多層管的案例
用SolidWorks畫的多層散熱管
多層散熱管
建模步驟
1.【上視基準面】畫圓+中心線。
2.三個小圓添加：相切、相等幾何關系；記住圓的直徑：4.362或復制：主要值。
3.【曲面拉伸】兩側對稱：50 。
4.【前視基準面】畫草圖，直線高度：=小圓直徑×6。（六層圓管，主要值名稱要加引號）
4-1.兩個端點添加：重合。
5.【投影曲線】。
6.【掃描】圓形輪廓，直徑：=小圓直徑。
7.【基準軸】選擇：上視基準面+原點。
8.【圓周陣列】特征：18個。（18×20度=360度）
9.【上視基準面】畫四個圓，添加：相切、相等、同心幾何關系；
10.【掃描】直徑：4.362 ；去掉：合并結果。
11.【圓周陣列】實體：18個。
12.【組合】。
13.【移動/復制實體】數量：1個；（Y軸高度2.181是4.362的一半）
14.【移動/復制實體】復制：2個；Y方向平移：8.724 （4.362*2）。
15.【移動/復制實體】去掉：復制；向上移動：10.905（4.362*2+4.362/2） 。
16.完成。
文章來源：solidworks研習社
展開 有限元分析有助于節省研發排氣伸縮接頭的時間
公司使用MSC SimXpert軟件來構建原始理念設計，使用MSC Nastran來模擬波紋管設計的能力，以減弱發動機運動對其他排氣系統產生的振動。然后對波紋管執行更詳細的非線性分析，來量化它的載荷和耐久性并確定其共振頻率。新方法減少了50%的設計和研發時間，使所需時間降至2-3周，同時大大降低了原型設計和實物驗證6DOF模型的成本。
草擬設計挑戰
BOA倡導多層波紋管設計，這種設計可吸收發動機及壓縮器管道系統的熱膨脹和振動。
多層波紋管是多層薄不銹鋼鋪層構成的薄壁真空管。這種管狀體經過加氫重整工藝后形成波紋，具有精密公差。薄鋼材質的使用以及每一單位長度具有的大量波紋降低了作用在管壁上的偏向力，增加了波紋管的彈性。
根據工作壓力，作用在制動器和發動機上的端面力可能會很大。多層波紋管良好的波紋外形和低彈簧力能夠降低端面力從而提高了發動機和渦輪增壓器效率。薄鋼多層波紋外形設計是為了減小壓力，使偏向力降低到最小。較小的壓力會延長疲勞壽命。
美國BOA創造了滿足特殊汽車應用軟件要求的自定機械波紋管設計。在眾多應用設計中，汽車OEM提供了完整排氣系統的設計，美國BOA使波紋管的性能最優化，并減弱了發動機運動對排氣系統造成的振動。
OEM還提供了臨界發動機頻率。目的在于優化波紋管，提供足夠的剛性來延長使用壽命，同時具備足夠的柔性將發動機和排氣系統之間的耦合降到最短，以便獲得優良的NVH性能。確保波紋管自身沒有任何可能被發動機激勵的自然頻率也非常重要。
過去，美國BOA工程師基于美國膨脹節制造商協會（EJMA）公式的研發原始設計。
展開 MSC幫助節省研發排氣伸縮接頭的時間
公司使用MSC SimXpert軟件來構建原始理念設計，使用MSC Nastran來模擬波紋管設計的能力，以減弱發動機運動對其他排氣系統產生的振動。然后對波紋管執行更詳細的非線性分析，來量化它的載荷和耐久性并確定其共振頻率。新方法減少了50%的設計和研發時間，使所需時間降至2-3周，同時大大降低了原型設計和實物驗證6DOF模型的成本。
草擬設計挑戰
BOA倡導多層波紋管設計，這種設計可吸收發動機及壓縮器管道系統的熱膨脹和振動。
多層波紋管是多層薄不銹鋼鋪層構成的薄壁真空管。這種管狀體經過加氫重整工藝后形成波紋，具有精密公差。薄鋼材質的使用以及每一單位長度具有的大量波紋降低了作用在管壁上的偏向力，增加了波紋管的彈性。
“MSC Nastran和SimXpert幫助我們降低了典型工程投放市場所需時間的50%，同時顯著降低了原型設計成本。”美國BOA， Srinivas Gade
根據工作壓力，作用在制動器和發動機上的端面力可能會很大。多層波紋管良好的波紋外形和低彈簧力能夠降低端面力從而提高了發動機和渦輪增壓器效率。薄鋼多層波紋外形設計是為了減小壓力，使偏向力降低到最小。較小的壓力會延長疲勞壽命。
美國BOA創造了滿足特殊汽車應用軟件要求的自定機械波紋管設計。在眾多應用設計中，汽車OEM提供了完整排氣系統的設計，美國BOA使波紋管的性能最優化，并減弱了發動機運動對排氣系統造成的振動。
OEM還提供了臨界發動機頻率。目的在于優化波紋管，提供足夠的剛性來延長使用壽命，同時具備足夠的柔性將發動機和排氣系統之間的耦合降到最短，以便獲得優良的NVH性能。確保波紋管自身沒有任何可能被發動機激勵的自然頻率也非常重要。
展開 俄羅斯研發出聚合物復合材料合成新方法
俄羅斯科學院西伯利亞分院催化研究所在采用含鈦催化劑合成聚乙烯的聚合工藝過程中直接添加碳納米管，所獲得的聚合物復合材料中碳納米管分布均勻，具有強度高、抗輻照和低溫老化的性能特點。相關成果發布在《Composites Scienceand Technology》期刊上。
該技術基本工藝過程是，先在多層碳納米管的表面固定含有氯化鈦的聚合催化劑的納米顆粒，再將處理后的碳納米管置于反應釜中進行乙烯聚合以形成聚合復合材料。從熔融態乙烯轉變成固態聚乙烯的過程中會形成由非晶態分子聯接的晶體單元，晶體單元越多，則聚合物材料的密度越高，相應材料的剛性、拉伸強度和對化學物質作用的穩定性越高。聚合物材料的Ｘ射線相分析發現，碳納米管是乙烯聚合化的中心，晶體形成的觸發和生長首先是發生在納米管表面，之后深入到聚合物的其他部位。https://m.hongyantu.com/goodlist/sz/48397.html
進一步的研究發現，碳納米管上生成晶體單元的量直接取決于復合材料中納米管的含量，只有在多層碳納米管含量高的情況下才能得到大量的晶體，并且碳納米管可作為晶體定向晶種決定聚乙烯鏈的方向。此項成果可用于特定功能聚合物材料的制造，賦予材料新的特定性能。科研人員計劃下一步開始項目的中試生產。
本文內容轉載于中國高新技術產業導報，轉載目的在于傳遞更多信息，并不代表本公眾號贊同其觀點和對其真實性負責。如涉及作品內容、版權和其它問題，請及時與博主聯系，我們將在第一時間刪除內容！
展開 
碳納米管：依托鋰電池行業邁向千億級市場的新材料
碳納米管商品化的形態有薄膜、連續長纖維、粉體等多種形態，其中能百噸級工業化生產的只有碳納米管粉體商品。碳納米管實驗室的制造方法有十多種，但全世界生產量最大、最主流的方法，是采用氣態烴類作為原料+固體粉末催化劑+中溫反應器（500℃-1000℃）的方法。乙烯和丙烯是常用的氣態烴類原料，也有小公司使用甲烷、甲苯、環己烷、乙醇等作為碳納米管生產原料。根據層數和直徑的不同，碳納米管還分單層、多層碳納米管。其中以單層碳納米管的性能最優，但是以多層碳納米管的價格親民、銷售、生產和使用最為廣泛。
國內目前較先進的碳納米管百噸級批量生產技術是第四代碳納米管技術，其比表面在250-350 m2/g，堆密度0.01-0.02g/ml，平均管徑8.幾nm的碳納米管，碳納米管平均6-8層左右。因為碳納米管產物密度很低，所以用流化床生產，反應器的利用率很低，因為單位體積的反應器生產能力和產物的密度成正比。生產過程產生很多廢水，環保壓力大。因為工藝原理的因素，生產過程的可控性有波動，批次有差異，穩定性欠佳。成本較高，生產過程效率又低，造成第四代碳納米管銷售價格也較高。
秉持“多壁碳納米管的生產成本，逼近單壁碳納米管的性能”為開發指導思想，趙社濤團隊在國內最新開發出第六代碳納米管技術，一種和傳統多壁碳納米管生產工藝和設備兼容的薄壁碳納米管技術，兼容于傳統流化床和移動床設備，可以高效、低成本生產高導電性碳納米管，產物堆密度0.05-0.07g/ml，易分散，催化劑倍率9-40倍之間可以調節，平均管徑6.0-7.5nm之間調節，平均碳納米管層數4-5層左右，根據不同用途可以形成多種規格。生產過程簡易、高效，工藝環保，解決了高質量碳納米管大批量生產的瓶頸問題。利于使用普通的碳納米管生產設備生產，因為反應器的體積確定后，生產效率是和產物的密度成正比的。
展開 摩爾定律究竟死沒死？
“到處都是閘門”，這個名字顯示了這些小樂高晶體管的詭異模樣。
它們還包括了碳納米管等各種復雜的材料。
IMEC目前篤信CFET將是打開1nm大門的鑰匙，到那時各廠市場部宣傳的單位將是埃米而不是納米。
雖然這些技術都在實驗室實現了，但是距離量產還有數不清的險阻。
但最大的障礙是：
錢。
目前開發一款7nm芯片的成本是3億美元，5nm預測是5億美元，而3nm很可能到10億美元。
究竟未來能有幾家公司需要做這種芯片呢？
這時，可怕的摩爾第二定律也閃現了威力：“
新晶圓廠的成本每兩年翻一番”。
目前新7nm工廠是150億美元，那么
5nm工廠將需要投資300億美元，3nm則理論上是600億美元。
六、
正是因為各種不確定性或各種悲觀，否定摩爾定律的聲音越來越多。確實，對于目前硅架構存在量子隧穿效應極限。
不過，可行的方法不僅只有繼續縮小晶體管的尺寸，還包括做多層晶體管的方案和疊加晶圓的方案等。
英特爾也在試圖改進處理器架構的方法來實現另類摩爾定律，因為我們的最終目的是為了實現單位芯片面積計算力的每年提高。早期CPU性能是靠提高主頻實現的，但后來英特爾的Core架構和AMD的Zen架構都成功實現了主頻不變算力的突破，所以這個思路一定還有突破空間。
從目前情況看，至少未來十年人類還有充足的技術手段繼續倍增芯片性能。再往后，也許量子計算真的會到來？
展開 中科院蘭州化物所周峰研究員團隊Matter: 濕滑多層水凝膠材料制備新方法
近期，中科院蘭州化物所麻拴紅副研究員、周峰研究員團隊和美國加州大學洛杉磯分校（UCLA）賀曦敏教授團隊合作提出了一種制備類組織層狀水凝膠材料的新方法：紫外引發的表面催化引發自由基聚合（UV-SCIRP）; 利用該方法可以成功制備具有可控厚度、組分、幾何結構和尺寸的多樣化層狀水凝膠潤滑材料（圖1）;通過該方法制備得到的水凝膠材料層狀特征明顯、層數可控、層厚度均勻且可調, 層界面結合良好, 適用于構筑化學組分交替的多層水凝膠材料（圖2）；該方法可實現復雜形狀和尺寸水凝膠結構體的濕滑改性修飾，如平面、曲面、通道和球體（圖3）；利用UV-SCIRP方法還可成功制備血管狀多層水凝膠結構體，層厚度、化學組分、網絡孔隙率和力學強度精確可調控（圖4）。這項研究工作打破了層狀水凝膠材料制造的傳統“砌磚”成型方式，從界面聚合化學角度出發，提出一種與天然層狀生物組織形成過程相似的聚合新方法學（圖5），為開發具有廣泛應用前景的仿生層狀濕滑水凝膠材料提供了一種全新的制造途徑。
圖2. 利用UV-SCIRP方法制備多層水凝膠材料。
圖3. UV-SCIRP方法制備圖案與梯度化凝膠涂層及在各種形狀凝膠幾何體表面的應用
圖4. 用UV-SCIRP方法制備血管狀多層水凝膠管
圖5.
展開 (轉載)碎成兩半的心，如何科學地復原？(自行連接、“愈合”的電子材料)
在實驗中，研究人員主要采用了兩種材料：一種是聚硼硅氧烷（PBS），主要負責在被切斷后，進行自我修復；另一種材料是多層碳納米管，它能為材料提供導電功能，并固定材料的形狀。
在獲得這么順手又有趣的材料后，研究人員也不遺余力地做了不少實驗。首先，他們在材料中加上一些傳感器等電子元件，使得它能作為一個控制器對觸覺產生反應。隨后，研究人員加入了多個模塊，讓材料能像鍵盤一樣多點感應壓力。
接下來，他們的操作開始進入隨機模式，對材料實施縱向切割、橫向切割，切完以后隨意連接等多種操作。但看到這種電子材料依舊好用，研究人員也終于表示，“我們確實在推動人們想象力的邊界。”
最后，他們利用這一電子材料，設計并制造了一顆紅色的“治愈的心”。當將兩個分開的、半個心放在一起時，它們開始自動愈合，并在6小時內重新一個整體。研究人員說：“你可以像拼樂高積木一樣，把它們拼起來。”在重新拼接后，電子材料將能恢復功能，甚至擁有新的功能。
可以隨意揉搓變形的人體器官
是的，你沒看錯，研究人員手里不斷拉伸、甚至暴力扯拽的不是橡皮泥，而是你的大腦。測試者賣力的拉伸方式甚至一度讓我回憶起了當年推銷真皮皮帶的推銷員。大腦到底做錯了什么要經歷這些？要怪就怪大腦的結構太復雜和致密。
目前，美國國立衛生研究院有一個為期5年的項目，目的是繪制迄今最全面的人類大腦圖。這就要求要盡可能地展示每一個細胞和分子的細節，現在已有的最佳手段就是盡可能地往組織和細胞中注入一些熒光標記物，再經過熒光顯微鏡示蹤來進行細節展示。這對我們的腦組織提出了很嚴格的要求，第一，組織不能太厚實，這樣標記物無法進入每一個細胞，細節展示不完全；第二，這些組織要保存很多年，需要一種長時間高保真的保存方法。
不過說起來，這方法還真有，至少研究作者Taeyun Ku在圣誕節前后做實驗時發現了（圣誕節還在做實驗...找不到才怪了！）
展開 列管式固定床反應器的換熱結構都有哪些？其應用又有哪些？
纏繞管式反應器
一種纏繞管式徑向流反應器結構見圖9，該反應器換熱結構方案也適用于反應介質軸向流動的反應器。
該反應器換熱結構方案源于纏繞管式熱交換器。纏繞管式熱交換器具有結構緊湊、傳熱效率高、管束可自由膨脹及溫差應力小等特點，廣泛應用于石油化工行業多個技術領域。纏繞管式反應器實際是對分管束式反應器的一種結構變形，這種結構設計包含了對分管束式反應器管束結構的裝配難度大和溫差應力問題的綜合考慮，纏繞管束的制造過程具備獨特的便捷性，且纏繞管換熱結構應用于高溫工況時能夠有效解決溫差應力問題，因此該結構反應器的開發成為當前研究的熱點。
該反應器設計在管外裝填催化劑，換熱介質在纏繞管內流動換熱，換熱管兩端通過自由彎曲匯總連接到管箱，分別連接換熱介質進、出口。在纏繞管束所處位置從內向外方向依次設置有中心進料分布器、催化劑筐、纏繞管和外收集器，中心分布器同時作為纏繞管束的中心承載結構。纏繞管式反應器的多層繞管結構有利于提高反應介質沿徑向流動的均勻性，間接優化了流體在反應器內的分布效果。
多數纏繞管式反應器設計均需采用超長換熱管（相對于12m以下的常用換熱管長度），因此制造過程中對換熱管的質量控制和檢測要求較高。由于纏繞管束的位置也是裝填催化劑的反應空間，管束纏繞的尺寸精度直接影響催化劑裝填均勻性，因此管束纏繞過程的制造工藝控制對于反應器使用性能至關重要。
展開 一套非常全面的綜合管路系統設計方案，后附設備清單！
鍍鋅管的用途很廣，除作輸水、煤氣、油等一般低壓力流體的管線管外，還用作石油工業特別是海洋油田的油井管、輸油管，化工焦化設備的油加熱器、冷凝冷卻器、煤餾洗油交換器用管，以及棧橋管樁、礦山坑道的支撐架用管等。
2、波紋管
它是具有多個橫向波紋的圓柱形薄壁折皺的殼體，波紋管具有彈性，在壓力、軸向力、橫向力或彎矩作用下能產生位移。波紋管在儀器儀表中應用廣泛，主要用途是作為壓力測量儀表的測量元件，將壓力轉換成位移或力。波紋管管壁較薄，靈敏度較高，測量范圍為數十帕至數十兆帕。另外，波紋管也可以用作密封隔離元件，將兩種介質分隔開來或防止有害流體進入設備的測量部分。它還可以用作補償元件，利用其體積的可變性補償儀器的溫度誤差。有時也用作為兩個零件的彈性聯接接頭等。波紋管按構成材料可分為金屬波紋管、非金屬波紋管兩種；按結構可分為單層和多層。單層波紋管（見圖）應用較多。多層波紋管強度高，耐久性好，應力小，用在重要的測量中。波紋管的材料一般為青銅、黃銅、不銹鋼、蒙乃爾合金和因康鎳爾合金等。
3、JDG管
JDG導管（套接緊定式鍍鋅鋼導管）是取代PVC管和SC管等各類傳統電線導管的換代產品，是建筑電器領域采用材料、新技術的一項突破性革新，JDG管采用鍍鋅鋼管和薄壁鋼管的跨接接地線不應采用熔焊連接以及金屬導管施工復雜、施工成本和材料成本高等特點，并同時針對PVC管易老化和防火性能差及接地麻煩等缺點進行設計制造的，是電線電纜的保護神，尤其適用于智能建筑綜合布線系統。
展開 氫燃料電池雙極板材料工藝分析
在304不銹鋼表面制造了碳納米管多層膜，結果表明，該涂層能有效提高表面導電性和耐蝕性。
用不同方法制備的碳基涂層陽極板都很好地展示了耐蝕性和低界面接觸電阻，現在是磁性的。
控制濺射制作的多層電鍍不銹鋼陽極板性能更好，應用前景廣闊。
二、金屬氮化物涂層表面改性
金屬氮化物具有耐蝕化學穩定性和導電性，成為受歡迎的不銹鋼陽極板表面涂層材料。其中鉻的氮化物和鈦的氮化物電鍍得到了廣泛的研究。目前國內外金屬氮化物涂層的表面改性研究有以下幾種：
采用脈沖偏置電弧離子鍍技術，在316L不銹鋼表面制作了三種不同成分的CrxN電鍍。綜合表面接觸阻力和電化學腐蝕結果表明，表面鍍有Cr0.49N0.51Cr0.43N0.57梯度層的不銹鋼樣品高電導率和耐蝕性，表面接觸角為90.5，對電池工作中的水非常有利及時排放。
通過比較普通不銹鋼、Ni基合金及氮化鉻涂層不銹鋼的表面接觸阻力和耐蝕性，可以獲得利用。用PVD方法制備的氮化鉻電鍍不銹鋼是標準樣品中唯一顯示導電性和耐蝕性的樣品。
利用PVD方法在316L不銹鋼表面沉積CrN電鍍，結果表明CrN電鍍不銹鋼的表面接觸阻力比較原始。詩篇在降低量級的同時，在恒電位極化實驗中表現出了良好的穩定性。
上述研究表明，不銹鋼氣體表面堆積多層金屬氮化物涂層后，改性陽極板具有較高的耐蝕性。
具有較致密的層結構和較強的力學性能，具有一定的商業推廣價值。
三、聚合物涂層表面改性
通過電化學沉積法，在316L不銹鋼陽極板表面沉積了聚苯胺電鍍層。在模擬燃料電池環境下在中執行動作電位測試。測試結果表明，涂層陽極板的性能明顯優于未涂層陽極板的性能。是實驗證。事實上，聚苯胺薄膜是防止腐蝕環境內滲的有效屏障。
鈦雙極表面沉積了Ni-P /TiN/PTFE涂層。
展開 
