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做好激光表面微织构技术的“大文章”
发布日期:2020-12-16   浏览:

    世界上使用的能源大约有1/3~1/2消耗于摩擦。如果能够尽力减少无用的摩擦损失,便可显著提升运行效率,大量节约能源消耗。另外,机械产品的易损零件如果能控制和减少磨损,既能减少设备维修次数和费用,又能节省制造零件及其所需材料的费用。高能激光束照射到汽车发动机的缸孔表面上,几分钟后,缸孔不同区域呈现出形态各异的表面织构。这种主动设计制造的特殊织构,不仅能减少零件的摩擦、磨损,还能降低发动机油耗,实现节能减排。“上帝制造固体,魔鬼催生表面”。如今随着织构摩擦学应用领域的不断扩大,对于激光微织构技术的要求日益提高,同时也意味着表面织构技术未来广阔的发展空间。

    从20世纪90年代初开始,江苏大学将激光技术应用于机械工程领域,先后形成激光冲击强化、激光微加工等特色研究方向。2005年,第一代激光微加工样机问世;2012年,“高效节能低摩擦内燃机零部件表面激光微织构关键技术的研发与产业化”项目获批国家重大科技成果转化项目;2016年,激光微加工设备更新升级至第五代,已实现对关键零部件表面进行激光微织构加工处理。

    同样在2016年,江苏大学立足国家战略和学科发展前沿建立激光表面微智造重点实验室。实验室依托江苏省激光特种智造工程研究中心,紧密围绕激光微智造领域重点研究课题,针对学科关键科学问题和行业迫切需求,遵循“理论—设计—工艺—装备—性能—应用”一体化研究思路,循序渐进,精益求精,攻坚克难,开拓创新。实验室在2019年度的镇江市重点实验室绩效考核中被评为优秀,排名第一。

    通过自主创新攻关,实验室逐步在表面织构摩擦学、关键摩擦副激光表面复合处理(如内燃机、机械密封、模具、刀具、轴承、导轨等)、轧辊表面无序均匀毛化、激光清洗、激光微智造装备等表面工程领域形成显著研究特色,先后承担了国家原“863”计划、国家重大科技成果转化项目、国家自然科学基金、国家绿色集成制造项目、省市级科技成果转化项目及重点研发计划等项目20余项;为宝武钢铁、一汽、上汽、玉柴、潍柴、中船动力、晨曦航空、莱泽激光、CCTY轴承、飞燕活塞环、上海交大、哈工大、华东理工等数十家单位提供了专业技术服务。

    近年来,实验室发表学术论文100余篇,其中SCI/EI收录60余篇;获授权发明专利28件、实用新型专利6件,软件著作权2件。先后获省部级科技进步奖一等奖2项、二等奖5项、高等学校科学研究优秀成果奖技术发明奖二等奖1项、中国专利优秀奖1项、全国“互联网+”大学生创新创业大赛银奖和“创青春”全国大学生创业大赛银奖各1项。

    目前,实验室在名誉主任符永宏、主任华希俊、副主任尹必峰、叶云霞、纪敬虎的组织领导下,不断加强科学管理,强化机制创新,营造优良科研环境,扎实推进人才队伍建设,形成了一支结构合理、特别能战斗的创新科研团队。

    秉持“精诚团结,合作共赢,创先争优,实现价值”的理念,这支高水平团队仍在激光微织构研究领域孜孜以求、不断探索,正朝着提高实验室科技成果转化率、形成重要行业影响、助力中国制造迈上新台阶阔步前行。


转自《科学中国人》  2020年第15期


 
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