科学院半导体研究所

成果简介：一、项目简介低成本微纳米加工技术的研究是各国争相发展的方向之一。纳米球刻蚀（Nanospherelithography,NSL）利用尺寸分布窄的纳米胶体球，如聚苯乙烯微球，通过自组装手段形成高度有序的二维结构作为掩模来实现超微细图形的转移。利用纳米球刻蚀技术可以开发出具有特定功能的微纳米结构材料，如减反射光学表面，二维光子晶体，二维量子点阵列，功能生物界面等。在规模化的民用领域，如增强LED的出光效率、太阳能电池表面减反方面，这一技术的优势尤其突出。纳米球刻蚀技术的核心是制备二维有序胶体晶体，产业化应用的关键在于高效地制备大面积二维有序胶体晶体。在各种制备方法中，气-液界面自组装技术在获得大面积，确保无叠层缺陷这方面具有非常显著的优势。本技术将有助于控制胶体粒子的自组装过程，研究二维有序胶体晶体形成的物理机制，改善二维胶体晶体的质量，获得大面积、高质量的二维有序胶体晶体。将纳米球刻蚀技术应用于固态照明和太阳能等再生能源领域，可低成本地在发光二极管（LED）和多晶硅太阳能电池中引入纳米结构，更好地提高发光效率和光吸收效率。并且二维胶体体系可以作为模型体系来进行二维材料的熔化、结晶等基础研究。二、技术特点当前研发装置可以实现纳米球尺寸从100nm-2000nm范围纳米球制备，尺寸可以实现6英寸以上。利用制备的纳米PS球进行聚焦曝光，获得了尺寸可控的纳米周期图形，并成功应用在提高LED效率上，目前已经开展的工作包括光子晶体、金属等离激元、纳米图形衬底以及纳米柱LED等多个方面，这些研究为纳米球刻蚀技术产业化应用奠定前期基础。三、专利情况授权发明专利3项。四、市场分析及应用情况我们研制的用于纳米球刻蚀的大面积二维有序胶体晶体的高效制备装置，目前在国内外尚无同类型商用装置，本装置将有助于控制胶体粒子的自组装过程，研究二维有序胶体晶体形成的物理机制，改善二维胶体晶体的质量，获得大面积、高质量的二维有序胶体晶体。将纳米球刻蚀技术应用于固态照明和太阳能等再生能源领域，低成本地在发光二极管（LED）和多晶硅太阳能电池中引入纳米结构，具有广泛的市场应用前景。五、合作方式技术开发。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：中国科学院西安光学精密机械研究所

成果简介：随着国内水下工程的规模日益扩大，对水下湿插拔连接器这种负责各模块之间通信/供电的器件需求量越来越大。它作为整个系统网络的关键节点，直接决定了系统的功能、性能、工作寿命和可靠性。本产品采用4光+2电的总体架构，可实现4路单模光纤的低损耗耦合(插入损耗≤0.5dB)和2路大功率电路耦合(电流≥10A@3.3KV)。本产品在海底观测网、海洋石油天然气钻采及工业等领域具有巨大的应用前景。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：中国科学院西安光学精密机械研究所

成果简介：高功率半导体激光器作为能量输出型的光电子器件，具有体积小、重量轻、电光转换效率高和寿命长等优点，广泛应用于高能激光泵浦、先进制造、激光雷达和激光通信等领域。高功率半导体激光器主要由激光芯片、热沉、正负极块等组成，激光芯片通过焊料焊接到热沉上以实现高效散热。其中，半导体激光芯片是半导体激光器最核心的部分，是产生高能激光输出的最重要的部件。高电光转换效率的芯片是实现半导体激光器高功率输出的前提。西安光机所围绕高功率、高效率半导体激光芯片自主化研制开展了一系列的研究工作，揭示了不同温度条件下半导体激光芯片的效率损耗机制，设计出特殊温区下极低损耗的外延结构，开发出先进的材料与器件制备工艺技术，实现了8xx-9xxnm高功率、高效率半导体激光巴条芯片的批量化生产，同时结合高效微通道热沉的自主化研制，建立了涵盖设计、器件制造和性能表征的全链条技术能力。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：中航西安飞机工业集团股份有限公司

成果简介：针对大型飞机机翼大尺寸、高承载、长寿命引发的高精度加工、低应力装配、精准可靠制造等难题，通过理论创新、技术突破、装备研发，构建了大尺寸机翼精准可靠制造技术体系。1）创建了大型飞机机翼高精度制造全流程工艺动态协调模型和方法。2）突破了应力-温度-误差耦合的机翼制造精度主动控制技术。3）突破了应力-误差在线测控的大尺寸机翼制造性能控制工艺技术。4）自主研发了大尺寸机翼体系化制造系列装备。该项目技术难度大、系统复杂、创新性强，具有完全自主知识产权，整体技术达到国际先进水平。成功应用于我国大型飞机（运-20、C919、AG600等）机翼制造，并推广应用于空客320机翼、法航ATR-42机翼等国际转包生产，具有重大的社会、经济效益，应用前景广阔。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：西安建筑科技大学

成果简介：航空航天难加工金属材料包括钛合金、高温合金、淬硬刚、航空铝合金合金等，这些金属材料具有化学活性高、导热系数低和变形抗力大等特点，在切削加工过程中存在工件表面易划伤、金属粘附刀具以及刀具磨损严重等问题。切削润滑介质是解决上述问题的有效措施，但用于航空航天难加工金属材料的切削润滑介质几乎被进口产品垄断，国产切削润滑介质存在润滑效果不足、切屑沉隆性能差、易发臭致敏、使用寿命短、废液环境污染严重等问题，无法满足航空航天金属结构件高质量加工需求。项目开发了如下技术：（1）二维材料固液耦合润滑技术：针对难加工金属材料切削加工过程中润滑易失效、难成膜等问题，采用二维材料作为核心润滑添加剂，多组元复配形成固液耦合润滑体系，解决难加工金属切削过程润滑失效的难题。（2）润滑介质减摩抗磨技术：设计制造润滑性测试设备，开发系列润渭介质产品，提高润滑介质的减摩抗磨性能，进而改善加工质量，延长刀具寿命。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：南方科技大学

成果简介：原理及先进性：提供一种高性能钛材料制造工艺，通过通入氮气与氩气的混合气体作为保护气体，使得成型的钛材料性能更加优异。应用市场：本发明属于3D打印技术领域，尤其是涉及一种球形钛粉制造工艺以及高性能钛材料。目前常用的钛粉制备手段为雾化法与旋转电极法，这两种制备方法制造工艺十分复杂，并且造价十分昂贵，一般高品质钛粉超过2000元/kg。本发明的高性能钛材料，通过非球形钛粉改性而成，成本超低、力学性能优异。本产品有望在航空航天、生命健康、汽车等钛合金需求量大的产业领域得到重要应用。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：南方科技大学

成果简介：原理及先进性：铝合金具有比强度高、抗腐蚀、导热性好、资源储备量大、易于回收再利用等特点，是汽车轻量化结构件的主要材料，也是通讯设备壳体的首选材料。提升产品的综合使用性能、降低产品的制造成本，是铝合金成形技术不断发展的目标。铝合金半固态加工成形技术是一种新型的成形技术，其过程和原理如下：在铝合金熔体冷却凝固过程中，当熔体温度达到固液两相区时，利用机械震荡、电磁搅拌、机械搅拌等方法改变α-Al晶粒的生长方式，使晶粒由枝晶状转变成近球状。当合金熔体中固相颗粒的含量达到40~60%时，熔体具有较高的表观粘度、较小的凝固收缩率、较小的变形抗力，在此状态下对其进行加工成形，并辅助以设计合理的模具结构和成形工艺，可以有效控制成形缺陷，获得高质量的产品。制备得到的产品，内部微观结构具有较好的一致性，呈现为近球状α-Al颗粒均匀分布在网状共晶相中的复合结构，从而产品具有较好的导热性和力学性能。应用市场：本项目的研究意义在于提升铝合金产品的性能，降低其制造成本，从而推动铝合金在汽车轻量化、新一代通讯设备等领域的扩展应用。主要应用领域包括：(1)汽车结构件，已成功运用该技术制备了汽车涡轮增压器叶轮、大巴车骨架接头、制动卡钳体、发动机支架、气室支架等产品。(2)通讯设备壳体，已成功运用该技术制备了4G基站腔体、微波滤波器腔体等产品。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：南京工业大学

成果简介：本成果瞄准地面运载装备电驱动与发电动力源系统、装备智能伺服作动系统对高功率密度电机的迫切需求， 研究轴向磁通电机高功率密度及其高效控制技术， 突破了传统装备电机系统电磁负荷极限， 实现了电机本体功率密度4kW/kg 技术指标，为提升装备动力与作动系统小型轻量化提供技术突破口，实现装备多维能力跃升，为信息化、智能化应用提供技术支撑。1.额定功率密度 4kW/kg，峰值功率密度 8kW/kg，最高效率达到 97.5%， 100kW功率等级最高转速可达到 15000rpm；2.较传统径向永磁电机， 同规格平台永磁体用量减小 30%，电磁有效材料减小 30%，整机体积重量减小 40%，轴向长度缩短 250%。技术成熟度 6-7 级，可开展孵化转化。成果可用在各类轻型、中型、重型运载装备分布式行走驱动系统和发电系统、空天装备推进系统等领域。