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天津大学微纳制造实验室在纳米加工领域取得新进展

2013.10.23

　　超精密纳米制造技术体现了一个国家制造业的综合实力。近年来，纳米机械加工由于具有效率高、可靠性好、成本低等特点，被认为是最有发展潜力的纳米精度制造方法之一。但由于材料去除是在纳米尺度，传统加工理论不再完全适用，发展受到了限制。

　　近日，国际生产工程科学院(International Academy for Production Engineering - CIRP)公布了于2012年8月开展的历时一年的国际精密制造技术比对结果。其微工程工作委员会(Micro Engineering Working Group)对通过初选的11个研究小组提出了具体的比对样件及指标，各研究小组完成指定的样件制备后，隐去样件来源信息，由德国物理技术研究院会同爱尔兰根大学进行测量和评估。最终，仅有两个研究小组加工试件满足全部5项评价指标，天津大学微纳制造实验室房丰洲教授研究小组位列其一。

　　房丰洲领导的研究小组长期从事微纳米加工、复杂形面加工、超精密加工与检测的基础理论研究及新方法的探索。他们深入研究了材料纳米级去除表面的形成机理，揭示了材料在纳米尺度切削过程的推挤去除机制，在国际上首次通过切削技术获得粗糙度为1nm的单晶硅表面。研究小组提出的粒子注入辅助纳米加工(Nanometric machining of ion implanted materials—NiIM)方法，通过粒子注入辅助方式改变被加工材料表层的可加工性能，实现硬脆材料平面及复杂形面的高效切削加工，解决了以往硬脆材料无法采用切削技术制造光学自由曲面的难题(CIPR Annals,2011,Vol.60/1, pp 527-530)。CIRP精密工程委员会原主席威克曼教授认为， NiIM方法是复杂形面纳米精度加工中最具发展前景的新方法。

　　基于微纳制造领域的深入研究与贡献，今年在哥本哈根举行的第63届CIRP大会上，房丰洲受邀做了题为“光学自由曲面制造与检测”的会议主题报告(Keynote paper)。这是自CIRP成立以来，国内学者第一次以第一作者身份发表主题报告。CIRP的主题报告是制造领域最权威的学术文献之一，对相关领域的研究具有重要的指导意义。

　　相关研究得到国家自然科学基金重大研究计划“纳米制造的基础研究”重点支持项目(项目资助号：90923038)等的资助。

纳米材料

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