近日,第十五屆中國產學研合作創新大會在北京隆重舉行。中國石油大學(華東)材料科學與工程學院的表面工程團隊申報項目“耐磨耐蝕減摩表面處理關鍵技術及應用”獲2023年中國產學研合作創新成果獎。待這支低調的科研團隊走到聚光燈下,大眾才發現團隊的那手“表面功夫”已然爐火純青,不同凡響。 韓彬、曹寧決定“兵分三路”,分別從激光表面改性輔助、新型預處理增強及新型滲劑的離子滲氮/滲硫、固體滲碳等方向著手研究。歷經10多年科技攻關,終于發明出了一套“武功秘笈”——表面工程成套技術,解決了不同工況下的磨損腐蝕和零部件延壽等理論技術難題,為相關技術的國產化替代,助力企業“提質增效”夯實根基。 總體技術路線圖 韓彬決定將激光熔覆技術引入科研中來,通過將金屬粉末或涂層材料與基材表面快速熔融、凝固,從而在基材表面形成一層新的涂層,實現表面強化及復合改性。經過反復試驗過后,團隊終于厘清了激光非平衡熱力學條件下組織結構演變規律,提出了激光表面改性輔助離子滲氮/滲硫復合處理技術,達到了性能目標,如同給零部件穿上“三級護甲”。 激光熔覆鎳基合金涂層提高耐磨耐蝕性能 牽手醫藥企業,以“表面功夫”研發種植牙造福民生 除了在生產領域得到成功應用,成套表面處理技術還與民生攀上了關系。2011年,曹寧在與青島西海岸醫院的口腔科大夫及義齒生產廠商的交流中,發現了表面技術在種植牙領域應用的機遇。 鈦合金是現階段主流的種植牙材料,既因為其是一種輕、強、耐腐蝕、生物相容性好的金屬材料,又因為其外表堅硬且其內部的韌性非常好,受到大眾好評。但此前國內技術不是很成熟,無法保證純鈦種植體兼具表面強度和整體韌性的要求,因此市場上以外國進口的種植體為主。 為了攻克這一技術難題,曹寧帶領團隊成員通過五年多的實驗,按照醫療器械國家標準,開發了新型固體滲碳劑,并且形成具有自主知識產權的技術專利,實現了傳統固體滲碳技術在定制化口腔純鈦種植體中的應用。 表面工程團隊的部分獲獎證書 “由于很好的控制成本價格,讓銷售價格更親民,用戶那里反饋效果良好,不少醫療機構都愿意采購。”曹寧表示,在這項專利技術的加持下,近三年來參與研發的合作企業累計實現銷售收入近1.5億元,新增利潤1700余萬元。 良好的社會效益讓團隊成員越發信心滿懷,在面對未來時紛紛表示將繼續秉持科學家精神,在扮靚“面子”的同時厚實“里子”,深入對功能材料相關領域的研究,服務國家能源轉型和區域經濟社會發展,將“表面功夫”進行到底。
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