走近科研团队系列报道(2)——沈阳工业大学辽宁省高校轻金属材料与工程重点实验室
沈阳工业大学材料科学与工程学院源于1960年建立的机械系,1972年分建“机械二系”,后更名为金属材料工程系。1999年改建为材料科学与工程学院。
目前学院设有材料成型与控制专业、金属材料专业、功能材料专业、焊接专业等。学院所在的“材料科学与工程”一级学科涵盖了材料加工工程、材料学、材料物理化学等三个二级学科。具有一级学科博士学位授予权。材料加工工程学科于1996年被列为辽宁省重点学科。
8月10日下午,由编辑部常务副主编王淑芹带队,编辑部一行4人访问沈阳工业大学材料科学与工程学院辽宁省高校轻金属材料与工程重点实验室。学院党委书记曲迎东教授热情接待了我们。
该重点实验室在以李荣德校长为团队带头人、曲迎东教授为骨干的带领下,从事的研究方向现为先进制造领域前沿,具有良好应用前景,为辽宁装备制造业乃至全国制造业提供相关新材料及产品的支持。
曲教授首先介绍了材料科学与工程学院的雄厚师资及学科情况。学院目前有“辽宁省高校轻金属材料与工程重点实验室”、“辽宁省镁合金及其成型技术重点实验室”和“辽宁省高校先进焊接技术及自动化重点实验室”等三所省级重点实验室。
曲迎东教授介绍学院师资力量
(左一:编辑部常务副主编王淑芹,右一:曲迎东教授)
在学院会议室,曲教授为我们详细介绍了重点实验室的情况。该团队带头人是李荣德教授(李荣德教授是《机械工程学报》现任编委,一直关心和支持编辑部的发展)。团队在传承的基础上不断加强创新,取得了很多优秀科研成果。曲教授2004年毕业后进入团队开始工作。团队密切与企业联系,为企业解决实际生产问题。
目前实验室有三个主要研究方向:①高性能合金铸铁材料;②喷射成形工艺及新材料制备;③金属基碳纤维复合材料。
在与企业的沟通中,发现企业对传统的铸造、锻压技术仍有需求,比如在某些特殊情况下,提升传统材料的某些性能。在与沈阳鼓风机集团合作中,团队采用球墨铸铁代替原有材料,解决了在氮气转化成液氮后,低温(-196℃)条件下锻压件不能成形的问题,为新型压缩机缸体开发出新型超低温球墨铸铁材料。
喷射成形是目前唯一制备大体积坯体(Φ0.6×3m2)的快速成形新工艺,用于材料制备可大幅提高材料性能,但存在沉积坯尺寸难以精确检测的问题,同时在高性能合金开发方面国内也落后于国外。团队在工艺方面,提出了基于图像传感的沉积坯检测新方法,开发出“Sobel-Zernike矩快速精确边缘检测算子”和“Zernike(3×3)- Zernike(7×7)矩快速精确边缘检测算子”两个新边缘检测算子,解决了喷射沉积坯尺寸近40年未能实现快速、精确检测的难题。
在介绍金属基碳纤维复合材料研究时,曲教授指出,日本生产的民用级碳纤维T300的强度高达3.5GPa,是钢铁强度的几倍。军用碳纤维T700更是价格昂贵,且购买收到一定限制。曲教授2009年开始研究金属基碳纤维复合材料,由于金属与碳纤维在液态下不浸润,需要通过镀层解决浸入角大于90°的问题。在缺少人员和设备的情况下,曲教授带领团队在超声振动长纤维复合材料的制备上取得阶段性成果,这与国内其他高校采用浸渗方式的制备有所不同。
优秀科研成果的获得,离不开实验设备的支持。交流后,曲教授带我们参观了实验室的实验设备,介绍了设备的特点和运行情况。
看了小型设备不过瘾,我们再来看看大家伙。
下面这张图片是不是有点像机器人的头盔,做传统铸造、焊接、锻压的朋友一定一眼就认出这就是铸造炉,目前,这样的实验室级的设备在各大高校已经不多见了。
[1] 李荣德,曲迎东,尤俊华,向青春,李润霞,邱克强,李强,田畅. 绿色铸造工艺及新材料制备技术,辽宁省创新团队项目.项目编号:51274142,50万元,2016.1-2018.12
[2] 李荣德,苏睿明,田畅,杨中华,李想,张震. RRA热处理喷射成形7075高强铝合金应力腐蚀特征,国家自然科学基金,项目编号:51274142,78万元,2016.1-2019.12
[3] 曲迎东,白彦华,李润霞,杨红旺,刘同帮,姜珂. 喷射成形工艺中环形金属液雾化机理(编号:121054),霍英东第十二届基础性研究课题资助项目,2010.5.1-2013.5.1,1.4万美元
[4] 曲迎东,李晓红,刘同邦,厉伟,刘均玉,姜珂. 喷射成形工艺新雾化技术攻关(NO.2011221008),辽宁省科技攻关项目,20万元,2010.01-2013.01
[5] 三线可旋转控速喂丝机(2015-0-32-75),技术转让(专利权)合同,镇江降耀金属材料有限公司(镇江),4.5万元,2015.5.13
[6] AP1000核泵材料的选择和性能研究(2015-0-32-235),技术服务合同,沈阳鼓风机集团股份有限公司,25.2万元,2015.7.15
[1] 曲迎东,李荣德,袁晓光,白彦华,王瑞春,喷射成形的一类快速精确边缘检测法,辽宁省科学技术奖励委员会,辽宁省科学技术奖励,三等奖,2011
[2] 李荣德,袁晓光,于宝义,李强,曲迎东,高端关键铝合金铸件及其制备技术,中国机械工业联合会,中国机械工业科学技术奖,二等奖,2012
[3] 曲迎东,沈阳市专利奖,个人奖,2009
[1] 曲迎东,李荣德,袁晓光,白彦华,李晓宏,刘同帮,姜柯. “喷射成形沉积坯边缘检测新算法”,辽宁省省级科学技术成果,国际先进水平,登记号:20100365,2010.5
[2] 曲迎东,李荣德,尤俊华,苏睿明,解骐明,姜珂,胡中潮,邱克强,白彦华,向青春,杨清,姜憧,李晓红,苏文生,孙鑫志. 喷射成形快速凝固制备先进技术,辽宁省省级科技成果,国际先进水平,登记号:20130228,2013.12
[3] 曲迎东,尤俊华,姜珂,唐喜乐,苏睿明,李荣德,李俏. 农机用球墨铸铁深松铲尖绿色铸造先进制备技术,辽宁省省级科技成果,国际先进水平,登记号:2016002,2016.1
[4] 曲迎东,尤俊华,姜珂,周裕雄,苏睿明,李荣德. 新型低温往复式压缩机球墨铸铁缸套关键制备技术,辽宁省省级科技成果,国际先进水平,登记号:2016003,2016.1
李荣德,教授,博士研究生导师。入选国家百千万人才“百人层次”,获得全国优秀留学回国人员成就奖、辽宁省高等学校学科拔尖人才、中国机械工业科技专家等10余项荣誉称号,获得国务院政府特殊津贴。中组部管理的优秀专家,国家教育部科技委学部委员,辽宁省教学名师,辽宁省首批特聘教授。任中国铸造学会理事长、中国机械工程学会理事,教育部教学指导委员会委员,材料成型与控制工程教指委副主任委员,中国机械工业教育协会常务理事、高等教育分会副理事长,辽宁省机械工程学会理事长;国家科学技术成果奖励评审专家,国家高技术研究发展计划“863”计划、国家自然科学基金评审专家;《机械工程学报》编委、董事。
曲迎东,教授,博士研究生导师。入选辽宁省百千万人才“百人”层次。现任辽宁省机械工程学会副秘书长、中国机械工程学会铸造分会特种铸造及有色合金技术委员会副主任委员、教育部电子期刊“中国科技论文在线”论文评审专家、国家自然科学基金项目同行评审专家等。
先后主持国家自然科学基金、霍英东教育基金、辽宁省科技攻关、辽宁省重点实验室、辽宁省创新团队等10余项科研项目,承担企业合作项目5项,先后开发出“超低温用奥氏体球铁缸套”、“耐磨农机铲尖”、“高性能铜合金阀门”等新产品,在企业实施并取得一定社会效益或经济效益。
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