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成果展厅|新材料——材料与制造学部宋晓艳教授团队就高强韧和耐磨耐蚀综合高性能化的硬质合金成果展示

发布日期:2023-02-20  来源:   点击量:

一、成果简介

开发出高强韧、耐磨耐蚀优异综合性能的硬质合金系列原创技术,开发的硬质合金材料和产品的综合高性能,获得了国际知名大学、硬质合金企业和国内权威资质机构的检测认定。

(1)开发的低温固相原位合成超细、纳米WC基复合粉末的规模化制备技术,反应温度较常规碳化温度降低400-600℃,生产周期较传统工艺缩短30%以上,解决了国内长期缺乏200nm以下WC基复合粉的产品供应问题。

2)开发的高流动性、多孔或致密结构可定制的热喷涂和3D打印粉料的规模化制备技术,攻克了纳米WC在高温下极易分解脱碳的国际性技术难题,系列粉料可直接用于热喷涂制备高性能硬质合金涂层和3D打印硬质合金异形构件。

3)研制的高硬度、强耐磨耐蚀、高表面质量的超细、纳米结构硬质合金防护涂层,具有耐常温/高温磨损、耐海水腐蚀、耐镕锌腐蚀、耐冲蚀等多个成分系列,相对于常规微米结构涂层,耐磨耐蚀性和使用寿命大幅度提高,可应用于航空装备、传动系统、钢材轧制、煤矿开采、石油钻探、热电能源等领域重要工程。

4)开发的高强高韧超细晶硬质合金烧结块材、棒料,具有不同的粘结相含量和晶粒尺寸级别,在保持高硬度的前提下,具有超高韧性和国际前沿水平的超高横向断裂强度,可应用于耐磨、耐冲击、高强韧、高速切削、精密制造、冲压加工等工况领域。

5)于国内率先实现了纳米硬质合金的产业化,突破了WC基硬质合金在高端工业应用的技术瓶颈,开发出10余种高性能硬质合金工业产品,尤其是应用于国内Z-9Z-19XX-XXX-XX等新一代直升机旋翼轴、氢氧发动机涡轮泵、集流环紧固螺栓等航空航天装备关键部件批生产,使安全飞行时间达到应用前2.5倍。

二、团队简介

团队入选“北京市高校学术创新团队”,并是聂祚仁院士带领的国家自然科学基金“创新研究群体”的骨干成员。团队研究多元多相合金中纳米晶组织稳定性和相结构稳定性及对性能调控机制,形成了“纳米材料稳定性基础研究”与“工程应用”紧密结合的学术特色。承担了国家973、863、重点研发计划、自然科学基金重点、德国研究联合会基金(DFG)、北京市自然科学基金重点等多项国家/国际重要项目和10余项国内大型企业委托攻关项目。研究成果获得省部级科技进步奖一等奖1项、自然科学奖二等奖 2 项、技术发明奖二等奖1项;受邀合著国际专著1部;于Sci. Adv.Adv. Mater.ACS NanoAngew. Chem. Int. Ed.Chem. Mater.Acta Mater.等国际知名期刊发表SCI论文300余篇;授权发明专利70余件、软件著作权4项,公开国际、国内发明专利10项,已实现技术转让/许可8项、工程应用16项;主持制定国内首个纳米硬质合金产品企业标准和钐钴基合金数据库数据管理规范团体标准;在国际国内学术会议上作大会/主旨/邀请报告70余次;指导学生获得北京市优秀博士学位论文奖、北京市优秀毕业生、北京市优秀青年科技论文一等奖、国际国内学术会议优秀论文奖等20余人次。

三、知识产权情况

在高性能硬质合金研发方面

授权、公开国际、国内发明专利40余项。

四、技术先进性

国际领先

五、合作方式

采用转让/许可、合作研发的方式

六、对接方式

北京工业大学技术转移中心:67396387

邮箱:liuhuiyun@bjut.edu.cn

网址:ttc.bjut.edu.cn