隨著現代裝備向小型化、輕量化和高性能化方向發展,零部件的尺寸越來越小,形狀和結構越來越復雜,性能要求越來越高,采用傳統工藝難以批量制備性能和結構尺寸均能滿足使用要求的復雜形狀的制品,極大限制了材料的有效利用。粉末注射成形是一項先進的近終形制造技術,可大批量直接制備出最終形狀的產品,無需后續機械加工,材料利用率接近100%。
針對汽車、智能電子產品等領域的需要,創立了金屬鎢、氮化鋁、含氮不銹鋼等特種材料的粉末注射成形新工藝,整體技術達到國際領先水平。主要創新點如下:
(一)發明了高性能特種材料的粉末注射成形新工藝,實現了金屬鎢、氮化鋁、含氮不銹鋼等難加工材料制品的近終形制造;
(二)創立了適合注射成形的近球形微細特種粉體制備和改性新技術,制備出粒徑小于50nm的高分散近球形氮化鋁和鎢基粉體、以及細粒徑窄分布球形鎢粉;
(三)發明了適合不同材料的粘結劑體系及成形和高效脫脂工藝,解決了坯體兩相分離、變形、增氧、缺陷等控制難題;
(四)發明了多孔脫脂坯強化燒結致密化和組織性能精確調控技術,突破了高致密度鎢的細晶化和多孔鎢的孔隙均勻化技術瓶頸,制備出高熱導率氮化鋁陶瓷。
項目獲2021年度中國有色金屬工業科學技術獎(發明)一等獎,產業化和推廣應用成果獲2021-2022年高等學校科學研究優秀成果獎(科學技術)科學技術進步一等獎。同時,曲選輝教授領銜的團隊先后入選“北京高校優秀本科育人團隊(2020年)”和“全國高校黃大年式教師團隊(2022年)。
項目成果突破外國專利壁壘,解決了“復興號”中國標準動車組關鍵材料“瓶頸”問題,實現了關鍵核心技術自主可控,把創新主動權、發展主動權牢牢掌握在自己手中。“復興號350Km/h級動車組閘片”獲世界粉末冶金大會(World PM2018)“杰出創新產品獎”。中國有色金屬工業協會組織了包括7名院士在內的9名行業專家對該成果進行了評價:“項目技術新穎,創新性顯著”“達到國際領先水平”。
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