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中科院重庆绿色智能研究院高精度密度仪案例

       经过严格的招投标流程,百荣精密仪器设备有限公司顺利中标中国科学院重庆绿色智能技术研究院高精度密度测试仪项目,中科院重庆研究院旗下“智能制造技术研究所——表面功能材料及工程研发中心”主要研究汽车、航空航天、兵器及电力通信等领域装备/机械部件的特定服役工况,研究开发装备自润滑耐磨防护、仿生超疏水自清洁防结冰、减阻降噪等新型功能涂层材料及表面工程技术。
       
       本次招标对密度测试仪器的精度要求非常高,因此我们本次采用的是日本原装进口高精密主机机型BR-200N,该机型具有0.0001g/cm3的高精度、高稳定性,全自动砝码校正,环境自动调节功能。能瞬间显示密度值,测试准确、快速、高效,专门为微小产品密度测量和新材料研究开发而设计,符合ASTM D792、 ASTM D297、 GB/T1033、GB/T2951、 GB/T3850、 GB/T533、 HG4-1468、 JIS K6268、 ISO 2781、ISO 1183、GB/T4196等标准规范,属于目前国际固体密度测试领域顶级配置机型,非常适合新材料研究开发、微小型产品密度测量、科研重点实验室、国家第三方检测机构使用。
       
       在经过与研究院工程师的详细测试要求沟通和我方仪器方案详细阐述后,百荣收到了研究院寄来的产品样品,按照测试要求分别对样品进行整体测试、局部分解测试,分析样品成型时不同部分的密度构成情况,经过对同一批次样品的多次重复测试,所得的测试数据重复性良好,结果精确,符合研究院所提供的理论数据要求及工艺流程的密度分布特点,由此百荣所提供之测试方案,已经提供了非常充分的适用性证明,最终获得了研究院工程师的一致认可与信赖。
       
智能制造技术研究所——表面功能材料及工程研发中心
一、中心简介 
 
    表面功能材料及工程研发中心主要针对汽车、航空航天、兵器及电力通信等领域装备/机械部件的特定服役工况,研究开发装备自润滑耐磨防护、仿生超疏水自清洁防结冰、减阻降噪等新型功能涂层材料及表面工程技术。中心现有研究人员11名,其中研究员(博士生导师)1名,副研(硕士生导师)1名,助研3名,研实员2名,技师1名,研究生3名。中心目前正承担国家基金、国家高技术配套、重庆科技支撑重大项目、中科院“西部之光”及自润滑耐磨多功能一体化涂层材料产业化项目等共8项,总经费300余万元。截至2013年9月,已为60余家企业“零成本”技术/产品服务,提供台架考核样品70余批次,定型产品8种(正式签订合同,市场销售产品3家)。 

二、主要研发方向 
 
    方向一:轻合金表面防护涂层材料技术:本方向针对装备制造业轻合金(镁、铝及钛)重要零部件的关键技术难题,开展多工况(磨损、腐蚀等)耦合作用下轻合金损伤行为与失效机理研究,开发高性能纳米结构(多层、梯度、复合、特殊表面织构化等)涂层的设计、制备、摩擦学性能研究及产业化推广。 
 
    方向二:装备自润滑耐磨功能一体化涂层材料技术:本方向针对特定装备使用工况下机械传动部件间存在的摩擦、磨损、烧蚀、腐蚀及润滑密封失效等关键技术难题,研发具有自润滑耐磨、高承载、抗冲击、高温抗烧蚀及防粘等多功能一体化涂层材料技术及其产业化推广。 
 
    方向三:仿生超疏水自清洁涂层材料技术:本方向针对航空、电力及船舶领域防结覆冰、减阻降噪的迫切需求,开展微-纳米双重织构聚合物超疏水涂层材料的可控构筑,以及多因素耦合下自清洁涂层结冰/脱附表界面行为与海洋减阻降噪机理研究,推进新型自清洁涂层材料技术工程应用示范及产业化推广。

三、标志性成果 
 
  研究1组:轻质镁合金表面防护涂层材料技术 
 
  针对镁合金应用中存在的“磨蚀失效”难题,在中科院“西部之光”项目资助下,研究人员提出高承载、自润滑减摩与耐蚀功能一体化膜层体系设计理念(图1),并制备Al/AlN/CrAlN/CrN/MoS2梯度涂层(图2)。研究表明:镁基体硬度提高近20倍(图3),其涂层具有优异自润滑特性、磨损率仅为镁基体1/140(图4)、腐蚀速率仅为镁基体1/136(图5);镁基材表面腐蚀降解严重,而梯度涂层表面平整致密,展现良好耐腐蚀特性(图6);相关研究成果发表于Vacuum(2014,101:171-176)。


研究2组:装备自润滑耐磨功能一体化涂层材料技术 
 
  针对重庆及西南地区装备制造业的性能提升及产业化升级需求,研发人员已开发出系列自润滑耐磨、高承载、抗冲击、高温抗烧蚀、防粘等多功能一体化涂层材料,显著提升相关企业产品的市场核心竞争力,取得了节能降耗的经济及社会效益。截至2013年9月,已为重型装备、兵器、汽车、煤矿、纺织、电子、油田/化工等领域60余家企业“零成本”技术/产品服务,提供台架考核样品70余批次,定型产品3种:XXX工业打印机机架减摩涂层(下图1)、XXX活塞自润滑耐磨涂层(下图2)及XXX轴/活塞柱耐磨防护涂层(下图3)。 


 
研究3组:仿生超疏水自清洁涂层材料技术 
 
  研究人员采用传统涂层固化工艺,利用一步成膜法于铝、铜、钢及玻璃等基材表面制备聚合物纳米纤维微-纳米双重织构超疏水自清洁涂层材料,其涂层于水下运动体及输电导线表面表现出良好减阻降噪、自清洁防结冰效果(图10),涂层与基材结合强度高,且具备优异耐高低温、耐酸碱介质、耐紫外气候老化等工程应用性能(图11)。相关研究成果已申报国家发明专利5件(授权3件),并发表于Advanced Materials等期刊。现与XXX电力公司合作研发“自清洁防结冰玻璃绝缘子”及其工程应用示范推广(图12)。 


 

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