粉末冶金新技术精选(九篇)

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第1篇：粉末冶金新技术范文

日前，科技部火炬高新技术产业开发中心下发《关于认定岳阳精细化工等7家产业基地为国家火炬特色产业基地的通知》，批复认定莱芜市为国家火炬粉末冶金特色产业基地。此次批复的特色基地全国共有7家，其中山东2家。这是继莱芜国家新材料高新技术产业化基地之后，获得的第二个国家级高位区域创新平台，也是国内粉末冶金领域唯一一家特色产业基地。莱芜市已成为全省同时拥有高新技术产业化基地和特色产业基地的六个地市之一。

粉末冶金产业是莱芜市的重点优势特色产业，先后承担国家科技支撑计划等重点科技计划项目43项，授权专利68项，获省以上科技进步奖8项，其中国家科技进步二等奖1项、省科技进步一等奖1项。拥有省级科技创新平台8家。32篇，其中国际刊物8篇。全市制粉、制品产能分别为20万吨和5万吨，分别占全国的35%和15%。立足这一优势特色产业，莱芜市从2010年开始着手进行产业基地的创建工作，先后成立了由市长任组长、分管副市长任副组长、20个部门单位主要负责人为成员的基地建设工作领导小组，出台了《关于加快推进国家火炬莱芜粉末冶金特色产业基地建设的意见》，与省科学院在深入调研基础上，编制了《粉末冶金特色产业基地发展规划（2012-2016）》，积极争取省科技厅支持，及时向国家科技部推荐认定。在多次向国家科技部汇报争取，并经实地考察、专家答辩后，科技部近期下达了关批复。

特色产业基地是在特定地域内，发挥地方资源和技术优势，依托一批产业特色鲜明、关联度大、技术水平高的高新技术企业而建立起来的产业集群。特色产业基地的建立，不仅奠定了莱芜市粉末冶金产业在国内同行业中的领先地位，也为莱芜市粉末冶金产业发展打造了高位平台和响亮品牌，对于吸引高端技术人才和技术成果，提高产业在国内乃至国际同行业领域的技术水平，促进和带动汽车及汽车零部件等相关产业发展，加快转方式调结构，打造“中国粉末冶金城”都具有非常重要的意义。

第2篇：粉末冶金新技术范文

风雨求学，毅然回国

黄培云，1917年8月23日生于北京市，祖籍福建省闽侯县（今福州市）。其父在海关工作，经常易地任职，全家随行。因此，黄培云小学读于北京，初中读于烟台，高中读于苏州。但这并没有影响他的学业，反而使他开阔了眼界，增长了不少见识。

由于勤奋好学，1934年，他以优异的成绩考入了清华大学化学系。1935年，为了挽救民族危亡，他毅然参加“一二・九”运动。1937年，日本侵略军进占北平，清华大学迁至长沙，与北京大学、南开大学组成西南临时大学，不久又西迁昆明成立西南联合大学。1938年2月，黄培云参加由闻一多等教授率领的步行团，并担任学生小组长，风雨兼程，历时两个多月，从长沙步行到昆明。这次步行对黄培云一生影响极大。在忆及这段往事时，他说：“它不但锻炼了我的身心，更重要的是深入穷乡僻壤，了解到不少民间实际情况与疾苦，使我进一步向进步与革命靠拢。”同年9月，黄培云大学毕业，在清华大学金属学研究所任助教。

1940年，黄培云考取清华大学第五届公费留美生，在麻省理工学院研究生院攻读博士学位。1945年获科学博士学位后，他继续在该院从事博士后科学研究工作。

为了中华民族的振兴，黄培云毅然偕同已入美国籍的夫人于1946年底回到了祖国，以图科学救国。1947年春，他受聘到武汉大学矿冶系任教授和系主任。

建校不是做好桌子板凳就行

1952年，国家对高等学校进行教学改革与院系调整，决定将武汉大学、湖南大学、广西大学、南昌大学的矿冶系，中山大学的地质系，以及北京工业学院的选矿系进行调整合并，成立独立的中南矿冶学院。该学院定位为以培养有色金属工业需要的人才为主，时任武汉大学矿冶系主任的黄培云参与了筹建工作。

校址最后选定在湖南长沙。“建校时最困难的是没有人，我们就在长沙即将毕业的学生中找几个能干的。”黄培云生前回忆道。他们先对学校的桌椅板凳、实验台需要多少木头进行估算，再去买木头，并且总能买到最好的木头。之后，他们又买了马达和锯片，自己装了锯木头的机器。很快木工厂建起来了。“说是木工厂，实际上除了那台锯以外，什么都没有。但学生们就是用它制作了一大批小板凳。”黄培云生前回忆起建校情景时娓娓地说道。

然而，建校不是把桌子板凳做好就行了。几所学校的师生加起来有好几百人，加上当时交通不便，从四面八方赶到长沙来这个过程就不简单。修整校舍时实在买不到瓦，他们就自己动手做瓦；建房子需要大量的砖，他们就自己建窑压胚烧砖，还因为用水的问题，他们办了一个小型自来水厂，甚至为了开出一条运输路，他们用锄头一点点地把羊肠小道铲平、开通。

面临6所学校所用教材差别很大的问题时，他们把6个学校的教材摆在一块儿，强中选优，最后确定以武大、湖大、北京工业学院的教材为主。

他们秉着革命的精神为建校出谋献力，终于学校在1952年11月如期开学，黄培云被任命为副院长。

黄培云倡导的“三严”作风――严肃对待教学工作、严密组织教学过程、严格要求学生在建校后起了很大作用。“我们一方面不断改善教学物质条件，一方面大力培养师资。学院成立时只有两万多平方米，实验室、教室、宿舍等都非常缺乏。”黄培云生前接受记者采访时说，用了大概3年时间，教学楼、实验楼相继建立，实验室设备不断补充，教学质量也有了提高。

从1954年开始，学院在苏联专家的指导下，改组了院务会议，调整教研组，修订教学计划及教学大纲，对教学法展开研究。1956年，中南矿冶学院培养出第一批毕业生，较强的专业能力和综合素质使这些毕业生受到用人单位的欢迎。

填补我国粉末冶金学科空白

不仅是奠基粉末冶金学科、培养学科人才，黄培云更是见证了它的发展。

粉末冶金是一门制取金属、非金属和化合物粉末及其材料的高新科学技术，它能满足航空、航天、核能、兵器、电子、电气等高新技术领域各种特殊环境中使用的特殊材料的要求。一些发达国家早在20世纪初就开始了该领域的研究，而中国在1950年代还是一片空白。

当冶金部把设立粉末冶金专业的任务下达给中南矿冶学院时，谁都不知道粉末冶金是怎么一回事。黄培云说他在麻省理工学院学过一门30学时的粉末冶金选修课，有点概念，但当时并不太重视这门课程。从那以后，黄培云在学术和专业方面由一般有色金属冶金研究转向集中研究粉末冶金与粉末材料。

“回想起来，我们那时候什么都没有，真是从零开始。学生、讲课教师、教材、实验室都还没有。我们首先在冶金系里成立了粉末冶金教研室，我兼任教研室主任，成员有冶金系主任何福煦、助教曹明德。”黄培云说。上世纪60年代他培养了第一批粉末冶金专业的研究生，到80年代，培养了这个专业的第一批博士生。至今他已培养硕士生、博士生80余人，其中很多人已经成长为我国粉末冶金领域的骨干力量。在培养人才之外，黄培云领导的粉末冶金专业还接受完成国防部门下达的任务。

第3篇：粉末冶金新技术范文

把握粉末冶金领域的国内外发展趋势以及国民经济建设和国防建设的急迫需求，充分利用中心具备的人才和设备优势，在粉末冶金基础理论、粉末冶金新材料、新技术和新装备应用基础和技术开发研究等方面积极承担国家级重要项目，开发了一批具有完全自主知识产权的核心技术，确保产学研合作的技术源头始终处于学科发展的最前沿。

自2000年以来，中心瞄准国家需求，承担了一批以国家级项目为主体的科研任务，其中国家“973”基础研究项目6项，国家“863”高技术基金项目32项，国家自然科学基金项目35项(其中重大项目2项和重点项目2项)，国家攻关项目22项，国际合作项目3项，省部级项目84项及横向项目19项。

自2000年以来，在承担了国家级科研项目的基础上，取得了一大批标志性的研究成果。获得6项国家级奖和32项省部级奖：获得授权发明专利49项，申请国家发明专利89项；鉴定科研成果38项在国内外学术刊物上发表学术论文160C余篇，为我国国防建设、国民经济建设和新材料学科的发展做出了重大贡献。目前高性能c／c复合材料的研究更加深入，制备出的c／c复合材料喷管，已经装配于现役火箭。研制出的先进战斗机用刹车副优于原进口件，已完全取代进口；研制的波音飞机c／c复合材料航空制动副已批量生产，已经安全飞行上百万个起落无敌障，并且正在开展新型民航飞机刹车副的研发。此外，金属基航空摩擦材料、金属注射成形、高比重合金，金属雾化新技术、B4C陶瓷材料、生物陶瓷材料、生物医药材料，TiAl基金属间化合物和减摩材料等等的研究也取得了重要进展。

组建四个生产基地积极推动科技成果产业化

对于中心研究的具有自主知识产权的高新技术，积极争取国家支持并吸收社会资金，推动科技成果产业化。结合利学研究任务，中心选择其中具有产业化前景的课题组织中试和工程化，并进一步产业化。按照以上思路，中心组织建设了四个产业化生产基地。

(1)新型高性能无石棉汽车制动材料国家发改委产业化示范工程项目，获得国家“九五”攻关项目和国家“九五”利研成果重点推广项目。已应用于汽车制动材料，准高速火车闸瓦及各类工程机械用摩擦材料，开发了奥拓、夏利、奥迪、富康，桑塔纳、柳州五菱、长安之星、铃羊等盘式、鼓式刹车。

(2)金属粉末注射成形技术及制品先后获得国家自然科学基金重点基金和国家“863”高技术计划研究项目资助，是国家“九五”科技成果重点推广项目。主要研发生产军械零部件、医疗器械零部件、设备零部件，材质涉及高密度合金、铁镍合金、不锈钢，硬质合金等材料。

(3)金属粉末挤压成形技术及制品：国家高科技产业化示范工程基地。主要研制超细混粒硬质合金工具、刀具，应用于汽车、宇航、钢铁、轻工、机电、微电子等制造业。

(4)航空刹车用c／c复合材料国家发改委重点工业性试验项目。主要研制c／c复合材料航空刹车副、航天用c／c复合材料如喷管、喉衬、燃烧室等。

中心通过科研成果的产业化工作，加快了粉末冶金学科的技术进步，向下游转化了技术，带动了行业发展，走出了一条具有特色的自主产学研发展之路。

进行产学研合作联合开展技术攻关

中心紧密联系国内本行业中的龙头单位和优势单位，积极进行产学研合作，联合开展技术攻关，共同推动技术进步。

与国内最大的硬质合金企业601厂、764厂建立了长期的合作关系，双方共同承担的国家攻关项目“全面提高硬质合金质量”曾获国家科技进步一等奖。同时，在钨粉制备及其检测技术规范化、高温x-Ray动态相分析、硬质合金材料微观组织结构研究、超细颗粒硬质合金研究等方面都取得了重大成绩。通过一系列的合作科研，使中心的引进设备得到充分利用，并且对科研带动相关产业的发展起了巨大作用。中心还为行业企业提供了多项技术服务与技术支持。其中，硬质合金技术向中南大学粉冶厂，株洲硬质合金厂、自贡硬质合金厂辐射　汽车刹车及工程摩擦材料向黄石摩擦材料厂、永州江华机械厂、湖南博云汽车制动材料有限公司辐射；火车刹车材料向乐清摩擦材料厂辐射ITO材料技术向中大特纳高科技有限公司，韶关西格玛高科技有限公司辐射，生物陶瓷制备技术向湖南共创生物功能材料有限公司辐射。中心提供的技术使下游企业产生了良好经济效益，促进了行业领域产业链的良性循环，为行业发展做出了巨大贡献，产生了较好的经济效益和社会效益。

加强国际交流推动高新技术发展

中心加强了国际化的产学研合作与交流，瞄准国外的最新技术进步，加大消化吸收引进力度，推动高新技术发展。与国外高水平的研究单位建立经常性的联系与合作，如美国的GE公司、OrkRidgeNatioanlLaboratory，俄罗斯航天部碳研究局等。还与英国、瑞典，日本，奥地利、加拿大、美国等有关高校和科研单位建立了密切的合作关系。注重扩大对外交流，实现强强合作，使中心的科研水平迅速提高。

以下三项即为成功合作的典范

在航空制动材料方面，与俄罗斯最有实力之一的图波列夫设计局合作。该局和中心先后互派专家进行飞机刹车副材料的合作研究，共同确定试验规程，通过采用本中心研制的高性能刹车副，使某型飞机可提高载重量3吨，被俄罗斯航空制造业专家誉为相当于诞生了一种新机种，并且获得了俄罗斯该机型飞机刹车副的生产许可证，为国产刹车材料打入国际市场奠定了良好基础。

在c／c复合材料的研究方面，与俄罗斯最有实力之一的宇航局碳材料研究院合作，研制世界上具有竞争力的c／c复合材料刹车副。这为日后c／c复合材料刹车副的研制成功打下了良好的前期基础。

在粉末注射成形方面，与美国处于领先水平的Injectmax公司合作，双方互派人员合作研究与开发金属粉末注射成形技术，并得到美方的科技研究投资。该工作为近几年我国注射成形技术和产业的高速发展，起到了重要的作用。

培育高水平研究，管理团队

中心通过从事产学研创新实践活动，造就了一支高水平的研究团队和高效的管理团队。

黄伯云院士作为中心的学术带头人，同时又是产学研活动的总设计师，由他领衔的团队十分熟悉本领域国内外学术动态和产业发展动态，确立了注射成形、挤压成形。高性能制动材料和c／c复合材料等主要发展方向。中心在充分发挥老一代学术带头人和中年骨干的领队作用的同时，也十分关注青年科研队伍以及技术人员的培养和建设。通过几年调整，基本上形成了一支知识、年龄、职称结构合理的科研队伍。现已形成了以黄伯云院士为学术带头人，以一批高素质，年富力强，成果显著的教授、研究员作为项目负责人，以及一大批年轻有为、思想新颖，事业心强的学术、管理力量为骨干组成的学术梯队。

中心多年的建设经验表明，必须不断加强粉末冶金新材料的产学研合作，使三者相互结合、相互促进：探索应用基础研究在高层次和高层面上为产业化服务的结合点和新的生长点，才能保证中心高效运转和迅速发展。

存在问题及应对措施

针对中心在产学研合作过程中存在的问题，拟采取以下措施：

第4篇：粉末冶金新技术范文

“皮鞋和草鞋的决战”

中等身材，精精瘦瘦，不修边幅，一笑，眼角和脸上就会“堆积”出几条皱纹，有点像加工后炭／炭复合材料上碳原子的有序走向。走在大学校园里，黄伯云更像是一位教授，而不是一校之长。

在外人看来，1988年43岁从美国留学回国后的他，在17年间完成了人生的几次飞跃：两年后当上了教授和粉末冶金所所长，5年后当了副校长，10年后当了大学校长，11年后当了院士，17年后率队“问鼎”国家发明奖一等奖。

一帆风顺的背后，是常人看不见的艰辛和求索。“别人是十年磨一剑，我们是二十年磨一剑。”对于他来说，在粉末冶金和材料领域二十多年的不懈求索，终于开出了今天的花朵。虽然查阅了世界上最强大的中文搜索网站，但是他的“前半生”似乎都是空白。这位湖南南县农村里走出来的科学家，对有报道说他从小就“想当科学家”的说法，虽未直接否定，但意思已经表达得很清楚：“就是想好一点读，读好一点，那是皮鞋――考上大学，就成了国家干部，穿上了皮鞋和草鞋的决战。”

20世纪80年代初，他以全校总分第一的成绩考取为数甚少的出国名额。留学期间，他就小有成绩，在研究上屡有斩获。在国外直接读完了硕士、博士、博士后，回国时，他成为改革开放后第一个在国外完成“全序列即硕士、博士、博士后”教育后的归国留学生。

“留在那里当然是没有问题。我又不是没有学位，什么都有。”黄伯云对自己的“反常行为”看得很清楚：“改革开放以后，没有多少人出去的时候我出去，别人都出去的时候我回来。”回忆起最初的困难，黄伯云面带微笑，显得达观和幽默：“我在美国时是两部汽车，回来后两部单车，还跑丢了。单车前面挂一个钩，后面挂一个勺，要买锅买盆。”

“1988年黄伯云回来时户口都没有，粮食也没有。因为粮店买米要户口，因出国时间长，家里户口也被吊销了。当时粮票还起作用，好在他还有一点粮票，就和人家换米吃。虽然吃饭问题后来解决了，但那时部里很多人都不知道博士后的概念。你是博士后啊，我们很多博士都没有经费，你是博士后，那就排在博士后面吧。”

“现在我们是唱大戏了”

又黑又圆的中空刹车片，像挖空的完整的冬瓜片。手一摸，手指头就染上了黑色。真不愧是炭黑――石墨的同位素“兄弟”。仔细观察，工人在加工时都带着白手套，只是手心、手指头部分都已经变黑了。

以前只知道炭纤维能够用于航天，是一种高端材料，我国大部分依赖进口。至于炭纤维究竟高级到什么程度？却没有感性认识。

一张小小的标识牌，记录着这些貌不惊人的刹车片的价值：薄薄的9片刹车片，正好“武装”飞机一个轮子的刹车，按照每片2万元计算，高不过20厘米、重不到32公斤的刹车片，“制造”了近20万元的市场价值，约等于每克6元钱。2004年，仅依靠这一个项目，黄伯云领导的课题组成立的学科性公司就“收获”了数千万元定单。然而，在起步之初，人们更多的是观望和怀疑，甚至质疑。炭纤维是近几十年兴起、至今仍是世界高科技产品，由于它的特殊性能，航天飞行器、民航客机上都有它的身影。而炭／炭复合材料作成的刹车盘，更是长期被美、英、法三国垄断。即使是俄罗斯这样的航空航天强国，也久攻不下。前车可鉴，中国人能做出这么高难度的材料和产品吗？

“这是技术发展趋势，我们不做，谁去做？”黄伯云不为质疑所困惑，他认准了就不回头：“这是飞机刹车材料的更新换代，我们不跟上，哪行？何况国家有急切的需求，我们大量飞机的刹车片不能总靠进口吧？”中南大学粉末冶金研究院实验室内的两台小型炉子和展示柜内简单的实验样品，见证了研究人员最初的艰辛。1998年，课题组在实验室获得了炭／炭复合材料的毛坯，圆圆的毛坯里是无数根“纳米”级、比头发丝细很多的炭纤维。检测表明，其摩擦性能达到了国内外相关标准。同年，炭／炭复合刹车材料经国家发改委批准立项，作为高技术示范工程加以支持。1．5亿的资金投入，让黄伯云真切地感受到了什么叫事业高峰的沉重压力。

“只有山穷水尽，才能看到山后面的风景”

2000年的失败，是黄伯云最痛苦的时刻。实验室成功了，刹车片上惯性试验台检验性能。那是一个模拟实战条件的检测平台，甚至比实战要求还要高。

可2000年，连续两次试验都失败了。2000年9月，第一次做惯性台试验，试验项目非常多，要模拟飞机的各种着陆状态，在做“终止起飞”――飞机起飞达到最大速度时突然要求停下来的实验时，刹车片温度急剧升高，摩擦系数下降得很厉害。“花了一个月的时间做实验，最后失败了。” 黄伯云说：“实验室里明明好好的，谁也没有想到惯性台上会过不去。”当时整个队伍都遭受了巨大打击，“都到了崩溃的边缘，眼看着就要垮下来。”时隔5年后，回想起那段时光，黄伯云仍然心有余悸：“钱输光了，招数也用完了，很痛苦啊。”

“这时候，是黄老师力挽狂澜。”黄伯云的学生、现任粉末冶金研究院副院长的熊翔说。黄伯云一班人痛定思痛，推倒重来，从头开始做起，一项项检查，一点点琢磨。改进工艺、添加新的材料……时隔1年多，成功终于降临。在后来的“实战”试验中，飞机场内几百人观看，消防车一字排开，飞机上除了驾驶员，就是课题组的成员。

“我们要记录数据，也有信心和飞机同上蓝天。心里还是捏了一把汗。”当飞机稳稳地刹住，黄伯云和课题组的人才不由松了一口气：成功了。中国飞机能上天却要依赖进口刹车片才能“落地”的历史结束了。

2003年，课题组实现了小批量生产。2004年，课题组成立的公司获得了民航总局颁发的炭/炭刹车盘制造人许可证，年产1500多盘，包括其他刹车材料在内的年总产值达5000万。作为过来人，黄伯云颇有感触地说，“大风险的背后就是大收获。”

采用这种自行研制的刹车副，替代传统的金属刹车副，使飞机减轻重量数百公斤，并且使用寿命是传统制动材料的4倍，极大地提高了航空飞行器的功能和效益。“对机来说，哪怕减轻一克重量，都是胜利。”

利用这一技术平台，他们还研制生产了耐高温的复合材料，成功应用于航天发动机的特殊和关键部件，显著提升了航天火箭的推进系统水平和综合性能，获得了航天产品工艺定型书。正是这些原子“乖乖”的排列，造就了高性能的制动材料，造就了今天的国家技术发明一等奖。在此基础上，科研人员还创立了实验室材料性能测试和评价方法，建立我国第一个炭／炭刹车材料地面试验装置，规范并制定了我国第一个适航标准。

课题组“微气氛”：博士“10年读”

课题组“副帅”熊翔1995年就当了教授，可博士学位去年才拿到。“他这个博士读了10年。”博士读10年？黄伯云解释说，那是因为这些年熊翔一直是他的主要助手，也有人称为“副帅”，复合材料的研究和攻关离不开他，不允许他一心二用。所以就耽误下来了。

对于课题组的参与者来说，这种参与是带有挑战性的。课题组目前在炭／炭复合材料获得了9项发明专利，但是专利和论文并不等同。为此，黄伯云曾经数次呼吁，应该将专利尤其是发明专利列入科研考核体系。如今，发明一等奖的获得，使这个团队终于有所收获。在黄伯云的学生兼助手熊翔看来，黄伯云最大的特点，就是执着，“湖南话叫倔。”正是一股子倔劲和胸有沟壑的胸怀，使黄伯云团队在10多年的时间里奋力前行，一步步走向辉煌。

碳原子和炭纤维界面的结合弱，一直是道高难度的技术难题。“我们开始都没有当回事。也许是做工程的不太愿意做很深的基础性研究，认为生产刹车片就像炒菜似的，放进（炉子）去，拿出来，不行，再放进去。”熊翔说，“但是黄老师要求我们要高度重视这个问题。”

课题组通过首创的炭表面原子结构处理技术，解决了“界面结合”难题，弯曲强度、压缩强度、剪切强度等力学性能均提高了30%以上，耐磨性提高了20%以上。为了攻克刹车材料的这座“高峰”，该项目集中了60多人成立了攻关队伍。“一个课题组三个教授都难免有摩擦，何况这么多人？”易茂中教授说， “有时候我们争论得很厉害，各有各的看法。没有黄校长的组织和协调，没有他运筹帷幄，发挥领头人和舵手的作用，事情的结果真的很难说。”

虽然已是副院长，但是熊翔说起“黄老师”仍有点“发怵”。让学生们逐渐习惯的一件事情是：黄伯云有时候晚上12点以后想起问题来，就给学生们打电话，赶紧布置。“第一次，心里说，谁这么晚了，还打电话？不是有病吗？可后来就习惯了。”黄伯云自己认为，这个团队的存在是成功的必要条件。虽然20年来，有进有出，但是基本队伍还在。熊翔、易茂中等就是其中的中坚力量。

为何敢于申报一等奖？

国家技术发明一等奖空缺了6年，今年自然科学一等奖又空缺，那是不是有关部门故意要“提拔”出一个一等奖呢？“我们多年前就曾经拿过国家发明二等奖和科技进步二等奖了。”针对这一疑问，熊翔说，获得发明二等奖的是高性能粉末冶金飞机制动材料，成功满足了某型号飞机苛刻的刹车要求。

第5篇：粉末冶金新技术范文

资助项目：国家级大学生创新创业训练计划资助项目，项目编号(201410705031)。

摘要：本文主要讲述自蔓延高温合成工艺的原理和工程应用，并详细地讲述自蔓延高温合成工艺在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用。本文作者认为自蔓延高温合成方法制备复合材料成本较低，适用面比较广泛，而且所选择的材料范围比较大，所以自蔓延高温合成工艺可以应用于材料科学与工程专业的实验教学中，通过实践教学可以使学生学习材料制备和合成的新技术。本文作者认为应该在材料科学与工程专业的教学实践中增加自蔓延高温合成技术的实验课程。

关键词 ：自蔓延高温合成 复合材料 材料科学与工程专业 实验教学 研究 应用

一、前言

在材料科学与工程专业的本科教学工作中，学生在大三和大四就开始学习材料科学与工程专业的基础课程和专业课程。其中在材料科学与工程专业课程教学中，在讲述材料的制备工艺方法中讲述过自蔓延高温合成工艺。自蔓延高温合成技术是制备金属基复合材料，金属陶瓷复合材料，以及金属间化合物/陶瓷基复合材料的主要方法。常规自蔓延高温合成技术是用瞬间的高温脉冲来局部点燃反应混合物压坯体，随后燃烧波以蔓延的形式传播而合成目的产物的技术，通过原料粉末之间的高温化学反应形成所需产物的一种材料制备方法。自蔓延高温合成技术由于具有可以达到净近尺寸成形的优势，所以能够广泛应用于工程领域中。在材料科学与工程专业的本科课程教学中，在材料加工工程和材料合成与制备方法中都讲述过自蔓延高温合成技术。此外还可以将自蔓延高温合成技术作为一项实验教学内容安排学生进行实验，使学生认识和了解自蔓延高温合成工艺过程。所以自蔓延高温合成技术在材料科学与工程专业的教学实践中得到广泛的应用。本文首先讲述自蔓延高温合成技术的概述与应用，并讲述自蔓延高温合成技术在材料科学与工程专业教学实践中的研究和讨论。并对自蔓延高温合成技术的未来发展趋势进行分析和预测。

二、自蔓延高温合成工艺的原理和工程应用

自蔓延高温合成技术，又称为燃烧合成技术，是利用反应物之间高的化学反应热的自加热和自传导作用来合成材料的一种技术，当反应物一旦被引燃，便会自动向尚未反应的区域传播，直至反应完全，是制备无机化合物高温材料的一种新方法。而自蔓延高温合成技术可以原位合成基体和增强相，避免了常规方法中的界面污染。目前应用自蔓延高温合成工艺已成功制备了多种金属基复合材料。采用自蔓延高温合成工艺制备了金属基复合材料。利用自蔓延高温合成可以制备粉末材料。常规自蔓延高温合成技术是用瞬间的高温脉冲来局部点燃反应混合物压坯体，随后燃烧波以蔓延的形式传播而合成目的产物的技术。这一技术适用于具有较高放热量的材料体系。其特点是设备简单，能耗低，工艺过程快，反应温度高。热爆自蔓延高温合成技术是将反应混合物压坯整体同时快速加热，使合成反应在整个坯体内同时发生的技术。采用这一技术已制备出的材料主要有各种金属间化合物，含有较多金属相的金属陶瓷复合材料以及具有低放热量的复合材料。自蔓延高温合成工艺结合压力烧结工艺可以制备块体材料。自蔓延高温合成烧结法或称自蔓延高温合成自烧结法，即直接完成所需形状和尺寸的材料或物件的合成与烧结，是将粉末或压坯在真空或一定气氛中直接点燃，不加外载，凭自身反应放热进行烧结和致密化。该工艺简单，易于操作，但反应过程中不可避免会有气体溢出，难以完全致密化。即使有液相存在，孔隙率也会较高。自蔓延高温合成烧结可采用以下方式进行：在空气中燃烧合成；将经过预先热处理的混合粉末放在真空反应器内进行合成；在充有反应气体的高压反应容器内进行合成。常规自蔓延高温合成技术是用瞬间的高温脉冲来局部点燃反应混合物压坯体，随后燃烧波以蔓延的形式传播而合成目的产物的技术。这一技术适用于具有较高放热量的材料体系。热爆自蔓延高温合成技术是将反应混合物压坯整体同时快速加热，使合成反应在整个坯体内同时发生的技术。自蔓延高温合成法是指利用反应物之间高化学反应热的自加热和自传导作用来合成材料的一种工艺，当反应物一旦被点燃，便会自动向未反应区传播，直至反应完全。自蔓延高温合成工艺不仅应用于单相材料的合成，而且在制备金属基复合材料方面取得很好的效果，但是由于反应过程中过高的反应热使材料具有较大的气孔率和较大的收缩，所以通常采用反应后的二次烧结，自蔓延过程的热压烧结以及热辊等手段获得致密的复合材料。自蔓延高温合成技术是用瞬间的高温脉冲来局部点燃反应混合物压坯体，随后燃烧波以蔓延的形式传播而合成目的产物的技术。自蔓延高温合成工艺适用面比较广泛，所选择的材料范围也比较宽，所以自蔓延高温合成工艺广泛应用到材料的合成与制备，复合材料的制备，所以能够广泛应用在工程领域中。

三、自蔓延高温合成工艺在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用

自蔓延高温合成工艺主要用于制备金属基复合材料，金属陶瓷材料，金属间化合物材料，金属间化合物/陶瓷复合材料，梯度功能材料，功能材料等。在材料科学与工程专业的教学课程中，其中材料加工工程和材料制备与合成方法讲述过自蔓延高温合成工艺。自蔓延高温合成工艺同粉末冶金技术和液相烧结技术一样都是材料的制备工艺技术。自蔓延高温合成工艺同样也是热加工工艺，自蔓延高温合成工艺涉及到反应物高温化学反应制备产物的过程。在材料科学与工程专业课程的课堂教学中，在有些专业课程中自蔓延高温合成工艺只是作为了解，对于自蔓延高温合成工艺的具体内容和制备工艺步骤的研究和应用了解很少。所以就需要在材料科学与工程专业的实践教学课程中增加一些关于自蔓延高温合成工艺的实验课程。通过自蔓延高温合成工艺的实践教学活动可以使学生认识和了解自蔓延高温合成工艺制备复合材料的原理，制备工艺过程以及对经过自蔓延高温合成工艺后得到的复合材料制品的物相组成，显微结构和性能进行研究，使学生通过对材料的制备与研究过程可以加深学生对材料科学与工程专业课程学习的认识和了解。对于本科学生的教学实践课程，可以在本科学生的本科专业课程设计和本科毕业设计过程中安排自蔓延高温合成工艺制备金属基复合材料和金属陶瓷复合材料的教学内容。例如采用自蔓延高温合成工艺可以制备金属陶瓷复合材料，先将金属粉末和陶瓷粉末通过压力成型工艺制成坯体，并通过自蔓延高温合成工艺制备多孔预制件，并通过压力成型工艺制备金属陶瓷复合材料。采用自蔓延高温合成工艺可以制备金属间化合物/陶瓷基复合材料，通常先将金属粉末和陶瓷粉末在一定的压力下压成具有一定形状和致密度的预制件，通过自蔓延高温合成工艺形成金属间化合物/陶瓷基复合材料。有时也可以将自蔓延高温合成工艺和热压烧结工艺相结合制备致密的复合材料试样。通过实验教学过程使学生认识和了解到自蔓延高温合成工艺制备金属陶瓷复合材料的制备工艺过程，提高学生对课程学习的认识和了解。使学生通过实验教学了解了自蔓延高温合成工艺的制备工艺原理，使用方法和制备过程，以及对得到产物的物相组成和显微结构进行分析和测试。

自蔓延高温合成工艺涉及到反应物在高温下发生化学反应生成反应产物的过程，自蔓延高温合成技术操作过程比较简单，对设备要求较低，制备工艺过程成本较低，可以进行现场操作。自蔓延高温合成工艺所选择的材料范围比较广泛，适用面也比较广泛，制备和合成的材料种类也比较多，因此自蔓延高温合成工艺可以作为本科学生的课程教学内容和实验教学内容，可作为材料科学与工程专业课程的辅助教学实验，也可以作为本科专业课程设计和本科毕业设计教学内容。使学生通过实践教学来加深对材料科学与工程专业课程的认识和掌握。使学生认识到金属基复合材料的制备过程以及金属陶瓷复合材料的制备过程等，并使得学生对自蔓延高温合成工艺得到的烧结制品进行分析和测试，使学生对材料的分析和检测水平有较大的提高。对于拓展学生的知识面有很大的帮助。为本科学生以后的本科专业课程设计和本科毕业设计打下坚实的实验基础。

四、自蔓延高温合成技术在材料科学中的发展趋势与应用

自蔓延高温合成技术由于制备工艺简单，成本较低，对设备要求较低，自蔓延高温合成工艺所选择的材料范围比较广泛，制备和合成的材料种类也比较多，所以被广泛的应用到金属基复合材料，金属陶瓷复合材料，金属间化合物/陶瓷基复合材料，梯度功能材料，功能材料等的合成与制备中。利用自蔓延高温合成技术可以开发新型的金属基复合材料和金属陶瓷复合材料以及金属间化合物/陶瓷基复合材料。采用自蔓延高温合成技术可以开发出很多种类型的金属基复合材料和金属陶瓷复合材料。所研究和开发的材料种类也逐渐增多，应用范围也越来越广泛。自蔓延高温合成技术在材料科学与工程专业教学与实践中也得到广泛的推广和应用，已经成为材料科学与工程专业实践教学课程进行的实验内容。所以本文作者认为应该在材料科学与工程专业的教学实践中增加自蔓延高温合成技术制备复合材料的实验课程。

五、结论

本文主要讲述自蔓延高温合成工艺的原理和工程应用，并详细的讲述自蔓延高温合成工艺在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用。本文作者认为自蔓延高温合成方法制备复合材料成本较低，适用面比较广泛，而且所选择的材料范围比较大，所以自蔓延高温合成工艺可以应用于材料科学与工程专业的实验教学中，使学生学习材料制备和合成的新技术。所以本文作者认为应该在材料科学与工程专业的教学实践中增加自蔓延高温合成技术制备复合材料的实验课程。

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第6篇：粉末冶金新技术范文

黄伯云是我国材料科学领域的战略科学家,他率领团队历时20年研制出的“高性能碳/碳航空制动材料的制备技术”,打破了国外的技术垄断,使我国成为世界上有能力生产碳/碳复合材料飞机刹车片的四个国家之一。也正是这项技术,在2005年荣获了已连续空缺6年的国家技术发明一等奖。

出国热潮中“逆流归来”

1969年,黄伯云从当时被称为亚洲最好的矿冶学府――中南矿冶学院毕业,留校从事材料科学教学和科研工作。虽然正值“”时期,他却心无旁骛,一心扑到教学和科研工作上。

1978年,黄伯云经历了人生第一个重要转折。他作为中南矿冶学院粉末冶金研究所教师,参加了全国首批公派留学人员统一考试,并最终以全校第一名的成绩考取了留学资格。

记者:当时出国很难吧?

黄伯云:那个时候出国是了不得的事,去稍远一点儿的地方都很不容易。当时有很多人快出国了,到机场后却被拉回来。所以当时我们说飞机不离开地面,就不叫做“出国”。

记者:还记得当时的心情吗?

黄伯云:有这样的学习机会,很激动。当时吃饭的问题还没解决呢,何况是出国了解外面的世界了。

记 者:那种机遇与期望,以及让你们走出去的高度信任,可能是最打动您的。

黄伯云:对。因为在这之前,没有这样的机会的。

1980年,黄伯云作为冶金部访问学者,怀着极度的兴奋和好奇前往美国依阿华州立大学。在留美的日子里,他一直跟自己说:“我是一个来自中国的学者,我的言行和成功与否不仅代表着我个人,更代表着中国人。”这种民族的自尊心、自信心驱使他夜以继日地努力工作。圣诞夜,周围的同事们都度假去了,黄伯云仍忙碌在实验室里。午夜过后,系主任威尔德教授忽然因急事来到实验室。当他看到整栋大楼只有黄伯云还在紧张工作时,为他的钻研精神深深打动。

不久,黄伯云就以勤奋踏实的研究态度和出色卓著的研究成果让导师刮目相看,导师当即决定给他全额奖学金攻读博士学位。黄伯云用5年时间顺利拿到了学位,之后又转到田纳西大学做了两年博士后研究。国外严格的学术训练和优越的实验条件使黄伯云在学识和眼界上都得到质的飞跃。当时一家美国公司向他抛出橄榄枝,开出年薪10万美元和全家“绿卡”的优厚待遇。而与此同时,他已经离开8年的祖国更迫切需要他。1988年,在日益升温的“出国热潮”中,黄伯云毅然决定回到祖国。

记者:1988年您回来的时候,其实是“逆流归来”。

黄伯云:回来的时候,我经过香港。在一家宾馆里,有人一看我是从美国回来的,就说:“你怎么还往回跑?”那时正处“出国热潮”,回来的人很少,特别是得到学位的人,因为有学位后就好找工作了。

记者:您那时其实完全有条件留在美国。

黄伯云:有,留下来的可能性还是很大的。所以,回来以后别人很不理解。他们说,你都得到学位了,怎么还要回来?而且回来确实还有很多困难。两国的研究条件、生活水准都不同。比如,我那时的工资是100多元人民币,而同样的工作在美国是几万美元,相差很大。那时国内经济条件还不是很好,吃饭还要粮票。并且回国时我全家没了户口,不能到粮店里买粮食,要到农民那里去买。

记者:在美国生活了近10年,突然回国,有点儿不太适应吧?

黄伯云:差距的确很大。但是我有个基本思想,就是国家把我送出去,要我去留学,不是去“学留”的。

记者:您有一种明确的使命感。

黄伯云:对。国家在经济还很困难的情况下把我们送出去,是希望我们能够学成回来,说明国家迫切需要人才。

对黄伯云来说,当时最大的现实问题是在美国已快念中学的女儿。回来之后女儿必须从学中文语法开始,重新适应国内的教育环境,因此女儿并不愿意回国。但在黄伯云的坚持下,1988年,他们全家一起回到中南工业大学。

回国后,国内的科研条件和人才储备自然与国外不可同日而语,黄伯云也遇到很多意想不到的尴尬。

黄伯云:当时我到有色总公司一个三级部门申请一个科研课题。我说我是在美国读完博士后回来的,希望得到资助。他们当时也不知道“博士后”是什么,就说好多博士都没有得到资助,你是“博士后”,那就等在博士后面吧。

记者:他们根本不知道“博士后”是什么?

黄伯云:那时候博士后很少。

自力更生打破技术封锁

尽管国内落后的科研基础让黄伯云有些始料不及,但当时我国材料科学的发展已是刻不容缓。无论是国防尖端高科技还是民用工业,其每一步发展都是以新材料的发展和应用为基础。

在飞机刹车片领域,那时我国只能生产金属基刹车片,但随着飞机的更新换代,金属基刹车片早已不能满足新的需求。在国外,20世纪70年代就已经开始使用碳/碳复合材料飞机刹车片。这种材料耐高温、摩擦性能好,而且质量很轻。与它相比,金属基刹车片在技术和性能上落后了整整一代。如果没有好的刹车片,飞机的起飞和降落都无法实现。因此如果不及时研发这种新材料,那么未来我国在这一高技术领域的发展就无从谈起。

记 者:您喜欢用打“仗”来比喻一个个科研挑战,对于您来讲,可能最大的一场“战役”就是攻克碳/碳复合材料,为什么要选择这根难啃的骨头?

黄伯云:因为前面我们打过一些“仗”,有一些积累。在做飞机制动材料的时候,我们做过金属基的。随着科技的进步,材料在更新换代,新一代材料就是刚才讲的碳/碳复合材料,因为这种材料质量好,轻且寿命长。我们感到这是未来发展的方向,但技术难度很大,风险也很大,国家已经投入很多资金进行改善,却没有成果。我们要研究,就得投入大量的人力、物力、财力,很多人劝我们放弃,但我们从国家的需要和民族的发展大局出发,毅然决定进行研究。1994年,我到俄罗斯一个航天城参观。俄罗斯航天以前是超过美国的。那时,他们的研究保密,我们下车要经过检查,才能进入他们的车间。进车间一看,我感到非常震撼:他们展示了一幅巨画――俄罗斯卫星上天和登陆月球。这个单位就是搞碳/碳复合材料的。我们参观后觉得这项研究意义重大,对我们的未来有极大影响。

所谓“新型碳/碳复合材料”,第一个“碳”是指碳纤维,第二个“碳”是指沉积碳。这种沉积碳是将无数看不见摸不着的碳原子灌进被编织成一定形状的碳纤维中,并且让所有的碳原子按一定顺序排列。当时世界上只有英、法、美等国家掌握这项技术,而且由于这种材料对航空航天事业发展极其重要,国外一直高度保密,所以其研究难度可想而知。

黄伯云回国后不久,中南工业大学粉末冶金研究所就成立了国家重点实验室,开始进行“新型碳/碳复合材料”的实验室基础研究。

为了加快研究进度,黄伯云于1995年带着研究人员出国访问,但是外国公司的研究人员对他们说:“很抱歉,你们不能参观我们的生产车间。”无奈之下,他们只好买回一个样品。没想到在对这个样品进行研究时发现,外国公司卖的竟然是一个废品。外国人的轻视和侮辱让黄伯云的自尊心受到很大伤害。他意识到,高技术的发展不可能依靠别人,只能靠自己。

从国外回来后,黄伯云凭着一股倔劲,带着自己的团队,开始了艰苦的研究工作。无数试验之后,1996年完成了碳/碳材料的实验室基础研究。

当大家都觉得可以松一口气时,黄伯云却有了新目标。留美8年对他最重要的影响之一,就是让他明白了实验室里的基础研究必须和应用结合起来,走产业化道路。

李益民(中南大学粉末冶金研究院新技术研究所所长):黄校长作为一位卓越的科学家,从一开始考虑的就不只是研究,还考虑了应用问题:怎样实现产业化,为整个国家的战略需求和国民经济作贡献。我们很多关键制造业的关键零部件都缺少一些关键材料。黄校长就是希望在这方面做一些工作,边研究边往产业化方向推进。

飞机新型材料刹车片生产成功

碳/碳材料实验室基础研究成功后,黄伯云马上意识到,用在大型商用飞机上的刹车片是国家真正急需的。一架大型客机平均一年半就要换一次刹车片,而每换一次需要数百万元。如果不能自行生产,那么不仅必须依靠进口,更重要的是,国家在这一领域的发展也要受到影响,受制于人。

黄伯云心里非常清楚,生产碳/碳复合材料的刹车片所面临的技术困难和资金压力都相当大。为此他必须作出艰难的抉择――止步于基础研究,还是继续冒险将飞机刹车片生产出来?

黄伯云:当时也有很多争论,有人认为这需要大量的资金,而要获得成功又很艰难,风险太大,提出要放弃。

记 者:当时您为什么决定要承担这个风险呢?

黄伯云:是有风险,但是我们已经在基础研究方面做了很多工作,并且新一代材料对未来的影响很大,如果我们不做,就没有办法完成更新换代,就不可能参加下一轮竞争。

记者:那实际上是存亡的抉择。

黄伯云:做与不做都存在着存亡的问题。不做,将受制于人;做,有更大的风险,投入大量资金又完不成任务就会把单位拖垮。当然,我也可以不冒这个风险,去做其他的东西。

一边是国家的重大需求,一边是成败间的巨大风险。作为带头人,黄伯云承受着难以想象的压力。1997年,国家计委和中国民航总局准备正式为碳/碳复合刹车材料的工业化项目立项。在召开专家论证会的前一天,黄伯云正因病住院。为了及时赶到会场,他不顾医生的劝阻,自己拔掉输液管赶往机场。

记 者:有人说您有点“蛮”,您觉得呢?

黄伯云:你说的“蛮”,就是必须要这么做!有了这种精神才能做出事业,才能克服困难。

1997年碳/碳复合材料工业化项目正式立项,立项资金高达1.5亿元,其中5000万元必须自己筹集。

黄伯云:几千万元对于我们这样一个单位来说是极大的负担。这里不仅有国家的钱,还有我们自己的投入,各方面投入的人力、财力加起来非常大。所以,这场“仗”我们非打不可,而且一定要打胜,否则就会一败涂地。

碳/碳工业化项目正式立项后,黄伯云和他的研究团队开始了最为辛苦和忙碌的日子。无数次推倒重来,不断地添加新材料,一步步改进工艺⋯⋯终于在2000年做出了样品。他们马上将样品拿到试验基地进行刹车试验,可是迎接他们的却是失败。7个月后,他们将改进后的产品再次拿去做试验。没想到,迎接他们的依然是失败――刹车片在飞机正常的情况下,各项指标没有问题,但在紧急刹车时,却没能达到要求。

此时1.5亿的项目经费已经快用完了,但产品依然不合格。黄伯云似乎走到了人生的悬崖边上,他甚至开始怀疑自己当初立项做刹车片产品的决定是否正确。

黄伯云:当时不仅吃不下饭,还睡不着觉,安眠药好几片连着吃都不能解决问题。那是精神上的压力。

记者:您后悔过吗?

黄伯云:当觉得做不下来的时候,心想,当初何必走这条路,其实我可以像别人一样,就做一个一般的学者,也挺好,用不着顶这么大的压力。我们当时有“第一次创业”和“第二次创业”的说法。“第一次创业”指的是基础研究,不一定要拿出产品来。“第二次创业”就要拿出产品来,必须考虑国家、社会的需要。所以,“第二次创业”要艰难得多,做得不好就要崩溃。具体就这个项目而言,因为这是一个很大的项目,涉及1亿多资金,失败的后果是无法想象的。从小处讲,我们无法向一个单位交代,从大处说,无法向国家交代。

记者:所以当时对你们来说,没有退路,只能往前走。

黄伯云:结论就是这样,前面只有一条路,只有杀过去,没有任何退回来的余地。

在课题组最困难的时候,黄伯云再次显出了大将之风。他在帮助大家稳定情绪、坚定信心的同时,冷静地将所有研究人员召集在一起,分析失败原因,寻找解决办法。

天道酬勤。在经历了无数个不眠之夜后,2001年,他们将改进后的刹车片再做试飞试验。在试验基地,当飞机紧急刹车时,所有的人都紧紧地盯着眼前的计算机,屏幕上均匀的曲线告诉他们,刹车片所有的指标全部达标――他们终于成功了!

凭借这个项目,黄伯云和他的课题组获得了11项国家发明专利。他们生产的碳/碳复合材料飞机刹车片与国外同类产品相比,使用强度提高30%,综合成本降低了21%。黄伯云终于让无数个看不见、摸不着的碳原子听从指挥,有序排列,形成了完整的“高性能碳/碳航空制动材料的制备技术”。从此,中国飞机结束了依赖进口刹车片才能“落地”的历史。

2005年3月28日,国家技术发明一等奖在空缺6年之后颁给了黄伯云和他的团队。

于擎兰(黄伯云的妻子):他决定回国时,就说要回去做点儿事。那时很朴素,也不唱高调说要报效国家什么的,就说是做点儿事。我说,行,我们回去。后来他得了这个奖,我回来第一句话就说,你做到了。

记者:肯定感觉很欣慰。

于擎兰:可以说付出很多。他年轻的时候没有这么瘦,从美国回来时很壮实,回来20年,真是瘦了一圈。所以,他平时很少穿短袖衣服。

以为国家做点儿事为永恒追求

作为改革开放后第一批留学回国的科学家,黄伯云很早就意识到市场对科学研究的重要性。因此,从20世纪90年代中期开始,在黄伯云的带领下,中南大学粉末冶金国家工程研究中心陆续成立了博云东方、英捷、博云新材等5家股份有限公司,致力于将科研成果产业化,推向市场,满足国家和社会的需求。

记 者:您做的这些,同20世纪五六十年代从国外回来的科学家从事的类似“两弹一星”的重大国家项目还不一样,因为你们还要承担另一个使命――将科技转化为生产力,并跟市场对接。所以,有一个模式创新的任务。

黄伯云:必须要有一个模式上的创新。我们现在感到基础研究非常重要,没有基础研究就不可能有高技术,但是基础研究并不意味着不管应用,这是我们目前存在的问题。解决国家的重大需求是我们科技工作者的一个永恒追求。

记 者:您认为这个需求也是通过市场来体现的?

黄伯云:需求也是市场。这个市场不要理解为就是钱的市场,社会效益等任何一种效益都叫市场。

为了使科研成果尽快转化为国家发展需要的各种产品,喜欢打大“仗”的黄伯云带领自己的科研团队在并不熟悉的市场上进行了10多年的摸索。

记 者:当时您对市场陌生吗?

黄伯云:我们对市场确实很陌生。打这样的“仗”,需要逐步积累经验才能走到这一步。这个“仗”是越打越大的,越打越大就越想打更大的“仗”。

记者:打“仗”是有瘾的。

黄伯云:是有瘾的。在转化过程中,我们又学到了很多东西,比如,作为一个科学家,怎样把研究成果、样品变成产品推向市场,怎样为国家创造价值。

记者:资本都是逐利的,可是科研有自己的规律。作为一个科技工作者,您在面对企业家、社会投资者时,有没有过一些困扰?

黄伯云:我们遇到过一些矛盾,特别是做成果转化时,那是需要大量资金的。可是只有一部分企业家有眼光能看到这一点来投资,还有很多是不敢投资的。

记者:跟您合作的企业家一般都是什么样的?

黄伯云:一般谈十个能成一个。我举个最简单的例子,我们做汽车制动材料,这是个有自主知识产权的研究成果,最开始来的投资者是做房地产的,他的目标是做概念,就是拿高科技做概念,实际上是做别的事,最后我们分道扬镳了。

经过多年摸索,黄伯云带领的中南大学粉末冶金国家工程研究中心在科研成果产业化方面成果显著。前不久,由黄伯云担任名誉董事长的博云新材公司被中国证监会批准上市,公司正准备择机发行股票。这家企业正是依托获得国家技术发明一等奖的“高性能碳/碳航空制动材料的制备技术”来生产飞机刹车片等各种产品,目前年产值已达2亿元。直到今天,这种制备技术世界上仍只有极少数国家拥有。

记 者:您领导的这个工程研究中心已经创办了5家企业,现在“博云新材”也上市了,您觉得自己的身份是一个科学家还是企业家?

黄伯云:我是科学家,主要做科学研究。我不领导企业,成果转化交给企业去做,企业有一摊子人,有董事长、总经理。

记 者:“博云”很容易让人跟您名字中的“伯云”联系到一起,这个名字是谁起的呢?

黄伯云:我们有一个很大的团队,这是他们起的名字。“博云”在汉语拼音里和我名字是一个音,然后再把“伯”字改成博士的“博”,意思是“博士云集”。

记者:在这个公司里您有股份吗?

黄伯云:现在我不占股。

记 者:您带着团队做出成果,然后形成产业,在这些产业中,您是怎么看待自己的位置的?特别是在今天非常讲究知识产权的环境里,您有没有想过应该在里面占一些股份?

黄伯云:我认为世界是多样的,不只有一个模式,不是说尊重知识、尊重劳动就一定要用钱来衡量,一定要占股份。作为我来说,就是要把科学技术转化为生产力,解决国家的重大需求,要为国家做点儿事,这才是我们永恒的追求。

第7篇：粉末冶金新技术范文

1新能源材料行业概述

我国自改革开放后一直处速发展的状态，充分提升了经济实力和国际影响力，但在促进各个行业发展的同时，却没有考虑到能源方面可能产生的问题，过度的开采各类能源最终带来了资源紧缺问题，甚至对生态环境等方面也带来了影响，此类问题的不断加剧使得我国有关人士逐渐意识到开发新能源、促进新材料行业发展的重要性。解决这个问题可以从如下两个方面着手：

1.1能源结构与组成

相关调查结果表明我国的新能源占有比例还未达到10%，而传统能源的比例则高达85%以上，此方面比例处于变化中，而通过对风能发电技术方面的研究可以发现，其所带来的优势较为明显，使得我国每年通过风能发电得到几十亿千瓦的电能，而太阳能、地热能以及核能等资源也处于高度开发状态；

1.2从材料的合成与工艺角度来看

光电材料、纤维制品、人工材料均是未来该行业发展的重点方向，电子技术可以有效改变物质属性，如硬度、粘度和柔韧度等，在转变属性的过程中也就出现了新的能源材料，如玻璃纤维和人工宝石等。

2电子技术在新能源材料行业的应用优势

2.1准确性能高

近年来新设备、新技术的出现使得新能源材料在生产过程中节省了很多不必要的麻烦，也很大程度上提升了产量，这与现有设备的高效应用有着很大关系，但此类设备的电子系统不够完善，导致在新能源控制方面有所欠缺。将电子技术应用其中后，则可以有效改善这一问题，如将电子系统的控制水平进行优化，或是将传统电子系统进行全面升级等，甚至可以使设备的操作更加方便简洁。准确性是衡量材料性能的一大标准，若无法保证此方面质量，也就无法保证新能源材料的应用效果。

2.2安全性能强

新能源材料行业的发展离不开研发，在研发的过程中往往会因其他因素影响，导致安全性不佳，无论是材料电子设备的安全性，或是研发人员的自身安全均会受到威胁。电子设备是新能源研发的重要组成部分，提升电子设备性能也是保证新能源材料应用的必要措施，然而我国现有的电子设备在此方面还不够完善，将全新的电子技术应用其中，则可以将研发过程变得更加简易，也可以针对以往存在的问题进行优化，充分保证各个方面的安全性。

2.3节能性能强

节能是开发新能源材料的最终目标之一，电子技术的应用在此方面起到的作用更加明显，如在电子设备的应用过程中，可以根据电能的实际情况来调整相关操作，使其转换为人们需要的能源形式，并保证能源的利用率，如此一来也就可以达到节约能源的目的。另外，也可以对电子技术、电子设备进行改造和升级，使其自身性能得以丰富，这样在研发、利用新能源时也可以增加效用，对于新能源的进一步推广十分有利。

3电子技术在新能源材料行业的具体应用

3.1在节能方面的应用

3.1.1电动机节能此方面应用中应做到如下几点：（1）调整转速。此举主要是为了能够节约用电，从而减少能源消耗。（2）调节功率。补偿电容器、交流异步电动机是此方面的重要设备，在对其进行处理时往往是采取并联，当在并联状态下时，其所需要消耗的功率也会有所减少。（3）调整电压。需要进行此操作的情况往往是电动机自身负载较轻的时候，若长期存在此种情况，则需要根据实际情况来决定调整力度，必要时需要对两端均进行调整，以此来达到减少电压的目的。3.1.2无功功率无功功率方面的应用虽然如今我国还未达到预期效果，但在很多方面也已经基本完善，今后在此方面应注意的是，要做到合理抑制无功功率，在达到此标准后再对谐波信号进行调整，使其更加具有合理性，而电网中流入的谐波也要进行管控。只有充分做到此些方面才可以有效降低谐波损失，并将“无用电能”进行收集和应用。

3.2在电力系统方面的应用

电力系统方面相较于其他方面而言会相对容易些，在此过程中往往只是将各种新输电技术应用其中，目前应用较为普遍的有高压直流输电技术和柔性直流输电技术两种，技术不同，所产生的作用以及应用要求也有很大的差异，在选择使用何种技术时需要分析实际情况，并掌握两种技术的特点，综合考虑多个方面最终再决定启用何种技术，如高压直流输电方面，其即可以很好的完成远距离输电工作。

4总结

综上所述，研究关于电子技术在新能源材料行业的应用方面的内容有着十分重要的意义，其不仅可以促进新能源材料行业的发展，也可以在很大程度上改善我国资源匮乏的局面。近年来我国新能源行业发展迅猛，涉及的范围越来越广，尤其在电子技术得以应用后，然而即使如此也不可否认，在实际应用中依然会暴露出些许问题，相关机构和人员应加强此方面的研究。

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[3]郭志猛,杨薇薇,曹慧钦.粉末冶金技术在新能源材料中的应用[J].粉末冶金工业,2013(03):10-20.

第8篇：粉末冶金新技术范文

【关键词】CTG-1030永磁干选机；高场强；大包角

1、前言

目前国内由于高品位铁矿产资源逐渐枯竭，资源的开发利用逐渐转向低品位铁矿。由于技术水平的制约和铁矿资源条件的劣势，开发利用贫铁矿资源成本相对较高，为了充分利用贫矿资源、降低生产成本、降低能耗，不少矿区在细碎之后加一道干选工序，用以抛掉部分废石，减少磨矿量和入选品位的波动，提高细碎、筛分和入磨品味，实现预富集，从而促进矿山经济效益的提高，因此永磁筒式干选机的应用逐渐增多[1]。如冶金、粉末冶金、化工、水泥、陶瓷、砂轮、粮食等，以及处理烟灰、炉渣等物料方面得到日益广泛的应用[2]。

随着工业的发展和社会的进步，人们对环境的要求也在日益提高，绿色环保的设备逐渐取代有污染的设备，同时设备要求在处理量尽可能大的情况下占地面积尽可能小。本产品正是适应了这种进步的趋势，具有结构合理、性能可靠、节约用水，减少耗电量等优秀的性能指标。可以为用户节省大量的投资。

2、干选试验

我公司受用户的委托，通过对铁矿石样品进行干选选矿试验，确定铁矿石经过干选后是否可以达到精矿铁品位≥12%，尾矿磁性铁品位≤0.5%的要求。

铁矿石样品原矿铁品位12.11%，其中磁性铁含量2.07%，非磁性铁含量9.71%。针对用户要求我公司选用了CTG-69干选机进行了分组试验，干选机技术参数见表1。

通过变频调速，试验选取15Hz、25Hz、30Hz三种不同筒体转速对矿样进行了分组试验，在试验矿样种选取了1#、2#、3/#、4#等矿样进行了多次物相分析，试验结果为平均值，详见表2。

试验结论：对于该矿样来说，磁场强度偏低时，频率越大磁性物含量及产率越小；磁场强度适中时，频率越高，磁性铁含量越高。由表2实验数据看出在磁场强度在400mT左右，圆筒线速度为2.185时选别效果较好，磁性铁含量及产率相对较好，磁性铁含铁量可达到8.8%，产率达到55%。

3、干选机设计

根据矿样干选试验结果分析，考虑到选别粒级分布、圆筒转速、入选矿物干燥度、处理量等情况，我公司为其设计CTG-1030型干式磁选机，该磁选机特点是采用大包角，高场强、小磁极型磁系，抛尾点可调、选别可视型箱体及可控布料装置，同时该干选机密封性好，有除尘口对环境污染小。

永磁筒式干选机主要由布料器、箱体、永磁圆筒、架体、传动装置等主要部件组成。

影响干选机选别效果的因素除入选物料的性质，分料点，料层厚度等，还主要有圆筒的转速和磁系的排布：

（1）圆筒转速

圆筒旋转时矿粒在圆筒上受到离心力的作用，有一部分磁性较弱的连生体或细粒磁性颗粒，由于受磁场吸引力小而被抛进尾矿，而磁性较强的细粒磁性颗粒，会被旋转的筒体拖到精矿区抛出，如果筒体转速过低，弱磁性颗粒或脉石不易抛出，会降低精矿品位；如果筒体的转速过高，磁性较强的细粒磁性颗粒也会被大的离心力抛出，使尾矿品位增加，回收率减小[3]。为了避免以上情况，CTG-1030永磁圆筒干式磁选机采用变频电机对圆筒转速进行调节，以保证选矿指标达到最佳。

（2）磁系的排布

磁系是永磁筒式干选机的关键部件，关系到选别效果的好坏，为了保证选别效果，磁系排布采用19个磁极，N、S极交替，209°包角，此结构选别带长翻转次数多，在扫选区部分平均磁感应强度为450mT，包角≥45°，磁场强度从扫选区到卸矿区逐步降低，在磁极组间加磁楔组，既提高了磁场作用深度，又增加了筒体表磁场梯度，使圆周方向磁场分布均匀。经测量筒体表面平均扫选区磁场440mT，如表3所示。

4、现场应用情况

现场入选物料粒度3mm以下占80%左右，品味4%左右，含水量

该干选机应用后，实际生产指标与预期指标相差不大，且具有操作简单，降低能耗、选别指标稳定等特点，降低了选厂的加工成本，对原矿矿石实现了预富集，改善了选矿技术指标。

5、结论

通过对选厂矿物的针对性设计，该设备发挥了其最大作用，最大限度地提高了选厂的精矿品位及其回收率，该设备的使用表明，该机结构合理，运行可靠，选别指标良好，适合该矿区使用。

CTG-1030干式磁选机适合应用于3mm以下强磁性矿物的预富集，尤其适用于干旱少雨地区选厂减少入磨量、提高入磨品位，该设备的成功应用对减少用水量耗电量及占地问题及对最大限度利用矿石资源也具有促进作用[4]。

纵观钢厂、矿厂等行业的发展，在高质量产品要求的前提下，要有高水平的设备，所以该产品的开发研制使我公司在该产品的大型化和改进创新方面有了更大的成效。

参考文献

[1]谢淑兰，王克定.CTG 干式磁选机的结构与应用[J].北京矿冶研究总院，2007 年04期

[2]邱俊，吕宪俊，陈平，胡术刚.铁矿选矿技术[M].化学工业出版社，2009.1

[3]陈斌.磁电选矿技术[M].冶金工业出版社，1982.

[4]朱书全.当代世界的选矿创新技术与装备[M].北京冶金工业出版社.

第9篇：粉末冶金新技术范文

关键词:成形技术;制模技术;铣削技术

一、精密成形技术

精密成形技术对于提高产品精度、缩短产品交货期、减少切削加工和降低生产成本均有着重要意义。近10年来,精密铸造技术、精密压力加工技术与精密焊接技术突飞猛进。

在精密铸造方面,熔模精密铸造、陶瓷型精密铸造、金属型铸造和消失模铸造等技术得到了重点发展,铸件质量大大提高。例如采用消失模的铸件,壁厚公差可达±0.15mm,表面粗糙度可达Ra25μm。在精密压力加工方面,精冲技术、超塑成形技术、冷挤压技术、成形轧制、无飞边热模锻技术、温锻技术、多向模锻技术发展很快。例如700mm汽轮机叶片精密辊锻和精整复合工艺已成功应用于生产,楔横轧技术在汽车、拖拉机精密轴类锻件的生产中显示出极佳的经济性。除传统的锻造工艺外,近年来半固态金属成形技术也日趋成熟,引起工业界的普遍关注。

此外,在粉末冶金和塑料加工方面,金属粉末超塑性成形、粉末注射成形、粉末喷射和喷涂成形以及塑料注射成形中气体辅助技术和热流道技术的成功应用,大大扩充了现代精密塑性加工的应用范围。

精密成形技术发展速度之快、应用之广,使国际机械加工技术协会有充足的理由认为,在21世纪之初,精密成形与磨削加工相结合的加工方式,将取代大部分中、小零件的切削加工,在2010年左右,精密成形的精度将会进一步提高,成形公差可望达到当今的磨削精度,实现工业界梦寐以求的"净成形"(无余量的完全零件形状)的奋斗目标。

二、快速成型与快速制模技术

快速成型技术(RP)是快速原型与制造技术的简称,其成型原理为:先由几何造型软件生成产品的三维模型,然后按一定厚度分层,获得各个截面的平面信息,经数据处理后,数控系统有序地连续加工出每个薄层并使它们粘接成型。快速成型主要有激光立体光刻(SLA)、分层实体制造(LOM)、选择性激光烧结 (SLS)和熔融沉积制造(FDM)等方法。

快速成型技术对于模具的快速制造产生了重要的影响和推动作用。用于小批量生产的塑料模具和冷冲压模具可以依照由快速成型方法所获得的产品实体直接用硅橡胶、环氧树脂或金属材料制造。用于大批量生产的各种模具也可由快速成型和铸造技术相结合的方法制造。快速制模技术由于具有制造周期短、成本低、综合经济效益高等优点,十分适合新产品开发和小批量多品种的生产方式,近10年来发展非常迅速。除了快速成型在快速制模中应用外,电弧喷涂成形技术、实型铸造制模技术、氮气弹簧在冲压模具中的应用、锌基合金制模技术、低熔点合金制模技术、铜基合金制模技术、电铸技术在注塑模具中的应用、环氧树脂制模技术、无模多点成形技术、叠层钢板制模技术等快速制模的新工艺、新方法和新设备层出不穷,显示出强大的生命力和显著的经济效益。

三、高速铣削和电火花铣削技术

电火花铣削加工技术(又称为电火花创成加工技术)是电火花加工技术的重大发展,这是一种替代传统的用成型电极加工模具型腔的新技术。

伴随着高速切削电火花加工技术的进步,模具加工过程的检测手段和模具表面处理技术也取得了很大进展。现代三坐标测量机除了能高精度地测量复杂曲面的数据外,其良好的温度补偿装置、可靠的抗振保护能力、严密的除尘措施以及简便的操作步骤使得现场自动化检测成为可能。

在模具表面处理方面,抛光技术的进步也十分突出。现代超声抛光设备能使模具表面抛光至Ra0.05～0.025μm,达到镜面抛光的要求。模具表面耐磨、耐腐蚀和花纹处理技术也有长足的进步。

四、CAD/CAM技术

在CAD/CAM技术日新月异的今天,工业部门已不满足于仅仅将计算机作为绘图和数控编程的工具,工程技术人员迫切地希望在同一软件环境下,既能自动绘图,又能有设计、计算、分析和加工的能力,于是模具CAD/CAE/CAM集成化系统便应运而生。在各类塑性加工工艺中,塑料注射成形工艺计算机集成系统的应用最为突出。世界著名的CAD/CAM系统,如CADDS5,Pro和UGⅡ等,均实现了CAD/CAM系统与塑料注射过程模拟、模具结构设计和模具型腔数控加工的初步集成并取得了显著的经济和社会效益。为了适应国际发展潮流,华中理工大学模具技术国家重点实验室正在开发新一代塑料注射模软件。所谓新一代注塑模软件,是指利用计算机集成制造技术(CIM)开发的注塑模集成制造系统(CIMS),这种高度集成的系统能支持模具设计与制造的全过程,具有智能化、集成化、面向装配和模具可制造性评价等特点。

应该指出的是,在CIMS基础上发展起来的虚拟技术将在21世纪的塑性加工领域发挥作用。所谓虚拟技术,是指以CAD/CAM支持的仿真技术为前提,对设计、加工、装配、试模等工序建立相关联的数学模型,配置必要的硬件(如头盔、手套或者信号反馈装置等)和软件(如图形加速软件、虚拟现实模型语言等),形成虚拟的环境、虚拟的过程、虚拟的产品和虚拟的企业。

在虚拟技术的支持下,从用户订货,产品创意、设计到零部件生产、装配、销售以及售后服务等全过程的各个环节都可以分别由处在不同地域的企业进行互利合作。通过国际互联网、局域网和企业内部网实现模具的异地设计和异地制造,提高企业快速响应市场的能力。

五、结束语