2024年5月12日,由湖南工业大学和株洲市高级专家协会联合主办的“第三届全国先进冶金材料学术会议”圆满落幕。本次会议是为汇聚高端智慧、凝聚行业共识,深化交流合作,搭建“政、产、学、研”的交流平台,推动先进冶金材料产业集群高质量发展。湖南工业大学党委委员、副校长何杰主持会议,湖南工业大学党委书记刘望,中车株洲电力机车研究所有限公司总工程师冯江华分别致辞,湖南华菱湘潭钢铁有限公司副总经理刘喜锚,湖南华菱涟源钢铁有限公司副总经理梁亮,原硬质合金国家重点实验室主任、株洲市硬质合金产业协会执行会长张忠健,中南大学粉末冶金研究院院长刘咏、中北大学李晓峰教授等知名学者参加会议。同时,株洲市高级专家协会、中南大学、湖南大学、武汉科技大学、湘潭大学、长沙理工大学、中北大学、湖南工业大学等高校学者及学生和相关企业的专家参会。
湖南工业大学党委书记刘望致辞
株洲市高级专家协会会长、中国中车首席科学家、中车株洲电力机车研究所有限公司总工程师冯江华致辞
中南大学粉末冶金研究院院长刘咏教授做《新型金刚石复合材料及其制备技术》的报告,通过剖析国家发展重大需求和国内外研究现状,发现结构功能一体化是金刚石工具重大发展趋势,也是提升我国产品附加值和国际竞争力的重要途径,材制造技术突破了传统材料结构设计和制造模式,是实现金刚石工具结构-功能体化最具潜力的手段。
中南大学王海燕教授做《提升钠离子电池能量密度:从关键材料到全电池体系》的报告,提出通过结构与界面调控提升负极材料首库,并提出一种正极补钠技术,在基本不影响电池其它电化学性能的前提下实现了全电池能量密度的明显提高(超过20%),有望为推动高容量钠离子负极材料的实际应用提供一种新思路。
武汉科技大学薛正良教授做《盾构机主轴承圆柱滚子用轴承钢中钛夹杂析出与控制》的报告,对于盾构机中用大钢锭模铸而言,通过精准的原材料杂质控制和严苛的生产组织管理,严格控制钢液中Ti、N含量,推迟钛夹杂在凝固过程中的析出是控制GCr15轴承钢产品钛夹杂尺寸的有效措施。
中北大学李晓峰教授做《增材制造硬质合金/钨合金研究进展》的报告,通过等离子球化技术制粉、激光送粉打印成形硬质合金与仿真模拟、电子束选区熔化成形等对硬质合金/钨合金制备的特性进行报告,并对增材制造的前景进行展望。
株洲市硬质合金产业协会执行会长张忠健做《大规模设备更新助推中国硬质合金产业发展研判》的报告,通过2014年至2023年硬质合金行业数据的推演,预测在2024~2025年中国硬质合金产业处于增长上行阶段,到2035年在机械加工解决方案,凿岩加工解决方案、耐磨加工解决方案方面,中国均将成为全球最大的一流的综合供应商和服务商。
下午阶段,开辟了硬质合金材料、绿色冶金、新能源材料三个分会场,邀请高校和行业的专家代表开展具体交流研讨。
新能源材料分会场
来自中南大学的教授、博士生导师侯红帅做《面向电化学储能应用的碳点新材料》的报告,系统介绍了碳点材料的发展历史、制备方法、应用进展,并重点介绍了碳点在储能电池中的应用,涉及电极材料、电解液、固态电解质等。
来自中南大学的教授、博士生导师葛鹏做《废旧锂离子电池直接再生研究》的报告,通过废旧电池现有处理方法的总结,聚焦短流程废旧锂离子电池材料直接再生技术,并以企业要求宏量生产为基本要求,开展失效电池材料的规模化均质化再生,并介绍了放大生产过程中的产业化研究经验。
来自湖南工业大学的教授、博士生导师朱裔荣做《水系锌基储能器件电极材料的设计及其储能机制研究》的报告,通过设计和制备出高倍率和循环性能的锌离子电池正极材料,以及高比容量的锌离子电容器正极材料,并对其储锌机理展开了深入的研究,为未来设计和开发高性能的锌基储能器件电极材料和储能机制的理解提供理论指导和技术支持。
来自湖南工业大学教授、博士生导师李娜做《高比能超级电容器设计与优化:电极材料、电解质和微结构》的报告,针对超级电容器能量密度低的瓶颈,通过多级孔碳材料形貌及孔道调控,不对称电容器及碘化锌氧化还原锌离子电容器构建、自愈合低温双网络水凝胶电解质制备、3D打印MXene基微型超级电容器墨水调控等策略,提升电容器比容量及电压窗口,实现了高质量/面积能量密度、高功率密度、长循环寿命超级电容器。
来自湖南工业大学的文鹏博士、硕士生导师做《金属胶体纳米晶在能量转换中的应用研究》的报告,通过精准合成发展了系列超细金属纳米晶材料制备方法,并成功应用于高效光电能量转换器件,为太阳能燃料制备提供技术支撑,服务“双碳目标”。
来自湖南工业大学的硕士研究生杨扬做《杂原子掺杂多级孔碳微球的制备及其在锌离子电容器中的应用研究》的报告,针对锌离子超级电容器能量密度低,锌枝晶生长导致电容器失效等问题,通过多级孔碳微球尺寸及孔道调控以及碘化锌氧化还原电解液协同调控、氮磷共掺杂多级孔碳微球制备及其在柔性锌离子电容器中的应用实现了高能量密度、高功率密度、长循环寿命,且能抑制锌枝晶的锌离子超级电容器。
来自湖南工业大学的硕士研究生钟文平做《锰基硫族化合物正极材料的制备及其储锌性能与机理研究》的报告,通过设计特殊形貌、原位活化技术、采用功能化隔膜和引入空位等改性设计实现了锌离子电池正极材料的高容量、高倍率和长循环寿命,并澄清了它的储能机理。该工作为先进锌离子电池正极材料的设计和开发提供了有价值的参考。
来自湖南工业大学的硕士研究生曾癸霖做《生物质衍生碳/V2O3的制备及其储锌性能》的报告,通过采用蒸发自组装技术合成了三组V2O3/C复合材料,采用一系列物化表征证明了生物质衍生碳可有效提高V2O3的导电性和结构稳定性,从而提高电化学性能。此外,还研究了其储能机理,Zn2+在该复合材料电极中具有良好的可逆性。该研究具有潜在的应用价值,为新一代锌电储能提供了新思路和新方案。
硬质合金材料分会场
来自昆山长鹰硬质材料科技股份有限公司董事长黄启君博士做《钛合金高速高质量切削功能复合涂层刀具研究》的报告,分享了Si、Zr掺杂对耐磨涂层性能的影响。
来自长沙理工大学刘小春教授做《先进表征技术驱动新材料研发:从基础研究到产品“微”创新探索》的报告,分享了先进表征的典型案例。
来自湘潭大学王鑫铭副教授做《基于CALPHAD方法耐熔锌腐蚀材料设计》的报告,分享了CALPHAD方法在材料设计中的作用。
来自湖南碳康生物科技有限公司董事长张翔博士做《碳纤维人工骨的研发及临床应用》的报告,分享了生物材料方面的研究工作。
株洲钻石切削股份有限公司陈思博士做《梯度硬质合金技术领域最新发展趋势与应用现状》的报告,总结了文献中梯度硬质合金的研究进展。
绿色冶金分会场
来自中南大学何利华教授做《电化学锂冶金》的报告,基于学科交叉和电化学原理、从原电池的逆向结构应用出发,分别进行了盐湖提锂、退疫电池电锂和高粘土锂矿提锂的应用研究,通过物相重构和电化学脱嵌,使锂离子从原环境中定向分离,实现了清洁、高效的战略金属锂提取。
来自广东镭目华远董事长赵光远做《铁-钢-材全流程准时化、数字化智能管控技术》的报告,主要介绍了钢铁生产的“准时化生产智能管控系统”,该系统以误工管理为核心,推行操作标准化流程化,员工自主管理,为钢铁生产过程提供集生产流程、工艺技术、生产调度、过程管控、生产绩效为一体的智能软件技术平台,其中的“准时化生产模型”、“时间流管控技术”、“钢水时刻表”、“机器人调度”等运用均为国内独创。
来自湖南涟源钢铁公司肖爱达教授做《屈服强度1300MPa级超高强度起重机吊臂钢的研发》的报告,介绍了超高强度吊臂钢的研发历程,从材料成份设计、组织结构调控和力学性能分析等方面讲解了研发历程,并重点阐述了材料组织结构对焊接性能的影响,带领项目团队勇攀行业高点,开发成功世界工程机械用最高强度1300MPa级别钢。
来自湖南工业大学周宇涛博士做《超高强塑TRIP贝氏体铁素体钢的氢脆研究》报告,随着先进高强钢的发展与氢能源汽车等相关产业的兴起,材料的氢脆问题日益受到人们的关注。周博士介绍了TRIP钢中多相复合多级异质的微结构构筑研究,采用多尺度的表征揭示微结构与氢脆敏感性的关联性,明确了裂纹尖端区域变形组织与氢交互作用下氢致裂纹的扩展机制,实现钢的高强塑性-低氢脆敏感性协同优化设计。
来自湖南工业大学肖利教授做《废弃电池材料中有价金属的资源化回收及再生研究》的报告,介绍了废弃电池正极材料中有价金属Li、Co、Ni、Mn的梯级回收和正极材料再制造研究,重点介绍了镍钴锰酸锂的还原分解历程,包括临界转化条件和物相转变形态,及再制造材料的改性和充放电过程研究,为大规模退疫动力电池的再利用提供了可行之策。
本次会议是以党的二十大精神为指引,深入贯彻习近平总书记关于制造业发展的重要讲话精神,认真落实李强总理、省委书记沈晓明等领导同志在株洲调研时的讲话精神。本次大会集聚了国内外冶金材料领域学者专家,共同探讨冶金材料产业技术创新与变革,为湖南省“三高四新”美好蓝图汇聚强大动力,为材料强国提供智力支撑。湖南工业大学党委书记刘望教授表示,新材料产业是战略性、基础性产业,发展新材料产业对加快战略性新兴产业发展、保障国家国计民生工程建设、提高国际竞争力具有重要战略意义,发展新材料产业也是加快建设制造强国和服务我省“三高四新”战略的重要支撑。
朱裔荣、彭英彪、叶龙刚、李鹏飞报道