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挑战杯里的黑科技:南理工VS华师谁更强?

创作时间:
2025-01-22 05:00:21
作者:
@小白创作中心

挑战杯里的黑科技:南理工VS华师谁更强?

在最近的挑战杯比赛中,南理工的“永磁之王”项目和华师的“集智融合”项目分别斩获大奖,展示了各自在科技创新领域的实力。

01

南理工“永磁之王”:突破钕铁硼永磁体技术,助力航空发展

南京理工大学的“永磁之王”项目聚焦于钕铁硼永磁体的研究。钕铁硼永磁体是一种由钕、铁、硼等元素组成的新型强磁材料,具有高磁性、体积小、质量轻、稳定性强、性价比高和机械加工性强等特点,可吸起相当于自身重量的640倍的重物。这种材料在航空航天、军工、核电、电机、仪表、电子工业、汽车工业、石油化工、核磁共振、音响器材、铁路、磁悬浮系统、磁传动机构、医疗设备等领域都有广泛应用。

“永磁之王”团队在该项目中取得了重大突破。他们通过优化烧结工艺和表面处理技术,成功制备出高性能的钕铁硼永磁体。烧结钕铁硼永磁材料拥有极高磁性相含量和取向一致度,是当前综合性能最高的磁体。团队采用粉末冶金工艺,将含有一定配比的原材料如钕、镝、铁、钴、铌、镨、铝、硼铁等通过中频感应熔炼炉冶炼成合金钢锭,然后破碎制成3~5μm的粉料,并在磁场中压制成型,成型后的生坯在真空烧结炉中烧结致密并回火时效,得到了具有一定磁性能的永磁体毛坯。毛坯经过磨削、钻孔、切片等加工工序后,再经表面处理就得到了用户所需的钕铁硼成品。

表面处理是保证钕铁硼永磁体性能的关键步骤。由于烧结钕铁硼永磁材料是一种化学活性强的粉末冶金材料,其特性硬而脆、易被氧化腐蚀,团队采取了电镀镍(Ni)、锌(Zn)、金(Au)、铬(Cr)、环氧树脂(Epoxy)等表面防护层处理方法。通过倒角→除油→酸洗→超声波清洗→电镀→老化→镀层检测等工序,有效提升了材料的抗氧化腐蚀性能。

这一突破性成果在航空领域展现出巨大的应用潜力。高性能的钕铁硼永磁体可以用于制造更轻、更小、更高效的航空电机,提高飞机的燃油效率和载重能力。此外,该材料还可以应用于航空器的磁悬浮系统和磁传动机构,进一步提升航空器的性能和安全性。

02

华师“集智融合”:人工智能赋能多源信息精准识别

华中师范大学的“集智融合”项目则在人工智能领域取得了重要进展。该项目专注于红外微波多源信息的精准识别,通过将物理与统计方法有机结合,开发出综合反演方案,显著提高了遥感多参数反演的整体精度。

“集智融合”团队提出了遥感参数AI反演范式理论和判定条件,突破性地构建了基于热红外遥感的多参数人工智能一体化反演技术。以地表温度、发射率、近地表空气温度和大气水汽含量等为目标参数,团队采用深度学习技术,将物理与统计方法有机结合,开发出综合反演方案。通过“直接同步反演”和“迭代反演”两种模式,充分挖掘遥感参数间的内在关系,结合不同波段组合和多源数据库的参数校准与验证,反演精度提升了10%以上,显著提高了遥感多参数反演的整体精度,同时优化卫星传感器设计。

这一技术在农业遥感监测与人工智能技术融合领域具有国际领先地位,为精准农业和气象灾害监测提供了强大的技术支持。项目的主要完成人毛克彪研究员主要从事交叉学科研究,推动人工智能在地学及农学中的应用,提出了人工智能地球物理参数反演范式理论和判定条件。该技术在农业遥感监测与人工智能技术融合领域具有国际领先地位,为精准农业和气象灾害监测提供了强大的技术支持。

03

对比分析:各展风采,共同推动科技创新

南理工的“永磁之王”项目和华师的“集智融合”项目虽然研究领域不同,但都展现了极高的创新性和应用价值。

“永磁之王”项目在材料科学领域取得了重大突破,其高性能钕铁硼永磁体在航空领域的应用前景广阔。而“集智融合”项目则在人工智能领域展现了强大的技术创新能力,其多源信息融合技术在农业遥感监测和气象灾害预警方面具有重要应用价值。

两个项目都体现了当代大学生在科技创新方面的潜力和实力,为我国在新材料和人工智能领域的技术进步做出了重要贡献。

04

展望未来:科技创新,青年担当

南理工和华师的这两个项目不仅展示了高校在科技创新方面的顶尖水平,也激发了更多学子投身科研的热情。它们的成功告诉我们,科技创新不仅是国家发展的动力,也是青年学子实现梦想的舞台。

随着科技的不断发展,我们期待看到更多像“永磁之王”和“集智融合”这样的优秀项目涌现,为推动我国科技创新和高质量发展贡献青春力量。

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