突破钨矿利用理论,支撑重大装备制造
发布时间:2026-01-19 作者: 来源: 浏览次数:
突破了NaOH不能分解白钨矿的传统理论禁锢,发明了难处理钨资源深度开发利用技术,被列入我国限制出口技术清单;研制的轻质难熔金属与超粗晶硬质合金,支撑了国家ITER专项实施和“京华号”、“深江1号”盾构机等国家重大装备制造
难熔金属与硬质合金是航空航天、核工业、兵器、电子等领域的关键战略材料。我国长期出口低端钨原料,但在高端钨制品和硬质合金方面,严重依赖进口,面临“卡脖子”风险。高品质钨原料短缺与高强韧/多功能一体化难协同是制约难熔金属及硬质合金发展的关键瓶颈。实验室在国家自然科学基金创新研究群体项目、国家重大专项、国家ITER专项等重大项目的支持下,围绕钨资源高效利用和钨材料高性能化等问题,系统开展了钨冶金、新型结构钨合金及硬质合金制备等研究,取得了系列具有国际领先水平的成果。
突破了国外关于NaOH不能分解白钨矿的理论禁锢,建立了钨矿碱浸出的新理论。构建的钨原料冶炼新技术体系将我国钨资源使用年限延长25年以上,解决了占我国钨资源78%的白钨矿开发利用难题,被列入我国限制出口技术清单。模拟地球化学环境中钨钼杂多酸迁移机制,发明了“磷酸浸出-硫酸协同”的低品位钨矿常压清洁冶炼新技术,首次实现钨钼磷的综合利用、废水近零排放和浸出渣资源化利用,解决了高品质钨粉原料冶炼制备难题,被行业称为“钨冶炼技术的革命”,保障了国家战略资源的安全。
实验室成功研发了纳米晶硬质合金及涂层制备关键技术,制备的高性能刀具广泛应用于航空航天、轨道交通等领域,技术水平达到国际领先,全面替代进口。突破了特粗晶硬质合金制备技术,开发的硬质合金盾构刀头成功应用于世界最大直径盾构机“京华号”和中国最深海底隧道盾构机“深江1号”,掘进效率提高了1倍。
发明了“纳米原位复合”技术理论,实现钨基合金高强韧、多功能一体化,性能达到国际先进水平,研制出系列高性能钨基复合材料和超大尺寸钨材,形成多种规格和品种产品,用于我国10多项重点、重大工程,为保障国家安全做出了重要贡献。发明了“微纳复合”技术理论,制备出超高温轻质难熔金属基复合材料,其高温强度比现有超高温材料提高5倍,密度降低一半,实现了难熔金属高温强韧、长时间抗烧蚀和轻量一体化。超高温钨基复合材料、超大尺寸钨材和细晶全钨偏滤器性能达到国际先进水平,成功应用于高速飞行器、航天发动机和核装置。
实验室难熔金属与高性能硬质合金相关研究成果获国家科技进步一等奖1项、国家技术发明二等奖2项、国防技术发明二等奖1项、国家专利金奖1项。