2005高校技术成果(7)

2020-02-20 17:50

项目介绍:

该系统面向轻工、食品、医药、化工等连续生产型企业,涵盖企业生产过程测控的主要环节,系列产品包括各种物料秤量系统、小流量精确控制系统、生产数据实时采集系统、能源检测与控制系统、质量数据实时采集系统、工业电视监控与生产调度指挥系统等。可为企业提供生产过程彼磕 控制、生产控制实时采集、生产成本核算、生产指挥调度等各种功能。轻工、食品、医药、化工等连续生产型企业。可实现年产值8000万、利税1500万的市场价值。〈br>我公司在工业计算机应用系统领域具有坚实的技术基础和行业应用基础,已形成年产数百台套批量生产的规模。该系列产品在十余年的开发应用中已推广近百套数千台,为企业创造了数亿元效益。项目成果先后获四川省、中科院科技进步一、二等奖,列为全国新产品重点推广产品。 目前具有30多人的研发和营销队伍。实验设备先进完备。

(中科院上海分院)

GH032型高动率脉冲发生器

GH032型高动率脉冲发生器是采用国际先进技术设计并选用进口的高质量的元器件,按国际标准制造而成的智能型电子设备。该设备具有工作稳定、性能可靠、操作方便等优点。

该设备主要用于各种飞行时间质谱汁系统,脉冲式地引出离于和电子。系统中的脉冲电源负载,电容值通常在10PF一100PF之间。脉冲发生器可由时序系统或各种脉冲光源同步输出的TTL电平触发。

目前,GH032可选择输出四种波形高压脉冲:即脉冲宽度和延迟可调的正、负脉冲。高压脉冲幅度调整,由外接直流高压电源(0±2000V)控制(该直流电源也可内置,但造价较高)。

这种电源的特点是:输出的脉冲开关时间短、脉冲幅度变化范围宽(0± 2000V)、重复频率南(10KHZ)

技术参数:

环境温度:5—40℃ 相对湿度:≤80%

电源电压:单相交流220V,允差±10% 电源频率:50Hz,允差±1%

脉冲幅度:0—±2000 V、脉冲宽度:500ns—4000LLs 脉冲开关时间:tr ≤ 170ns、tfv1 ≤ 170ns

重复频率(PRF):0—10KHx 最大平均功率输出:5w 峰值功率输出:16Kw 外触发:TTL电平

外触发后高压脉冲最小延迟:-200ns 重量:1K8

体积:12532703160(览3深3高)

(中科院上海分院)

光盘母盘玻璃基片

一、趋势判断和需求分析

国内外现状、水平和发展趋势(含知识产权状况和技术标准状况):

近十年来,光盘作为信息存储的媒介和载体,在全球范围内已形成巨大的市场和产业规模,成为标志性的激光光电子技术应用的消费电子品产业。本项目主要研究光盘复制生产产业链使用

的光盘母盘玻璃基片生产和流通环节的新技术和新工艺。与早期的光盘母盘复制生产线不同,当今的光盘母盘复制生产线除了高度自动化、智能化以外,针对生产不同的光盘规格,如主要的声频、视频光盘CD唱片,VCD,DVD5/9/10影碟片,大量作为信息存储记录、读写的计算机用光存储介质,从CD。ROM,CDRW到最新的DVD—R,DVD—RW光存储盘片,已形成非常庞大的应用市场,产品技术和专用设备、原材料供应服务体系。

光盘是基于高保真的复制技术规模化大批量生产的。基本的制作流程包括:节目源和信息的数字化编辑;光盘母盘刻录;光盘压模的电铸复制,光盘注塑复制成型、反射膜蒸镀和后期印刷包装等工序。

光盘母盘刻录是由聚焦的激光束在涂有光刻胶/玻璃基片的光盘母版光学玻璃基片通过高精度的光学平面粗磨、精磨抛光的光学加工、超净清洗,得到高精度尺寸、高光洁度、洁净度的玻璃基片,作为光盘母盘的基片再经过涂布光刻胶、烘干坚膜,供光盘母版激光曝光刻录、显影,得到表面有信息凹坑的光刻胶光盘母版,电铸成金属镍模版,由金属模版大批量注塑各种光盘制品。因而,光盘母盘的母版制作技术和质量精度是光盘产品和技术的关键核心,光盘母盘玻璃基片是整个产品生产链的起点,是国际光盘制造业最重要的质量控制点之一,也是采用新技术、新工艺非常活跃的热点。

母盘玻璃基片的表面抛光的精度和重复使用次数,玻璃表面质量和稳定性都是产业应用的重要指标,现在光盘母盘刻录系统要求在玻璃基片上刻制特殊标记、批号、质量控制等条码。而且要求刻蚀在玻璃基片的体表面内或反面 经济建设和社会发展需求;

九十年代后期的DVD光盘技术迅猛发展,进一步促进了专业化的光盘产业原材料、设备供应、技术服务体系和标准快速细分。近几年来,光盘母盘玻璃基片随着光存储产业规模和光盘制品产量不断扩大,规格品种也随光盘专用设备制造商所提供刻录系统也各不相同。从全球光盘产业的产品技术和贸易趋势来看,国际上光盘产业新的供应、销售流通模式和标准已成为我国作为光盘生产企业新一轮发展的巨大的成本负担,尽管我国作为光盘制品生产大国和消费大国,大量的原材料、辅料和专用设备依赖进口,要化费数千万、上亿美元的外汇资金。另一方面,随着进入WTO,世界制造业迁移,需要按国际化模式和标准来组织生产各类种光盘制品,研究产业应用需求,形成有我国特色有利于形成自主技术产品和产业服务体系的标准。以应对国际先进国家的贸易壁垒和垄断。科学技术价值、特色和创新点。

传统的玻璃基片刻蚀需要使用掩模喷砂、或化学药剂蚀刻。譬如在玻璃上刻蚀表记,必须先做模板,然后用酸腐蚀出凹陷,其缺点是手续烦琐刻出的表记边缘毛糙,刻蚀过程中留下的污水要进行处理,还有大量环保问题。迄今为止。我们的光盘母盘基片的生产过程中还是采用这个方法。

以二氧化碳激光器或者Nd:YAG固体激光器为光源的各种激光打标机,它们可以在各种金属和非金属上打标,但是在玻璃上打标,总是留下很大的遗憾,通常情况下,人们总会认为,二氧化碳激光可以在玻璃上打出痕迹,如果封离型二氧化碳光斑较粗,不能达到要求,那么进口的射频C02激光器应该会有很好的效果,但是事实证明后者的效果也不好,刻出的标记很粗糙,而且,最大限度也只能标刻一些细小的字母,不可能刻蚀出大面积的花纹或者条型码。因为它会使玻璃表面发生炸裂现象。

本课题提出的新一代的激光数字化蚀刻系统包合:短脉冲激光精密刻蚀防伪技术,就是要改变迄今为止还在使用的传统的喷砂方法和化学腐蚀法,也取代了使用二氧化碳激光标刻机,进口射频C02标刻机所产生的一系列缺陷。利用短脉冲激光精密刻蚀技术,在玻璃表面刻蚀各种图案或条形码在激光加工行业也是首次尝试,它的应用范围很广,一方面我们主要用于光盘母盘表面条形码和商标的刻蚀。也可以用于高级防伪微刻蚀各种材料,如汽车牌照、护照签证等,是国际上激光精细加工应用新的发展趋势。 二、研究内容和技术关键

课题研究的总体目标和创新点,主要内容及所需要解决的技术关键。 l.课题研究总体目标

研究国内外光存储光盘制造产业最新的发展趋势,瞄准国际光盘产业市场的要求和企业技术

进步的需求,解决扩大产品外贸发展的技术瓶颈为主要目标,进行产业应用的激光束精细加工技术和工艺研究。为更好地促进我国生产的新型的光盘母盘破璃基片,按国际产业标准加工制造、包装、流通。面向不同供应商的光盘母盘刻录系统设备所需的光刻胶光盘母盘用新型玻璃基片市场需求的不断增加,通过研究光盘母盘表面和内部刻蚀的超短脉冲激光精密数控刻蚀系统。研究并解决光盘产业大量需求的易耗性光盘母盘玻璃基片表面和体内精细刻蚀新技术、新工艺,促进新一代标准的光盘母盘玻璃基片进入国内和国际市场,形成新的经济增长点。 2.创新点

利用超短脉冲固体激光技术,在非金属表面或者亚表面刻蚀图像逼真,细腻的精细图案标、批号和条形码。

为非接触式、表面无损伤的激光精细加工技术。

本项目技术解决表面无损的激光亚表面精细刻蚀和成像技术的关键和难题,在光盘母盘玻璃基片生产制造企业中应用,满足光盘产业链企业对母盘玻璃基片亚表面刻蚀图案或条形码技术的行业需求,形成具有自主知识产权的新技术、新产品,将吸引国际光盘产业专用耗材贸易商和终端用户,为赢得新的国际用户和新的经济增长提供技术支撑,为创汇作贡献。 五轴联动的高精度光学机械系统:

高速扫描振镜技术和三维工作台相结合,保证加工的精度和速度,保证二者的灵活性和空间定位精度。

3.精密设计的软件系统

软件是整个系统的灵魂,它所控制的每一部位,都要达到非常高的要求,共分为二大部分: 图形处理软件

能识别所要求的图稿,如:DxF文件,BMP文件,JP0文件,PLT文件等。 根据要求设置参数,包括层数,表面密度,棱边密度,缩放,平移,旋转等。

表面分布的点云能真实表现图形的模型,能展示点云效果,点云输出的优化路径,使五轴联动的高精度光学机械系统的二维扫描振镜和X,Y,Z三维工作台能按最节省的加工时间,速度运行,达到高效快速要求。

具有网络点云的输出,点云产生的输出可以是联网的2台电脑,不受距离和空间的限制,可以在同一个图形里分别增加其他图形及随意按排位置。 控制软件

X,Y,Z轴三维位移,控制激光脉冲的输出,调整运动速度,自动控制激光焦点位置,自动控制模块的位置,扫描振镜控制和工作台范围的边界处理。

特色:首次尝试利用短脉冲固体激光在玻璃表面及亚表面刻蚀出精致的图案。 短脉冲激光精密刻蚀技术分四大部分。 (1)脉冲激光光源是以高重复频率的ND:YVo固体倍频激光器为主,脉冲频率超过100次/秒,而利用高精度调Q技术把激光脉冲脉宽控制在极小范围内。目前为止,在国内市场上还没有类似的使用固体倍频激光器在玻璃表面及亚表面刻蚀的设备,因此本项目作为首次尝试,也是一种创新。

(2)为了达到高精度,高重复频率的刻蚀目的,我们选用的激光传送装置将是一套由高速扫描振镜技术和高精度三维工作台相结合的传输技术。振镜只能控制在一个小范围内运动,它主要保证刻蚀的精度和速度,而大范围的运动,就要通过高精度三维工作台的运动来实现。关键技术是五维运动控制技术的默契和传输的精度。 (3)图形制作软件和接口软件

通过对各种图象软件的识别,接合,编辑,卷曲,修补后自动转换成激光刻蚀机能识别的软件,然后直接输出。

(上海科学院)??

二、新材料、建材 (37项)

聚苯胺塑料电池

聚苯胺塑料电池,是用聚苯胺为电极材料而制作的一种新型导电高聚物电池,由于它比传统的各种二次电池均轻,成本低,采用了水溶液体系为电介质,所以聚苯胺电极具有经久耐用,防腐性好,电流密度大等特点。主要指标为:电池电压:1.3V-9V,电容量:20AH/kg-50AH/kg;电池充放电次数:高于70次,可标准化为100次;电池的库伦效率:高于85%。

(扬州大学)

以粉煤灰为主要原料开发 球型轻质多孔生物滤料

本项目是以粉煤灰为主要原料,添加特制的发泡造孔剂,经造粒成型、高温烧结,制备成表面粗糙、比表面积大、空隙率高、外表坚硬的陶粒。能处理可生化的有机工业废水、生活杂排水、微污染水源水等,还可在给水处理中取代石英砂、无烟煤等用作过滤介质,同时可对已经经过污水厂二级处理工艺后的水作深度处理。本产品与传统的生物滤料相比,不仅具有质地轻、化学稳定性好、强度适宜、表面粗糙易挂膜等优点,而且微孔发达(比表面积大于4平方厘米/克),分布合理,平均微孔直径为-200微米,非常适合微生物的接种、驯化、繁殖生长。耐冲洗、不堵塞,具有良好的物理、化学和水力特性,可适应于不同污水净化的要求。污水处理中使用这种滤料,集过滤、生物吸附和生物氧化为一体。由于该滤料比表面积大,可积累高浓度的微生物量。高浓度的微生物使暴气生物滤池的容积负荷增大,去除率高,单位体积污水处理效率比常规滤料提高4-6倍,可以满足环保排放标准。

(上海应用技术学院)

新型水性防锈剂

近年来,随着工业的不断发展,对于机械设备用的防锈物的需求也越来越大。同时,由于全球的环境问题越来越严重,所以防锈物所产生的环境问题也已经引起了人们的关注。

本技术提供了一种既对环境友好,而且防锈效果和储存稳定性比国内外同类产品更好的绿色环保型长效稳定的水性防锈剂,能适用于交通工具、桥梁、储藏、管道、机械设备等设施件钢材的防锈,同时又对环境保护及工厂大批量生产提供了良好保障。已申请专利。

生产本产品一千公斤,预计需成本三千元,可获得纯利润两千元,可取得较好的经济效益,并且避免了常用油性防锈剂使用汽油、二甲苯、亚硝酸盐对环境的污染,所以又具有巨大的社会效益。本技术的投产只需要一间车间,500升的反应釜,搅拌器以及一些必要的容器,一次性投资两万元便可批量生产。

(上海应用技术学院)

新型玻璃防雾剂

生活中常会遇到汽车的挡风玻璃、浴室的镜子、光学仪器的镜头、眼镜片和玻璃或塑料大棚顶等光洁表面,因水汽和温差而积雾。它会影响到司机的观察,甚至导致车祸;或者影响人们的观察,影响大棚的采光,造成种种不便。本发明从防雾功能的关键原料入手,采用多种表面活性剂配合使用,添加了改性的天然高分子材料。它与表面活性剂有很好的配伍性,又有很好的成膜性,可延长防雾剂作用时间。

使用本产品少许,均匀喷涂到玻璃或镜子表面,能使其表面不再起雾,深受司机们欢迎。喷

涂一次,防雾时间可达十余天,即使在恶劣的环境下也能保持十天以上的清晰透亮。本产品同时还具有自清洁和防静电的功能。

制造本品成本价每250mL或300mL在5-7元左右,市场零售参考价在35-40元左右,可取得良好的经济和社会效益。所需的设备简单(搅匀设备、灌装设备等),所需场地200m[~2] 左右,所需投入资金大约为10-15万元。

(上海师范大学)

新型纳米复合抗菌剂

该新型无机-有机纳米复合抗菌剂结合了无机抗菌剂和有机抗菌剂的优点,又分别克服了这两类抗菌剂的不足之处。抗菌剂颗粒平均粒径在30nm左右,容易与一般细菌、真菌发生作用。抗菌能力较强,经广州微生物检测中心测试,具有较强的抗细菌(大肠杆菌、金黄葡萄球菌),抗真菌(白色念珠菌)作用,特别是对环境致癌物(黄曲霉菌)也有较强的防霉作用。热稳定性好(300°C),制备方便。可按1%-2%的比例添加到各种材料中,制备成相应的抗菌材料。该纳米复合抗菌剂在塑料、建材、涂料、陶瓷、公共卫生以及日常生活用品等领域有很好的应用前景。

本成果已通过上海市科委组织的专家鉴定。鉴定意见为:抗菌剂具有创新性,并达国际先进水平。实验室制备技术成熟,与企业合作试验生产抗菌涂料和乳胶漆的工作正在进行中。生产场地大约需要50平方米,生产和基本检验设备大约需要投资50万元。若按年产10吨的规模,预计每吨的利润不低于5万元,有较好的经济效益。

(上海师范大学)

高性能无机抗菌材料

本项目是由无机材料作载体与具有抗菌性能的金属离子按一定的配比及加工方法配制而成的。将高性能无机抗菌材料作为填充成分,结合原有的加工工艺便可制成各种无机抗菌制品。是通过产生活性氧以及与细菌接触时杀死细菌。可杀灭细菌、真菌、霉菌、藻类等微生物,有效率高达99.9%,并通过有关权威部门技术和毒理测试报告,不会对人体和环境产生危害,符合国家卫生标准。

(南京航空航天大学)

高耐磨尼龙纳米复合材料

尼龙因具有力学性能优良、耐磨性好、加工制造简便等特点,而广泛用于工业部件、配件的制造。采用纳米无机粒子对其进行耐磨改性,不仅可以提高耐磨性、使用寿命,而且还可使其综合力学性能、耐热性能得到提高,在电动工具、轴承及其它工业配件领域进一步拓展其应用范围,具有很好的市场前景。

主要技术指标:在纯尼龙的基础上,摩擦系数降低0.5~1.0倍;力学强度提高30~50%;热变形温度提高20~30C。

投产条件:高速混合机、双螺杆挤出造粒机。

(浙江工业大学)

无纺布用增强乳液

鞋衬、箱包衬里用无纺布的增强乳液,国内大多使用德国巴斯夫生产的乳液,其产品价格昂


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