中国粉体网讯 近日,央视科教频道(CCTV-10)《实验现场》栏目,在12集科学纪录片《强国基石——走进国家重点实验室》第十集《先进制造》中,播出华中科大史玉升教授科研团队增材制造陶瓷技术成果。
陶瓷不仅有着极高的熔点和硬度,而且耐腐蚀性和耐磨损性异常出色,化学性质也非常稳定,因此在工业领域有着广泛的用途。但陶瓷不同于金属、塑料和玻璃,难以熔化和浇注,而且陶瓷材料硬度高、脆性大,很难被加工成复杂构件,这也限制了陶瓷材料的应用范围。近30年来,一种被称为增材制造(3D打印)的加工方式的出现,重新为陶瓷的应用打开了广阔的空间。
史玉升教授团队从1991年开始进行增材制造的研发工作,目前形成了增材制造设计、材料、工艺、装备、测量、应用的成套关键技术,开发出全球最大的3D打印机。
2019年,史玉升教授团队完成的“复杂零件整体铸造的型(芯)激光烧结材料制备与控形控性技术”获国家科技进步二等奖。
国家科学技术进步奖机械组二等奖获得者史玉升,来源:惟景三维
2023年,史玉升教授团队提出碳化硅复合粉材的制备及其大型复杂构件的增材制造创新思路,采用增材制造技术整体成形复杂预制体,通过碳纤维强化和反应熔渗致密化获得复杂碳化硅陶瓷基复合材料构件,实现了直径1.6米多的复杂碳化硅渣浆泵叶轮的整体制造,渣浆泵叶轮的输送磨蚀性、腐蚀性和使用寿命为特种合金渣浆泵的6-8倍,缩短其制造周期60%以上,解决了大型复杂碳化硅陶瓷构件整体制造的世界性难题,引领了其发展方向。此外,此项成果也获评2023年度湖北十大科技进展。
目前,华中科技大学材料科学与工程学院史玉升教授领导的快速制造中心团队隶属于材料成形与模具技术国家重点实验,同时建有数字化材料加工技术与装备国家地方联合工程实验室(湖北)、科技部快速原型制造技术生产力促进中心(湖北)、增材制造陶瓷材料教育部工程研究中心、湖北省先进成形技术及装备工程技术研究中心、增材制造技术湖北国际科技合作基地等科研平台,致力于增材制造技术、快速三维测量技术、等静压成形技术、塑性成形技术的研发与推广。
快速制造中心研究成果
1.增材制造技术方面
主持国家科技支撑计划项目、国家863重点项目、国家重点研发计划项目、国家自然基金重大项目课题、国家两机重大专项课题、国家02重大专项课题等项目,在增材制造材料、工艺、装备、软件等方面进行了创新工作。研究理论成果发表SCI论文94篇,引用689次,学科规范化的引文影响力全球排名前十五。成果实现产业化,产品出口美英德俄等国,在国内外400多家用户中获得应用。获2016年湖北省发明一等奖、2015年中国机械工业科学技术奖一等奖,2017年中国机械工业科学技术奖二等奖、2016年上海市科技进步二等奖、2015年中国航天科技集团公司科学技术二等奖1项各1项,2016年湖北高校十大科技成果转化项目、2017年全国十大高校重大成果转化项目各1项。
2.快速三维测量技术方面
主持国家自然科学基金、国家科技重大专项、国家科技支撑计划、欧盟框架七项目等项目,在系统参数标定、系统非线性模型、对应点匹配、高速计算模式等方面进行了创新工作。研究理论成果发表SCI论文21篇,引用115次,学科规范化的引文影响力全球排名第15。研制出高温零件在线三维测量系统和高速运动物体三维变形测量装备,用户包括国内外知名企业单位,如空客、欧洲航天局、哈飞、东安发动机、一汽、二汽、玉柴等,有效解决了复杂零部件设计制造环节中的多种快速三维测量难题。获中国机械工业科学技术奖一等奖2项,日内瓦国际发明展览会金奖2项、银奖1项。
史玉升教授个人简历
史玉升,华中科技大学华中学者领军岗特聘教授。长期从事增材制造技术研究,研发成果包含聚合物、陶瓷、金属等系列增材制造材料,以及制备成形一体化工艺与装备,为突破原位、梯度与功能构件增材制造技术的瓶颈问题做出了重大贡献。获国家科技进步二等奖2项、国家技术发明二等奖1项、中国十大科技进展1项、中国智能制造十大科技进展1项、省部一等奖10余项、发明创业奖特等奖暨当代发明家、全国创新争先奖、十佳全国优秀科技工作者提名奖、国务院政府特殊津贴、武汉市科技重大贡献奖个人奖、湖北省五一劳动奖章等称号。领导的团队入选湖北省和教育部创新团队。
来源:华中科技大学官网、惟景三维、3D打印技术参考、央视网
(中国粉体网编辑整理/空青)
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