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[成果] 1800240298 江苏
TM2 应用技术 陶瓷制品制造 公布年份:2018
成果简介:“智能材料新兴前沿领域创新和产业化”是国家十三五规划明确支持的战略性新兴产业,是“中国制造2025”五大工程的重要支撑。特别是高端装备创新工程对结构多功能、高性能提出了更加苛刻的要求,结构智能化成为了先进结构发展急需的关键技术。压电材料因其兼顾传感和驱动性能,具有频带宽、功耗低等特性,在智能结构设计与制造领域具有举足轻重的作用。然而因材料组份与器件结构形式、驱动和传感的非线性特征、机电能量转换操控单元等多因素对机电能量转换效率的影响规律复杂,造成了现阶段压电智能结构机电转化效率低、应用难。 项目历时10余年,在国家973、863等资助下,攻克了压电智能结构机电耦合性能弱、能量转换效率低的难题,构建了从材料器件开发,到能量转换模型建立,再到能量转换操控单元性能提升的理论体系。创新成果如下: 1.揭示了聚偏氟乙烯、含金属芯压电纤维等柔性压电器件微观结构与电学性能的构效关系,建立了机电耦合性能、几何形状、工作模式可调控的材料与功能器件的设计理论与制备工艺,攻克了聚偏氟乙烯等压电性能不足的难题,拓宽了压电材料在柔性、曲面、各向异性等智能结构上的应用。提出了高压电性能铌酸钾钠体系无铅压电陶瓷的制备方法,奠定了未来压电材料无铅化的基础。从材料器件的源头,提升了压电智能结构的机电耦合性能。 2.建立了含金属芯压电纤维方向性的传感理论,发明了增强型PI和Maxwell的非对称迟滞模型和驱动补偿方法,解决了传统模型中参数多、识别难、精度低的难题,构建了表征各向异性、非线性等特征的压电器件传感-驱动模型。建立了压电智能结构的非线性机电能量耦合模型,揭示了操控单元参数对能量转换的影响规律。提供了从压电器件到智能结构应用的理论桥梁。 3.建立了基于同步电压切换的非线性能量操控理论,实现了利用正逆压电效应的双向能量操控方法。发明了非对称能量操控方法,实现了压电器件非对称本征特性的充分利用,使能量操控效率提高2倍以上。提出了基于多自由度系统内共振现象的升频能量转换方法,攻克了压电智能结构低频能量转换效率低的难题。开辟了压电智能结构能量转换优化的新途径,解决了能量操控系统功耗大、机电转换效率低的难题。 在科学出版社出版专著1部,获学科全国优博论文1篇,省优秀硕士论文2篇。发表SCI论文60篇,SCI他引668次,其中8篇代表作SCI他引244次,他引作者包括多位智能材料与结构的创始人、院士和学会会士等,多次被评价为“提出的方法可以显著提升性能”、“方法最稳定、最简单”等。已授权发明专利20项。项目组成员获得国家千人计划、教育部长江学者、国务院特殊津贴、ASME会士等。在重要国际学术会议上做大会主席、大会/特邀报告等40余次。成果应用于VALEO、Delphi、BOSCH、Siemens等全球领先的科技企业。此外,在航天五院、623所等单位典型型号上获得应用验证,推动了智能结构的发展与应用。
[成果] 1800280092 重庆
TQ17 应用技术 陶瓷制品制造 公布年份:2018
成果简介:主要技术内容及技术创新: 该项目技术主要针对中国制造、航空航天、交通等高端技术重点领域对关键零部件及加工工具材料亟待解决的高强度、耐高温等技术问题,以及材料的进口替代需求开展的研究。金属陶瓷材料具备优异的性能,是现代高效工具及装备材料的最佳选择。中国制造行业所使用的高端金属陶瓷材料80%以上仍依赖进口,技术差距很大。重庆文理学院自2012年起,针对其材料韧性不足及高性能产品制备工艺等产业化关键技术进行攻关,基于微纳米粉末的优异性能,以W、WC、TiCN等超硬及高温性能优异的粉末为基体,β-Co球为粘结相,用碳氮化物粉、稀土等复合添加改善微观结构,并采用表面及富氮强化技术,在金属陶瓷材料强韧化及高温性能提高等关键技术方面取得重要成果。与同类产品相比,材料的抗弯强度、断裂韧性及高温红硬性指标均有显著提高。该项目先后被列入重庆市科委重点项目、国家自科基金、重庆市教委项目、国家重大专项等项目资助。在材料研发成功的同时,与合作公司签订了成果转化协议,共同开发出了高效金属陶瓷工具材料产品产业化共性关键技术。所开发的高强韧微纳米β-Co系金属陶瓷材料综合性能达到了国际内领先水平,成功替代进口。 知识产权: 项目实施以来,共申请发明专利16项目,其中已授权14项;发表相关论文27篇,其中SCI检索论文8篇,EI检索5篇。 应用推广及效益: 成果转化累计实现销售收入近6000万元,取得了较好的经济效益。同时,该项目为国内制造、冶金、航空航天、交通等重要领域提供了高效工具及零部件材料,为高端装备自主化发展技提供了重要支撑,因此,该项目具有显著的社会经济效益。 主要技术指标: 该技术利用单相β-Co制备金属陶瓷材料的思路未见其他报道,所采用的所有原材料均为自有技术制备的微纳米粉体。 (1)微纳米球形单相β-Co粉:平均粒度0.2μm,纯度大于99%。 (2)微纳米碳氮化物粉:WC、Ti(C,N)、(Cr,V)C、(W,Mo,Ta)C固溶体粉,平均粒度0.3μm。 (3)Ti(C,N)基金属陶瓷:其抗弯强度(>1900MPa)断裂韧性(>11MPa1/2)。 (4)微纳米WC基金属陶瓷(硬质合金):抗弯强度>2800MPa,断裂韧性>13MPa1/2。
[成果] 1800220330 安徽
TM2 应用技术 陶瓷制品制造 公布年份:2018
成果简介:铁电压电智能材料在新型传感、高精度定位及医学超声和声学器件等领域具有广泛的应用。然而,传统压电陶瓷的铅含量高达60%以上,寻找可替代的绿色环保型的无铅陶瓷成为近年来电陶领域的热点之一。尽管无铅压电材料的研究水平已得到长足进步,然而一些关键性基础性的科学问题仍一直困扰着无铅材料的研发。碱金属铌酸盐具有优异的压电性能、较高的居里温度,被认为是最有应用潜力的无铅材料。可是,相比于传统铅基压电材料,其压电性能仍亟待提高,性能的热稳定性、疲劳特性以及老化性能等仍严重制约着它的应用潜力,特别是其组成中含有钾等极易挥发、潮解的材料,严重影响了这种无铅压电材料的工业化生产。针对碱金属铌酸盐无铅材料体系中存在的若干基础性科学问题,课题组利用高分辨的透射电子显微镜、高能同步辐射X射线和吸收谱等先进技术手段,探索了碱金属铌酸盐体系在两种铁电相共存区附近获得优异压电和机电性能的结构机理,总结出铌酸盐体系在相界附近极化矢量翻转的普适图谱,在国际上首次提出了一个与经典的“准同型相界(MPB)”概念相对应的“多晶型相界(PPB)”的新概念,并以此成功地揭示了具有相界特性的铌酸钾钠基无铅铁电陶瓷的压电性能具有显著温度依赖性的结构起源。这一相界概念已经被国际上若干课题组用以解释铌酸盐基压电陶瓷的相变特性。在总结铌酸钾钠基无铅材料的基础上,课题组又成功开发出一种无铅、无钾的铌酸盐基压电新材料,其压电和机电性能在一定温度范围内具有良好的热稳定性。结构精修结果表明该体系具有位于铁电三方相和四方相间的相共存区,结合原位同步辐射技术揭示了该体系相界的准同型本质。该研究成果为无铅压电陶瓷的产业化应用奠定了坚实的技术和理论基础,开拓了无铅压电材料的应用前景。迄今,已发表了关于无铅压电陶瓷材料的SCI论文共计76篇,其中关于碱金属铌酸盐基无铅压电陶瓷材料的研究论文共计52篇,其中在学科内顶级期刊Appl. Phys. Lett.(自然指数期刊)上发表论文14篇,J. Am. Ceram. Soc.(美国陶瓷协会会志)上发表论文13篇。其中8篇代表性论文SCI他引555次,单篇最高SCI他引197次。其中一篇代表性论文被评为2008年度“中国百篇最具影响国际学术论文奖”和“安徽省自然科学论文二等奖”,同时为ESI的高被引论文。开发出多种高性能的无铅压电陶瓷材料,并成功申报7项相关的国家发明专利,其中已授权5项(ZL201010046558.5、ZL201010286524.3、ZL201010286525.8、ZL200710019870.3、ZL200810025235.0)。2014年Nature Index在积极评价合肥市科研实力与贡献时特别点名指出课题组在无铅压电陶瓷方面的研究成果,被认为是合肥市2013年论文WFC的主要贡献者之一。
[成果] 1700240482 广西
TM2 应用技术 陶瓷制品制造 公布年份:2017
成果简介:压电陶瓷被广泛应用于制作超声换能器、压电变压器、滤波器和压电蜂鸣器等器件,在国民经济、现代科学技术、现代国防中举足轻重,是一类国际竞争极为激烈的高技术新材料。但所用的压电陶瓷主要是以钙钛矿型Pb(Ti,Zr)O3 (PZT) 为基本成分的铅基压电陶瓷,这类压电陶瓷在生产、使用和废弃后的处理过程中都会给人类和生态环境造成严重损害。近年来,一些国家与地区正在立法或考虑立法禁止使用含铅的电子元器件。因此,无铅压电陶瓷是国际上压电铁电领域的研究前沿和热点。该项成果来源于广西自然科学基金重点项目“环保型高宽温区高性能无铅压电陶瓷材料研究”,针对无铅压电陶瓷性能和应用温区不能满足应用需求等问题,系统研究了KNN-LS、BNT-BKT、BF-BT 无铅压电陶瓷体系的制备工艺及BiMeO3(Me 为Fe、Mn 等)、Mn、Cu 掺杂等对陶瓷结构、电学特性、居里温度与退极化温度的影响,探索准同型相界的成分范围;分析BiMeO3 在陶瓷中的特殊作用;探讨了相关掺杂对陶瓷压电性能的机理以及压电常数与机电耦合系数的不同作用机理,获得了制备工艺和成份对性能的影响规律。研制出了几种综合性能达到同体系中先进水平的宽应用温区新型无铅压电陶瓷材料。克服了所面临的无铅压电材料性能差与实际使用温度偏低的缺点,同时还具有非常优异的温度稳定性。通过项目的实施,不但改善了相关陶瓷的压电、铁电、介电性能,提高了陶瓷的居里温度和退极化温度,还揭示了影响铋基钙钛矿型压电陶瓷压电性能的机理,为探索新型无铅压电陶瓷提供了有价值的实验与理论参考。
[成果] 1700550601 湖北
TQ17 应用技术 陶瓷制品制造 公布年份:2017
成果简介:蜂窝陶瓷是一种多孔性的工业用陶瓷,其内部是许多贯通的蜂窝形状的平行通道,这些蜂窝单元由格子状的薄的间壁分割而成。与一般陶瓷相比,它具有低热膨胀性、耐热冲击、比表面积大、耐腐蚀等特性,孔密度最高可达到400~1100孔/平方英寸。因蜂窝陶瓷其比表面积大,通常用于汽车尾气净化装置、火力发电厂燃煤锅炉去除氮氧化物、冶金行业降低污染物排放、化学工业和石油工业中改善流体分布特性等。其性能越来越好,应用越来越广泛。制备蜂窝陶瓷的主要原料有堇青石、钛酸铝、氧化铝、锆英石、碳化硅等。国内蜂窝陶瓷的生产大都在蜂窝陶瓷粉料中加入各种添加剂来改善泥坯的流动性和可塑性,添加剂的成分中,通常用桐油作粘结剂。但桐油在陶瓷泥料烧制后会留下残留物,直接影响蜂窝陶瓷的性能。桐油加热时也会产生刺激性气体和黑烟,造成环境污染。此外,由于现有蜂窝陶瓷配料中含有相对昂贵的桐油,因此生产成本很高。可见,选择合适的蜂窝陶瓷配方,减少环境污染,提高产品品质、降低生产成本是很有必要的。
[成果] 1700460101 福建
TU8 应用技术 陶瓷制品制造 公布年份:2017
成果简介:传统的子母盖板的通常做法是在它的大盖上成型一个儿童用的沉孔,并且大盖上还铰接一个用于封闭该沉孔的小盖。由于大盖上铰接一个封闭沉孔的小盖,因此对于马桶盖的外观改变较大。其主要缺点是当儿童成长为少年或成年时,儿童用沉孔将被弃用,而大盖上小盖的存在既影响整个马桶盖的外观,又增加了马桶盖日常清洗保洁的工作量,同时小盖一般没有缓降功能,下落时容易产生噪音,容易夹伤到小孩。随着人们生活品质的不断提高,传统的子母盖板已经不能适应人们的要求,一种全新的新型子母盖板应运而生,它就是该公司研发的新型子母盖板,它具有传统子母盖板无法比拟的优点。该项目主要采用一种全新的无按钮90度垂直拆装的铰链机构;一种全新的儿童座圈的安装方式,实现儿童座圈无需工具即可快速安装与拆卸的结构;一种全新的阻尼机构来实现新型子母盖板的使用寿命以及新型结构的实现;一种全新的LED灯组件替换当儿童座圈去除后铰链机构上的空位;独特的外观设计,产品的整体性强。该项目产品是在传统子母盖板的基础上,避开其结构以及外观方面的缺点或不足并结合该公司多年致力于马桶盖板研发的经验,开发出的具有自主知识产权的"新型子母盖板",其优势在于:产品的价格适中,适合大多数家庭的消费水平,又能在质量、功能、外观等方面做出突破,在性能上达到国内领先水平,性价比优于国外同类产品。该项目产品的研发及推广应用有效的弥补传统子母盖板在功能、外观等方面的不足,带动子母盖板产品的进步,促进了中国坐便器盖板产业的发展。通过该项目的实施,有效地降低马桶盖板的成本,增强了马桶盖板的功效,有效地促进中国卫浴有关方面传统产业的发展。该项目产品推出市场后,深受广大客户和消费者的喜爱,市场前景良好。
[成果] 1700460042 福建
TU8 应用技术 陶瓷制品制造 公布年份:2017
成果简介:《高光亮脲醛盖板自动加工工艺和装备的研发与产业化应用》是厦门威迪亚精密模具塑胶有限公司自主研制的科研成果。这是公司为了解决大批量制造的高光亮盖板产品具有生产的一致性和稳定性问题,对抛光、倒角工序进行的加工自动化改造。公司利用自主的实用新型专利技术(ZL201220435954.1、ZL201420666924.0),通过技术攻关,攻克了自动倒角和自动抛光的业界难题,成功研发了脲醛盖板的自动加工工艺。项目实现了三点技术创新,分别是:自主设计自动抛光设备,通过PLC数字或模拟式输入/输出控制抛光机各个部件协调动作,完成加工过程。自主设计自动倒角关键设备,研制的自动倒角机由机器人协调控制各部件,并精准控制加工过程。将引进的机器人与自主研发的倒角装置有机结合,构成无缝衔接的盖板自动倒角系统,替代了原有的手工作业。该成果已获得了2项实用新型专利授权。经过厦门市产品质量监督检验院的技术检测,测试结果完全达到预期的技术指标,即:60秒完成一套脲醛盖板的自动抛光;200秒完成4套盖板的自动倒角;盖板边缘倒角宽度均匀,倒角宽度误差控制在0.3-0.5范围内。项目的成功实施有效地提高了公司卫浴塑胶配件的产量、质量和销量,降低产品成本,改善生产环境,提升公司的核心竞争力。项目产品广泛应用于塑件加工。项目对塑件自动化加工提出全新的思路,为模塑企业树立了创新的自动化生产典范。项目的推广,对行业人力生产成本及产品质量的控制起到了十分重要的作用,为整个行业的技术进步带来巨大的影响。项目的具有很好的经济效益和社会效益。
[成果] 1700460051 福建
TU8 应用技术 陶瓷制品制造 公布年份:2017
成果简介:随着水资源的越来越紧张,中国在原来GB6952-2005卫生陶瓷标准的基础上制定更加严格的坐便器用水效率等级GB25502- 2010;新法规的推出和消费者环保意识的加强,迫使各马桶生产厂家纷纷加大力量开发和推广节水型马桶。综合各大区域市场的未来发展可以看出,用3寸口径的冲刷速度提高马桶节水性能是主要的解决之道。作为创新产品,重点突破如下几点首创:稳定性:通过滑轨平移运动控制止水机构,不存在力臂关系,且本体和底板一体设计可使内套管运动导轨更精准,可实现排后水位单套阀极差±1mm批量±2.5mm的稳定性。自动脱钩:利用按压按键的按压力触发转轴带动滑块滑动,实现按键与止水机构的摆臂脱离接触关系,复位时利用弹簧力触发转轴带动滑块滑动。轻按压力:利用加大内套管腔体截面积减小止水面受压面积,从而降低按压力,另在内套管设计止水开关控制通气孔或常开孔,实现排后水位可调;在排水底座外围增加外罩,隔绝内套管上表面在提拉过程受冲水影响,以改善摆臂力臂比降低按压力。技术指标:适应陶瓷安装方式:满足分体/连体陶瓷中间位置顶按操作,连体可实现3爪和U型钩安装,阀体能较大角度转动以满足按钮的配套安装要求;排水阀安装高度:180mm、230mm和280mm;排水流量:测试水位130mm按国标测试,排水流量≥2.8L/S;溢流能力:满足JC987-2005、ASME A112.19.5-2005标准要求;最低允许排水高度:工作水位距离排后水位最小距离40mm;最低允许工作水位:排水阀安装端面到工作水位≥110mm均正常工作;密封性:满足JC987-2005、ASME A112.19.5-2005标准要求;排水底座安装强度:分体满足35N.M力矩作用,连体满足35kgf.cm力矩作用;寿命:一次全排、一次半排记一次,循环10万次。
[成果] 1700450075 广西
TQ17 应用技术 陶瓷制品制造 公布年份:2017
成果简介:现有当中坭兴陶泥料主要由东泥40~60%、西泥60~40%的重量百分比混合而成,其中东泥为横穿钦州市区的钦江以东地域的泥土,大都存于低洼地带,该泥土致密质软,为软质粘土,可塑性好,便于成型,但耐火度颇低,单独烧制,容易变形,颜色为黄白色,含微量石英砂;西泥则为横穿钦州市区的钦江以西地域的泥土,贮存地以小山坡为主,该泥土致密块状,是一种含铁量较高的紫泥石,颜色为紫红色,表面层有少量铁质浸染,为硬质粘土,可塑性及结合性较东泥差,但耐火性能好,不易变形。由于东泥与西泥的性质特征,使得坭兴陶泥料呈现的可塑性较宜兴泥料而言较低,这也是制约其成型方法主要为拉胚成型法、注浆成型法、压膜成型法的原因,而陶器成型中的手拍成型坭兴陶用得很少,因手拍成型需要泥料有较高的可塑性,但拉胚成型法、注浆成型法和压膜成型法只适合做圆形陶器,这使得坭兴陶中方形器成为难得的珍品,并且方形器因棱角分明而易于在烧制时开裂,烧成率低该发明公开一种用于制备手拍坭兴陶的坯料及其制备方法,以重量份计,所述坯料的组分为:东泥40~45份、西泥30~43份、粉煤灰1~4份、矿粉2~5份、木鱼石3~6份、泥炭0.5~2份。该发明在东泥和西泥中加入了粉煤灰、矿粉、木鱼石和泥炭,提高了坯料的可塑性,利于手拍壶的成型,并且坯料中Fe<,2>O<,3>的含量也得到了提高,进而提高了坯体的窑变率。另外采用东泥先和粉煤灰、矿粉、泥炭进行陈腐,以使这四种颗粒充分融合,达到可塑性的增强;西泥先和木鱼石球磨,可使两者的颗粒进行摩擦,提高坯料的粘合性;最后再将东泥混合料和西泥混合料充分搅拌混合后陈腐,使这些颗粒产生引力作用,进一步提高坯料的可塑性。
[成果] 1700450078 广西
TQ17 应用技术 陶瓷制品制造 公布年份:2017
成果简介:课题来源与背景:钦州坭兴陶的制备工艺主要包括以下几个步骤:制备坯料:坯料由陶土材料制成,选用钦州本地特有的东泥和西泥为原料。东泥为横穿钦州市区的钦江以东地域的泥土,大都存于低洼地带,该泥土致密质软,为软质粘土,颜色为黄白色,含微量石英砂。西泥则为横穿钦州市区的钦江以西地域的泥土,贮存地以小山坡为主,该泥土为致密块状,含有少量K<,2>O、Na<,2>O、CaO、MgO、Fe<,2>O<,3>、TiO<,2>、SiO<,2>、MnO<,2>,是一种含铁量较高的紫泥石,颜色为紫红色,表面层有少量铁质浸染,为硬质粘土,可塑性及结合性较东泥差。以东泥40~60%、西泥60~40%的重量百分比混合,经可塑法和注浆法制成坯料;成型:用坯料制成各种器型的坯体;修坯:对坯体进行修整,以达到设计要求;坯体干燥:对坯体进行干燥,使坯体水分排出;例如采用室内干燥法、风干法、晒干法或其它现有、可行的干燥方法;装饰坯体:使用雕刻工艺来装饰坯体。烧制:将装饰好的坯体装窑,在1050~1200℃下烧制时间为8~10小时,冷却后出窑,即为坭兴陶器。坭兴陶坯体是以东泥和西泥两种陶土材料制成,不耐高温,烧制温度超过1200℃,坯体表面会出现裂纹或破损,严重的甚至出现坯体变形和坍塌。技术原理及性能指标:该发明提供了一种釉里红坭兴陶的制备工艺,包括制备坯料、坯体成型、坯体干燥、坯体装饰和坯体烧制,所述坯体装饰是在干燥坯体上用釉里红色料描绘图案和/或书写文字后施以一层透明釉;所述釉里红色料由以下重量份的原料制成:氧化铜12~15份、含水石58~65份、玻璃粉19~25份和辉绿岩矿6~9份;所述透明釉由以下重量份的原料制成:釉果79~81份、釉灰21~23份和萤石5~8份。该发明可直接在坭兴陶坯体上上釉里红色料而不需要施以里釉,简化了工艺,且成品发色鲜艳,釉面光亮。技术的创造性与先进性:该发明的釉里红坭兴陶,把坭兴陶和釉里红完美的结合在一起,是坭兴陶产品的一个创新。技术的成熟程度,适用范围和安全性:技术完全成熟,可以在坭兴陶行业运用,非常安全。应用情况及存在的问题:已经在试用,问题产量相对较少。历年获奖情况:没有获奖。
[成果] 1700610185 浙江
TQ17 应用技术 陶瓷制品制造 公布年份:2017
成果简介:一、主要技术内容: 传统龙泉青瓷原料均为高硅低铝低可塑性原料,本地原料的特性决定了传统龙泉青瓷产品的强度低、热稳定性差等缺陷,难题制约了龙泉青瓷的产业化、规模化发展。为此,龙泉市金宏瓷业有限公司联合丽水学院就龙泉青瓷产业关键共性难题开展技术攻关,针对龙泉青瓷产品胎体强度低、易发生变形或断裂、产品合格率低等现状,在不改变龙泉青瓷特性的基础上通过铝质增强相以强化龙泉青瓷坯料和釉料,优化青瓷生产工艺和烧成曲线,生产出高强度龙泉青瓷餐具,强度比普通龙泉青瓷产品强度提高了160%,热稳定性提高了50%,大大超过《镁质强化瓷器(GB/T28114-2011)》国家标准和美国军方米尔标准《MIL-STD-810G》,技术成果于2016年8月通过浙江省新产品科技鉴定,技术水平处国内领先。 二、授权知识产权情况: 该项目已获授权发明专利4项,实用新型专利8项。 三、主要技术参数: 该项目利用龙泉本地原料,通过对本地原料的精加工和拣选改进生产工艺和配发以增加原料可塑性,同时充分利用氧化铝增强相与氧化锆增强相以优化胎釉配方,进一步研制出可适用于工业洗碗机和消毒柜的强化青瓷餐具产品。 高强度青瓷:热稳定性:240-20℃水中热交换一次不裂,吸水率﹤0.5%,铅、锅溶出最低于国家标准,抗折强度>100MPa,抗冲击强度>3.0KJ/m2,釉面硬度>550MPa。已超过台湾强化瓷相关技术指标,接近于日本强化瓷的相关技术指标,技术成果鉴定为国内领先。制备技术:根据龙泉地区的现状,加工出了适合不同类产品的高中低档青瓷原料。对同档次的原料的化学组成、颗粒组成和它们的波动范围进行了有效地控制。标准化原料分甲级:氧化铝>23%;乙级,23%>氧化铝>18%;丙级,18%氧化铝>15%。系统地分析龙泉本地制胎原料的物理化学性能及各项指标,使用现代化分析测试技术进一步分析中温胎体的强度、热稳定性等,引入相应的增强材料以及可塑性调整剂以优化中温龙泉青瓷坯用原釉料。 四、应用推广及社会经济效益: 该项目自2013年开始在龙泉市金宏瓷业有限公司、龙泉市昌宏瓷业有限公司、浙江天丰陶瓷有限公司、龙泉瓯江青瓷有限公司及浙江龙泉鉴真陶瓷有限公司推广应用,至2016年共新增产值10,044.98万元;新增利润3,377.7万元;新增税收1,346.71万元(深圳银华会计事务所专项审计报告)。
[成果] 1700240028 广西
TM2 应用技术 陶瓷制品制造 公布年份:2017
成果简介: 课题来源与背景:该技术成果是在等离子微弧氧化技术的基础上,为了解决一些轻金属产品表面既要具有耐磨性、耐蚀性,又要具有导电性的要求,而提供了一种具有导电性能的复合陶瓷层的制备方法。技术成果来源于课题组长期的学术研究过程,经过大量的材料形态和性能检测后,申请了发明专利“一种具有导电性能的复合陶瓷层制备方法”。技术原理及性能指标:该发明涉及一种具有导电性能的复合陶瓷层的制备方法,对轻金属、试样表面进行清洗前处理,采用微弧氧化技术制备一层陶瓷层,在陶瓷层上采用磁控溅射技术沉积氮化钦涂层,形成轻金属基体及陶瓷层和氮化钦涂层的复合陶瓷层,通过微弧氧化与磁控溅射技术相结合的方法,使复合陶瓷层具有导电功能,且导电率大、耐磨性和耐蚀性好、膜基结合力强。能够满足现有轻金属作为电路接线盒既要具有耐磨性、耐蚀性,又要具有导电性的要求。 技术的创造性与先进性:该发明采用微弧氧化技术在轻金属表面制备一层陶瓷层,在陶瓷层上采用磁控溅射技术沉积氮化钦涂层,形成轻金属基体及陶瓷层和氮化钦涂层的复合陶瓷层,并使其具有导电功能,且导电率大、耐磨性和耐蚀性好、膜基结合力强、涂层不易脱落。 技术的成熟程度,适用范围和安全性:该成果工艺方法可靠,制备出的陶瓷膜层性能稳定,陶瓷膜层与基体结合强度高,陶瓷膜层的耐磨蚀、耐高温氧化、耐磨损,适用于机械、汽车、电子、航空、航天等行业领域中铝基零部件材料的表面强化处理。该成果采用等离子微弧氧化技术,生产设备简单,生产效率高,成本低,对环境无污染。 应用情况及存在的问题:技术成果进行了材料形态及性能检测,各项指标达到应用级别要求。存在问题:尚需进一步拓宽成果转化渠道。 历年获奖情况:该技术成果尚未申报各种奖项,历年没有获奖。
[成果] 1700440624 浙江
TM2 应用技术 陶瓷制品制造 公布年份:2017
成果简介:项目产品护套端子结构槽采用防错结构,端子配合处设计为弹性挂钩,内部采用拱型弹片,安全可靠;优化插针冲压模具结构,可同时对多排插针进行折弯,生产效率高;设计插接针长度可调整结构,降低生产成本。产品已获得实用新型专利2项,技术处于国内先进水平。
[成果] 1700450473 广西
TM2 应用技术 陶瓷制品制造 公布年份:2017
成果简介:课题来源与背景:随着国家发展“坚强智能电网”的深入,人们对电网电能质量的要求在不断的提高。智能电网最突出的特性是其自愈能力,即通过实时的状态监测和综合评估,对设备状况进行及时、准确的了解。倡导的状态检修模式,是根据对设备的定期维护、在线监测和故障诊断中所提供的各种信息,通过分析处理,从而判断设备的性能状况及发展趋势,可以在其故障发生前对设备检修有计划地进行安排。研究目的与意义:绝缘子在电力系统中的作用是电气绝缘及支撑导线和设备,一旦发生故障就极易引起严重的不良后果,不但可能会引起设备的损坏,还可能导致人员伤亡及大规模的断网等事故。因此智能电网对绝缘子检测的要求也在逐渐提高。绝缘子出现的故障主要有断裂、阻抗降低及污闪等,其原因往往会在生产、安装、运行等环节出现问题。论文总结了绝缘子所出现的检测方法,使读者了解到各种检测方法,希望对电力部门的同行有所帮助。主要论点与论据:超声检测法是基于超声波从一种介质进入另一种介质时,在两介质交界面发生折射、反射和波型转换等原理来实现对绝缘子内部缺陷的检测。该法主要应用于支柱绝缘子表面及内部气孔、裂纹、夹杂等缺陷的检测。根据接收到的缺陷回波强度及其在时间轴上的位置,可以判断绝缘子内部缺陷的长度和深度情况绝缘子超声波检测以脉冲反射法为主,通过微型爬波和小角度纵波探头对绝缘子进行检测。中国华东和东北等电网采用爬波法对其表面进行质量检测,其优点是波屏上仅有缺陷波的显示,检测速度快。但无法检测到绝缘子内部区域。而中国青海省和华东地区电网采用小角度纵波法,对铸铁法兰口内部和附近外漏区域进行了检测,效果较好。同时超声波检测法已被成功用于陶瓷和复合材料绝缘子检测中。该方法灵敏度高、成本低、可发现法兰内侧面及内部裂纹、空隙等缺陷。但同时会受到超声波本身存在的耦合、衰减及温度等因素的影响,且需要工作人员逐一登杆检测,工作量大。创见与创新:对超声波换能器的核心部件压电陶瓷晶片进行ANSYS仿真分析,基于ANSYS的电-结构耦合场模型,对压电晶片进行了静态、模态、谐响应和瞬态分析,得到固定尺寸压电晶片的固有频率、振型和频率响应等信息,从而为提高超声辐射功率和超声波换能器的性能提供参考依据。对超声波检测系统的数据采集终端进行模块化设计,对超声波发射电路、限幅电路和可控增益放大电路进行了器件选型、设计和模拟仿真分析。介绍了小波分析在超声波回波信号去噪中的应用,从小波分析基础理论入手,介绍了小波的定义、小波基函数、信号去噪的步骤、阀值的估计及阀值规则的选取等。通过超声波探伤仪器得到高压支柱瓷绝缘子的实测回波波形,通过选取不同的小波基函数、分解层数对信号进行去噪处理,得到去噪效果对比图,从而确定最优的小波基函数和分解层数,为后期的程序设计奠定基础。社会经济效益:绝缘子是保障电力系统安全可靠运行必不可少的组成设备,其可靠性性能直接影响到电网的安全性。该文针对电力系统中广泛应用的高压支柱瓷绝缘子的超声波在线监测的机理问题展开研究。该研究成果适用于高压支柱绝缘子状态的无损检测和评估,应用安全,可靠性高。
[成果] 1700450503 广西
TM2 应用技术 陶瓷制品制造 公布年份:2017
成果简介:ZnO压敏陶瓷以其非线性系数高、响应速度快、漏电流小、残压低、制造成本低廉等优势,已成为应用最广、性能最好的压敏电阻材料之一,广泛应用于电力、通信、交通、集成电路、汽车电子、医用设备和家用电器等领域。1975年以前ZnO压敏电阻主要用于工作电压110V以上的线路,之后低压压敏电阻开始得到应用,并不断向低压化、小型化发展,其应用领域正在不断扩展,其市场需求量正以年均25%左右的速率增长。低压压敏电阻陶瓷的发展趋势包括:超低电压梯度,以适应电子信息业中电路集成中的需要。降低烧结温度,以适应节能减排和降低成本的需要。但低温烧结和低电压梯度却是相互制约的一对矛盾。因此,能否在低烧结温度下制备出高性能的低压压敏电阻陶瓷是必须解决的关键技术问题。在低压压敏电阻陶瓷材料中,ZnO-Bi<,2>O<,3>系是研究最广泛、最成熟的低压系之一,烧结温度大概在1000℃~1250℃之间,性能也比较好。该发明针对现有研究和技术的不足,提供一种新型低压压敏电阻陶瓷材料及其制备方法,这种新型低压压敏陶瓷材料通过V、Ti共掺杂ZnO-Bi<,2>O<,3>基压敏材料获得,其非线性系数较高而电位梯度较低,其制备方法可以明显降材料的低烧结温度和能源消耗。该发明涉及电子材料与器件领域,具体是一种V、Ti共掺杂ZnO-Bi<,2>O<,3>基新型低压压敏电阻陶瓷材料及其低温制备方法。该发明的优点是:Ti掺杂可提高压敏陶瓷材料的非线性系数,降低电位梯度;V掺杂可降低陶瓷材料的烧结温度,并节约能耗,降低成本;预烧能增强粉体活性;分段升温、保温的工艺可以提高陶瓷的质量和性能,同时降低能耗,节约成本。
[成果] 1700450526 广西
TM2 应用技术 陶瓷制品制造 公布年份:2017
成果简介:在广西自然科学基金(2013GXNSFBA019230)的资助下,开展了研究工作。铁系钨青铜型复合氧化物在结构上具有强大的调控能力,在功能上具有丰富的介电和磁电特性,是一类具有重要研究价值的材料。为了明确这类材料的结构变化对介电、铁电、磁电耦合等物理性能的影响,通过阳离子组成设计,调整进入钨青铜结构A、B位离子的种类,开发介电可控、磁电耦合的钨青铜结构化合物,为铁系钨青铜结构复合氧化物的性能调控与优化提供理论依据和实验基础。成果采用传统固相法制备了钨青铜含铁氧化物Ba4Sm2Fe2Nb8O30、Ba5SmFe1.5Nb8.5O30、Ba6FeNb9O30、Ba5-2xSm2xFexNb10-xO30,并表征了物相结构和性能。通过X射线衍射分析(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析得到Ba4Sm2Fe2Nb8O30、Ba5SmFe1.5Nb8.5O30、Ba6FeNb9O30、Ba4SmFe0.5Nb9.5O30的最佳烧结温度分别是为1300℃、1280℃、1280℃、1280℃。发现各化合物的介电常数和介电损耗都随频率的增加而减小,低频下减小较快,高频下减小缓慢,但Ba6FeNb9O30的损耗峰在1280℃和1300℃两个烧结温度下基本重合,且随频率的增加先减小后增大然后再减小,在频率为105Hz时出现损耗峰。发现化合物Ba4Sm2Fe2Nb8O30、Ba5SmFe1.5Nb8.5O30、Ba6FeNb9O30、Ba4SmFe0.5Nb9.5O30的介电常数和介电损耗的变化不受铁含量的影响。介电常数(εr)和介电损耗(tanδ)总的趋势都是随着温度的升高而增大。低频情况下,100Hz、1kHz介电常数和介电损耗随温度增加增大明显。BaSm4Fe2Nb8O30、Ba2Sm3Fe1.5Nb8.5O30和Ba3Sm2FeNb9O30的居里温度Tc均在400℃左右,而Ba4SmFe0.5Nb9.5O30的居里温度Tc却降至300℃左右。Ba3Sm2FeNb9O30的介电损耗随着温度的升高呈现波浪式递增。低频情况下,四组物质介电损耗都非常大,随着频率增大,介电损耗会减小。BaSm4Fe2Nb8O30、Ba2Sm3Fe1.5Nb8.5O30、Ba3Sm2FeNb9O30、Ba4SmFe0.5Nb9.5O30的介电常数均随频率增大而减小。BaSm4Fe2Nb8O30的介电常数和介电损耗是最大的。随着x值的增大,可以看到介电常数随频率减小越来越不明显。和介电常数一样,介电损耗也会随着频率的增大而减小,Ba3Sm2FeNb9O30的介电损耗减小到一定程度会有一个稳定阶段,介电损耗在此阶段随频率增大减小十分微弱。比较1280℃和1300℃烧结温度的Ba4SmFe0.5Nb9.5O30介电常数和介电损耗与频率的关系。发现烧结温度对介电性能有所影响,低频情况下(<104Hz)时,烧结温度高的介电常数大,而在104~106Hz之间缓慢减小。Ba4Sm2Fe2Nb8O30、Ba5SmFe1.5Nb8.5O30的剩余极化强度分别是3、1.5μC /cm<'2>。化合物在室温时具有铁电性,其中Ba4SmFe0.5Nb9.5O30具有最大的剩余极化强度,2Pr为3.5μc/cm<'2>,研究了Fe含量对于非充满型钨青铜含铁氧化物Ba5-2xSm2xFexNb10-xO30(x=0.25、0.5、0.75、1.0)的相结构和介电性能的影响。合成化合物均为四方钨青铜结构,随着Fe含量的增加,晶胞参数逐渐减小。SEM表明Ba4.5Sm0.5Fe0.25Nb9.75O30陶瓷晶粒大小和形状具有较为明显的差异,而随着Fe含量的增加,棒条状晶粒所占比例逐渐增加,形貌趋于均一。随着频率的增大,陶瓷的介电常数逐渐减小。低频时,随着Fe含量的增加,介电常数和损耗显著增大。高频时,介电常数和损耗基本稳定,在1MHz时介电常数介于200-500之间。化合物在室温至600℃范围内,具有明显的弛豫现象,其高温介电异常是由氧空位电导引起的。当x=0.75时,化合物可以作为满足X9R标准的陶瓷。发现Ba4SmFe0.5Nb9.5O30陶瓷样品在150℃至450℃温度范围内具有明显的介电异常情况,介电常数数值在100Hz下350℃附近高达40000急剧下降到1MHz下的250。介电损耗峰的位置随频率升高而向高温方向移动,具有热激活弛豫特性,归因于电子和氧空位产生电导的混合机制所控制和影响。已在国际刊物上发表学术论文3篇,申请国家发明专利3项,获得授权国家专利1项。
[成果] 1700580050 江西
TQ17 应用技术 陶瓷制品制造 公布年份:2017
成果简介:该项目属于电子元器件制造技术领域,发明专利的名称为-《可调干燥时间的真空开关管丝网印刷金属膏剂》(ZL2012 1 0565989.1)。 《可调干燥时间的陶瓷真空管丝网印刷金属膏剂》的工作原理:根据室温变化,在金属粉末中添加一定的沸石粉末,在粘接剂中添加一定量的乙酸乙酯。由于膏剂在丝网印刷中不断受到外力的挤压作用和不断添加原膏,沸石粉末的吸附性基本丧失,触变性加大,除乙酸乙酯有少部分挥发外,沸石粉末对粘接剂中的松油酯、聚丙烯酸酯及乙酸乙酯始终处在排出的状态,丝网面上的膏剂始终处于湿润状态,从而使丝网印刷膏剂得以连续进行。印刷后的金属化面的膏剂在静止状态下,沸石粉末对粘接剂中的松油醇、聚丙烯酸酯及乙酸乙酯的吸附能力得以完全释放,吸附能力加大。在松油醇、聚丙烯酸酯及乙酸乙酯被吸附的同时,乙酸乙酯及其携带的部分松油醇、聚丙烯酸酯也由表及里挥发,膏剂在必要的一小时左右流平时间后,逐步固化、干燥。室温越高,固化、干燥速度越快,反之越慢。 优点:该发明的原理主要是根据环境温度的变化,通过调整金属膏剂配方组分中具有吸附性的材料比重和调整粘合剂中的挥发性溶剂比重,达到有效控制膏剂的干燥速度,使膏剂在特定的时间内,同时具有满足丝网印刷膏剂丝网面上的刷膏不干燥、不结块,印刷后的陶瓷金属化面的膏剂在特定时间内完全干燥。从而使金属膏剂的干燥速度具有可调性和可控性。与传统干燥工艺比,工艺环节少、功效高、辅具简单,无烘烤、能耗少、生产周期短,大大降低了有害气体的排放,减少空气污染,有利保护环境。 适用性广:该配方可广泛适用于Al2O3陶瓷的三元系和四元系,也可适用钙系或镁系陶瓷。经多次试验,配方基本不需调整,产品合格率都能保持较高水平,封接强度均优于国家标准。 金属化陶瓷可实现陶瓷-金属焊接,产品广泛使用于航空航天、核能、电子电力、遥控测量等高端领域,且适应各种特殊环境使用,具有抗高温、耐严寒,防辐射、拒污染、绝缘耐高压等优点,因此,具有较大的应用空间。 金属化陶瓷产品经过多年的创新提高,性能指标、质量可靠性、产品的稳定性和一致性都有了飞跃性的进步,促进了相关行业的技术进步和更新换代,为科技发展做出了巨大的贡献。
[成果] 1700580062 江西
TM2 应用技术 陶瓷制品制造 公布年份:2017
成果简介:该项目属于高电压绝缘技术领域,主要解决带电状态下智能、便捷地对盘形悬式瓷绝缘子(下称绝缘子)的劣化情况和污秽程度进行状态检测和管理的问题。 绝缘子是电网运行必不可少且应用广泛的绝缘支撑部件,运行中的绝缘子容易积累污秽或产生劣化,导致绝缘子串闪络或掉串。现行绝缘子检测方法存在工作量大、安全风险高、准确率低的问题,无法适应电网规模的快速发展和状态检修的要求。红外热像技术具有安全高效的优点,近年来被提出用于绝缘子检测,但还存在发热模型不完善、准确率低等难题未解决,应用效果欠佳。 该项目针对绝缘子红外检测存在的问题开展理论方法与技术创新研究,取得了一批具有广泛应用价值的创新成果:①创建了湿污绝缘子发热模型,解决了原有模型不能反映绝缘子盘面发热的问题,为应用红外热像技术准确检测绝缘子劣化情况及污秽程度奠定了基础;②首次提出综合绝缘子钢帽和盘面的温升特征开展劣化绝缘子检测,解决了现行红外检测方法"检测盲区"的问题,显著提高了检测准确率;③建立了绝缘子污秽度等级红外检测方法体系,提出了基于径向基概率神经网络、灰色综合关联度和支持向量机等人工智能算法的绝缘子污秽度等级识别方法;④提出了适用于绝缘子红外图像去噪、分割、特征提取的成体系图像处理算法,研制了适用于瓷质高压绝缘子劣化情况或污秽程度检测的装置和平台,实现了对绝缘子状态的智能检测和管理。项目授权发明专利2项、获得软件著作权6项,出版专著1部,发表学术论文30余篇,其中EI论文16篇。项目研发的"基于红外热像的绝缘子监测与管理系统"获得了由国家科技部颁发的国家重点新产品证书。 应用项目成果,可将绝缘子劣化检测的成本由16元/片降至1元/片,检测效率由10~20分钟/串提高至1~2分钟/串,检测准确率由15~30%提高至85%以上。项目成果经中电联鉴定整体达到国际领先水平。 项目已进入产业化阶段,产业化承担单位湖南湖大华龙电气与信息技术有限公司自2014年2月至今,实现项目成果销售收入6180万元,新增利润2002.7万元。项目应用已节约相关开支4125万元,仅江西省2016年就减少停电损失800余万元,推广至全国每年可减少经济损失2.2亿元。项目成果已在江西、上海、浙江和湖南等地的110kV~500kV电网大规模推广应用,为电网排查出了多个重大安全隐患,提高了电网安全稳定运行水平,取得了显著的经济社会效益。
[成果] 1700580077 江西
TM2 应用技术 陶瓷制品制造 公布年份:2017
成果简介:科学技术领域:420kN高性能增韧轻质架空导线复合瓷质绝缘体的应用,在《国家重点支持的高新技术领域》中基于一种无机非金属材料-结构陶瓷及陶瓷基复合材料强化增韧技术-特殊用途的高性能陶瓷结构件制备技术。 主要科技内容: 420kN高性能增韧轻质架空导线复合瓷质绝缘体系列产品,是一种特殊用途的高性能、增韧轻质、低膨胀复合陶瓷结构件的高新技术产品,它以高铝铝矾土为基础材料,运用低成本锆英石在高温下原位形成四方二氧化锆颗粒为弥散强化增韧相,研发大尺寸、高吨位、单个重量轻复合瓷绝缘体系列产品,率先采用原料创新、配方创新、先进的成型工艺和创新制造技术精制而成,保证了瓷质绝缘体系列产品的高强度、高硬度、高韧性、防污闪、强拉力、和强绝缘性等优异特性;同时解决了陶瓷易碎、瓷件与金属部件装配精度控制难等技术难题,实现了以四方二氧化锆为增强增韧相的高性能复合陶瓷绝缘体。 科学选用煅烧铝矾土、煅烧堇青石、锆英石、粘土、含Ca、Mg化合物及稀土氧化物、粘结剂、润滑剂、稳定剂等原料并严格按配方组分及工艺要求精选配制而成。 技术经济指标: 主要物理指标:①抗压强度315MPa-325MPa,②比重3.05g/cm3-3.10g/cm3,③抗折强度201MPa,④断裂韧性8.0MPa*m1/2-8.19MPa*m1/2,⑤硬度8.20-8.56级,弹性模量198GPa。 主要化学指标:①SiO240-42%,②Al2O345-50%,③ZrO210-15%,④Fe2O30.02-0.05%。 等级技朮参数:①电晕电压试验(kV):铁帽:22:钢脚≥18;②无线电干扰电压试验:对地试验电压10kV,1MHz下RlV≤50UV;③工频电弧试验:试验电流(有效值)20±2.0kA,持续时间0.12±0.01s;④机电破坏负荷试验:质量指数Q≥3;⑤热机械性能试验:质量指数Q≥3。配套组装合格。 配套组装成合格的成品,于2016年12月经江西省科技厅及萍乡市科技局科技成果及重点新产品鉴定国内同类产品国际先进水平,填补了国内空白。 促进行业进步与应用情况: 420kN高性能增韧轻质架空导线复合瓷质绝缘体系列产品,近年来在国内外特高压电网中得到了广泛的市场认可和应用,2013年实现销售收入6228.60万元,利润469.12万元,2014实现销售收入10368.20万元,利润715.04万元,2015年实现销售收入16041.20万元,利润1093.21万元,2016年实现销售收入16877.27万元,利润1948.77万元,税收4816万元。成果转化后2016年新増销售收入12802.89万元,占年销售收入的75.86%。为萍乡市瓷质绝缘子行业的技术提升和生产装备更新换代等方面起到了显著的推动作用。
[成果] 1700580083 江西
TM2 应用技术 陶瓷制品制造 公布年份:2017
成果简介:科学技术领域: 特高压输变电用棒形支柱瓷绝缘子是一种超大尺寸、高强度、不可击穿、高铝瓷质绝缘部件,主要起支持和绝缘作用,是电力、电气工业的重要基础器件,属于无机非金属材料领域。 主要科技内容: (1)通过合理规划产品外形尺寸、伞型结构,提高胶装比,提高胶合剂强度,设计开发出具备大尺寸、高强度、不可击穿特点的产品结构;(2)通过合理控制坯体配方体系中Na2O、TiO2、Fe2O3含量,以及莫来石和刚玉相含量,提高烧结过程中的液相含量和高温粘度,提高瓷体的烧成性能,研究开发出制备大尺寸、高强度特高压棒形支柱瓷绝缘子的配方体系;(3)通过改进成型工艺和烧成工艺,采用先座后吊的烧结技术,解决了制备大尺寸、高强度、高可靠性的特高压棒形支柱瓷绝缘子的关键技术问题;(4)自主设计并建成了全球最大的湿法年产15000吨和干法年产10000吨特高压棒形支柱瓷绝缘子生产线,产品全过程合格率达到95%以上,实现了规模化稳定生产。 技术指标: 经波兰弗罗茨瓦夫电工研究所和电力工业电力设备及仪表质量检验测试中心测试,项目产品具有体积密度大、弯曲强度高、体积电阻率高等特点,各项技术指标均满足IEC 60672-3对C130电绝缘材料的要求,综合性能已达国际领先水平。 经济指标: 项目实施以来,已累计实现销售收入112,940.90万元,缴纳税费7,504.37万元。 促进行业科技进步作用: 该项目成功解决了制备大尺寸、高强度、高可靠性的特高压棒形支柱瓷绝缘子的关键技术问题。项目产品的规模化稳定生产,实现了进口替代,并增加出口,对中国电瓷行业、工业陶瓷行业、特高压输变电工程及电气工程和高铁技术与装备等行业的技术进步具有强大的促进和推动作用。 应用推广情况: 项目产品不仅实现了进口替代,满足了中国特高压工程的建设需求,而且大量出口欧美、南美。公司不仅是国内国家电网、南方电网、平高电气、长高电气、泰开电气、如高电气等大型电气制造企业的第一供应商,也是国际西门子、阿尔斯通、ABB等国际电气巨头和美国、德国、英国、法国等欧美发达国家众多电网公司的第一供应商,并与这些国际著名电气制造企业建立了密切的战略合作关系。
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