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  • “小納米”蘊含“大市場” 重慶納米金屬研究院科研攻關取得重大突破

    發布:2022-02-06

      重慶納米金屬研究院入駐兩江協同創新區近一年,5個產業化項目啟動落地,2個科研攻關子項獲得重大突破,成熟技術正從實驗室走向企業車間,科研創新與成果轉化開啟了“加速度”。

      重慶納米金屬研究院。兩江協同創新區供圖

      “小納米”蘊含“大市場”

      研究院負責人表示,“我們研究的是納米金屬,以納米顆粒為例,其直徑只有十億分之一米,但別看它‘小’,卻蘊含著億計的市場產值,在航天、軍工、高端制造、精密部件加工等領域有著極為廣泛的用途。”

      科研技術攻關與項目孵化落地同步推進,去年初以來,納米金屬研究院先后啟動了梯度納米合金產業應用、高性能納米軸件、金屬表面納米化非標設備和裝置研發、納米金屬工藝數據庫、納米金屬專利池等5個重點產業化項目。

      其中,梯度納米合金產業應用項目將針對生物鈦合金(植入材料)、鋁鎂合金等材料表面納米化進行應用研究,探索器件表面梯度納米結構穩定高效的制備工藝,該項目緊貼重慶產業需求,針對企業亟需攻克的難題和痛點提供創新方案;高性能納米軸件項目將針對重載軸類和環類精密器件開展納米化應用研究,以有效提升關鍵零部件性能,促進高端零部件實現進口替代;納米金屬工藝數據庫項目,將有機融合納米材料創新工藝、先進實驗技術、大數據、人工智能等前沿技術,對推動納米金屬技術成果快速轉化為高端制造先進生產力具有重要意義。

      科研攻關獲重大突破

      據了解,上述啟動項目中的“梯度納米合金產業應用”,其兩個“子項”的科研攻關取得重大突破:

      金屬表面梯度納米結構制備技術,研究院團隊已研發出表面機械研磨、表面機械碾壓處理、表面機械滾壓處理等多種納米化處理工藝,為提高傳統金屬工程材料的綜合性能提供了可靠的技術保證,同時在表面納米化的微觀機制及形成動力學方面獲得突破進展,解決了納米結構表層的熱穩定性問題;

      高溫合金性能優化技術,研究院團隊通過晶界調控等技術手段能大幅提升了高溫合金的抗蠕變性能,在提升高溫合金的熱穩定性和力學穩定性的同時,大幅降低了對合金元素的依賴,在減少對稀貴毒元素使用的同時使材料達到了更優的使用性能,顛覆了提升蠕變性能的傳統原理和技術路徑。

      項目負責人介紹,金屬表面梯度納米結構制備技術和高溫合金性能優化技術對提高我國高端裝備生產和制造水平尤其重要,以前者為例,其適用于多種工程金屬材料,表面納米化性能良好,疲勞性能提升幅度較大,表面光潔度高、耐磨耐腐蝕性能提升。目前,該項技術在輪軸、曲軸和輪胎磨具等已成功制備出梯度納米結構,并在寶鋼拉矯棍生產線上實現工業應用。

      該負責人透露,試驗證明,依托開發的弛豫納米結構高溫合金樣品,通過一定的技術制備手段,可顯著提升高溫合金的結構熱穩定性、高溫強度和高溫蠕變等關鍵服役性能,擁有較高的承溫能力,同時具有更高的強度。

      據了解,高溫合金在軍用航空發動機、火箭發動機、燃氣輪機、軍用艦船、核電等領域有著極為重要的用途,目前我國高溫合金產業尚未實現自主可控,高溫合金產量無法滿足需求,高品質高溫合金進口占比高達80%,提升高溫合金的技術能力迫在眉睫。納米金屬研究院此項技術的開發和應用,對打破國外的技術封鎖和高品質高溫合金的市場壟斷將產生重要影響。(孫啟凡)

      (責編:秦潔、劉政寧)


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