科创中国

新材料技术

面向“第三次制造业产业革命”，3D打印技术的工业级应用离不开高纯、球形、等径、低氧的纯净金属粉末。高纯球形3D打印用金属粉体产业化项目，创始团队均来自中科院物理所与人大理学院，其中曹永革教授中科院百人计划结题优秀，承担多项中科院和国家级重大专项和北京市高功率荧光体封装LED照明技术与产业化项目，陈根富教授系中科院物理所长江学者特聘教授，超导领域资深科学家，团队成员均经多年一线历练，具有12年~25年不等的新材料体系研发积累，团队成员常年从事3D打印用球形微纳粉体合成与产业化装备、先进陶瓷材料的研究，2008年初～2013年在中科院福建物构所研发功能陶瓷粉体与材料，作为职务发明已产业转化2家企业（万邦光电、中科芯源），2015年～至今，依托中国人民大学理学院材料物理制备、测试平台和中国科学院物理研究所加工平台，针对金属Nb、W、TC4等高纯球形粉末制备和装备国产化取得多项进展。

"2014年以来，我国3D打印发展如火如荼，但在占据总成本60%的高纯球形金属与合金粉末国内仍无法提供；在应用最广泛的三航领域，100%是使用昂贵的日本或法国钛合金球形粉末，国产粉末只能作为工艺验证使用，粉体技术亟需突破。 为突破球形粉体国外的技术封锁和限制，自2013年以来，在曹永革老师支持下： 一、在2013年完成了国内第一台60KW级热等离子体装备的研制和调试，采用该装备对18μm～32μm铌粉、钨粉进行球化工艺研究，获得95%的超高球化率粉体。 二、2015年引进加拿大TEKNA公司30KW实验型射频RF球化设备，进行了核心部件逆向工程，与自研装备结合，针对射频电源进行了源头创新，开发出***～***可调节的变频电源，满足更大范围不同粉体的高纯球形制备要求。 三、采用流体动力学对辅助气体流道优化设计，防止等离子体炬侧壁粉末附着堆集，极大提高了装备稳定工作时间。 四、开发了丝材和熔融金属送料2种送料方式，截止2019年9月，使用常规粒度在10μm～50μm范围的不规则形状Ti粉，制备出球化率达***%的单相低氧球形Ti粉，氧含量满足3D打印要求，

北京科技大学的历史渊源可追溯至1895年北洋西学学堂创办的中国近代史上第一个矿冶学科。1952年，学校由天津大学（原北洋大学）、清华大学等6所国内著名大学的矿冶系科组建而成，名为北京钢铁工业学院，是新中国建立的第一所钢铁工业高等学府。1960年，更名为北京钢铁学院，并被批准为全国重点高等学校。1984年，成为全国首批正式成立研究生院的高等学校之一。1988年，更名为北京科技大学。1997年5月，学校首批进入国家“211工程”建设高校行列。2006年，学校成为首批“985工程”优势学科创新平台建设高校。2014年，学校牵头的，以北京科技大学、东北大学为核心高校的“钢铁共性技术协同创新中心”成功入选国家“2011计划”。2017年，学校入选国家“双一流”建设高校。2018年，学校获批国防科工局、教育部共建高校。目前，学校已发展成为一所以工为主，工、理、管、文、经、法等多学科协调发展的教育部直属全国重点大学。

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