吉林省材料成型与微纳粉体工程研究中心

 

“材料成型与微纳粉体工程研究中心”是我省新材料领域开展高水平科学研究、成果转化、学术交流和高层次人才培养的省内一流平台和基地。以微纳粉体与粉末冶金、高效铁芯、焊接成型与控制、特种钢板等为技术特色,突出成果转化与应用,完善高层次科研平台架构,支撑和服务我省汽车、轨道客车、装备制造等地方支柱产业及新能源、电力电子、3D打印等战略性新兴产业,突出对省域经济的核心创新驱动作用,逐步发展成为支撑和服务地方经济的政产学研用产业创新体系,大力促进了对我省相关传统产业向中高端迈进。主动融入“一带一路”、“亚投行”等我国经济社会发展基础战略,建设“一带一路”战略东北端。符合国家重大战略需求。强化核心基础零部件(元器件)、先进基础工艺、关键基础材料和产业技术基础等“四基”工业基础能力建设,解决我国制造业创新发展和质量提升的瓶颈。开展材料先进成型、加工等关键制造工艺联合攻关,加大基础专用材料研发力度,提高专用材料自给保障能力和制备技术水平,着力服务中国制造2025计划。科研工作密切结合企业热点问题,在高效软磁材料、轨道客车车体焊接、车用先进钢铁材料的研发与成型、精密焊接质量控制技术、超细合金粉末技术与增材制造等领域积累大量从基础科学问题到材料成型产业化技术成果。

                                                            (团队成员)

(一)高效节能微胞软磁材料及成型技术

软磁材料是决定终端用能、产品能效水平的关键材料。降低软磁材料的损耗提高磁芯效率,在节约能源及控制环境污染等方面具有重大意义。符合我省电动汽车、轨道客车、装备制造产业关键核心技术升级和产业链衔接的需要。基于自主知识产权的微米级亚结构绝缘技术的高效微胞软磁材料及零件的放电等离子烧结技术,先后得到了3项国家自然科学基金面上项目的资助,获得吉林省科学技术二等奖1项。加强绿色产品研发应用,推广轻量化、低功耗、易回收等技术工艺,持续提升终端用能产品能效水平,加快淘汰落后机电产品和技术。

   

         
                                                                       (实验中心主要设备及取得成果)

(二)轨道客车铝合金车体搅拌摩擦焊先进制造技术

将搅拌摩擦焊技术在国内首次应用于长客铝合金车体焊接生产。该技术成果获吉林省科学技术一等奖。生产效率提高,接头强度高,缺陷率低,成本低,无环境污染,不受环境温度和湿度影响。变形小,能耗小。搅拌摩擦焊技术应用创造可观的社会经济效益,为铝、镁、铜、钛、钢等金属材料提供完美的高精度绿色制造技术解决方案。

(三)激光视觉传感焊缝识别与自动跟踪系统

将智能控制与机电一体化技术相结合应用于焊接成型质量监测与控制,设计并制造了视频摄像传感焊缝自动跟踪系统,实现了大型螺焊管焊接过程质量智能监控,形成具有自主知识产权的创新型技术和设备,成果大量应用于国家重点工程“西气东输”的管线制造安装上,累计完成企业课题10余项,企业利用该技术实现产值上亿元。促进“一带一路”东北端基础设施互联互通工程的建设。

(四)特种钢开发与成型技术

通过在汽车零部件材质系列非调质钢的应用、板材轻量化和国产化和关键零部件成型疑难问题解决,冶金企业轧辊修复与使用寿命延长等数十个项目研究成果,在卡车前梁、半轴套管、连杆、后桥、发动机缸体、车身和车轮等汽车关键零部件、球磨机衬板、渣浆泵、磨球等矿山机械零部件上获得应用。自主研制的高氮无镍不锈钢,在满足材料化学性能要求基础上,屈服强度超过1000 MPa,处于国内领先水平,相关理论研究得到国家自然科学基金的资助。

五)超细合金粉末技术与增材制造

在非晶软磁粉芯、电磁屏蔽和吸波材料、生物医用材料等领域,采用气雾化、高能球磨等技术,开发合金粉末,满足粉体颗粒在成分、结构、形貌及特殊性能上日益多样的要求。通过后续的粉末冶金、熔覆与喷涂、3D打印等技术研发粉末相关新产品。与中科院宁波材料技术与工程研究所合作,开发了微米级粒度和理想粒度分布的超细合金粉末。

中心近年来,科研项目合同额超过4000万元,获国家自然科学基金13项。获省部级科技进步一等奖1项,二等奖5项。为产业技术升级提供理论支持和人才支撑。通过对金属关键基础材料和先进成型基础工艺等方面重大关键技术研究,促进材料制备、加工与应用过程中的技术攻关、系统集成、技术配套及工程化。


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