上大硕士生梁元鑫逐梦超高强导电弹性铜合金开发
新民晚报2024-05-11 14:24
图说：团队创新成果——磁控熔炼展示图 上大供图（下同）
围绕推动新质生产力，不少高校科研工作者有想法、有创意，但苦于缺乏应用场地、缺乏科研资金。另一方面，对有些企业来说，面临着有科研经费但生产技术落后的困境。上海大学材料专业硕士生梁元鑫对解决这个“两难问题”做出了自己的努力。最近，他对超高强导电弹性铜合金的高效开发进行了深入研究，已发表相关论文并获得专利。
萌生这样的想法，得益于上海大学材料科学与工程学院钟云波教授领衔的“新能源产业关键材料超常冶金与制备”团队的创新成果。该团队基于材料制备五要素，从高强高导高弹铜及铜合金制备的共性难点入手，将钢铁冶金、电磁冶金等领域的先进技术与铜及铜合金熔铸制备相结合，提出了“5G6H-五搞六化”的磁控超常冶金与制备新思路。他们开发了磁控深度净化连铸新技术、电磁旋振连铸新技术及非真空熔炼-电磁连铸-强塑变加工-定制热处理全流程制备技术，成功实现了高强高导高弹铜及铜合金材料的高洁净/纯度、超细晶、高均质、高性能及低成本制备。新开发的系列磁控装备及关键工艺技术已应用于国内多家标杆企业产线，经长期工业验证表明，该项目技术显著推进了铜加工行业的科技进步，对企业生产效率、市场竞争力提升具有显著作用。目前，这些项目产品已应用于新能源汽车、微电子、航天航空等领域，服务国家大科学装置等重大工程。
一开始，梁元鑫只是想着将工厂和高校的需求结合起来，去参加科研竞赛，将自己的想法展现出来，但后来进入上海市互联网+比赛时，他就项目开发事宜与环上大科技园的专家作了交流，得到了大力支持。最近，小梁的项目已经与安徽铜陵、浙江宁波等多家龙头企业达成了初步合作意向。
在高性能铜合金生产领域，梁元鑫发现国内铜合金具有非常巨大的市场潜力，只要我国企业可以生产出高性能铜合金，那就将不在受制于配方的封锁。在高性能结构功能材料超常冶金团队钟云波老师的指导下，梁元鑫和同伴们成立了磁控熔炼小队，确定了熔炼具体的合金体系，并决定将磁场引入熔炼设备中，希望以此作为新技术的创新突破点。他说：“最初我们面临着材料成分设计的难题，试验后又发现合金的导电性和弹性并没有达到最佳状态。虽然我们有些沮丧，但并没有放弃。于是，我们团队反复调整合金成分，寻找最佳配方。此外，工艺优化也是一个不小的挑战，我们需要不断尝试不同的加工方法和工艺流程，以确保合金材料具有稳定的性能和质量。”
图说：团队成员在企业考察生产线
在安徽铜陵有色有限公司考察时，梁元鑫又发现,在连铸结晶器部分时，如果采用之前他们团队在实验室取得的成果，将有望改进产品的性能。在企业的协助下，小梁与钟云波团队老师一起讨论，开始改进生产工艺，却又碰到了设备老旧的难题。当时，企业里的机器频繁出现故障，导致生产效率低下，新安装的设备在控制参数方面也存在不稳定的状况，这就导致生产线上获得的产品与实验室的样品存在较大的差异。幸运的是，团队的老师给了梁元鑫极大的鼓励，并帮着一起寻找解决问题的办法。最终，在大家的齐心协力下，生产出了高性能锡磷青铜板坯，并实现了连续生产。企业经过测算，这将可以实现年增利润1000万元
梁元鑫说：“我对超高强导电弹性铜合金的未来充满信心。随着科技的不断进步和创新，这种材料将会有更广泛的应用，为各个领域带来更多的可能性。我相信，通过持续的研究和努力，我们可以进一步提升材料的性能，拓展其应用范围，为发展新质生产力做出更大的贡献。”
“目前，我们对教授和学生的科创项目一视同仁。” 环上大科技园对所有入驻项目提供最长半年的全方位支持。如今，在环上大科技园0号基地的地下一层，为大学生创业提供的三四十个免费工位几乎座无虚席，园区的办公室也已全部租满。在这里，一批像梁元鑫这样的科创团队和初创企业已经入驻，他们开始在提升新质生产力的赛道上不断逐梦前行。
新民晚报记者 王蔚
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