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西安理工大學蔣百靈教授創建“微弧電子學”

2019-05-21

35选7开奖时间 www.dldbu.icu 微弧是微觀世界里的一種自然現象,對于我們普通人來說只能在想象中去感受它的極微極小。但西安理工大學蔣百靈教授創建的“微弧電子學”,卻讓微弧科學發揮出了大作用。

“微弧是一種金屬表面陰陽極放電的現象。我們平時見到的電焊是一種大的電弧,把一平方厘米的電弧分解成一平方微米的小的弧點,就可以稱為微弧。一平方厘米電弧可以分解出來10億個以上的小弧斑,再把弧的開斷時間控制在百萬分之一秒內,這個小弧斑可以在物質表面形成融溶噴射現象。這種現象在物體的陽極和陰極會有不同的物理特性,我們利用這種特性就可以進行金屬表面鍍膜、拋光等精密處理?!比漲?,西安理工大學蔣百靈教授向記者介紹了“微弧電子學”的應用。

據介紹,微弧電子學的研究方向,就是在電子回路中設置一個由兩極和工作氣體或液體組成的氣固或氣液固界面,通過調控兩極之間的電磁場模式,以使固體表面誘發出具有“納米微束”放電特征的微弧現象,進而實現固體表面物質以“非熔發射”機制逐層剝離,再輔助以兩極之間的介質約束,達到對固體材料表面原位改性、納米尺度逐層剝離、納米粒徑薄膜制備的目的??蠢?,微弧應用技術雖然讓普通人不好理解,卻是一項沉甸甸的西安“硬科技”。

“從材料的應用開發方面看,微弧電子學改寫了材料的生命密碼。比如通過讓氧與鋁結合,使鋁合金(輕質但硬度、耐蝕性不足)表面原位生成一層氧化鋁陶瓷,使其表面變得質硬且耐蝕,進而達到了延長材料使用壽命的目的。同時,微弧電子學又是一種新型‘塑形’技術,通過負電性等離子體對材料進行納米尺度選取剝離,實現以非接觸式方式加工出精密零件,具有廣闊的應用前景。目前,大家比較熟悉的微弧應用就是微弧氧化處理,就是通過在鋁、鎂及其合金輕金屬表面原位生長陶瓷膜提高金屬表面硬度、耐腐蝕性和耐磨性的一種表面處理技術。這項技術我們是全國領先的,目前國內企業使用的‘微弧氧化設備’幾乎全部源自西安理工大學的技術支撐?!苯倭榻檣?。

記者了解到,早在2005年,蔣百靈教授的“鋁鎂合金微弧氧化設備研制”項目就獲得國家科技進步二等獎。這項技術圍繞汽車、高鐵、航空航天、電子等鋁、鎂及鈦合金典型部件的表面性能的需求,研制微弧氧化及復合處理裝備,開發復雜工況條件下輕合金表面防護涂層設計及高效制備技術。項目獲批發明專利授權二十余項,申請國際專利兩項。

經過多年的推廣完善,目前蔣百靈團隊開發的微弧氧化及復合處理技術和裝備被寫入海裝艇上鋁制設備防腐處理驗收大綱和美國通用汽車車用鎂合金輪轂表面處理規范,已被中車集團、中國航天科技集團、中國航空工業集團、一汽集團、東風汽車、通用汽車、富士康集團、嘉瑞集團等多家企業采用。處理的產品涉及國防軍工、交通及電子產品等行業達一百余種,累計推廣微弧氧化及復合處理生產線三十余條,部分企業提供數據表明新增產值近百億元人民幣。

據介紹,當前機器人等高端智能裝備的傳動系統均由精細度和一致性極高的齒輪、軸承等精密機械基礎件組成。這些零部件不僅精度等級已超出“接觸式切削加工”的精度范圍;同時由于無間隙裝配,通過“潤滑油潤滑”以減小磨損的傳統“延壽”方法也無法實施。因此,創新開發可滿足高端裝備和智能機械發展要求的精密機械基礎件制造技術和減磨延壽工藝,以增強我國裝備制造的國際競爭力,已是迫在眉睫。 “在這方面,‘微弧電子學’大有用武之地。未來我們將不斷加強科研和應用,力爭在這個領域實現更大突破,使作為機械裝備制造和使用大國的中國,制造水平不斷提升?!苯倭榻淌謁?。

(西安新聞網)

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