粉体材料高通量制备技术团队
粉体材料高通量制备技术团队
【骨干成员】
曲选辉 北京科技大学 教授，杰青
章 林 北京科技大学 教授
任淑彬 北京科技大学 副教授
【研究背景】
粉体材料技术可自由设计材料成分和组织结构，从而精确调控材料性能，并能够实现近终形制造，体现了材料设计与材料制备的统一，材料合成与产品加工成形的统一，是高性能特种材料和绿色制造技术的重要发展方向。基于粉体合成与成形原理，研发材料高通量制备新技术是材料基因工程的重要组成部分。
【研究目标】
围绕高性能特殊材料发展的需要，开展多通道喷雾燃烧合成粉体制备技术、气压浸渗技术和基于粉床的梯度材料3D打印技术的研究，形成具有自主知识产权的高通量制备装置原型。在此基础上，发展高性能特种粉体材料和先进近终形制造技术，为国防和民用高技术领域提供新材料和新产品。
【主要研究内容】
1. 基于粉体材料的高通量制备原理和技术
2. 喷雾燃烧合成原理与方法
3. 复合材料界面润湿和反应行为
4. 多组元粉末梯度粉层铺放原理与技术
【重要研究进展】
基于选区激光熔化技术的粉体材料高通量制备系统
基于选区激光熔化技术，通过铺粉机构设计，使材料成分在水平方向上连续变化，实现了梯度合金的增材制造，并为高通量制备不同成分的合金提供了新的途径和手段。
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梯度粉层铺粉原理 | 梯度合金制备系统 | 钛-钽梯度合金样品 |
高性能粉体材料与近终形制造
采用高通量粉体材料制备技术，优化了粉末冶金铜基复合材料材料闸片的成分和工艺设计，成功用于时速350公里“复兴号”中国标准动车组。获2018年世界粉末冶金大会（World PM2018）“杰出创新产品奖”。
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“复兴号”中国标准动车组闸片获World PM2018“杰出创新产品奖” |
基于粉体流变成形原理，建立了金属钨、氮化铝等难加工材料的粉末注射成形技术，研制出的高导热氮化铝骨架、钨电极成功应用于我国重要型号工程，解决了“卡脖子”问题。相关成果分别获得2017年度中国有色金属工业科学技术奖发明一等奖和2018年度教育部技术发明一等奖。
1.科研奖励
序号 | 奖项名称 | 颁发单位 | 等级 | 获奖成果名称 | 获奖时间 |
1 | 中国有色金属工业科学技术奖技术发明奖 | 中国有色金属工业协会、中国有色金属学会 | 一等奖 | 高导热氮化铝精密成形技术及应用 | 2017年 |
2 | 中国冶金科学技术奖 | 中国钢铁工业协会、中国金属学会 | 二等奖 | 高性能铁基粉末原料和制品工业化关键技术与应用 | 2017年 |
3 | 高等学校科学研究优秀成果奖技术发明奖 | 中华人民共和国教育部 | 一等奖 | 高性能金属钨制品精密制备技术及应用 | 2018年 |
4 | 中国有色金属工业科学技术奖技术发明奖 | 中国有色金属工业协会、中国有色金属学会 | 一等奖 | 高强高效金属换热复合管的制备技术及应用 | 2018年 |
5 | 中国有色金属工业科学技术奖技术发明奖 | 中国有色金属工业协会、中国有色金属学会 | 一等奖 | 高性能复杂形状金属钨制品的粉末注射成形技术及应用 | 2018年 |
2.发表论文
序号 | 论文名称 | 发表刊物 | 发表 时间 | 收录类别 | 作者 |
1 | Zero-Strain K0.6mn1f2.7 Hollow Nanocubes for Ultrastable Potassium Ion Storage | Energy and Environmental Science | 2018.08.07 | SCI | Liu Zhiwei, Li Ping, Suo Guoquan, Gong Sheng, Wang Wei, Lao Cheng-Yen, Xie Yajie, Guo Hao, Yu Qiyao, Zhao Wang, Han Kun, Wang Qian, Qin Mingli, Xi Kai, Qu Xuanhui |
2 | Chemically bubbled hollow FexO nanospheres anchored on 3D N-doped few-layer graphene architecture as a performance-enhanced anode material for potassium-ion batteries | Journal of Materials Chemistry A | 2018.11.30 | SCI | Tan Qiwei, Li Ping , Han Kun, Liu Zhiwei, Li Yang, Zhao Wang, He Donglin, An Fuqiang, Qin Mingli, Qu Xuanhui |
3 | Effects of Different Forms of Fe Powder Additives on the Simulated Braking Performance of Cu-Based Friction Materials for High-Speed Railway Trains | Wear | 2018.09.11 | SCI | Zhang Peng, Zhang Lin, Fu Kangxi, Cao Jingwu, Shijia Cairang, Qu Xuanhui |
4 | Fabrication of Commercial Pure Ti by Selective Laser Melting Using Hydride- Dehydride Titanium Powders Treated by Ball Milling. | Journal of Materials Science & Technology | 2018.8.30 | SCI | Xu Wei, Xiao Shiqi, Lu Xin, Chen Gang, Liu Chengcheng，Qu Xuanhui |
5 | High Capacity Porous VB2/Ni Anodes for VB2/Air Batteries. | Journal of Alloys and Compounds | 2018.9.4 | SCI | Pan Yu, Lu Xin, Cao Peng, Wei Zhiguo, Liu Zhiwei, Li Yang, Wang Guoqing，Qu Xuanhui |
6 | A Self-Standing Silver/Crosslinked-Poly(Vinyl Alcohol ) Network with Microfibers, Nanowires and Nanoparticles and Its Linear Aggregation. | Journal of colloid and interface science | 2018.9.9 | SCI | Jia Baorui, Zhao Yongzhi, Qin Mingli, Zhang Zili, Liu Luan, Wu Haoyang, Liu Ye，Qu Xuanhui |
7 | Phase Evolution and Densification Behavior of Mim418 Superalloy Utilizing Master Alloy Approach. | Journal of Alloys and Compounds | 2018.8.21 | SCI | Chen Xiaowei, Zhang Lin, Liu Ye, Gao Xiaoyong, Li Dan, Lu Huifeng，Qu Xuanhui |
8 | Thermodynamic Description of Phase Equilibria in the C-Mo-W-N Quaternary System. | Calphad-Computer Coupling of Phase Diagrams and Thermochemistry | 2018.7.19 | SCI | Zhang Cong, Yin Haiqing, Zhang Ruijie, Qu Xuanhui，Du Yong |
9 | Thermodynamic Calculation of Phase Equilibria in the C-Mo-Zr System | J Phase Equilib Diffus | 2018.8.9 | SCI | Zhang Cong, Zhao Chuanlong, Yin Haiqing, Qu Xuanhui, Du Yong |
10 | Machine Leaning Aided Study of Sintered Density in Cu-Al Alloy. | Computational Materials Science | 2018.7.25 | SCI | Deng Zhenghua, Yin Haiqing, Jiang Xue, Zhang Cong, Zhang Kaiqi, Zhang Tong, Xu Bin, Zheng Qingjun，Qu Xuanhui |
11 | Unprecedented Synthesis of Holey 2d Layered Double Hydroxide Nanomesh for Enhanced Oxygen Evolution. | Advanced Energy Materials | 2018.11.27 | SCI | Qin Mingli, Li Shumei, Zhao Yongzhi, Lao Cheng-Yen, Zhang Zili, Liu Luan, Fang Fei, Wu Haoyang, Jia Baorui, Liu Zhiwei, Wang Wei, Liu Ye，Qu Xuanhui |
12 | Microstructure and properties of CuCr alloy manufactured by selective laser melting | Journal of Alloys and Compounds | 2019.1.30 | SCI | Chen Yuhong，Ren Shubin , Zhao Yang, Qu Xuanhui |