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[发明专利]双控制道脉冲射流球齿钻头-CN201711162639.X有效
发明人：吴冬宇;张绍和;孙平贺;曹函;舒彪;张鑫鑫 -专利权人：中南大学
申请日： 2017-11-21 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： E21B10/60 文献下载
摘要：本发明涉及双控制道脉冲射流球齿钻头，由压头、双控制道单稳射流元件、钻头体以及内部流道构成。双控制道单稳射流元件、上端压头以及外围钻头体通过焊接的方式构成一个整体。双控制道双稳射流元件内部开设有一大一小两个控制道以及一大一小两个流体出口，分别与钻头大小喷嘴相连。在冲锤与钻头的碰撞‑分离过程中，双控制道的其中一个随之周期性开合，射流元件内部的流体高频切换产生脉冲射流，强化喷嘴孔底清洁作用。本发明撞击后产生压力激增不仅不会对冲锤冲击过程带来负面影响，还有利于冲锤回程启动，一定程度上增加冲击频率，提高碎岩效率。
控制脉冲射流钻头

[发明专利]金刚石-金属基三维成型复合材料、丝材及其制备和在FDM打印中的应用-CN202210814014.1有效
发明人： 张绍和;张谦;孔祥旺;何焘;苏舟;吴晶晶;吴冬宇;刘磊磊 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-07-12 - 公布日： 2023-09-15 - 主分类号： B22F1/10 文献下载
摘要：本发明属于FDM打印技术领域，具体涉及一种金刚石‑金属基三维成型复合材料，包括基体粉末和专用粘结剂，所述的专用粘结剂包括50～70重量份的热塑性聚氨酯弹性体、12～18重量份的聚乙烯、8～12重量份的苯乙烯‑乙烯‑丁烯‑苯乙烯嵌段共聚物、5～10重量份的聚甲醛、3～5重量份的聚乙烯醇、1～3重量份的增塑剂、1～2重量份的分散剂；所述的基体粉末包括金刚石，还包括金属粉、金属碳化物中的至少一种。本发明还包括所述复合材料的丝材及其制备和在FDM打印中的应用。本发明中，所述的复合材料成分以及比例的联合，能够实现协同，能够有效解决基底粉末中金刚石掺入所致的FDM难于打印，容易断流和打印不均匀，打印效果不理想的问题。
金刚石金属三维成型复合材料及其制备 fdm 打印中的应用

[发明专利]一种双层结构的微型磨棒及其制备方法-CN202310197469.8在审
发明人： 张绍和;王娅妮;孔祥旺;荣令龙;吴晶晶;吴冬宇;刘磊磊;孙平贺 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-03-03 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： B24D3/10 文献下载
摘要：本发明一种双层结构的微型磨棒及其制备方法，所述微型磨棒分为外部工作层和内部非工作层，其中外部工作层将棒状的内部非工作层包裹；所述外部工作层由金属结合剂A与磨粒组成，所述磨粒选自金刚石颗粒或CBN颗粒；所述内部非工作层为金属结合剂B。本发明的微型磨棒结构可以提高金刚石或CBN颗粒的利用率，减少原料浪费，降低生产成本，此外，还可在该磨棒上设置散热孔和散热槽，降低磨棒加工温度，延长使用寿命，同时采用FDM双丝3D打印技术实现双层结构的微型金刚石或CBN磨棒制造，充分提高磨粒利用率，提高生产速率，具备产业化潜力，在材料加工领域具有广阔的应用前景。
一种双层结构微型及其制备方法

[发明专利]一种喷射式反循环钻头及其3D打印制作方法-CN202310400137.5在审
发明人：吴冬宇;刘玉杰;张绍和;张鑫鑫;孔祥旺 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-04-14 - 公布日： 2023-07-11 - 主分类号： E21B4/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种喷射式反循环钻头及其3D打印制作方法，喷射式反循环钻头包括反循环钻头基体和环设在反循环钻头基体上的若干抗冲蚀性强的拉瓦尔结构喷嘴。拉瓦尔结构喷嘴由合金粉末和金刚石微粉组成，利用FDM3D打印技术一体成型，并经脱脂、烧结、装配并焊接到反循环钻头基体上用以实现将引射的高速气流加速至超音速并强化钻头的反循环抽吸效果。本发明利用FDM3D打印技术实现了喷射式反循环钻头的制造，降低了其成型难度和生产成本。制造的喷射式反循环钻头具有反循环效果强，孔底岩屑清除效率高，钻头使用寿命长等优点。
一种喷射式循环钻头及其打印制作方法

[发明专利]复杂地质环境下空间姿态自适应智能靶向钻具系统-CN202310376354.5有效
发明人：孙平贺;周生伟;曹函;张鑫鑫;程功弼;张绍和;廖广东;刘飚;曾兰;高强;杨涵涵;邹子昊;何瑜瑞 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-04-11 - 公布日： 2023-06-27 - 主分类号： E21B7/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种复杂地质环境下空间姿态自适应智能靶向钻具系统，包括靶向钻头、钻具主体、测量模块与控制模块；靶向钻头设在钻具主体偏心短节端部且可回转；靶向钻头具有直推钻进状态和纠偏状态，处于直推钻进状态时与钻具主体同轴；处于纠偏状态时与钻具主体轴线具有夹角；测量模块用于监测靶向钻头的姿态，控制模块控制驱动靶向钻头在小范围内进行低速回转。本发明应用于污染场地钻测一体化领域，主要为污染场地原位探测设备提供钻进载体和精准的探测点位控制，极大降低对挥发性污染物质的扰动，采用近钻头测量的形式提高测量精度，且可自动调整钻进轨迹，有利于垂直钻进轨迹的控制，对污染场地调查具有极高的意义。
复杂地质环境空间姿态自适应智能靶向系统

[发明专利]一种基于工业固废制备的免烧免压砖及其制备方法-CN202310121196.9在审
发明人： 张绍和;陈通顺;张晨阳;荣令龙;李俞露;高文锐;刘玉杰;张昊旸 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-02-16 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： C04B28/26 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于工业固废制备的免烧免压砖及其制备方法，将工业固废粉与水泥混合获得固体混合粉料，将固体混合粉料与粘结剂、水混合，获得流动性浆状料，将流动性浆状料3D打印获得生坯，生坯养护即得免烧免压砖；所述粘结剂，按质量百分比计，包括如下组分，水性环氧树脂40‑60％、甲基三乙氧基硅烷5‑25％、硅酸钾10‑30％、甲基硅酸钠2‑10％、苯丙乳液0.5‑2％、无水乙醇0.5‑3％、聚羧酸减水剂1‑5％。本发明有机的将工业固废颗粒与浆料3D打印技术结合起来，最终通过3D打印获得免烧免压砖，所得免烧免压砖能满足砖抗压强度、抗折强度、抗风化性、抗冻性、防水性等的需要。
一种基于工业制备免烧免压砖及其方法

[发明专利]一种梯度结构立方氮化硼复合片及其制备方法-CN202310039086.8在审
发明人： 张绍和;李俞露;孔祥旺;荣令龙;赵东鹏;李锦程;高华;吴冬宇;吴晶晶;刘磊磊;孙平贺;方海江 -专利权人：中南大学;河南四方达超硬材料股份有限公司
申请日： 2023-01-11 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： B32B9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种梯度结构立方氮化硼复合片及其制备方法，所述梯度结构立方氮化硼复合片，由下至上，由硬质合金衬底、梯度过渡层、CBN层组成，所述梯度过渡层由N层渐变层组成，所述N为4～18，从下至上依次为第1层渐变层、第2层渐变层，依次类推至第N层渐变层，渐变层中任意一层均由CBN与硬质合金组成，其中第N层中的硬质合金的体积分数比第N‑1层中的硬质合金的体积分数少5～30％，第N层中的CBN的体积分数比第N‑1层中的CBN的体积分数多5～30％。本发明通过设置4～18层渐变层的梯度过渡层，使过渡层的热膨胀系数介于CBN与硬质合金之间，能够缩小两种材料间热膨胀系数的差异，从而降低复合片内部的残余应力，大幅提升其使用性能。
一种梯度结构立方氮化复合及其制备方法

[发明专利]一种具有涟漪波状梯度层的聚晶金刚石复合片及其制备方法-CN202310126026.X在审
发明人： 张绍和;荣令龙;孔祥旺;赵东鹏;李锦程;高华;吴晶晶;方海江;张昊旸 -专利权人：中南大学;河南四方达超硬材料股份有限公司
申请日： 2023-02-17 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： B32B9/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种具有涟漪波状梯度层的聚晶金刚石复合片及其制备方法。所述聚晶金刚石复合片由下至上，由硬质合金衬底、多层结构的涟漪波状梯度层、聚晶金刚石层组成，所述涟漪波状梯度层中，聚晶金刚石的含量由下至上依次递增，硬质合金的含量由下至上依次递减；所述涟漪波状梯度层中，涟漪波状结构的振幅为0.2～0.6mm，波长为1～2mm，顶层中上下波纹间距由波峰至波谷设置(t/2～t)mm～tmm的渐变，其余各层上下波纹间距均为tmm，其中t为0.05～0.4。本发明由传统聚晶金刚石复合片的上下两层结构变为具有涟漪波状梯度层的多层结构，解决了聚晶金刚石复合片界面结合强度低和内部残余应力大的问题。
一种具有涟漪波状梯度金刚石复合及其制备方法

[发明专利]一种PT100测温系统和测温方法-CN201911413283.1有效
发明人：李冬彬;张绍和;林卓寿;谢江平;林俊加;王凯;方美香;万俊 -专利权人：深圳市科陆电子科技股份有限公司
申请日： 2019-12-31 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： G01K7/20 文献下载
摘要：本发明提供了一种PT100测温系统和测温方法，该PT100测温系统包括电源；与所述电源相连的恒流源电路；与所述恒流源电路连接的切换电路；与所述切换电路连接的放大电路；与所述放大电路连接的电气隔离电路以及与所述电气隔离电路连接的主控模块；所述切换电路包括用于测温的三线制PT100、精密电阻以及与所述三线制PT100和所述精密电阻分别相连的模拟开关芯片。通过设置切换电路，去除了系统内部电路产生的误差，以实现系统自带参考基准，生产时不需要另外的误差校准。
一种 pt100 测温系统方法

[发明专利]一种含线型冷却流道的砂轮及其双丝3D打印制备方法-CN202310357830.9在审
发明人： 张绍和;孔祥旺;张谦;荣令龙;王娅妮;吴冬宇;张昊旸 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-04-06 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： B24D7/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种含线型冷却流道的砂轮及其双丝3D打印制备方法，所述砂轮由工作层和金属基体组成，所述工作层的表面周向均布若干线型冷却流道，所述线型冷却流道的宽度为1～5mm，任意相邻两个线型冷却流道的间距为1～10mm；所述工作层由合金胎体与磨粒组成，所述磨粒选自金刚石颗粒或CBN颗粒。本发明采用双丝3D打印技术，精确打印出所设计的微小型的线型冷却流道，保证线型冷却流道金刚石或CBN砂轮中粉料分布的均匀性，线型冷却流道不仅可以提高排屑效率，还能截断砂轮工作时的热传递路线以减少对金刚石产生的热损伤，改善工作层和工件界面的温度场，提高砂轮的使用寿命及加工工件表面的加工质量。
一种线型冷却砂轮及其打印制备方法

[发明专利]一种功能梯度结构的聚晶金刚石复合片及其制备方法-CN202210183957.9有效
发明人： 张绍和;王娅妮;何焘;孔祥旺;苏舟;吴晶晶;吴冬宇;刘磊磊 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-02-28 - 公布日： 2023-05-12 - 主分类号： B22F5/00 文献下载
摘要：本发明一种功能梯度结构的聚晶金刚石复合片及其制备方法，所述聚晶金刚石复合片由下至上分为硬质合金基体，PCD/硬质合金复合梯度层，聚晶金刚石层，所述PCD/硬质合金复合梯度层中，PCD的含量由下至上依次递增，硬质合金的含量由下至上依次递减。本发明采用浆料直写3D打印法制作功能梯度结构聚晶金刚石复合片，本发明中聚晶金刚石复合片存在中间过渡层，缓减了金刚石与硬质合金之间的粘接性差的情况，改善了界面间的结合强度。采用浆料直写3D打印制备方法可以实现功能梯度结构聚晶金刚石复合片的流水线生产，提高生产效率；并可以根据生产实际调整梯度层的层数及粉末质量比，完成功能梯度结构聚晶金刚石复合片的个性化生产。
一种功能梯度结构金刚石复合及其制备方法

[发明专利]用于配电馈线终端的残压检测方法、系统及存储介质-CN202011605571.X有效
发明人：黄进;李伦坤;张绍和;卢东绪;梁存富;李龙;蒋海军 -专利权人：深圳市科陆电子科技股份有限公司
申请日： 2020-12-30 - 公布日： 2023-05-12 - 主分类号： H02H7/26 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于配电馈线终端的残压检测方法、系统及存储介质，方法包括：状态指示输出口引脚输出状态获取信号，状态指示输出口引脚根据状态获取信号获取残压检测电路的输出电平状态；若输出电平状态为高电平，则开始第一预设时间的计时；判断计时是否达到第一预设时间，若是，则判断有无残压闭锁信号；若有残压闭锁信号，则闭锁反向来电合闸；检测残压检测电路是否存在线路失压；若否，则配电馈线终端进入正常运行状态。本发明将残压检测与交流检测进行融合，残压检测电路配合配电终端检测逻辑，完成残压检测与判断，以实现就地自动化中闭锁合闸的逻辑，从而加速故障隔离的过程，降低了二次来电短路电流对电网的损害。
用于配电馈线终端检测方法系统存储介质

[发明专利]一种多层环状夹芯式孕镶金刚石钻头及其制备方法-CN202310050024.7在审
发明人： 张绍和;高文锐;吴晶晶;张鑫鑫;曹函;肖婷;曾兰;孔祥旺;荣令龙 -专利权人：中南大学;湖南工业大学
申请日： 2023-02-01 - 公布日： 2023-05-05 - 主分类号： E21B10/46 文献下载
摘要：本发明公开了一种多层环状夹芯式孕镶金刚石钻头及其制备方法，所述多层环状夹芯式孕镶金刚石钻头包含多层结构的环状夹芯式工作层，所述环状夹芯式工作层沿环状夹芯式工作层由耐磨层与弱化层交替组成，所述制备方法为，将耐磨层丝状料与弱化层丝状料共同进行3D打印获得环状夹芯式工作层生坯，将生坯脱脂获得脱脂环状夹芯式工作层生坯，将脱脂环状夹芯式工作层生坯、非工作层、钻头刚体组装后进行烧结，即得。本发明金刚石钻头在钻进过程中，弱化层超前磨损使工作层出现凹槽，工作面自动形成多组刀刃状形貌，钻进效率高；且钻头采用熔丝制造工艺，满足耐磨层和弱化层超薄化、高精度化的需求，还节省制造时间，实现了制造方面的高效率和低成本。
一种多层环状夹芯式孕镶金刚石钻头及其制备方法

[发明专利]一种强耐磨、抗冲蚀的螺杆钻具马达及制备方法-CN202310089960.9在审
发明人： 张绍和;刘玉杰;吴冬宇;张鑫鑫;孙平贺;刘磊磊;刘飚;曹函;贺勇 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-02-09 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： F03C2/30 文献下载
摘要：本发明公开了一种强耐磨、抗冲蚀的螺杆钻具马达及其制备方法。所述螺杆钻具马达包含定子和转子，所述定子由定子基体以及设置于定子基体内表面的金刚石耐磨层A组成，所述转子由转子基体以及设置于转子基体外表面的金刚石耐磨层B组成，所述金刚石耐磨层A与金刚石耐磨层B均由合金和金刚石组成，所述金刚石耐磨层A与金刚石耐磨层B的厚度均为2～5mm，本发明利用3D打印技术一体化成型定子基体、转子基体以及金刚石耐磨层可提高螺杆马达制造的精度，降低其成型难度，提高生产效率，降低生产成本，含金刚石耐磨层的螺杆钻具马达具有强耐磨、抗冲蚀、耐高温、耐腐蚀、承压能力强等优点，提高了螺杆钻具的使用寿命，扩大了工程应用范围。
一种耐磨冲蚀螺杆马达制备方法

[发明专利]一种制备均匀水合物储层样品的系统及方法-CN202210101673.0有效
发明人：吴冬宇;赵静怡;张绍和;孙平贺;张鑫鑫 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-01-27 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： G01N1/28 文献下载
摘要：一种制备均匀水合物储层样品的系统及方法，所述系统包括微纳米气泡溶液制备单元、水合物储层样品生成单元、数据采集与监测单元、供气单元；其制备方法是通过制备微纳米气泡溶液加压输出至填砂管中，驱替填砂管中土样中的水后，调控填砂管内的温度至设定值，在填砂管内生成水合物，实时测量反应釜内温度和压力变化，待温度和压力值稳定后，结束反应。本发明采用上述技术方案，利用微纳米气泡的传质效率高且存在较高内压，相较于溶于水中的气体，气泡能优先成为水合物的成核位点，加快水合物生成，可以有效减少铠甲效应。可削弱传热过程中温度梯度和导热系数变化对水合物生成的不利影响，最终获得水合物分布均匀的含水合物细粒沉积物样品。
一种制备均匀水合物样品系统方法

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