原子级制造的关键基础科学问题

人类的制造技术逐步向原子级推进,原子作为化学反应中的最小粒子,虽然它可以分成更小的原子核、电子等,但是从制造的角度看,原子级制造可以说是人类制造的最底层技术,也是继微纳制造之后新的制造范式,可将制造精度以及产品性能推向极致水平,代表着人类对物质世界认知和制造能力发展的新阶段,是引领未来产业变革发展的战略性技术,也是保障国家安全和推动国计民生重大装备跨代升级的重要前沿方向。本文基于第330期双清论坛总结了原子级制造的研究现状、发展趋势及机遇挑战,凝练出未来5～10年原子级制造的焦点问题和亟需解决的关键科学问题,探讨了相关领域的前沿发展方向和科学基金资助战略。     

原子壳层结构的改进与完善

本文分析了传统理论中核子壳层与核外电子壳层的矛盾以及核内的质子排列与核外的电子排列的不对应性,提出了原子的旋涡壳层结构,统一了核子壳层与核外电子壳层以及核子与电子的排列。     

基于原子/分子团簇结构的材料与器件制造

原子/分子团簇是物质结构的一种新形态,具有独特的本征性质。从原子/分子团簇到器件的跨尺度制造,将为国防高端装备和新兴电子等产业发展带来深刻变革。团簇的多物质构效关系、宏量制造、团簇结构跨尺度构筑以及团簇器件的高性能制造等是原子/分子团簇器件制造的关键发展方向,主导着从原子到产品制造的发展历程。把握这些发展背后的重要机遇,将有助于占领原子级制造研究的制高点,引领原子级制造方法的变革。本文从团簇新材料的宏量制造、新型功能器件的原子/分子团簇构筑、团簇—器件的跨尺度制造工艺和装备等三个方面概括了原子/分子团簇与器件制造领域的主要研究进展,总结了原子/分子团簇与器件领域的关键科学问题及面临的挑战,并对其未来发展方向和发展战略给出了建议。     

制造发展的三个范式：制造发展规律的研究

基于对人类社会发展历史和科学技术发展内在规律的认识,本文详细分析了制造发展的三个范式,论证了原子及近原子尺度制造是制造范式III的核心使能技术。文章回顾了国内外各机构对原子级制造研发规划现状,指出我国目前处于原子级制造技术发展的重要战略机遇期,并从设计、材料、加工和检测等角度分析了原子级制造的技术体系内涵;梳理了原子级表面制造、原子级结构制造、原子级测量与表征等领域的研究进展,呈现了当前具有原子级制造能力的部分代表性技术,包括原子级切削、原子级抛光、电化学加工、等离子体原子级加工技术、原子精准操控以及原子分辨测量与表征技术,并对原子级制造战略规划提出发展建议。     

压力容器制造工艺与质量控制

近年来,随着现代工业体制的不断完善,压力容器在制造工程中的控制需求不断提升。压力容器从制造工艺上讲,涉及到很多产品质量安全问题,无论是在材料应用还是制造技术方面,都必须严格进行质量控制。压力容器在工业生产中是一个重要的生产设备,其使用情况和综合应用性能必须符合质量安全规范。基于此,本文将结合压力容器使用内容,对其应用性能进行深度剖析。     

化学品智能制造的科学基础

基于第318期“双清论坛”,面向通过人工智能技术促进化工基础理论发展和指导产业化实践的目标,本文介绍了化学品智能制造的科学背景,凝练了人工智能方法与化工基础研究和产业化实践深度融合的关键科学问题,展示了近年来化学品制造工艺变革、技术和装备创新、系统集成和优化控制等方面的研究进展,对化工过程智能化研究提出建议,推动我国在化学品智能制造原理和方法上的重大创新。     

快速简易工艺装备的设计制造

介绍快速设计制造工艺装备的不同方法,提高生产过程的高质量和高效率。     

中国制造科技的现状与发展

1 制造业是为国民经济发展提供技术装备的基础性产业 制造是人类创造工具，发展生产力，创造财富的主要形式和手段。制造业创造国民经济和社会文明的物质基础，为国家安全提供装备保障，是国家竞争力的重要基石。     

压力容器制造质量控制研究

压力容器被广泛应用于多种行业中,其特性就是结构复杂、工作环境恶劣、安全性要求极高,因此在制造的过程中除了应当严格遵守相关的标准和规范,还有制定一整套行之有效的管理办法,严格规范整个制造过程,这样才能提高压力容器的制造质量。     

日制造出只有一个原子厚的硅薄膜

日本北陆尖端科学技术大学院大学30日宣布,其研究小组开发出能制作大面积硅薄膜“silicene”的技术。这种只有一个原子厚的薄膜,可具备半导体的性质,有望用于制造高速电子线路等。     

原子级制造测量与表征研究现状综述

原子级制造是指将能量作用于原子,通过原子级材料的可控去除或者原子/分子级结构的大规模操控及组装,实现产品性能与功能跃迁的前沿制造技术,是一种可以大规模、批量化的先进制造技术。该过程需要在10^-10 m空间尺度下精确操控原子。同时,制造过程中原子的键合时间、电子动力学变化均发生在飞秒(10^-15 s)至阿秒(10^-18 s)量级。因此,只有具备超快时间和空间分辨在线检测与表征能力,才能够深入了解并利用原子级制造过程中原子尺度的新原理、新效应,保障原子级制造的可达性与可控性;只有实现原子级制造过程的高通量、大范围的在线监测,才能保障原子级制造的可靠性。基于此,原子级制造的测量与表征是指在原子级的时间、空间、能量尺度上对材料、结构或器件进行精确的测量和表征,以保障原子级制造的可达性、可控性与可靠性。本文介绍了原子级制造所需的测量表征手段的研究现状,从原子级超快动力学过程观测、原子结构演变原位表征、原子级制造过程在线质量监测三大方向进行系统梳理,总结了目前原子级制造测量与表征的挑战并针对未来发展给出建议。     

装备制造业发展现状与存在的问题——以鄂尔多斯装备制造基地为例

在实地调研的基础上,对鄂尔多斯装备制造基地的发展现状和存在的问题进行了研究.     

绿色制造的系统科学问题分析

目前,绿色制造问题已经受到社会各界的广泛关注,如何运用系统科学原理对绿色制造问题进行研究与控制是当务之急。文章以"走新型工业化道路"与"生态文明观"为指导思想,从系统科学的角度,将系统科学中许多重要的思想、方法和观点引入到绿色制造的问题之中,以期解决绿色制造问题,对政府和企业的最优决策提供了理论上的参考,具有重要的现实指导意义。     

创新驱动下装备制造企业的成长力研究

创新驱动随着2011年国家“十二五”规划的推出而逐渐进入人们的视野,此后便受到各个区域的重视。随着时间的推移,各个行业领域也逐渐意识到“创新驱动”发展战略对企业发展的重要意义,并从各个不同的角度对“创新驱动”的相关课题展开了研究。基于此,作者以创新驱动下装备制造企业的成长力为研究课题,首先,对装备制造企业、创新驱动以及企业的成长力的概念进行了阐述,其次分析了创新驱动下装备制造企业成长的影响因素,最后针对如何提升装备制造业的成长力提出了相关建议。     

装备制造企业国际化经营环境与经营策略研究

装备制造企业提供的产品与服务具有临时性特点,易受外界环境的影响,因此研究装备制造企业面临的国际经营环境对于企业防范风险、利用机遇实现可持续发展具有现实意义.从经济、政策、市场以及技术四个角度分析了当前我国装备制造企业面临的国际经营环境特点,提炼了其中的机遇与风险,最终从短期和长期两个层面提出了企业应对的策略和建议.     

装备制造企业服务利润链模型构建与实证研究

世界装备制造企业由传统的生产制造渐渐向服务制造转变,服务制造模式的发展要求企业加强对服务利润链的管理。通过对装备制造企业特征的分析,提出了适合装备制造企业的服务利润链模型,该模型涵盖了内部服务、外部服务及供应链管理。最后,论文利用DEA模型进行了实证分析,并提出了相关建议措施。     

对微电机制造工艺现状及其发展动向的分析

近些年来,随着全球信息技术的快速发展,各国都已经先后进入到了工业化自动化,现代信息化的全方位发展领域。而微电机作为高新技术的结合产品,早已引起了各国的高度重视,成为各国聚焦的重要产业。也正因如此,加强对微电机制造工艺现状及其发展动向的研究则显得尤为重要。本文笔者即结合个人实践工作经验,从微电机制造工艺现状入手进行粗浅的探讨,并提出其未来的发展动向。     

绿色制造理念的机械制造工艺研究

在机械制造业发展的过程中,绿色制造理念是促进制造工艺不断发展的重要内容。随着社会可持续发展的趋势不断增强,各行各业都将绿色制造理念融入发展的过程中。主要对绿色制造理念下的机械制造工艺深入研究和探讨,希望能够和相关机械加工制造工作人员进行交流和沟通。     

2维原子晶体材料的研究现状与未来

近年来,以石墨烯为代表的2维原子晶体材料因其独特的2维结构、丰富而新奇的物理化学性质与广阔的应用前景,迅速成为凝聚态物理与材料科学领域的研究前沿。本文概要地介绍了石墨烯的制备、石墨烯的物理与物性、石墨烯的可能应用及其他2维原子晶体材料的研究进展,并对2维原子晶体材料的未来发展趋势进行了分析与讨论。     

风力发电塔架法兰的制造工艺要求及质量控制

以金风750KW风力发电机组塔架的施工为例,简要介绍了法兰的制造工艺要求及质量控制。