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作品名稱：精益“球”精——可控等離子體法制備高純鈦合金粉末研究

獲獎(jiǎng)等級(jí)：全國(guó)一等獎(jiǎng)

所在學(xué)院：冶金工程學(xué)院

指導(dǎo)教師：張兵、蔡軍

團(tuán)隊(duì)成員：馬艷恒、郝朋程、徐依、陳樂、王俁豪、張志娟、趙田麗、黨曉晗、王建平、祁凱

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：粉體是3D打印的關(guān)鍵與核心，3D打印構(gòu)件的性能是由其粉末的微觀組織和結(jié)構(gòu)決定的。高端粉體的便捷獲取是3D打印行業(yè)蓬勃發(fā)展的保證。粉末的氧含量、球形度、粒度、松裝密度等均會(huì)影響3D打印件的質(zhì)量。目前鈦及鈦合金粉末和發(fā)展鈦及鈦合金的近凈成形技術(shù)對(duì)鈦工業(yè)來說具有重要的意義。針對(duì)鈦合金粉末易氧化、生產(chǎn)成本偏高，能耗大、操作步驟多等難點(diǎn)，本團(tuán)隊(duì)利用可控等離子體關(guān)鍵制備技術(shù)自主研發(fā)制粉設(shè)備，實(shí)現(xiàn)全氫氣氛有效除氧，關(guān)鍵參數(shù)達(dá)到可控，制備出高性能球形鈦合金粉末，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)制備不同種類、不同粒度的金屬粉末，解決了高性能球形粉末在制備上的“卡脖子”技術(shù)，打破了國(guó)外的技術(shù)壟斷，實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化。

可控等離子體設(shè)備原理圖

設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)圖

團(tuán)隊(duì)介紹：團(tuán)隊(duì)成員均隸屬于西安建筑科技大學(xué)功能材料加工國(guó)家地方聯(lián)合工程研究中心。目前，中心擁有教授4名，副教授3名，師資博士后2名，博士生10名，碩士研究生40余人。團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期從事超細(xì)晶材料制備、先進(jìn)復(fù)合材料制備技術(shù)、先進(jìn)連接技術(shù)、粉末冶金技術(shù)研發(fā)與新材料制備、精密合金材料研發(fā)與先進(jìn)加工技術(shù)等方面研究。目前，團(tuán)隊(duì)承擔(dān)國(guó)家級(jí)項(xiàng)目15項(xiàng)，省部級(jí)項(xiàng)目20余項(xiàng)，橫向項(xiàng)目30余項(xiàng)；先后榮獲省部級(jí)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)6項(xiàng)；在國(guó)內(nèi)外等期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文200余篇，其中150余篇被SCI檢索；主編教材6部；授權(quán)發(fā)明專利100余項(xiàng)。

作品名稱：超高轉(zhuǎn)速——高進(jìn)給速率等離子旋轉(zhuǎn)電極霧化制備TC4超細(xì)粉末技術(shù)開發(fā)

獲獎(jiǎng)等級(jí)：全國(guó)二等獎(jiǎng)

所在學(xué)院：冶金工程學(xué)院

指導(dǎo)教師：劉世鋒、王建勇

團(tuán)隊(duì)成員：李云哲、劉瑤珊、劉雨萌、齊山權(quán)、李鵬江、魏鋼、劉偉、韓李雄

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：金屬3D打印技術(shù)是通過CAD設(shè)計(jì)，采用材料逐層累加的方法制造實(shí)體零件的技術(shù)，相對(duì)于傳統(tǒng)的材料去除(切削加工)技術(shù)，是一種“自下而上”材料累加的制造方法。金屬粉末作為原材料是金屬3D打印發(fā)展中非常關(guān)鍵的一環(huán)，針對(duì)目前等離子旋轉(zhuǎn)電極霧化法制粉過程中轉(zhuǎn)速低、粉末粒度大和效率低等問題，本項(xiàng)目通過優(yōu)化設(shè)計(jì)現(xiàn)有電極結(jié)構(gòu)，探究等離子體電弧電流、電極棒轉(zhuǎn)速與進(jìn)給速率之間的相互耦合機(jī)制，建立粉末尺寸分布與球化模型，揭示球化機(jī)理，探索工藝參數(shù)對(duì)粉末粒徑分布影響規(guī)律，為低成本高效率高品質(zhì)TC4鈦合金粉末制備提供重要的技術(shù)支撐。

團(tuán)隊(duì)研發(fā)高質(zhì)量3D打印用金屬球形粉末

項(xiàng)目實(shí)施技術(shù)路線圖

團(tuán)隊(duì)介紹：西安建筑科技大學(xué)粉末冶金與增材制造研究所目前有教授3名，副教授2名，博士后3名，博士、碩士研究生20余人。團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期從事粉末冶金及3D打印用鐵基材料球形粉末體系設(shè)計(jì)開發(fā)、成形機(jī)理及可控制備技術(shù)研究和增材制造成形基礎(chǔ)理論、成形工藝、組織性能調(diào)控以及裝備研發(fā)。團(tuán)隊(duì)目前承擔(dān)國(guó)家級(jí)自然科學(xué)基金項(xiàng)目5項(xiàng)，陜西省科技廳/教育廳/西安市科技局項(xiàng)目15余項(xiàng)，橫向項(xiàng)目30余項(xiàng)。先后獲得中國(guó)金屬學(xué)會(huì)冶金青年科技獎(jiǎng)，陜西冶金技術(shù)獎(jiǎng)，陜西冶金青年科技等，發(fā)表SCI論文100余篇，授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利20余項(xiàng)，出版教材3部，培養(yǎng)研究生20余人。

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