中科院院士点赞 这群大学生志当“工业裁缝”
记者 季俊磊
非晶钎焊带材是什么?记者刚听到这个专业名词时,简直一头雾水。然而,院士点赞、钎焊领域首创、解决国外垄断等一系列关键词,让我对它有了兴趣。深入了解之后得知,它其实是一款新研发出来的焊接材料。
去年9月,金华职业技术学院一群00后有志青年因兴趣结缘,加入汪卫华院士工作站,并组建了一支创新团队。团队负责人张扬说:“目前,国内航空、航天、汽车、电子、半导体、制冷工业等领域对高端钎料需求迫切,但是高端钎料仍被国外企业‘卡脖子’,我们希望通过创新改变这一现状。”
张扬、俞春磊、陈丽莎是这支创新团队的核心成员,他们的项目名称是——工业裁缝非晶钎焊带材开拓者。“我们在高中时都接触过焊接技术,还自制过电路板,对机电相关领域有着天然的好奇心。”在一次实验课上,三人碰撞出火花,决定携手创新出一些新产品。张扬说,刚开始他们并没有很清晰的思路,直到加入汪卫华院士工作站了解到非晶技术,他们才有了创新方向。
汪卫华是中科院院士,非晶研究领域专家。作为团队核心成员中的女将,陈丽莎说这是一次具有划时代意义的非晶逐梦之旅。“我们此前曾做过调查研究,中国是焊接材料行业生产和消费大国,去年我国焊接材料产量为497吨,其中有36%的钎料来自金华。”陈丽莎介绍,目前市面上的钎焊带材普遍依赖于传统工艺加工,这些工艺不仅效率低下,还伴随着高昂的人工成本,因此急需研发新设备新材料来实现降本增效。
非晶钎焊带材是他们的主攻方向。“通俗来说,其实就是打破晶体分子原本的排列模式,按比例将各种材料掺杂在一起,然后把熔融的合金液体通过高速旋转的辊轮甩带成型。”然而,如何准确把握各种材料掺杂比例并不容易。张扬说,他们在研究时经常遇到断带情况,唯一解决的办法就是不断尝试调整比例,从而摸索出最佳成带效果。记者了解到,将非晶制备技术应用到钎焊材料领域,可以突破传统脆性焊材制备中的技术难点,提高带材形成能力,改善塑性,推动产品迭代升级。
该团队第一款非晶钎焊带材研究了2个多月。那是一款镍基材料,镍的占比在80%左右,另外还掺杂了铁、硌、硼、硅及其他元素。“如今我们研发出了AI算法技术,实现了准确配比各类材料,目前还研发出了钛基、铜基等钎焊带材,并与金华市金钟焊接材料有限公司达成了合作意向。”张扬认为,非晶钎焊带材未来将在电子信息产业、电力电网、机械制造、五金电器等领域率先得到推广运用。据悉,该团队目前已获得7项专利和2项软件著作权。
不久前,汪卫华院士来到金华职业技术学院,走进该团队实验室,对他们的创新项目大加赞赏:“航空航天、微电子、核电等高端制造领域对焊接材料的润湿性、热稳定性及力学性能的要求比传统焊接材料更为苛刻,他们的项目把机器学习的方法引入到新型高性能非晶焊接材料的研发,技术成熟,未来应用前景广阔,值得推荐。”
