凝固技术国家重点实验室(西北工业大学)
400-6699-117转1000
耐高温长寿命抗氧化陶瓷基复合材料应用技术
该技术于2004年获得国家技术发明一等奖，其突破了碳化硅陶瓷基复合材料在制造工艺、制造装备和构件考核方面的20项关键技术，获得12项国家专利授 权，发表200余篇相关学术论文（包括IF="3.419的《Carbon》论文17篇）。该材料具有耐高温、抗氧化、抗烧蚀、低密度的优点，替代传统金 属材料可显著减重、提高工作温度和发动机推重比、并节约燃料，在航空、航天、兵器和能源等领域具有广阔的应用前景，成为反映一个国家高技术装备制造能力的 战略性热结构材料。
利用这一技术批量制造大中小型各类复杂薄壁构件260余件，各种试件4200余件，已有航空航天领域各种先进装备的十余种构件成功进行了试车考核，使我国 成为继法国之后第二个自主掌握批量制造碳化硅陶瓷基复合材料构件技术和设备的国家，有效打破了国际封锁，建立起我国航空航天陶瓷基复合材料制备成形和应用 的自主技术能力。
大型铝合金铸件反重力铸造工艺与装备
获得2007年国家技术发明二等奖的这一技术，解决了一批大型复杂薄壁铝合金铸件长期不能攻克的工艺技术难题，研制各种型号反重力铸造设备21台套，装备 于国防系统的11个单位，应用于航空、航天、船舶领域的10个国防重点型号任务，形成产值约3亿元 。该技术针对大型及超大型复杂薄壁铝合金构件，开发反重力铸造设备和技术，形成了具有自主知识产权、经济实用、我国特有的铸造新技术，使我国大型复杂薄壁 铝合金铸件生产水平超越国外现有技术。
定向凝固技术
实验室长期以来致力于定向凝固技术研究。通过探索提高定向凝固过程中液固界面前沿温度梯度的新途径，推出了高温度梯度（>100K/cm）和超高梯 度（>500K/cm）定向凝固方法，研制了相应的试验装置。采用这项技术制备定向凝固和单晶高温合金、金属间化合物等高温结构材料，使组织达到超 细化，赋予了材料优异的性能，力学性能出现了大幅的提高。为适应航空发动机使用温度的不断提高，在国内率先开展了新一代超高温氧化物陶瓷的激光熔凝及定向 生长研究，以及Nd-Fe-B、YBCO、Si-TaSi2等先进功能材料的定向凝固研究，并在凝固组织和晶体取向控制等方面取得明显进展。
在应用研究领域，本实验室发展了高梯度定向凝固水平连铸技术、电磁约束成形定向凝固技术等先进技术，已经在无（少）污染金属材料制备、单晶铜等电子信息材料制备等方面进行了大量的实践。
在国家自然科学基金重大项目、国家重点基础研究发展规划项目、国家安全重大基础研究项目、国家高技术发展规划项目、总装备部武器装备预先研究项目、国防基 础研究项目、航空支撑技术项目等国家和国防重大研究项目的支持下，本研究方向取得了一批重要研究成果，发表论文91篇（其中被SCI收录31篇，Ei收录 36篇），获得授权发明专利2项，省部级科技奖励3项。
激光立体成形技术
激光立体成形制造及再制造技术具有响应速度快、效率高、成本低、易于实现原位精密制造和再生制造等显著特点，特别是成形件具有高的力学性能（综合力学性能 与锻件相当），即使是再制造零件也可以达到新件的性能。该技术集成了激光技术、计算机技术、数控技术和材料技术等诸多现代先进技术，从1979年最早出现 到近十年来获得了飞速发展，成为了材料加工和应用领域众所瞩目的重要新技术。针对国防和民用领域要求高性能和快速反应的制造需求，实验室自1995年以 来，以实现高性能复杂结构件零件的整体精密成形为发展目标，致力于发展金属零件的激光立体成形制造及再制造技术。
近五年来，实验室已经发展了具有自主知识产权、技术指标先进、包含多项专利技术的系列激光立体成形与成形修复再制造工艺装备；建立了涵盖材料科学与技术， 过程科学与技术和工程科学与技术的一体化激光立体成形科学与技术架构；突破了激光立体成形过程控制关键技术，包括成形件应力与变形控制、成形件几何形状和 尺寸精度控制，以及成形件组织、力学行为和性能优化控制，建立了高性能致密金属零件的激光立体成形工艺规范；实现了成分及组织结构可控的梯度复合材料激光 立体成形制备，建立了激光立体成形零件的高强度高刚度设计理念，建立了激光成形修复钛合金锻件的力学性能匹配设计准则；激光立体成形构件的综合力学性能达 到锻件技术标准。目前，已授权中国国家及国防发明专利5项，实用新型发明专利1项，出版“十五”国防规划重点专著《激光立体成形》，发表学术论文143 篇，其中：SCI收录44篇，EI 收录44篇，ISTP收录11篇。实现了激光立体成形制造的钛合金、高温合金零件以及激光成形修复钛合金叶片在先进飞机、航空发动机及超音速飞行器中的应 用，为解决这些高技术领域长期面临的成形技术难题提供了一条全新、有效的设计和制造技术途径。
