大连理工大学科技成果——KDP晶体微纳潮解精密与超精密加工理论与技术
第八届“上银优秀机械博士论文奖”获奖论文
第３０卷第１期中国机械工程V o l．３０㊀N o．１２０１９年１月C H I N A M E C HA N I C A LE N G I N E E R I N G p p．１１８Ｇ１２５第八届 上银优秀机械博士论文奖 获奖论文㊀㊀第八届 上银优秀机械博士论文奖 于２０１８年１１月１０日在中国机械工程学会年会上颁发. 上银优秀机械博士论文奖 由台湾上银科技股份有限公司和中国机械工程学会共同设立,旨在提升中国制造技术的水平,加强高层次创造性人才的培养工作,鼓励创新精神,提高中国机械工程及其自动化领域博士生教育的水平;激发与鼓励中国青年学子投入机械工程及其自动化领域研发及创意应用,培养优秀机械工程人才,增进企业界与学术界间的互动,进而促进机械工业技术的提升与创新.本届 上银优秀机械博士论文奖 共评选出金奖论文１篇,银奖论文２篇,铜奖论文３篇,优秀奖论文５篇,佳作奖论文１０篇,特别奖论文３篇.其中,上银优秀机械博士论文奖特别奖为本届起新增的特设奖项,由上银科技卓永财董事长提议设立.该奖项专为奖励非原９８５高校在机械制造领域,特别是在机床或其基础零部件,以及基础制造工艺的研究方面取得优秀成果的博士论文. 上银优秀机械博士论文奖 设立８年来,影响力越来越大,推动了一批青年学者在机械工程及其自动化领域做出了非常有创新性的研究业绩.序号奖项论文概述１金奖论文名称:C F R P低损伤钻削制孔关键技术研究作㊀㊀者:付㊀饶㊀㊀毕业学校:大连理工大学㊀㊀指导教师:贾振元㊁王福吉㊀㊀轻质高强碳纤维增强树脂基复合材料(C F R P)是运载装备减重增效的优选材料.此类材料构件的装配连接需加工大量连接孔,且制孔损伤容限要求苛刻,但C F R P制孔易在出口区域产生严重损伤,这制约了C F R P的应用.本文建立了C F R P切削加工中单侧弱约束区域材料的单纤维切削和刀具/纤维接触的理论模型,表征了钻削出口材料的切削过程,揭示了单侧弱约束区域纤维㊁树脂及界面的细观去除行为,得到了合理控制切削力㊁抑制钻削出口损伤的理论依据.揭示了温度对C F R P单/多向层合板切削性能的影响规律和钻削C F R P单/多向层合板出口区域的温度分布特征,得到了合理抑制切削温度影响的依据.基于上述两方面研究,提出了 反向剪切 C F R P切削损伤抑制原理,发明了具有反向剪切功能的微齿结构,开创了微齿剪刀切削的钻削刀具设计思想,形成了微齿钻削刀具的设计方法,发明了系列化微齿钻削制孔刀具,实现了C F R P低损伤钻削制孔.提出了在入口侧控制吸入气体的逆向冷却钻削制孔工艺,可控制并降低钻削温度,有效抑制了制孔损伤.刀具和工艺关键技术已应用在多家航空航天企业,为我国航空航天等领域高端装备C F R P构件的研制提供了支撑.２银奖论文名称:基于模态局部化的弱耦合谐振式加速度传感器敏感机理研究作㊀㊀者:张和民㊀㊀毕业学校:西北工业大学㊀㊀指导教师:苑伟政㊁常洪龙㊀㊀微机械加速度传感器在航空航天器的惯性导航㊁地球物理勘探㊁工业与消费电子等领域有着广阔而重要的应用需求,然而,当前国内外的微机械加速度传感器的精度极限受到了微加工技术与检测技术的双重限制而不能大幅提高,因此,发现新的敏感机理成了提高精度㊁突破瓶颈的一个重要途径.本文首次提出将模态局部化现象引入惯性传感器研究,探讨基于模态局部化的弱耦合谐振式惯性敏感新机理,研制基于该机理的加速度传感器.主要成果包括:弱耦合谐振式加速度差分敏感技术,实现了加速度对串联谐振器的差分扰动,提出幅值比检测方法,其灵敏度是传统频率检测法灵敏度的３０２倍,且对封装压力㊁环境温度等易变参数的鲁棒性提高一个数量级;多自由度串联谐振式传感器工作点可调节技术,利用静电负刚度效应消除加工误差造成的结构失衡,实现了工作点可调的工作模式,显著提高了传感器的使用灵活性;模态局部化传感器的大量程线性化实现方法,提出多模态幅值比和的新型输出方式,将模态局部化传感器的线性化量程提高一倍以上;非对称耦合谐振器的馈通信号抑制技术,采用负电流补偿技术减小驱动馈通,大幅提高了幅值频率检测精度.８１１续表序号奖项论文概述３银奖论文名称:级间液压机械双反馈新原理及其在大流量控制阀中的应用研究作㊀㊀者:刘建彬㊀㊀毕业学校:浙江大学㊀㊀指导教师:杨华勇㊁谢海波㊀㊀多级流量阀以液压反馈㊁机械反馈㊁液压跟随以及电反馈等单一级间反馈方式实现先导阀芯对主阀芯的位移控制.随着流量阀应用需求日益提高,探索级间多反馈原理,综合利用各反馈方式的优点,克服单一反馈方式的局限,对高性能流量阀进行深入研究势在必行.本文针对流量阀级间双反馈新原理及应用展开研究.提出了级间液压机械双反馈新原理,双反馈作用互补,使双反馈液压阀具备结构简单㊁密封数量少㊁控制区间宽度大等优点;提出了主阀芯上的带通油孔的减振尾结构,可通过液流冲击作用抵消开启方向的液动力,进而改变阀芯液动力的方向,同时降低液动力幅值;创新设计了先导阀芯尾部的快关阀口结构,快关阀口在先导阀芯关闭至一定开度时打开并直接连通负载口与控制腔,加快控制腔压力的飞升过程,提高两阀芯的关闭速度;级间液压机械双反馈原理大流量负载控制阀样机在汽车起重机变幅系统中的应用试验结果表明,其各项技术指标均达到或超越了相应型号进口垄断负载控制阀.４铜奖论文名称:聚合物微结构成形的介观尺度效应及其本构建模作㊀㊀者:邓宇君㊀㊀毕业学校:上海交通大学㊀㊀指导教师:林忠钦㊁傅铭旺㊀㊀具有表面微细功能结构的聚合物薄膜产品的表面微细功能特征尺寸多在１０~５００μm,其成形加工属于典型的介观尺度制造范畴.随着成形特征尺寸降低至介观尺度,聚合物材料的屈服应力和弹性模量等力学参数呈现出强化的趋势,具有尺度效应.传统的聚合物材料本构模型,无法准确预测聚合物材料介观尺度变形行为,难以指导聚合物表面微细功能结构加工的工艺设计和优化.围绕聚合物介观尺度效应问题,本文研究了宏观尺度下聚合物材料的力学性能,搭建了考虑应变率影响的弹黏塑性模型;开展了不同厚度的聚合物薄膜微弯曲实验,研究了介观尺度下聚合物材料的尺度效应规律,并为了描述介观尺度下聚合物的变形行为建立了应变梯度弹黏塑性本构模型;建立考虑考虑尺度效应的聚合物变形仿真分析的有限元模型;实验分析了聚合物表面微细压印成形中的尺度效应现象,探索了聚合物表面复杂结构大面积微细辊压成形的可行性.５铜奖论文名称:仿生微纳结构黏附机理及其面向智能拾取的黏附传感一体化设计作㊀㊀者:胡㊀鸿㊀㊀毕业学校:西安交通大学㊀㊀指导教师:邵金友㊁丁玉成㊀㊀如何实现微纳仿生黏附结构的批量化制造㊁增强黏附材料的表面适应性㊁感知界面的黏附状态是制约仿生黏附结构工程应用的关键难题.本文以 蘑菇形 微纳仿生黏附结构的规模化制造技术开发为基础,围绕仿生黏附结构的黏附机理及其增强机制,黏附传感一体化设计等内容开展了系统的研究工作,为智能拾取机械手开发提供了新途径.主要研究内容如下:①提出了基于预制结构电场诱导的微纳仿生黏附结构制造新方法,利用电场驱动的材料流变生长和界面润湿效应,实现了异型仿生黏附结构的可控制造.②建立了基于变厚度薄板大挠曲变形的脱黏力学模型,量化了真空效应与摩擦力对法向黏附力的贡献,实现了黏附结构的优化设计.③提出了以 蘑菇形 结构为接触单元的离散支撑多级结构(dＧD A F),通过引入可弯曲薄膜基底,有效提升了粗糙表面的黏附强度.④设计制造了具有接触状态感知功能的自传感黏附结构,实现了界面黏附与界面状态监控的一体化集成,为智能机械手开发提供了新途径.⑤提出了气压调控的黏附/脱附控制方法,开发了智能拾取机械手,实现了多种典型物体的智能抓取和释放.６铜奖论文名称:K D P晶体修复用球头微铣刀及其对表面质量影响的研究作㊀㊀者:陈㊀妮㊀㊀毕业学校:哈尔滨工业大学㊀㊀指导教师:陈明君㊀㊀磷酸二氢钾(p o t a s s i u md i h y d r o g e n p h o s p h a t e,K D P)晶体是核聚变装置中必不可少的光学元件,但K D P晶体在连续高能激光打靶和超精密加工时会产生微缺陷点,需要对其进行及９１１第八届 上银优秀机械博士论文奖 获奖论文续表序号奖项论文概述时处理.然而,由于K D P晶体的软脆特性,在微铣削修复缺陷点时,容易在修复曲面出现脆性点及耕犁效应区域.以有限元仿真铣削过程中的切削力㊁微铣刀和K D P晶体切削区最大拉应力为球头微铣刀几何参数优选的主要评价指标,获得了几何参数对K D P晶体微铣削质量的影响规律,并优选了法向前角㊁法向后角和刀刃钝圆半径.通过自制和商用微铣刀的切削对比实验验证了所设计球头微铣刀的切削性能.结合切削过程中切削厚度㊁最小切削厚度和切削力之间的周期性,建立了切屑形成的理论预测模型,得出微铣削K D P晶体的最小切削厚度.随着刀刃钝圆半径的增加,最小切削厚度呈增长趋势;当每齿进给量与刀刃钝圆半径的比值小于０．５时,微铣削加工中存在剧烈的尺寸效应.通过分析球头微铣刀铣削K D P晶体过程中的切削力㊁切削比能㊁所加工微槽及切屑形貌,获得了球头微铣刀铣削K D P晶体过程中尺寸效应㊁塑性域及脆性域铣削参数范围,优选了铣削参数.所加工的高斯曲面粗糙度R a值均小于３２n m,满足激光打靶要求,从而验证了自行研制球头微铣刀和优选铣削参数的合理性.７优秀奖论文名称:超导磁力与液膜力复合轴承的应用基础研究作㊀㊀者:许吉敏㊀㊀毕业学校:西安交通大学㊀㊀指导教师:袁小阳㊀㊀论文以液氢液氧火箭涡轮泵为应用背景,将超导磁悬浮技术与流体支撑技术引入到涡轮泵轴系支撑中,提出了新型超导磁力与液膜力复合轴承.围绕磁液两种力场的物理复合㊁结构实现及复合轴承的服役性能和模拟涡轮泵工况的高速试验等重要应用基础问题,开展理论和试验研究.取得的创新成果有:针对高速和可重复使用火箭涡轮泵给出了磁液优势互补㊁启停磨损与高速振动稳定性较优的复合轴承设计;研究了先进的超导瓦块制备工艺技术,为超导磁液复合轴承构建提供了高性能关键组件,悬浮力密度最高约为１２．４N/c m２,达到了国内外先进水平;建立了以微小间隙为特色的超导磁力仿真研究和测量体系,为复合轴承的磁力设计奠定了理论和物质基础;建立了复合轴承热黏磁性能分析模型,研制了高速立式试验台,开展了最高转速１００００r/m i n的试验研究,验证了磁液复合的可行性和先进性.论文形成了复合轴承设计技术基础㊁复合轴承制造技术基础㊁超导磁力理论与实验技术基础㊁复合轴承计算与试验的成套工程技术基础,为复合轴承在我国新一代高速㊁可重复使用火箭涡轮泵的应用奠定了基础.８优秀奖论文名称:动轴变速齿轮传动理论及应用作㊀㊀者:郑方焱㊀㊀毕业学校:武汉理工大学㊀㊀指导教师:郭孔辉㊁华㊀林㊀㊀目前齿轮理论以定轴传动为基本点,规定两齿轮轴线的相对位置在传动中不变.若假设齿轮轴线相对运动,可得到动轴齿轮传动.本研究提出动轴齿轮传动的基本假设,尝试建立动轴变速比齿轮传动理论体系.①传动原理:提出动轴齿轮传动基本概念,将传动中轴线夹角和偏置定义为主动轮转角的函数;建立动轴齿轮传动的基础椭球面坐标系,研究瞬轴面㊁横断面与轴向面的几何性质,讨论点啮合空间齿轮传动的节曲面.②几何设计:研究线接触共轭齿面的产形原理和方法,研究产形轮的几何性质,提出产形轮齿面的自由构造方法,推导线啮合共轭齿面的方程,应用于线啮合齿轮传动设计;研究点接触共轭齿面的产形原理和方法,建立产形轮的运动标架和位姿,推导空间点啮合共轭齿面方程,应用于空间点啮合齿轮传动设计;研究基础齿条齿面的自由修形原理和方法,推导局部修形齿面方程,开发修形设计软件.③加工制造:建立能适用于众多工艺类型和机床形式的齿轮展成法制造联动数学模型,研究插齿和铣齿非圆齿轮的联动模型,开发各类齿轮制造软件平台.④传动机构:提出动轴齿轮传动机构的概念,研究单级和二级变中心距齿轮传动,开发非圆齿轮系列分割器产品.０２１中国机械工程第３０卷第１期２０１９年１月上半月续表序号奖项论文概述９优秀奖论文名称:石英玻璃的高效可控精密磨削机理研究作㊀㊀者:王㊀伟㊀㊀毕业学校:山东大学㊀㊀指导教师:王㊀军㊁姚㊀鹏㊀㊀本文针对目前石英玻璃光学元件加工效率低,塑性域磨削难以实现的问题,研究了石英玻璃的高效可控精密磨削机理.①通过室温和高温纳米压痕实验研究了温度对石英玻璃变形和裂纹扩展机理的影响.室温下石英玻璃的微观结构不致密,且裂纹容易成核扩展,塑性域加工困难.在高温下石英玻璃的力学性能得到改善,适于塑性域加工.②建立了单颗磨粒划擦石英玻璃的弹性应力场解析模型,研究了裂纹成核位置与序列及其对材料去除机理的影响.在划擦过程中,中央裂纹最先成核,其深度决定了材料的裂纹损伤深度.侧向裂纹㊁赫兹裂纹和径向裂纹交织扩展,引起材料的脆性域去除.③建立了单颗磨粒划擦原始损伤表面的裂纹失稳扩展临界函数,研究了石英玻璃表面微裂纹损伤的可控磨削机理.随着单颗磨粒磨削深度的增加,材料的磨削机理依次是塑性域去除㊁低载半脆性域去除㊁全脆性域去除和高载半脆性域去除.对石英玻璃进行全脆性域磨削时,磨削力低,砂轮自锐性好,能获得材料去除率较高㊁质量较好的磨削表面.④采用大磨削深度干磨削石英玻璃,改善了石英玻璃的塑性加工性能,实现了高效塑性域磨削.建立了石英玻璃的干磨削温度场理论模型,通过红外透射测温法在线测量了石英玻璃的干磨削温度.１０优秀奖论文名称:高精度激光差动共焦超长焦距测量方法与技术研究作㊀㊀者:李志刚㊀㊀毕业学校:北京理工大学㊀㊀指导教师:赵维谦㊀㊀开展高精度超长焦距的测量方法和技术研究对激光聚变系统㊁空间光学系统和高能激光武器等大型光学系统领域具有重要应用价值,论文完成的工作有:开展了一种具有参考镜焦距和组合透镜间隔自校准能力的激光差动共焦组合焦距测量方法研究;构建了激光差动共焦组合超长焦距测量光路,建立了测量光路三维点扩散函数理论模型;提出了参考镜焦距和镜组间隔自校准方法,解决了组合测量法中参考镜焦距和镜组间隔校准难题;提出了一种被测镜曲率半径高精度测量的激光差动共焦超大曲率半径测量方法;参与研制了首台测量口径ϕ６１０mm 超长焦距测量系统,开展了系统误差分析和实验研究,结果表明,对３１．２m焦距相对重复测量精度为０．００３４％(３４p p m),对１２m焦距相对重复测量精度为０．００４４％(４４p p m).综上,本文提出了一种具有参考镜焦距和组合透镜间隔自校准能力的激光差动共焦超长焦距测量方法,并研制了一套大口径超长焦距测量系统,验证了所提方法可行性,为解决大口径超长焦距的高精度测量难题提供了一条全新的技术途径.１１优秀奖论文名称:冷等离子体辅助金刚石切削黑色金属基础研究作㊀㊀者:黄㊀帅㊀㊀毕业学校:大连理工大学㊀㊀指导教师:徐文骥㊁刘㊀新㊀㊀缺乏抑制刀具磨损的有效方法是制约黑色金属金刚石超精密切削技术进步的瓶颈问题.论文利用冷等离子体射流的载能活性粒子比碳原子更易与铁原子快速结合形成更强化学键和冷却润滑效果好的特点,将其施加于切削界面,实时降低刀工界面的化学亲和性和改善切削区的热力作用,从而抑制金刚石切削黑色金属时的刀具磨损.①研制了冷却润滑效果好㊁易输送至刀工接触界面进行特性调控的大气压柔性冷等离子射流,采用分子动力学㊁热分析㊁摩擦磨损等理论和试验方法研究了冷等离子体射流辅助切削的作用机理,并进行了基础的切削试验.②分子动力学模拟和热分析试验发现,氮冷等离子体可降低黑色金属对金刚石的化学亲和性.不同氛围中的N A K８０/金刚石摩擦副的摩擦磨损试验结果表明,氮气射流和氮冷等离子体射流可减轻摩擦副的氧化磨损,氮冷等离子体有利于减轻摩擦副的黏着磨损.③研制了振动特性可控的超声椭圆振动装置,切削试验结果表明冷等离子体和超声椭圆振动共同作用时,抑制金刚石刀具磨损的效果最佳,有效切削距离可提高１０倍,且工件的表面粗糙度最低,同时有利于抑制金刚石刀具的扩散磨损.１２１第八届 上银优秀机械博士论文奖 获奖论文续表序号奖项论文概述１２佳作奖论文名称:强磁场环境下含有纳米添加物的陶瓷结合剂C B N砂轮制备技术及其磨削作㊀㊀者:李灏楠㊀㊀毕业学校:东北大学㊀㊀指导教师:于天彪㊁D r a g o sA x i n t e㊀㊀针对我国目前高性能陶瓷C B N砂轮制备方面的落后现状,本文将纳米材料技术和强磁场材料制备技术引入到了砂轮制备过程中,制得了具有特定磨粒取向和致密结合剂结构的纳米陶瓷结合剂C B N砂轮.具体研究内容包括:①将纳米材料添加至传统陶瓷结合剂配方中,并通过开展正交试验优化了纳米陶瓷结合剂的组分配方和各组分占比,制得了烧结工艺性和机械性能均优于传统结合剂的纳米陶瓷结合剂.②将强磁场材料制备技术引入至砂轮烧结过程中,制得了具有特定磨粒取向和致密结合剂结构的强磁场纳米陶瓷C B N砂轮,并对重要的制备工艺参数进行了优选.③分别针对金属和硬脆材料不同磨削去除机理,提出了考虑磨粒和工件间瞬态微观接触状态的磨后表面形貌㊁磨削力以及磨削温度仿真建模方法,为分析本文砂轮特殊结构与其磨削性能间关系提供了分析方法和手段.④通过磨削实验对比了强磁场砂轮和普通陶瓷C B N砂轮在磨后工件表面完整性㊁磨削力以及磨削温度方面的磨削性能,并对砂轮磨削性能优越性进行了定性解释.１３佳作奖论文名称:基于多视觉特征获取与融合的焊道轨迹自动识别作㊀㊀者:曾锦乐㊀㊀毕业学校:清华大学㊀㊀指导教师:都东㊀㊀在机器人化精密焊接过程中,利用视觉方法实时检测焊道实际位置,以补偿实际焊道轨迹与机器示教轨迹间的偏移,对保证焊接产品质量具有重要意义.国内外已有研究往往针对焊道与母材的几何结构特征差异,采用结构光等单一视觉特征检测方法识别焊道位置.此类基于单一视觉特征的检测方法无法适用于航空航天等领域的强镜面反射表面工件细隙焊道轨迹精密检测以及能源装备等领域的中厚板多层多道焊接轨迹自动识别等场合.本文研究了焊道区多视觉特征同步获取方法,并对多种视觉特征信息进行融合处理,获得更为准确的焊道轨迹检测结果,解决了强镜面反射表面工件细隙焊道三维轨迹自主辨识㊁中厚板多层多道焊智能排道与自动跟踪等国际焊接领域难题,并在航空航天制造㊁能源装备制造等领域开始得到应用,显示出了良好前景,为实现焊接过程智能控制提供了基础.１４佳作奖论文名称:复杂型面薄壁回转体零件旋印电解加工基础研究作㊀㊀者:王登勇㊀㊀毕业学校:南京航空航天大学㊀㊀指导教师:朱㊀荻㊁朱增伟㊀㊀机匣是一种大型薄壁回转体零件,是航空发动机的核心部件,其壁薄㊁外形结构复杂㊁材料去除量大,存在加工精度差㊁效率低等瓶颈.为此,本文提出机匣旋印电解加工技术,采用带有窗口的回转体工具电极,通过工件与工具的同步对转,实现机匣复杂凹凸形面的一次性无变形加工,对于薄壁机匣加工具有独特的优势.本文建立旋印电解加工数学模型,得出凸台动态成形规律;揭示对转脉动态下材料电化学溶解机理,得出材料蚀除速率与钝化膜破裂时间㊁电极转速的变化规律;提出钝性金属涂层及正电位辅助电极两种抑制杂散腐蚀方法,显著提高凸台成形精度;提出基于阴极窗口运动轨迹优化的回转体工具设计方法,并开发出阴极设计软件;最后,研制出旋印电解加工机床,并实现薄壁机匣样件的一次性加工成形,表面粗糙度R a可达０．２μm,最小壁厚０．９６mm,壁厚均匀性小于０．１mm,凸台轮廓精度满足设计要求.１５佳作奖论文名称:基于双高斯分层表面理论的密封摩擦磨损研究作㊀㊀者:胡松涛㊀㊀毕业学校:清华大学㊀㊀指导教师:刘向锋㊀㊀机械密封作为旋转机械的关键部件,广泛应用于核电能源㊁石油化工㊁航空航天等领域.作为密封副的 指纹 ,端面形貌在摩擦磨损中形成机理与功能性能的揭示与利用,是保证长使役周期内密封性能稳定可靠的关键内容.学者多以单层表面视角来认识表面,增加了准确表征表面形貌特征并揭示其形成机理与功能性能的难度.论文基于双高斯分层表面理论提出适 ２２１中国机械工程第３０卷第１期２０１９年１月上半月。
大连理工大学科技成果——整体式微小复材零件的精密制造技术
整体式微小复材零件的精密制造技术Precision Manufacturing Technology for Integral Micro Composite Parts背景需求整体式微小复材零件已广泛应用于航空航天领域，如采用薄板聚酰亚胺基体镀铜件作为高速飞行器的关键零部件等。
针对该类整体式微小复材零件的特殊结构，以及保证边缘高质量和不损坏聚酰亚胺基底的加工要求，在现有加工方法及设备无法满足该零件高质量、高效率、低成本的加工要求的条件下，研究搭建针对该类特殊零件的综合加工实验平台，为整体式微小复材零件高精度、高质量和高效率的工业化生产提供技术支持。
研究内容简介平面式微小复材零件整体式微小复材零件根据整体式微小复材零件的结构特点和加工要求，采用“光刻+激光/微铣”的组合工艺方式，实现整体式微小复材零件的精密加工：即对整体式微小复材零件平面微小带宽中心区域采用光刻工艺制造；针对平面其他区域和圆锥部分采用激光/数控微细铣削工艺制造；开发立体视觉定位系统，以实现“光刻+激光/微铣”工艺分段加工精密衔接；研制开发整体式微小复材零件高精度五轴联动激光/微铣加工实验装置，完成平面与圆锥的衔接部分及圆锥螺旋部分的高质量激光/微铣加工，最终获得经过性能检测合格的整体式微小复材零件。
关键技术和主要创新◆整体式微小复材零件光刻与激光/微铣工艺组合的精密加工方法◆“光刻+激光/微铣”组合加工时基于显微视觉的过渡区域精密对正与衔接技术◆整体式微小复材零件平面螺旋与锥面螺旋精确过渡加工策略◆保证整体式微小复材零件线宽及边缘精准的激光/数控微铣削加工工艺1064nm激光加工70μm宽沟槽532nm激光器加工平面螺旋线微细铣削加工沟槽微细铣削加工平面双螺旋线1。
大连理工大学科技成果——微纳米结构喷印成型系统
大连理工大学科技成果——微纳米结构喷印成型系统
一、产品和技术简介：
此成果主要是进行先进材料的微纳结构成型。
利用液体在电场力作用下可以形成大颈缩比（喷嘴与液体射流直径比可达106:1）的精细稳定射流（纳米级）特性，创新性提出电流体射流微纳米喷印成型方法，建立了高精度二维及三维电流体射流微纳米喷印成型系统，实现了各种功能材料及复合材料高精度微结构成型。
此方法的提出与应用实现了宽内径针头（几百微米）直写高精度结构（几微米）的成型工艺，克服了传统喷印技术依靠降低针头内径尺寸来提高成型结构精度（喷墨打印等）的难题。
此方法具有成型精度高、可控性强、材料适应性广的显著优点，在先进材料微纳结构成型方面具有巨大优势。
在此基础上，完成了高频厚膜压电超声波传感器的制作，去除了传统压电厚膜微结构制作过程中的刻蚀工艺，提高了结构精度，提高了材料性质、简化了制作工艺。
二、应用范围和生产条件：
高端装备制造；新能源；新材料；新药；信息技术；节能环保；海洋产业；生物育种；高技术服务；
三、获得的专利等知识产权情况：计算机软件著作权。
四、规模与投资、成本估算：投资规模为100万元。
五、提供技术的程度和合作方式：
技术转让，有偿服务，技术入股，联合攻关，其他。
大连理工-康仁科-863课题
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微电子制造技术发展趋势之三： 微电子制造技术发展趋势之三：芯片超薄化
减小芯片封装体积 提高3D封装密度 提高 封装密度 提高机械性能 提高散热效率和热稳定性 提高电性能 减小划片加工量 IC芯片厚度的变化趋势（摘自ITRS 2005Edition） IC芯片厚度的变化趋势（摘自 ） 芯片厚度的变化趋势
生产年份 硅片直径 / mm 特征线宽 / nm 减薄厚度(一般用途 减薄厚度 一般用途)/µm 一般用途 减薄厚度(3D封装用 封装用)µm 减薄厚度 封装用 2007 300 65 65 20 2010 300 45 50 10 2013 450 32 40 10
要求硅片背面减薄加工
厚度10µm晶圆 晶圆 厚度
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超精密磨削技术的应用
• 超精密磨削用于基片制备阶段的平整化加工，取代了研磨和腐蚀工序， 超精密磨削用于基片制备阶段的平整化加工，取代了研磨和腐蚀工序， 可减小加工表面损伤深度，大大减少后续抛光的加工量。 可减小加工表面损伤深度，大大减少后续抛光的加工量。
磨外圆
多线切割
倒圆角
抛光片
单头单片抛光
磨削
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全 自 动 超 精 密 磨 床
日本东京精密公司PG300/PG200系 列全自动磨床
日本Okamoto公司GNX300型 硅片磨床
德国 G&N公司NANOGRINDER/4 和 Multi-Nano 全自动硅片纳米磨床
美国Strasbaugh公司 7AF型硅片磨床
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3.3 大尺寸硅片超精密磨削机床发展趋势
厚度50µm闪存芯片 闪存芯片 厚度
18～20层芯片 封装 ～ 层芯片 层芯片3D封装
医学检测芯片
制造半导体照明器件的蓝宝石基片由400μm减薄到100μm以下
大连理工大学科技成果——高纯铜生产新技术
大连理工大学科技成果——高纯铜生产新技术
一、产品和技术简介：
高纯铜（5N-6N），已被用于电子、通讯、超导、航天等尖端技术领域。
例如，耐疲劳电缆，电子工业的各种连结线，溅射靶材，高导电电缆等。
目前主要依靠进口。
本项目采用电子束精炼直接定向凝固的方法，由4N的电解铜板制备5N-6N的高纯铜锭（检测21种杂质元素）。
二、应用范围和生产条件：
电子、通讯、超导、航天、军工等技术领域。
真空熔炼、铸造。
三、规模与投资、成本估算：
30-90kg/10小时，200-300万元
四、提供技术的程度和合作方式：
提供技术使用权。
KDP晶体介绍
KDP晶体及晶体生长技术介绍摘要：KDP晶体是一种性能优良的电光非线性光学晶体，以及能快速生长、长成大尺寸晶体而成为国内外研究的热点。
本文主要对KDP晶体以及KDP晶体降温溶液法晶体生长技术的介绍。
关键词：KDP晶体、研究热点、溶液降温法、生长技术引言磷酸二氢钾晶(KDP)体是20世纪40年代发展起来的一类优良的非线性光学晶体材料，KDP(磷酸二氢钾)晶体的研究已有70多年的历史，其生长机理、生长技术和晶体性能等方面都有广泛深入的研究，已经有了一套系统的晶体生长理论。
KDP(KH2PO4)晶体是一种综合性能比较优良的非线性光学材料,被广泛地应用于激光变频、电光调制和光快速开关等高科技领域,是大功率激光系统的首选材料。
降温法是目前最常用的生长KDP晶体的方法，是通过生长溶液的缓慢降温来获得晶体生长所需要的过饱和度来进行的。
综合考虑其电光性能，特大尺寸、高质量的KDP晶体成为大功率激光器中主要光学晶体材料之一。
因此通过改变KDP晶体生长条件和利用添加剂生长大尺寸高光学质量的KDP晶体成为国内外研究的热点。
KDP晶体在常温下有2种晶型,一种是四方相，另外一种是单斜相,单斜相晶体没有实用价值.因此采用降温法生长KDP晶体，只能亚稳相生长,而遇到最大的困难是四方相晶体在生长过程中容易发生晶变，溶液中出现单斜相，并且一旦这种现象出现，四方相就很难继续长大,这成为生长大尺寸晶体的最大的障碍。
而影响因素包括:溶液的稳定性、过饱和度的控制精度、热量和溶质传递的强迫对流、籽晶的制备等一系列因素。
1.KDP晶体介绍KDP晶体是一种性能优良的电光非线性光学晶体。
综合考虑其电光性能，以及易于生长、生长尺寸比较大的特点，特大口径、高质量的KDP晶体成为大功率激光器中主要光学晶体材料之一。
传统方法生长大尺寸KDP晶体周期长、成本高，很难满足对KDP晶体的大量需求，因此快速生长大尺寸高质量的KDP晶体成为国际研究的热点。
快速生长KDP晶体对生长条件要求很高，要求溶液有高的稳定性，同时要保证快速生长的KDP晶体光学均匀性好，缺陷较少，具有好的光学质量，以满足高功率激光器对KDP晶体的应用要求。
基于模糊PID控制的大尺寸KDP晶体生长装置恒温控制
赵峥ꎬ等������基于模糊 ＰＩＤ 控制的大尺寸 ＫＤＰ 晶体生长装置恒温控制
ＤＯＩ:１０.１９３４４ / ｊ.ｃｎｋｉ.ｉｓｓｎ１６７１－５２７６.２０１８.０５.０５４
基于模糊 ＰＩＤ 控制的大尺寸 ＫＤＰ 晶体生长 装置恒温控制
Hale Waihona Puke 赵峥ꎬ王永青ꎬ杨强ꎬ翟英汉
( 大连理工大学 机械工程学院ꎬ辽宁 大连 １１６０２４)
摘 要:针对大尺寸 ＫＤＰ 晶体生长的溶液温度存在时变性强、滞后大、快速性能差等原因导致 难以精确、快速调控的问题ꎬ以大尺寸 ＫＤＰ 晶体快速生长装置为研究对象ꎬ设计了基于 Ｌａｂｖｉｅｗ 的模糊 ＰＩＤ 温度控制系统ꎮ 该系统基于传统 ＰＩＤ 控制器ꎬ加入了模糊在线自整定模块ꎬ使溶液 控温精度达到±０.０５ ℃ ꎬ从而满足晶体生长要求ꎮ 通过对比实验表明ꎬ模糊 ＰＩＤ 控制较传统 ＰＩＤ 具有超调量小、响应速度快、控温精度高等优点ꎬ为工业生产提供了切实可行的解决方案ꎮ 关键词:晶体生长装置ꎻ温度控制ꎻ模糊 ＰＩＤ 控制ꎻＫＤＰ 中图分类号:ＴＨ２７３＋ .４ 文献标志码:Ｂ 文章编号:１６７１￣５２７６(２０１８)０５￣０２１３￣０５
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｃｒｙｓｔａｌ ｇｒｏｗｔｈ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔꎻ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｎｔｒｏｌꎻ ｆｕｚｚｙ ＰＩＤ ｃｏｎｔｒｏｌꎻ ＫＤＰ
０ 引言
光电非线性光学晶体磷酸二氢钾( ＫＤＰ ) 晶体ꎬ具有 光学性能好ꎬ非线性系数大ꎬ透光波段宽ꎬ相位匹配容易等 优点ꎬ被广泛应 用 于 激 光 变 频、 电 光 调 制、 光 电 开 关 等 领 域ꎮ 四方相晶型与单斜相晶型是 ＫＤＰ 晶体常温下常见的 两种相态ꎮ 其优良光学性能主要由四方相晶型体现ꎮ 在 大尺寸 ＫＤＰ 晶体快速生长过程中ꎬ溶液温度均匀性差和 温度调控慢等因素会导致四方相晶发生晶变使晶体出现 单斜相ꎬ抑制四方相生长ꎮ 且温度的不稳定性亦会导致晶 体生长速度减慢ꎬ甚至产生开裂现象ꎮ 因此ꎬ为提高晶体 生长质量ꎬ国内外学者对大尺寸 ＫＤＰ 晶体快速生长装置 与生长 控 制 技 术 进 行 了 系 列 研 究ꎮ 美 国 ＬＬＮＬ 实 验 室 Ｎ.Ｚａｉｔｓｅｖａ等[１－２] 设计了一种基于循环过滤的晶体生长控 制装置ꎬ并研究了晶体生长过程中自发形核的机理ꎮ 王 波、许心光等[３－４] 指出“ 点籽晶” 快速生长法优于传统降温 法ꎬ可缩短大尺寸 ＫＤＰ 单晶生长周期ꎮ 鲁智宽等[５－６] 研 制了四槽循环流动生长装置ꎬ通过实验发现生长液控温精 度对大尺寸 ＫＤＰ 晶体生长质量的影响ꎮ 其研究表明ꎬ温 控精度控制在±０.１ ℃ 以内时ꎬ溶液浓度会因温度场不均
在纳米尺度上追求极致——记大连理工大学机械工程学院教授孙吉宁
在纳米尺度上追求极致——记大连理工大学机械工程学院教授孙吉宁作者：暂无来源：《科学中国人》 2020年第21期祝传海大至蓝鲸，小至微生物，生物的世界里，大小总是有着非常明显的差别。
但是在物质的世界里，无论形态多么丰富，都离不开构造物质的最小单位粒子——它们是构成物质最基本的单位，是组成各种各样物体的基础。
要想深入地探究粒子的结构，就进入了微观的世界，这是一次微米甚至纳米级别的窥探。
大连理工大学机械工程学院教授孙吉宁研究聚焦离子束的微纳制造和超精密的微纳复合加工，成功研发了第一代可以用于大尺寸微纳加工制造的纳米级金刚石切割工具，他就有着这么一双“火眼金睛”。
“摸鱼”的惊喜研究聚焦离子束技术，探究这个对纳米制造业核心部分——纳米加工技术——至关重要的复合加工方法，是孙吉宁近7年以来最重要的工作。
聚焦离子束技术的原理是利用电磁透镜将离子束聚焦成非常小尺寸的显微切割仪器，由于离子具有较大的质量，经过加速聚焦后还可对材料和器件进行刻蚀、沉积、离子注入等加工。
目前其5nm的纳米级别加工精度，可作用于多种材料，可在指定区域实现定制化微纳制造的能力在样品加工方面存在着巨大优势，是其他样品制备设备无法达到的水平。
“聚焦离子束是一种非常高精密的加工方法，但是它加工的效率低、加工速度慢，目前只能在芯片这样极小型的器件上工作。
”为了解决聚焦离子束在保持高精度加工的同时，又能够适用于大面积器件加工的难题，孙吉宁从物理学层面对离子-原子相互作用进行了系统性研究，揭示了离子束刻蚀过程中溅射原子形成机理和再沉积的作用机制，建立了一个聚焦离子束三维形性可控的刻蚀模型，提出了基于聚焦离子束刻蚀点时空连续变化的三维超精密加工方法。
同时孙吉宁在蒙特卡罗模拟和水平集算法的基础上，提出了DMC（散度补偿法）和DFM（确定性制造方法）两种方法，建立了聚焦离子束三维微纳设计-加工理论模型。
根据孙吉宁掌握的超精密聚焦离子束三维刻蚀的核心技术，他首次制造出亚微米级（80nm）多刃金刚石刀具，打破了该领域近30年来的尺度极限，并将其用于超精密纳米加工中，解决了大尺度下精确、快速、可控加工微纳结构的瓶颈问题。
磷酸二氢钾(KDP)晶体纳米压痕过程的有限元分析
磷酸二氢钾(KDP)晶体纳米压痕过程的有限元分析王洪祥;马恩财;高石;黄志群;许乔;侯晶【期刊名称】《材料科学与工艺》【年(卷),期】2009(017)001【摘要】为了求得KDP晶体的应力-应变曲线以及材料的屈服应力,基于圣维南定理和实验得到的材料性能参数建立了KDP晶体的压痕过程仿真模型,利用ABAQUS有限元分析软件对KDP晶体压痕过程进行了有限元仿真,得到了KDP晶体的载荷-位移曲线和加/卸载过程中的等效应力变化规律.仿真结果表明:加载过程中最大应力集中在压头尖角处,卸载后最大应力分布在压头棱边所留下的压痕处,KDP晶体材料的屈服应力为120 MPa.【总页数】4页(P40-42,46)【作者】王洪祥;马恩财;高石;黄志群;许乔;侯晶【作者单位】哈尔滨工业大学,机电工程学院,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学,机电工程学院,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学,机电工程学院,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学,机电工程学院,哈尔滨,150001;成都精密光学工程研究中心,成都,610041;成都精密光学工程研究中心,成都,610041【正文语种】中文【中图分类】TB302.5【相关文献】1.KDP晶体超精密加工表面硬度压痕尺寸效应研究 [J], 王洪祥;王景贺;马恩财;孙涛;高石2.KDP晶体微纳加工表层杂质对其激光损伤阈值影响的有限元分析 [J], 陈明君;庞启龙;刘新艳3.磷酸二氢钾单晶体纳米压痕的力学行为 [J], 鲁春朋;高航;滕晓辑;郭东明;王景贺;王奔;康仁科4.KDP晶体(001)晶面纳米压痕的仿真研究 [J], 郭晓光;刘子源;高航;郑桂林;郭东明5.有限元分析薄膜/基底在纳米压痕过程中的力学性能 [J], 王晓宇;王金良;彭洪勇因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
第七届“上银优秀机械博士论文奖”获奖论文
论文名称:铜电致化学抛光机理及性能研究
作 者:单 坤密加工技术在微电子器件和微机电系统制造中具有广泛的需
求.但现有无应力抛光方法无法满足超平滑无 损 伤 铜 表 面 需 求.本 文 针 对 此 难 题,基 于 电 化
展了超声能场在金属微/介观成形中的作用理论及相关工艺研究.
２
铜
奖
本文的创新之处在于:发现并识别了金属声软化效应和声残余硬化效应的耦合作用机制,
并创建了声塑性理论模型;建立了超声振动对金属表面 微 观 形 貌 以 及 接 触 摩 擦 因 子 的 影 响 理
论模型;发明了一种超声辅助半固态金属微/介观 成 形 新 工 艺,并 将 其 应 用 于 微 凸 台 阵 列 结 构
本文聚焦于航空发动机零部件微小单/群孔 的 高 效、精 密、无 重 铸 层 加 工 基 本 问 题 开 展 了
研究,主要完成内容如下:
(
１)提出了基于低电导率盐溶液的电火花 电 解 复 合 制 孔 方 法.通 过 观 测 电 火 花 电 解 复
合加工现象,分析电压/电流波形及产物,阐明了电火花 电解复合加工的材料去除机理.
照下表面损伤点的增长规律及内在物理机制;采用精密 微 铣 削 方 法 对 表 面 微 缺 陷 进 行 修 复 去
除,通过对修复表面诱导的光强分布研究,证实可用精密微铣削修复方法提升晶体元件的抗激
光损伤能力,为晶体元件精密修复中最优修复策略及工艺参数的制定提供了依据;自主研发的
大口径 KDP 晶体修复装备、方法和工艺已获成功应用,该项成果为 我 国 高 功 率 激 光 核 聚 变 装
“上银优秀机械博士论文奖”由台湾上银科技股份有限公司和中国机械工程 学 会 共 同 设 立,旨 在 提 升 中
大连理工大学科技成果——多相多元催化电解污水处理技术
大连理工大学科技成果——多相多元催化电解污水处理技术一、产品和技术简介：本技术的目的是给出一种基于多相多元催化电解氧化原理的可用于污水处理，给水净化，中水回用等过程的设备，特别是生化处理过程中对生物有抑制作用的污染物的脱除、生物代谢产物的脱除、微量有机物的脱除，达到水质彻底净化的目的。
本技术的基本思路是：将多相催化、电解分解、电解氧化、化学氧化、电絮凝等过程结合在一起，形成多元反应过程来解决多种污染物的脱除问题。
多相催化是指该技术中采用了固体催化剂和液体催化剂，反应体系为固、液、气三相。
多元是指该技术涉及的反应物是多种的：液相氧化剂和气相氧化剂；多元还指该技术涉及的污染物脱除过程是多种的：电解、电氧化、电絮凝、空气氧化等。
二、应用范围：该工艺可用于脱除各类污染物，包括城市生活污水，饭店宾馆生活及洗浴污水，油田采油污水，石油炼制污水，油品船运压舱水，石油化工厂污水，基本合成有机污水，农副产品综合利用加工（木糖醇生产等）废水，染料生产废水，印染污水，机械加工污水等等。
尤其适用于污水回用和给水处理中微量有机物的脱除。
三、生产条件：实施该项目的原材料国内大部分都可以解决，主要是钢结构件及配件、测量仪器与仪表等。
目前有配套设备加工协作单位，可以承担设备加工制作安装任务。
部分测量仪表由国外相关专业公司提供。
四、成本估算：该工艺的处理成本主要取决于污染物的浓度和无机盐的浓度，只要无机盐浓度不高（不大于2000mg/L），以处理COD在1000mg/l以下的污水为例，电耗在0.2～0.8KWH/吨水。
五、规模与投资：对处理规模没有限制。
六、市场与效益：该技术的使用，可以使大批污水经过处理后达到回用标准，对于减轻环境污染有不可估量的意义。
每年可节水上百亿吨，对于节约淡水资源、增加工业可用水量有极大的促进作用。
预计今后随着环保要求的日益严格，国内市场需求量逐年增加。
其中染料、印染行业市场需求量较大。
七、提供技术的程度和合作方式：可提供各种不同处理规模的脱硫处理工艺及设备图纸。
大连理工大学科技成果——给电子体有机硅化合物的研制
大连理工大学科技成果——给电子体有机硅化合物的研制
一、产品和技术简介
本产品为丙烯聚合催化剂的外给电子体，能提高催化剂的活性和选择性。
是高附加值的精细化工产品。
由四甲氧基硅与相应的氯代烷合成。
包括：二异丙基二甲氧基硅、二丁基二甲氧基硅、二异丁基二甲氧基硅、二仲丁基二甲氧基硅、二环戊基二甲氧基硅、二环己基二甲氧基硅等系列六个产品。
二、应用范围
用于丙烯聚合催化剂的外给电子体，能大幅度提高催化剂的活性和选择性。
国内市场主要靠进口。
也可出口。
生产过程需要惰性气体保护。
可多个产品轮流生产。
三、规模与投资
年产100吨。
设备投资20～30万元。
高附加值产品。
四、提供技术的程度和合作方式
全套生产工艺，面议。
大连理工大学科技成果——超临界微乳反胶束膜分离提取发酵液中多元醇
大连理工大学科技成果——超临界微乳/反胶束膜分离提取发酵液中多元醇一、产品和技术简介：低碳多元醇（如1,3-丙二次、1,2-丙二醇、1,4-丁二醇、丙三醇等）是重要的化工原料，目前其生产工艺多采用微生物法，然而多元醇在发酵液中的浓度很低，因此发酵液分离精致工艺的有效性和技术经济性是微生物生产多元醇需要解决的关键。
本课题组针对目前发酵法生产多元醇后续分离纯化产品工艺中存在的成本高、分离能力小、能耗大以及工艺复杂等问题，提出了一种从发酵液中分离多元醇的新方法：超临界微乳/反胶束膜分离提取发酵液中多元醇。
该技术将超临界微乳与膜分离技术相耦合，把多元醇包裹在二氧化碳/表面活性剂形成的微团中，再通过膜分离将其分离出来，该方法代替了传统的精馏过程，避免了蒸馏操作及加入各种无机盐，工艺流程简单。
二、应用范围和生产条件：低碳多元醇作为重要的化工原料，主要用于生产聚对苯二甲酸丙二醇酯（PPT）、工程热塑性塑料、环氧树脂和聚酯树脂等。
丙二醇也是液压液和制动液的主要成分，此外，在医药、食品、化妆品以及烟草工业中，丙二醇被广泛用作吸湿剂、抗冻剂、润滑剂、防腐剂等。
采用本工艺提取发酵液中多元醇，需要采用相应的实验装置，如膜分离装置。
三、获得的专利等知识产权情况：一种超临界微乳/反胶束膜分离提取发酵液中多元醇的方法，ZL200810013295.0，中国，2012-05-16授权。
四、规模与投资、成本估算：需要根据用户实际生产条件而定。
由于流程简单，所以同以往生产工艺相比，本方法经济实用。
五、提供技术的程度和合作方式：转让小试成果，培训人员操作水平达到技术合同要求。
六、配图：七、产业化程度：中试阶段。
KDP晶体超精密切削各向异性的理论研究
KDP晶体超精密切削各向异性的理论研究
董申;张新洲;王景贺
【期刊名称】《工具技术》
【年(卷),期】2005(39)11
【摘要】KDP晶体作为优质的非线性光学材料被广泛应用于“惯性约束核聚变”固体激光器中,且被赋予相当严格的制造精度。
本文利用剪切变形比能最大及单晶材料不同晶面晶向剪切弹性模量不同的原理,结合超精密切削模型,从理论上计算出不同晶面、不同晶向及不同刀具前角超精密切削条件下的剪切角,得到其在不同切削条件下的变化规律,并由此解释了切削加工中由KDP晶体各向异性所导致的工件表面粗糙度的各向异性。
【总页数】4页(P19-22)
【关键词】各向异性;KDP晶体;超精密加工;剪切角
【作者】董申;张新洲;王景贺
【作者单位】哈尔滨工业大学
【正文语种】中文
【中图分类】TG506;O734
【相关文献】
1.KDP晶体超精密切削过程中等效应力和应变分析 [J], 王洪祥;高石;黄志群;王健;候晶
2.KDP晶体超精密加工切削力的实验研究 [J], 张顺国;张景和;王海峰;王洪祥
3.KDP晶体单点金刚石超精密切削加工的发展 [J], 关佳亮;汪文昌;朱生根;陈志德
4.KDP晶体塑性域超精密切削加工过程仿真 [J], 陈明君;王景贺;原大勇;罗熙淳;李旦
5.硬脆光学晶体材料超精密切削理论研究综述 [J], 卢泽生;王明海
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大连理工大学科技成果——干细胞捕获金属血管支架生物纳米涂层技术
大连理工大学科技成果——干细胞捕获金属血管支架生物
纳米涂层技术
一、产品和技术简介：
本发明为第三代金属血管支架生物纳米涂层技术，以壳聚糖和透明质酸为载体材料,采用静电自组装技术负载CD133单克隆抗体在金属血管支架纳米涂层中。
植入血管内，能迅速特异性捕获外周血液中的造血干细胞，在透明质酸载体的诱导下可定向分化为血管内皮细胞，重塑血管。
糖胺聚糖涂层良好的生物相容性,可有效地避免炎症和排斥反应,以及局部“假性内膜”的形成,从而加速血管的组织修复,是一种更加自然、安全的防止血栓形成与再狭窄的新措施。
本发明优于美国博士顿科技GenousCD34抗体血管内皮祖细胞捕获支架。
具有良好的柔韧性、均匀性、耐冲刷性和生物学稳定性，成本低廉,可大规模商品化。
本发明具有独立知识产权，具备国际竞争力，有望开拓国际市场，提升我国在生物医学材料领域自主创新能力。
二、应用范围和生产条件：
生物医药。
三、获得的专利等知识情况：
中国专利：ZL200710157449.9（授权）；
美国专利：US2010/0215712A1。
四、提供技术的程度和合作方式：
初步完成临床前研究。
药物安全性评价和药效学预研。
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A
B
KDP Surface A
B
Surface Been Protected
(a) While KDP under the
(b) a Long Time Later almost
潮解的利用原理 Special Fluid
not any Deliquescence
“油包水”结构抛光液
界面作 用潮解
抛光垫
无作用 稳态区
水核
破乳
KDP晶体
水核 抛光液
材料微纳潮解去除机理
阶段研究成果
逐点可控微纳潮解超精密抛光新方法
KDP晶体潮解辅助精密切割新技术
研制的无磨料抛光液
抛光后晶体外观
抛光的无缺陷超光滑表面rms ＜2nm
精密切割的KDP晶片
研授权发明专利2项。
KDP晶体表面潮解现象
材料的软脆特性
锯切过程极易炸裂
Water Drop
A
B
KDP Surface
Deliquescent Film
A
B
(a) While KDP in WMaoteirstDErnovpironment
Some Organic never Dissolve KDP
(b) Minutes Later DWealitqeur eDsrcoepnce Occurred
研究得到国家自然科学基金重点项目“各向异性软脆功能晶体高效精密和超 精密加工技术基础（50535020 ）”和“大口径KDP晶体逐点可控微纳潮解加工新 原理与新技术（51135002）” 的资助。
研究内容与特色
KDP晶体外观
针对KDP晶体的难加工特点以及现有加工方法存在的局限性，根据KDP晶体溶于水、易潮解的特性，创 造性地提出基于潮解原理的无磨料加工新原理，发明了“油包水”型抛光液。通过对潮解辅助加工原理的研 究及加工工艺的优化，实现了KDP晶体表面小试样的精密及超精密抛光。将此原理应用于KDP晶体的线锯切 割中，可以实现大尺寸晶体坯件的低应力精密切割，解决现有带锯切割存在的易开裂、材料浪费等问题。
KDP晶体微纳潮解精密与超精密加工理论与技术
Theory and Technology of Precision and Ultra-precision Micro-nano Dissolution Machining for KDP Crystal
课题背景与来源
KDP晶体作为光学倍频转换器及电光开关元件，是惯性约束核聚变(ICF)高功 率固体激光器和强激光武器光路系统的必备光学元件。对该晶体光学元件的制造 要求是：大口径（＞300mm）、高精度面形（透射波前λ/6 PV）、高激光损伤阈 值（＞15J/cm2）、极低的表面粗糙度（＜5nm rms）。由于该晶体材料具有各向 异性、软脆、易潮解、对加工温度敏感等特点，使之成为极难加工的晶体材料， 如何实现其高质、高效加工，已经成为先进制造领域亟待研究解决的难题之一。