学科专业评审组:材料科学组
项目名称:构型化抗冲击耐磨复合材料(产品)制造技术及应用
提名单位: 陕西省教育厅
提名等级:二等奖
提名单位意见: 该成果在国家自然科学基金、国家国际科技合作专项、陕西省重点研发计划等项目的支持下,针对矿山、冶金、电力等领域核心机械装备重载化、大型化、高速化快速发展中钢铁基复合材料难以兼顾强度、韧性、耐磨性的瓶颈问题开展研究,提出构型化抗冲击耐磨复合材料(产品)制造技术,选题立足国家重点领域发展急需,成果创新突出。开发了核壳束状、表面梯度、纤维网状等多种构型化改性结构,探索出理论依据充分且实用性强的制备技术方法,实现了耐磨管道、耐磨衬板、耐磨截齿等产品的复合制造,并进行了产业化推广。成果的应用引领黑色金属制造与产品加工行业技术进步和产业结构优化升级,有广阔的应用前景和推广价值。
项目简介:

客观评价:

应用情况和效益:

主要知识产权和标准规范等目录:

主要完成人:
  1. 姓名:钟黎声
    排名:1
    行政职务:无
    技术职称:教授
    工作单位:西安理工大学
    对本项目技术创造性贡献:作为总负责人,提出了主要创新点1、2、3的设计思路与具体实施方案,带领团队开展应用基础研究、技术方案设计、产品研制与推广应用工作。主要贡献有:(1)主持设计了钢铁基复合材料陶瓷增强相核壳束状分布、表面梯度分布、纤维网状分布等新的构型结构;(2)提出了构型化钢铁基复合材料两步固相扩散、近共晶原位反应、多阶段热压烧结等制备技术;(3)与武宏、燕映霖等联合研发出耐磨衬板、耐磨管道、耐磨截齿等产品,并推广应用。证明材料见附件F1-1、F1-2、F1-3、F6-1、F6-2、F6-3、F6-4、F6-5、F6-6、F6-7、F6-8、F6-11、F6-12。
    曾获国家科技奖励情况:2024年度陕西高等学校科学技术研究优秀成果二等奖“构型化钢基复合材料开发及典型产品研制”,1/8;2019年度陕西省科学技术进步奖一等奖“复杂结构特种双金属构件制备技术及产品研制”,9/11,2019-J-4075-1-R9;2019年度中国有色金属工业科学技术奖一等奖“复杂结构异质金属构件研制及应用”,9/16,中色协科字[2019]212-2019028-R09;2018年度陕西高等学校科学技术奖一等奖“双金属复合材料(产品)制备技术及应用”,6/10。
  2. 姓名:武宏
    排名:2
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:西安建筑科技大学
    对本项目技术创造性贡献:本项目创新点和技术关键的主要实践者,产品应用推广的核心成员,完成了主要创新点1的具体实施。主要贡献有:(1)主持开发了核壳束状构型钢铁基复合耐磨衬板近共晶原位制备技术;(2)联合开展了耐磨管道、耐磨截齿等产品的两步固相扩散、多阶段热压烧结等技术开发与装备开发;(3)耐磨产品的规模化生产与市场推广。证明材料见附件F1-1、F6-1、F6-5。
    曾获国家科技奖励情况:2024年度陕西高等学校科学技术研究优秀成果二等奖“构型化钢基复合材料开发及典型产品研制”,3/8;2019年度陕西省科学技术进步奖一等奖“复杂结构特种双金属构件制备技术及产品研制”,10/11,2019-J-4075-1-R10;2019年度中国有色金属工业科学技术奖一等奖“复杂结构异质金属构件研制及应用”,10/16,中色协科字[2019]212-2019028-R10;2018年度陕西高等学校科学技术奖一等奖“双金属复合材料(产品)制备技术及应用”,8/10。
  3. 姓名:燕映霖
    排名:3
    行政职务:无
    技术职称:副教授
    工作单位:西安理工大学
    对本项目技术创造性贡献:本成果创新点和技术关键的主要实践者,完成了主要创新点2的具体实施。主要贡献有:(1)主持开发了表面梯度构型钢铁基复合耐磨管道产品设计与近共晶原位制备技术;(2)深度参与了耐磨衬板结构设计、两步固相扩散技术开发与综合性能评价等工作;(3)参与耐磨管道产品产业化推广。证明材料见附件F1-2、F6-2。
    曾获国家科技奖励情况:2024年度陕西高等学校科学技术研究优秀成果二等奖“构型化钢基复合材料开发及典型产品研制”,4/8,无编号;2018年度陕西高等学校科学技术奖一等奖“双金属复合材料(产品)制备技术及应用”,10/10,无编号。
  4. 姓名:白海强
    排名:4
    行政职务:新能源学院
    技术职称:副教授
    工作单位:榆林学院
    对本项目技术创造性贡献:本成果技术关键的主要实践者,完成了主要创新点1、3核壳结构和纤维网状构型钢铁基复合材料相关研究工作的具体实施,优化了核壳结构增强钢铁基复合材料两步固相扩散制备技术参数,提出了核壳结构双位错塞积的强韧化机理,在基础材料开发与强韧化基础研究方面做出重要贡献。证明材料见附件F1-1、F1-2、F1-3、F6-1、F6-3、F6-4、F6-5、F6-7。
    曾获国家科技奖励情况:2024年度陕西高等学校科学技术研究优秀成果二等奖“构型化钢基复合材料开发及典型产品研制”,5/8,无编号
  5. 姓名:蔡小龙
    排名:5
    行政职务:无
    技术职称:副教授
    工作单位:榆林学院
    对本项目技术创造性贡献:本成果技术关键的主要实践者,完成了主要创新点2表面梯度构型钢铁基复合材料(产品)相关研究工作的具体实施,优化了表面梯度构型钢铁基复合材料近共晶原位制备技术参数,在基础材料开发与强韧化基础研究方面做出重要贡献。证明材料见附件F1-2、F6-6。
    曾获国家科技奖励情况:2024年度陕西高等学校科学技术研究优秀成果二等奖“构型化钢基复合材料开发及典型产品研制”,7/8,无编号
  6. 姓名:卢正欣
    排名:6
    行政职务:无
    技术职称:副教授
    工作单位:西安理工大学
    对本项目技术创造性贡献:本项目创新点2表面梯度构型钢铁基复合材料(产品)的主要实践者,深度参与了耐磨管道产品的结构设计、近共晶原位制备技术开发与综合性能评价等工作,在耐磨管道产品研发与产业化推广方面做出重要贡献。证明材料见附件F6-13。
    曾获国家科技奖励情况:无
主要完成单位及创新推广贡献:
  1. 单位名称:西安理工大学
    单位贡献:西安理工大学是构型化抗冲击耐磨复合材料(产品)制造技术及应用的第1完成单位,提出了核壳束状、表面梯度、纤维网状等多种构型化结构的设计思路与具体实施方案。2014年至今,先后牵头承担与本成果密切相关的国家自然科学基金面上项目“多元束状核壳结构增强钢基层状复合材料的可控制备与强韧化机理研究”(51974242)、国家自然科学基金青年科学基金项目“高强韧碳化钛增强高锰钢基复合材料的制备及其形成机理研究”(51501148)、国家国际科技合作专项“新型微观结构钢铁基复合材料及产品制备技术”(2014DFR50630)和陕西省重点研发计划项目“高塑高韧碳化物陶瓷/钢铁表面复合材料设计与制备”(2017ZDXM-GY-032)。与西安建筑科技大学、榆林学院合作开展构型化钢铁基复合材料制备原理基础研究及两步固相扩散、近共晶原位、多阶段热压烧结等制备技术开发,突破了钢铁耐磨复合材料硬韧倒置瓶颈,完成了构型化抗冲击耐磨产品开发,实现耐磨衬板、耐磨管道、耐磨截齿等产品的推广应用。

  2. 单位名称:西安建筑科技大学
    单位贡献:西安建筑科技大学是构型化抗冲击耐磨复合材料(产品)制造技术及应用的第2完成单位,主要在核壳束状构型与表面梯度构型钢基复合材料基础材料遴选、两步固相扩散和近共晶原位制备技术工艺优化等方面做出贡献。与西安理工大学、榆林学院共同开展构型化钢铁基复合材料制备原理基础研究及两步固相扩散、近共晶原位、多阶段热压烧结等制备技术开发。同时,为抗冲击耐磨产品的试制与规模化生产、推广应用提供了良好的软硬件条件,助力完成了构型化抗冲击耐磨产品开发,实现耐磨衬板、耐磨管道、耐磨截齿等产品的推广应用。

  3. 单位名称:榆林学院
    单位贡献:榆林学院是构型化抗冲击耐磨复合材料(产品)制造技术及应用的第3完成单位,主要在核壳束状构型与表面梯度构型钢基复合材料研发方面做出贡献,具体包括核壳结构增强钢铁基复合材料两步固相扩散制备技术参数的优化、核壳结构的强韧机制以及表面梯度构型钢铁基复合材料近共晶原位制备技术参数优化等。围绕本项目先后与西安理工大学、西安建筑科技大学合作开展纤维网状构型钢铁基耐磨截齿研发,联合培养博士研究生2名、硕士研究生6名。同时,为项目中试提供了良好的软硬件条件,助力完成了构型化抗冲击耐磨产品开发,实现耐磨衬板、耐磨管道、耐磨截齿等产品的推广应用。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处