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感谢铜! 精选

已有 4044 次阅读 2023-11-16 11:33 |系统分类:科研笔记

感谢铜!

 

   我的大学和博士专业为锻压工艺与设备,或称金属塑性加工技术,我的早期研究方向是金属管板零部件塑性成形先进技术。因此,读了博士,做了博士后,出国工作,直到回国做了哈工大教授,我对材料的成分、组织、铸造及热处理都还较少关注,而更多的是关注材料成形性能和成形工艺、设备、模具,介于材料与机械学科。

1999年,由于一个特殊机会,我到了沈阳,进入中国科学院金属研究所工作,也算回到了家乡,距儿时生活学习所在地营口和海城都不远。我的新研究方向是“精密管材制备加工技术”。这个工作迫使我在当年就走访了国内相关企业和科研院校,与很多专家交流,我认识到我迫切需要重新捡起材料学知识。

铜可以说是我们最熟悉的金属,儿时就使用铜锁铜钥匙、见过铜勺、铜壶等厨房和日常用具。接触最多的还是铜丝、铜导线,有时还可以卖些铜质废旧物给村里的代购代销店用来换几个硬币购买练习本。剑桥的博物馆就储藏了很多我国商周青铜器,国内殷商博物馆有世界最大的铜鼎,各地博物馆也不乏很多铜宝剑、铜器皿。因此可以说,铜是人类最早发现和使用的金属材料,人们也相当熟悉。我们也往往认为铜很简单,我们身边不乏紫铜、黄铜和青铜,只是有些昂贵,觉得似乎没啥值得研究的。

一个偶然的机会,我接触了铜材。200110月,中国科学院拟支持河南新乡无氧铜厂(即后来的金龙精密铜管集团),共同开发空调制冷用精密无缝铜管制备加工新技术,在企业共建工程中心,名称定为“中国科学院精密铜管工程研究中心”(10月24日发文),当时的副院长指示由金属所承担这一任务。因为我做“精密管材加工制备技术”,突然获得单位领导推荐,被中国科学院和合作企业聘为中心主任。我带两位课题组成员匆匆去走访了企业现场,当即决定承担这一任务。从接触开始刚刚过了一个星期,中心成立了。那个日子很特殊,我记得是20011110日,我国恢复WTO发起国的日子,现在刚好22年整。因此,偶然的机会与铜结缘,铜和铜加工成为了我20多年的主要研究方向。

首先,经过大约5-10年,我们的技术逐渐成熟了,合作企业越过了2008-2009的经济危机等大风大浪,获得了极大成功,2013年企业从合作前不见经传的小企业到年营销超过300亿,成为了全国制造业500100多号。我们的铜管铸轧技术因为其连续生产、高效、低成本,质量稳定,完全替代了过去空调铜管的挤压生产方法,某国外在华铜管生产企业有2家转卖给我们的合作企业,另一家也停产,转而与我们合资建厂供应该国在华空调企业需求。正因为我国家电行业快速发展,我国空调冰箱制冷行业对精密铜管强大增长的需求,国内相关铜加工企业风起云涌,新技术很快在全国同行业铺开,达到每年200万吨以上。10年前,我国空调产量已达到1.5亿台以上,占世界总产量85%,我们的技术研发得到了迅速推广。2009年,米国奥巴马政府给中国所有铜管企业加进口关税12-60%。合作企业很快在美国和墨西哥建厂生产,欧美很多同行企业都停止了生产,转而进口中国铜管。据中国铜加工协会信息,中国每年约2000万吨加工铜材,包括棒、杆、线、丝、带、箔、管、型材、锻件、铸件等,唯有管材实现了净出口,无需进口。我们团队在那大约10年中,有近20名科研人员,30多名博士硕士研究生参加了项目合作,与企业共同解决了全流程各工序的科学问题和技术问题,完成了多项国家和省市科技攻关项目(包括国家十五攻关计划项目、省重大专项3项,省杰出人才创新基金、省杰出青年基金、国家自然科学基金项目、科技部863项目和国家支撑计划项目等),在工艺技术、装备等方面获得了多项创新成果。2013年,我们的科研成果获得了国家有色金属科技一等奖;2015年获得了国家科技进步二等奖。我们培养了一个专业的铜管加工研究团队。

我们大约在10年前进入了更广阔的铜加工研究领域。2013-2015年与大型国企合作开发了空调铜管第二代升级产品,很快得到了批量生产推广应用,企业获得了效益,行业获得了进步,相关技术获得了2019年省级科技进步奖,2021年又再次获得国家有色金属科技一等奖。2018年开始,我们与大型企业合作,进入了铜合金研发和微细丝线材、铜板带材制备加工研究。我们建立了自己团队的研发平台,也帮助企业建立了专业中试研发中心。目前,与企业携手进入了铜和铜合金智能加工领域。

铜和铜合金产品是芯片(引线框架、键合丝)、电池(锂电池阳极膜)、新能源汽车接插件、电子通讯(5G等)、电子电器消费品(手机、电脑、电子手表等)散热、电子讯号传输(无人机、医用金属器材)、轨道交通(高铁、地铁接触线等)、航空航天舰船(通讯、高强高导、耐磨、耐腐蚀)等工业关键基础材料,有无尽的科技问题有待突破,我们进入铜产业也还是刚刚开始,我们正在打造我们强大的铜产业延发团队,勇于创新,进一步解决国家急需的铜产业界科技瓶颈问题。

铜和铜合金为我和我们的团队找到了为国家做贡献和个人成长的大舞台。因此我们应该感谢铜。




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