基于图像捕捉系统实现微纳米级纤维力学性能动态测试设备的研发

[基于图像捕捉系统实现微纳米级纤维力学性能动态测试设备的研发] 创业计划机密第 2页第一章摘 要本项目的研究立足高校科研创新平台，在材料科学理论知识和实践经验的基础上主要针对纤维增强复合材料的材料设计领域展开。项目的创新之处在于有效地将高速图像捕捉、动态测试、云计算等相关互联网技术有机结合，实现了对微纳米级（<10µm）纤维力学性能的精准测试，极大地提升了纤维增强复合材料的再设计能力与性能优化空间。项目所研发的力学性能动态测试设备能够为各大科研高校、公司企业的相关研究提供具有针对性的技术支持与服务，同时，也可基于客户的具体要求，在原有设备的基础上进行二次设计与制造。本项目在同类行业中具有多项明显的竞争优势：（1）设备研发早，独得天时。目前，该类设备的研发几乎处于空白阶段，市场上并未发现有相关产品的宣传与销售，但市场需求潜力巨大；（2）创新平台好，占尽地利。项目依托高校科研创新平台，有较为先进的理论知识与市场导向作为支撑，优势明显；（3）团队经验足，中获人和。项目背后的团队分为科研技术团队和创业服务团队，不仅有相对成熟的设备能够提供，而且有大量的教授与研究生作为技术支持。目前，已就相关设备产品与服务信息依托微信、空间等互联网媒介在一定的范围内开展产品宣传、问卷调查、技术互动等交流，前期市场效果良好。另外，本项目基于高校科研项目，主要采取预定模式，不存在产品积压、销售困难、资金短缺等问题，风险极低。本项目的研究不仅为微纳米级纤维力学性能动态测试设备领域填补了研发与市场的空白，而且能够对纤维增强复合材料力学性能实现有效预测，为该类复合材料的制备工艺手段和工艺参数的选择提供指导性的意见，研究意义与市场前景广阔。

[基于图像捕捉系统实现微纳米级纤维力学性能动态测试设备的研发] 创业计划机密第 3页第二章综 述一、项目描述11项目背景复合材料与一般材料的简单混合有本质区别，是一类综合性能优异对的新型材料，它既保留了原组成材料的重要特色，又通过复合效应获得原组分所不具备的性能，也可以通过材料设计使原组分的性能相互补充并彼此关联，从而获得更优越的性能。而材料设计（Materials Design）是指在材料科学的理论知识和已有经验的基础上，利用计算机技术，按预定性能要求，确定材料组分和结构，并预测达到预定性能要求应选择的工艺手段和工艺参数。纤维增强复合材料是一类设计潜力巨大的材料，由增强纤维和基体组成。其中，对单丝纤维力学性能与排布方式的有效控制是该类复合材料结构设计中的重要研究方向之一。但是，纤维的直径很小，一般在10µm以下，要想精确获得不同加工工艺与改性方式下单丝纤维的力学性能困难较大。目前，市场上技术较为成熟的大型材料力学性能测试设备由于加载单位过大、误差不易控制等问题难以满足单丝纤维的力学性能测试。另外，虽然也有针对植物纤维、纸纤维的力学性能测试设备，但仍然存在单丝纤维夹持困难、加载装置精度较低、测试过程无法有效记录等问题。因此，要在微纳米级尺度上实现对纤维复合材料性能的有效控制是各大高校、公司企业的重点研究方向之一。目前，该领域存在较多的技术瓶颈，研究空间巨大，市场需求广阔。图1纤维增强复合材料示意图