仿生制造的生物成形方法 被引量：14

1

作者 张德远 蔡军 +3 位作者 李翔 姜兴刚 韩鑫 陈博 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期88-92,共5页

生物制造与仿生制造是机械领域与生物领域交叉产生的新领域。生物方式制造是利用生物手段的制造方法,已提出生物去除加工、生物约束成形、生物生长成形、生物连接成形、生物复制成形、生物自组织成形等加工成形方法。仿生制造是模拟生... 生物制造与仿生制造是机械领域与生物领域交叉产生的新领域。生物方式制造是利用生物手段的制造方法,已提出生物去除加工、生物约束成形、生物生长成形、生物连接成形、生物复制成形、生物自组织成形等加工成形方法。仿生制造是模拟生物形体与功能的结构制造,包括仿生材料结构、仿生表面结构、仿生运动结构等结构制造。仿生制造的结构往往比较复杂,利用增材快速原型和传统机械制造方法效率通常较低,利用生物方式制造方法往往更加简便和快捷。阐明生物成形方法在仿生微纳复杂形体、结构、功能界面制造上的优势,表明生物成形技术在节能、环保、微纳等领域具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 生物制造 仿生制造 生物成形 微纳产品

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大面积鲨鱼皮复制制备仿生减阻表面研究 被引量：22

2

作者 韩鑫 张德远 +1 位作者 李翔 李元月 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期838-842,共5页

对水下低阻动物坚硬表皮形貌进行直接复制以成形出比较接近生物原型的仿生减阻表面,是生物复制成形工艺应用于仿生减阻表面研究的新尝试.以鲨鱼皮为生物复制模板,采用热压印法对其外端形貌进行了大面积微复制,进而拼接制备出了仿鲨鱼减... 对水下低阻动物坚硬表皮形貌进行直接复制以成形出比较接近生物原型的仿生减阻表面,是生物复制成形工艺应用于仿生减阻表面研究的新尝试.以鲨鱼皮为生物复制模板,采用热压印法对其外端形貌进行了大面积微复制,进而拼接制备出了仿鲨鱼减阻蒙皮.平板样件水筒阻力试验结果表明,采用生物复制成形工艺制备出的仿鲨鱼减阻表面具有明显的减阻效果,在试验工况内,最大减阻率达到8.25%. 展开更多

关键词 鲨鱼皮 仿生减阻表面 生物复制成形 热压印

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高精度复合减阻鲨鱼皮复制成形研究 被引量：16

3

作者 张德远 李元月 +2 位作者 韩鑫 李翔 陈华伟 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第32期3122-3127,共6页

在对鲨鱼皮表面微米沟槽形貌进行高精度复制的同时,实现纳米长链减阻界面的接枝合成,是合成生物复制成形工艺应用于生物复合减阻结构高精度复制的新尝试.以预处理的鲨鱼皮为微复制模板,利用软刻工艺中的软模成型技术制备硅橡胶质弹性阴... 在对鲨鱼皮表面微米沟槽形貌进行高精度复制的同时,实现纳米长链减阻界面的接枝合成,是合成生物复制成形工艺应用于生物复合减阻结构高精度复制的新尝试.以预处理的鲨鱼皮为微复制模板,利用软刻工艺中的软模成型技术制备硅橡胶质弹性阴模板;以水性环氧树脂与聚丙烯酰胺的接枝共聚物为基材,对弹性阴模板进行复型翻模,成形出一种兼具纳米长链减阻界面与逼真微米沟槽形貌的复合减阻鲨鱼皮.复制精度分析结果表明,该工艺可以实现生物减阻表面复杂三维微形貌的高精度复制成形.减阻性能测试结果表明,复合减阻鲨鱼皮具有优异的复合减阻效应,在测试速度范围内,最高减阻率达到24.6%. 展开更多

关键词 复合减阻 高精度 鲨鱼皮 合成生物复制成形 微米沟槽 纳米长链

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鲨鱼皮复制工艺研究 被引量：13

4

作者 韩鑫 张德远 《中国科学（E辑）》 CSCD 北大核心 2008年第1期9-15,共7页

对动物体表形貌进行直接复制以成形出形貌比较接近生物原型的仿生表面,是生物约束成形向动物形体扩展的新尝试.以鲨鱼皮为生物复制样本,以微压印和微塑铸为材料成形手段,对鲨鱼皮外端形貌进行了微复制.复制精度分析结果表明,生物约束成... 对动物体表形貌进行直接复制以成形出形貌比较接近生物原型的仿生表面,是生物约束成形向动物形体扩展的新尝试.以鲨鱼皮为生物复制样本,以微压印和微塑铸为材料成形手段,对鲨鱼皮外端形貌进行了微复制.复制精度分析结果表明,生物约束成形工艺能以较高精度复制出鲨鱼微鳞片的外端形貌,证实了生物约束成形技术可以应用于表皮坚硬的动物体表形貌复制. 展开更多

关键词 鲨鱼皮 仿生表面 生物约束成形 微复制

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鲨鱼皮微电铸复制工艺研究 被引量：13

5

作者 韩鑫 张德远 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期229-234,共6页

采用微电铸技术对生物表面形貌进行直接复制以成形出与生物原型形貌相接近的仿生表面,是生物复制成形技术由高聚物成形向金属沉积成形扩展的新途径。以鲨鱼皮为生物模板,针对其表皮微形貌结构特征,通过倾斜溅射方式先在其鳞片表面沉积... 采用微电铸技术对生物表面形貌进行直接复制以成形出与生物原型形貌相接近的仿生表面,是生物复制成形技术由高聚物成形向金属沉积成形扩展的新途径。以鲨鱼皮为生物模板,针对其表皮微形貌结构特征,通过倾斜溅射方式先在其鳞片表面沉积导电层,进而采用正负间断脉冲电流对鲨鱼皮生物模板进行微电铸复制,成形出鲨鱼皮微电铸模板及仿鲨鱼表面。复制精度分析结果表明,采用微电铸生物复制成形工艺可以实现对鲨鱼皮外端沟槽微形貌的高逼真复制,证明该工艺可以应用于微尺度、复杂生物表面形貌的直接复制。 展开更多

关键词 微电铸 表面形貌 生物复制成形 鲨鱼皮

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微生物细胞金属化工艺研究 被引量：9

6

作者 黎向锋 蔡军 +1 位作者 张德远 李雅芹 《中国科学（E辑）》 CSCD 北大核心 2002年第3期338-342,共5页

为生物约束成形加工制备单体,对微生物材料固囊酵母菌和蜡状芽孢杆菌细胞的化学镀镍磷工艺、细胞形态、镀层成分和相结构进行了研究.结果表明细胞壁厚的固囊酵母菌金属化后不破裂、不变形;蜡状芽孢杆菌在适当镀层厚度下仍能保持原来形状... 为生物约束成形加工制备单体,对微生物材料固囊酵母菌和蜡状芽孢杆菌细胞的化学镀镍磷工艺、细胞形态、镀层成分和相结构进行了研究.结果表明细胞壁厚的固囊酵母菌金属化后不破裂、不变形;蜡状芽孢杆菌在适当镀层厚度下仍能保持原来形状;镍磷镀层成分及厚度均匀,为非晶态结构.还探讨了菌体金属化工艺过程的化学反应机理. 展开更多

关键词 微生物 细胞金属化工艺 生物加工 生物约束成形加工 菌体金属化 镍磷化学镀 单体形态 细胞固定

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微生物细胞磁性金属化研究 被引量：9

7

作者 黎向锋 蔡军 +1 位作者 张德远 李雅芹 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期145-148,共4页

使用蜡状芽孢杆菌细胞为模板,为生物约束成形加工制备了磁性单体,对化学镀液、镀层磁性、菌体磁场行为等进行了研究.结果表明镍硼、镍磷、钴镍磷及钴磷化学镀层磁性依次增强.对蜡状芽孢杆菌沉积钴镍磷镀层实现了菌体磁性金属化,镀层具... 使用蜡状芽孢杆菌细胞为模板,为生物约束成形加工制备了磁性单体,对化学镀液、镀层磁性、菌体磁场行为等进行了研究.结果表明镍硼、镍磷、钴镍磷及钴磷化学镀层磁性依次增强.对蜡状芽孢杆菌沉积钴镍磷镀层实现了菌体磁性金属化,镀层具有亚铁磁性,为晶态及非晶态混合结构.在金属化工艺过程中,采用机械搅拌并加分散剂的方法解决了菌体聚集导致的菌体间镀层差别及粘连问题.用磁场操怍液体中的分散金属化菌体,实现了单菌体间的平行排列,并可随磁场改变方向. 展开更多

关键词 生物约束成形加工 蜡状芽孢杆菌 菌体磁性金属化 单体 金属化菌体 磁场 钴镍磷化学镀

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生物质颗粒燃料致密化成形典型设备的比较 被引量：8

8

作者 徐德民 刘泰岳 +1 位作者 李凭 陆辛 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期118-121,共4页

对玉米秸秆和木屑两种生物质致密成形方式进行比较,分析各自的优缺点;结合压制颗粒的实际经验,总结生物质颗粒压制过程中,随着物料的不同,采用的生产工艺和成形设备结构相应变化的基本规律。为生物质颗粒生产提供帮助。

关键词 生物质颗粒成形 环模压制 平模压制 秸秆颗粒 木质颗粒

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生物制造——一种新型微/纳米制造技术 被引量：2

9

作者 张德远 黎向锋 李雅芹 《航空制造技术》 北大核心 2001年第4期51-53,共3页

叙述了生物制造新技术产生的背景、发展框架与最新进展 。

关键词 生物制造 生物加工 微/纳米制造 生物去除成形 生物约束成形 生物生长成形 IC 刻蚀

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金属化花粉红外、微波特性测试与分析 被引量：4

10

作者 孙杜娟 胡以华 李乐 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期2531-2535,共5页

针对当前包覆型复合功能材料的需求,利用化学镀铜方法制备了表面镀铜的金属化花粉,对金属化花粉的形态、红外与微波特性进行了测试与分析。SEM图显示花粉金属化后形态保持良好,不发生破裂或变形,镀层厚度较均匀、致密。外层包覆的金属... 针对当前包覆型复合功能材料的需求,利用化学镀铜方法制备了表面镀铜的金属化花粉,对金属化花粉的形态、红外与微波特性进行了测试与分析。SEM图显示花粉金属化后形态保持良好,不发生破裂或变形,镀层厚度较均匀、致密。外层包覆的金属镀层使颗粒显示出特殊的红外与微波特性,而轻质花粉内核保证了颗粒具有较低的质量密度。研究结果表明:金属化花粉具有作为红外与微波波段材料的潜力。 展开更多

关键词 电磁学特性 生物加工 生物约束成形加工 花粉金属化 化学镀铜

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微生物细胞溶胶-凝胶法磁性化研究 被引量：3

11

作者 陈博 詹天卓 +1 位作者 连志阳 张德远 《中国科学（E辑）》 CSCD 北大核心 2008年第7期1055-1060,共6页

以微生物细胞为模板可制备具有多样形状的磁性或导电微颗粒.本文探讨微生物细胞溶胶-凝胶法磁性化的可行性,以尺寸在微米级的具有天然螺旋形体的微生物材料螺旋藻的细胞为模板进行细胞溶胶-凝胶法包覆磁性材料铁氧体的工艺研究,并通过... 以微生物细胞为模板可制备具有多样形状的磁性或导电微颗粒.本文探讨微生物细胞溶胶-凝胶法磁性化的可行性,以尺寸在微米级的具有天然螺旋形体的微生物材料螺旋藻的细胞为模板进行细胞溶胶-凝胶法包覆磁性材料铁氧体的工艺研究,并通过光学显微镜、扫描电镜、电子能谱、透射电镜、X射线衍射对其细胞形态、表层成分、相结构进行观察与分析.结果表明,螺旋藻细胞经溶胶-凝胶处理后表面能包覆上铁氧体材料;其天然螺旋形体可保持良好,得到的单体表面磁性层厚度、成分基本均匀,在文中试验条件下,细胞表层铁氧体为立方尖晶石结构的Fe3O4;还可观察到细胞内部有纳米颗粒产生,同时细胞间横壁也有沉积.还探讨了微生物细胞溶胶-凝胶法磁性化工艺过程的物理化学反应机理。 展开更多

关键词 生物加工 生物约束成形加工 空心微螺旋 磁性颗粒 铁氧体

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微生物细胞热分解法磁性化研究 被引量：1

12

作者 张德远 张文强 蔡军 《中国科学：技术科学》 EI CSCD 北大核心 2011年第8期1115-1120,共6页

生物约束成型技术是把微生物学、材料学、制造学等有机紧密结合产生的一种制备具有多样形状磁性或导电微颗粒的新技术.本文探讨热分解法生物约束成形技术的可行性,以尺寸在微米级天然具有螺旋形体的螺旋藻的细胞为模板,根据五羰基铁受... 生物约束成型技术是把微生物学、材料学、制造学等有机紧密结合产生的一种制备具有多样形状磁性或导电微颗粒的新技术.本文探讨热分解法生物约束成形技术的可行性,以尺寸在微米级天然具有螺旋形体的螺旋藻的细胞为模板,根据五羰基铁受热分解的原理,研究在其表面包覆纯铁的工艺,并通过光学显微镜、扫描电镜、电子能谱、透射电镜、X射线衍射对颗粒形态、表层成分、相结构进行观察与分析.结果表明,在螺旋藻细胞经热分解五羰基铁包覆处理后,表面有一层铁颗粒沉积;其螺旋形体保持良好,得到的单体表面磁性层厚度、成分基本均匀;文中试验条件下,螺旋形羰基铁颗粒经700℃热处理后变为α-Fe;还探讨了微生物细胞热分解法金属化工艺过程的物理化学反应机理. 展开更多

关键词 生物制造 生物约束成形 空心微螺旋 磁性颗粒 五羰基铁 热分解

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基于铁细菌的铁氧体制备及其性能 被引量：1

13

作者 张文强 蔡军 张德远 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期392-396,共5页

利用自分离培养的球衣菌和生盘纤发菌(ATCC43182)的生长特性,尝试铁氧化物、铁锰氧化物的生物制造.光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、振动磁强计(VSM)分别对制得样品的微观形貌、化学成分、晶相结... 利用自分离培养的球衣菌和生盘纤发菌(ATCC43182)的生长特性,尝试铁氧化物、铁锰氧化物的生物制造.光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、振动磁强计(VSM)分别对制得样品的微观形貌、化学成分、晶相结构、静磁特性进行表征,结果显示成功制得纤维状Fe2O3,其平均长径比超过50;制得饱和磁化强度达到25emu/g,矫顽力为10Oe的软磁锰铁氧体. 展开更多

关键词 铁细菌 铁氧体 磁性功能材料 生物生长成形

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微生物细胞电镀磁性金属化研究

14

作者 蔡军 张德远 +1 位作者 兰明明 连志阳 《中国科学：技术科学》 EI CSCD 北大核心 2011年第7期944-949,共6页

本文以钝顶螺旋藻细胞为模板,通过电镀工艺在其表面沉积磁性合金来制造螺旋形磁性微粒,对微生物细胞电镀磁性金属化工艺进行研究.通过光学显微镜、扫描电子显微镜、电子能谱、X射线衍射、振动样品磁强计等对电镀磁性化后螺旋藻的细胞形... 本文以钝顶螺旋藻细胞为模板,通过电镀工艺在其表面沉积磁性合金来制造螺旋形磁性微粒,对微生物细胞电镀磁性金属化工艺进行研究.通过光学显微镜、扫描电子显微镜、电子能谱、X射线衍射、振动样品磁强计等对电镀磁性化后螺旋藻的细胞形态、表层成分、相结构及静磁性能进行观察与分析.结果表明螺旋藻细胞经电镀处理后表面包覆上一层不含非金属相的铁磁性材料,实现了微生物细胞电镀磁性金属化,这为生物约束成形技术提供了新工艺.在金属化过程中,微生物形体保持良好,细胞表面镀层厚度均匀,镀层为面心立方结构的NiFe合金,颗粒具有软磁特性.此外,对微生物细胞电镀磁性金属化工艺过程的电化学反应机理进行了分析,表明NiFe合金在微生物表面的沉积为异常共沉积. 展开更多

关键词 生物约束成形 微生物 螺旋形微粒 电镀 磁性金属化

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生物质致密成形技术研究现状与未来发展

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作者 薛志勇 董长青 +2 位作者 刘宗德 张小燕 周栋 《中国资源综合利用》 2009年第11期7-10,共4页

阐述了生物质致密成形工艺和设备的发展现状和我国生物质成形技术存在的主要问题,提出了未来我国生物质致密成形技术要从开发面向电厂的大型成型设备和面向农村的小型常温高压致密成型设备发展,同时进行生物质致密成形设备基础研究的思路。

关键词 生物质成形 成型机 工艺 发展方向

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