机械制造与车辆工程.doc

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1、湖南大学科技成果选编材料科学与工程类材料科学与工程科研机构：快速凝固与喷射沉积实验室、材料测试研究中心、金属材料研究所、陶瓷材料研究所、新型炭材料研究所、材料物理研究所、先进材料研究开发中心。研究方向：喷射沉积成形；陶瓷材料；碳素材料；高分子材料；纳米材料；材料表面科学；计算材料科学；光电与信息材料；复合材料。微细金属粉末的雾化法制备技术项目内容：微细金属粉末是一种主要的基础工业原料，市场前景很好。研究一种高效率、低成本的微细金属粉末工业化生产技术，可以带来巨大的经济效益，并产生良好的社会效益。根据国家需要和市场需求情况

2、，结合国家攻关项目的研究任务，研究者在世界上首次创立了多级快速凝固制粉理论和技术，并发明了一系列多级雾化制粉装置，能够大规模生产上百种非晶、准晶、微晶微细金属粉末。本技术的基本原理是：将金属液体用高速气流雾化，粉碎，形成微细液滴，经冷却、凝固，形成金属或合金粉末。该技术的特点是：粉末的冷速高，可达到期105~106K/S，粉末的最小平均粒度可达5~10μm,粉末形状为球形加类球形,粉末产率为1~5kg/min,可连续生产。与国内外其它雾化方法和雾化装置相比，本技术具有粉末粒度细、冷速高、生产成本低、系统能耗低、安全可靠、

3、投资少、见效快等一系列优点。采用这类多级快冷装置能够大规模地制备上百种非晶、准晶、微晶粉末和粒度细达5~10微米的微细金属粉末。经应用研究表明，所制备的粉末的综合性能达到国内领先、国际先进行列。该技术可广泛用于生产高技术产业所需的各种铝、铜、银、锡、锌等金属及其合金的微细粉末。本项技术有四项鉴定成果，三项发明专利，先后两次被评为湖南省10大科技成果，并获国家发明三等奖、国家教委科技进步二等奖等多项奖励。该成果已实现产业化。应用范围：微细金属粉末可广泛用于粉末冶金、汽车、宇航、冶金、电子、化工、医药生物、环保、家电等高新技

4、术领域。该成果已实现产业化。投资及效益分析：200万的投资可达到1000万的年产值，200万以上的利税。113 湖南大学科技成果选编材料科学与工程类合作方式：技术转让或其他合作形式。喷射沉积铝合金及其复合材料的制备技术项目内容：汽车、交通、船舶、航空航天等领域急需大量高性能的铝合金及其复合材料。传统的制备技术已经逐渐难以满足日益提高的需求。喷射沉积技术是一种新型的高性能材料制备技术，在国外已经实现了产业化，创造了良好的经济效益和社会效益。国内在此领域还是空白。研究者发明了一项新型的喷射沉积技术一坩埚移动式喷射沉积技术，

5、经过十余年的研究，目前该技术已经发展成为一种成熟的高性能铝合金及其复合材料生产技术。该技术的基本原理是：采用高速气流将金属或合金熔体雾化、破碎，形成微细液滴喷射流，这些液滴高速沉积在一沉积基体上，形成具有一定形状和组织特征的沉积坯。也可以在雾化过程中，通过一特殊的装置，将陶瓷颗粒加入到雾化锥中，和雾化液滴共沉积在基体上，形成复合材料沉积坯。喷射沉积坯可以进一步进行挤压成形或半固态加工，以制备出所需形状和性能的部件。目前，采用该技术已经能够批量生产Φ200~700×900~1200mm的铝合金及其复合材料圆锭坯和Φ外700

6、/Φ内300×1200mm的铝合金及其复合材料管坯,材料的性能和本技术均居国际领先水平。本技术申报了4项发明专利，已经批准了2项，鉴定成果1项，获教育部科技进步奖1项。技术特点：沉积坯的冷却速度高，可达104K/s，组织细小；材料的氧化程度小；材料的力学性能优越；能够生产多种合金、金属基复合材料，双金属、多金属材料及摩擦材料等；工艺简单，操作方便，可一机多用，系统能耗低，安全可靠，可以迅速应用于商业化生产。应用范围：喷射沉积铝合金及其复合材料可应用于汽车、交通、船舶、航空、航天等领域。投资及效益分析：500~800万的投

7、资，可以实现1亿以上的年产值，2000万以上的利税。合作方式：合作开发或技术服务。113 湖南大学科技成果选编材料科学与工程类喷射沉积制备轧辊的技术项目内容：在轧钢工业中，大型轧辊的价格昂贵，且消耗很大，严重地影响了产品的生产成本。采用先进技术制造的轧辊，大幅度提高了轧辊的使用性能，是降低钢铁生产成本，提高竞争力的关键。而传统的轧辊制造技术已经难以满足需求。喷射沉积技术是一项新型的材料制备技术，具有冷速高（达103~104K/s）、组织均匀、细小、成分偏析小、性能高于铸造产品的优点，且工艺、设备简单。采用喷射沉积技术制

8、造轧辊，或对磨损轧辊进行表面修复，可以显著降低轧辊的生产成本，提高轧辊的使用性能，延长轧辊的使用寿命。鉴于轧辊在钢铁工业及其它金属压力加工领域内的广泛应用和磨损消耗的现状，该开发项目将有广阔的应用前景。日本住友重工业公司已经采用Osprey工艺的喷射沉积技术和设备，建立了一个大型的喷射沉积轧辊制造工厂，生产出了数千只