為助力優(yōu)質(zhì)項(xiàng)目市場推廣，促進(jìn)科技成果產(chǎn)業(yè)化、市場化，中科智匯工場聯(lián)合媒體發(fā)起以“挖掘發(fā)展?jié)摿?，見證企業(yè)成長”為主題的《見證》企業(yè)專訪活動(dòng)，講好科學(xué)家的故事，傳播創(chuàng)新項(xiàng)目。

　　本期走進(jìn)中科院過程工程所楊亞鋒團(tuán)隊(duì)的“3D打印金屬復(fù)合材料粉體制備”項(xiàng)目。

　　在航空航天、國防軍工、能源化工等領(lǐng)域，金屬基復(fù)合材料是重要的工程材料。但是，這種材料發(fā)展仍較為落后，主要原因在于高質(zhì)量金屬復(fù)合粉體制備難。

　　如何突破解決這一問題呢？中科院楊亞鋒團(tuán)隊(duì)經(jīng)過多年探索，創(chuàng)新性研發(fā)了粉體包覆改性技術(shù)，開發(fā)了高質(zhì)量3D打印復(fù)合材料粉體的制備新技術(shù)。

　　你知道“天問一號”火星探測器機(jī)殼以及“北斗”衛(wèi)星10余種關(guān)鍵構(gòu)件都是什么材料制造的嗎？都是金屬基復(fù)合材料。這一材料在航空航天、能源等核心工程領(lǐng)域不可替代。制造這些復(fù)雜結(jié)構(gòu)的金屬部件，3D打印毋庸置疑是排頭兵，直接將粉體加工成復(fù)雜零部件，以避免或減少機(jī)械加工。

　　當(dāng)前，3D打印金屬基復(fù)合材料已成為世界各國的前沿研究重點(diǎn)。合金3D打印發(fā)展已較為成熟，而具有優(yōu)異綜合性能的金屬基復(fù)合材料的發(fā)展仍然停滯?！爸饕蚓褪歉哔|(zhì)量金屬復(fù)合粉體制備難，其難點(diǎn)在于現(xiàn)有粉體制備技術(shù)難以兼顧高球形度和均勻復(fù)合化，”中科院粉體材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任、研究員楊亞鋒接受采訪時(shí)說。

　　高質(zhì)量粉體缺乏是制約3D打印的關(guān)鍵，高質(zhì)量復(fù)合粉體的制備已成為國際公認(rèn)的難題，針對這一問題，中科院楊亞鋒團(tuán)隊(duì)已研究了十余年。如何協(xié)調(diào)球形度與均勻性的矛盾是根本出路。

　　楊亞鋒團(tuán)隊(duì)有8人，其中科研人員占6人。2015年開始，團(tuán)隊(duì)便瞄準(zhǔn)高質(zhì)量粉體缺乏這一難點(diǎn)開展研究。

　　瞄準(zhǔn)領(lǐng)域公認(rèn)的此難點(diǎn)，團(tuán)隊(duì)開發(fā)了粉體包覆改性技術(shù)，突破了制備高質(zhì)量3D打印復(fù)合材料粉體的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。

　　楊亞鋒團(tuán)隊(duì)提出了粉體包覆制備復(fù)合粉體的新思路，在不改變球形度的前提下，實(shí)現(xiàn)均勻復(fù)合化。這一技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于均勻性高、球形度好、普適性強(qiáng)。設(shè)備搭建方面，團(tuán)隊(duì)自主搭建了粉體流態(tài)化包覆改性裝備，實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量3D打印金屬復(fù)合粉體制備。產(chǎn)品已通過第三方驗(yàn)證，符合3D打印標(biāo)準(zhǔn)。

　　數(shù)年研發(fā)過程中，團(tuán)隊(duì)人員一刻都不曾停歇。采訪中，記者感受到楊亞鋒團(tuán)隊(duì)每一名研究人員的雷厲風(fēng)行，果斷干脆，講述每一塊內(nèi)容時(shí)又非常嚴(yán)謹(jǐn)縝密。

　　目前，該項(xiàng)目已加入CAS概念驗(yàn)證計(jì)劃，中科智匯工場為其配備了專屬的技術(shù)經(jīng)理人。提到與中科智匯工場的合作，楊亞鋒首先說到的是感激。

　　“首先我們是要非常感激中科智匯工場給我們這樣的機(jī)會能夠加入到CAS概念驗(yàn)證計(jì)劃當(dāng)中。我們注意到，中科智匯工場與其他社會機(jī)構(gòu)不同，它是在有意培養(yǎng)前瞻性項(xiàng)目，為我們配備的技術(shù)經(jīng)理人每周都同我們持續(xù)對接跟進(jìn)，對接下游客戶、協(xié)助申請資金支持，這是我們作為科研人員所不能及的?！?/p>

　　截止當(dāng)前，楊亞鋒團(tuán)隊(duì)生產(chǎn)的復(fù)合材料粉體已經(jīng)初步得到中航工業(yè)、日本住友等國內(nèi)外二十余家企業(yè)的認(rèn)可，初顯經(jīng)濟(jì)效益。

　　不過，雖然當(dāng)前生產(chǎn)的復(fù)合材料粉體已經(jīng)初步得到工業(yè)屆認(rèn)可，然而要滿足工業(yè)的大批量化定制，還需要解決粉體放大生產(chǎn)中金屬粉體高溫黏性大難流化、不同粒徑顆粒的包覆量精準(zhǔn)控制難和前驅(qū)體濃度分布不均導(dǎo)致均勻包覆難等突出問題。“目前急需突破連續(xù)化生產(chǎn)中的產(chǎn)品穩(wěn)定性控制技術(shù)，建立高質(zhì)量金屬基復(fù)合粉體中試工程驗(yàn)證平臺，”楊亞鋒說。

作為從中科院的實(shí)驗(yàn)室孵化出來的項(xiàng)目，如何布局產(chǎn)業(yè)化，是楊亞峰下一步面臨的重要問題。接下來，團(tuán)隊(duì)將主要聚焦在3D打印高質(zhì)量金屬基復(fù)合粉體的規(guī)?；B續(xù)生產(chǎn)技術(shù)，建立并制定相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，建成年產(chǎn)噸級的3D打印復(fù)合粉體生產(chǎn)線。在此基礎(chǔ)上，力爭成為航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉環(huán)風(fēng)扇、核電裝備以及能源化工等領(lǐng)域的重要供應(yīng)商。

　　楊亞鋒提出了四大戰(zhàn)略，一是獨(dú)有化戰(zhàn)略：瞄準(zhǔn)高端3D打印復(fù)合粉體制備技術(shù)空白，打造領(lǐng)域內(nèi)首屈一指的復(fù)合材料粉體高端技術(shù)服務(wù)平臺；二是戰(zhàn)略化聯(lián)盟：把握復(fù)合材料軍工應(yīng)用背景，利用我們在3D打印復(fù)合粉體技術(shù)優(yōu)勢和獨(dú)創(chuàng)性，與軍工企業(yè)建立長期合作關(guān)系；三是高端化戰(zhàn)略：針對當(dāng)前3D打印粉體需求市場，選擇具有高附加值、高端應(yīng)用領(lǐng)域，有針對性地定制生產(chǎn)產(chǎn)品；四是國際化戰(zhàn)略：與歐美、日本等發(fā)達(dá)國家的高效和科研院所建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，聚集人才與資源優(yōu)勢，提升技術(shù)水平。

　　團(tuán)隊(duì)計(jì)劃到2023年實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)技術(shù)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)連續(xù)性和穩(wěn)定性的同步提升，2025年孵化高新技術(shù)企業(yè)，開拓市場，實(shí)現(xiàn)盈利。