昆明理工大学

关于拟提名2019年度云南省科学技术奖候选项目的公示

发布时间:2019-05-20  |   访问量: 返回首页

为做好2019年度云南省科学技术奖励提名工作,完善科技奖励的社会监督工作,确保科技成果奖励的公正性,根据《云南省科学技术奖励办法》(云南省人民政府令第157号)、《云南省人民政府办公厅关于印发云南省深化科技奖励制度改革实施方案的通知》(云政办函〔2018〕98号)等相关文件规定及《云南省科技厅关于2019年度云南省科学技术奖提名工作的通知》(云科奖发〔2019〕1号)的相关要求,现对以下项目的基本情况、项目简介、候选人对项目的贡献情况、获得知识产权情况、主要科技曾获科技奖励情况等信息予以公示,公示期为8天(2019年5月20日-2019年5月27日)。

公示期间任何对公示内容有异议的单位或个人,请在公示期内实名并提供书面材料向科学技术院反映。

 

联系人:科学技术院  李老师

联系电话:0871-65916002

联系邮箱:kmustzhb@163.com

                               昆明理工大学

                                2019年5月20日


一、项目基本情况

项目名称:基于反应浸渗和构型设计的氧化铝/铁基复合材料制备技术及应用

拟提名情况:云南省技术发明奖

二、项目简介

本项目属于黑色金属及其合金领域。耐磨材料是矿山、电力、建材等工业领域不可或缺的重要消耗性材料,其使用寿命不仅关系到部件本身的更换,更直接影响设备及整条生产线的运行效率。据统计,每年造成的经济损失高达1万亿元,钢铁耐磨材料已难以满足现代工业高速发展的需求。液态金属浸渗法制备的氧化铝颗粒增强铁基复合材料由于成本低、可设计,并兼具陶瓷和金属各自的性能优势,成为高性能耐磨材料的发展趋势。但传统表层复合材料存在微观界面机械结合、宏观界面结构单一、多场耦合协调控制难等技术瓶颈,导致规模化应用困难。本项目历时十余年攻关,提出了界面反应调控、复合构型设计的复合材料制备新思路,发明了微观界面浸渗-反应耦合、构型-成形一体化制备新技术,开发了国际先进、具有自主知识产权的相关系列产品,并实现了产业化,取得以下创新成果:

1、发明了包覆+免烧结+反应浸渗的陶瓷/金属微观界面构建及调控技术,在陶瓷颗粒与金属间形成了反应型界面过渡区,解决了氧化铝/钢铁间浸润性差和界面组织性能不连续难题,显著提高了界面的结合强度。

2、发明了蜂窝状三维互穿网络构型氧化铝/铁基复合材料制备新技术,优化了宏观界面的结构参数,形成了多维度宏观界面,显著提高了高应力和强冲击工况下的耐磨性。

3、发明了基于成形过程流场、温度场和应力场耦合的氧化铝/铁基复合材料充型过程多场控制新技术,实现了复合成形一体化,提高了复合效果,解决了局部复合材料构件成形工艺稳定性差的难题。

4、发明了氧化铝/钢铁构型耐磨复合构件工业化成套制造技术,突破了多材质热处理技术,解决了应力开裂等技术难题,成功开发了立磨磨辊、衬板、锤头等系列产品,使用寿命显著高于目前使用效果最优的高铬铸铁产品。

项目成果申请专利107件,授权专利62件,其中授权发明专利25件授权实用新型37件,制定企业标准2项,发表论文31篇,出版学术专著1部;团队培养云南省中青年学术带头人、云南省万人计划产业领军人才、云南省万人青年拔尖人才等6名,培养研究生32名;项目成果在重庆、安徽、江苏等十余家企业实现产业化,产品在国内建材、电力、矿山等领域获得广泛应用,经济、社会效益显著。

 

三、候选人对项目的贡献情况

序号

姓名

性别

工作单位

对成果创造性贡献

1

蒋业华

昆明理工大学

总体负责

2

李祖来

昆明理工大学

界面调控技术开发

3

卢德宏

昆明理工大学

复合材料构型技术

4

隋育栋

昆明理工大学

界面反应

5

山 泉

昆明理工大学

反应浸渗耦合技术

6

何正员

昆明理工大学

复合材料制备

7

侯占东

重庆罗曼新材料科技

有限公司

工业化成套制造技术开发

8

黄东风

重庆罗曼新材料科技

有限公司

产业化技术

9

李向明

昆明理工大学

多场耦合模拟

 

四、获得知识产权情况

(一)、代表性专利如下:

项目研究过程中,申请专利107件,专利授权62件,其中发明授权25件,实用新型37件,代表性专利如下。

序号

专利名称

授权/受理号

专利类型

1

一种陶瓷预制体的制备方法及应用

ZL201310626534.0

国内发明专利

2

一种蜂窝状陶瓷-金属复合材料立磨磨辊制备方法

ZL201410610883.8

国内发明专利

3

一种利用3D打印空间结构制备金属基复合材料的方法

ZL201510197457.0

国内发明专利

4

一种梅花桩网络分布陶瓷/金属复合材料的制备方法

ZL201310283669.1

国内发明专利

5

一种离心铸造陶瓷-金属蜂窝复合材料立磨磨辊的方法

ZL201410610902.7

国内发明专利

6

一种蜂窝状陶瓷-金属复合材料磨损性能的检测装置及检测方法

ZL201510231688.9

国内发明专利

7

一种陶瓷-金属复合材料制备装置和制备陶瓷-金属复合材料方法

ZL201410610942.1

国内发明专利

8

一种制备颗粒增强金属基表面复合材料的装置及方法

ZL201410352657.4

国内发明专利

9

消失模铸造陶瓷颗粒增强钢铁基复合材料的制备方法

ZL201110445139.3

国内发明专利

10

陶瓷颗粒金属复合材料预制体及陶瓷金属复合耐磨件的制备方法

ZL201710201608.4

国内发明专利

(二)、代表性论著

项目研发过程中在国内外期刊发表论文31篇,SCI收录22篇;出版学术专著1部,其中专著及代表性论文如下。

序号

论文/专著名称

期刊/出版社名称

卷期(页码)/出版时间

1

陶瓷颗粒增强钢铁基空间构型耐磨复合材料

科学出版社

2019.4

2

ZTAp/HCCI复合材料凝固过程中的温度场和热应力的数值模拟

金属学报

2018, 54(2): 314-324

3

Characterization of interfacial layer of ZTA ceramic particles reinforced iron matrix composites

Journal of Alloys and Compounds

2018, 741: 1169-1174

4

Numerical simulation of mold filling process for high chromium cast iron matrix composite reinforced by ZTA ceramic particles

International Journal of Heat & Mass Transfer

2015, 89: 872-883

5

Wear resistance mechanism of ZTAP/HCCI composites with honeycomb structure

Metals

2018, 8(8): 588-600

6

Compressive properties and cracking behaviour of 3D interpenetrating hierarchical Al2O3p/steel composite

Materials Science and Technology

2019, 35(6): 716-724

 

五、主要科技成果曾获科技奖励情况