粉末注射成形技术及应用

随着现代装备向小型化、轻量化和高性能化方向发展，零部件的尺寸越来越小，形状和结构越来越复杂，性能要求越来越高，采用传统工艺难以批量制备性能和结构尺寸均能满足使用要求的复杂形状的制品，极大限制了材料的有效利用。粉末注射成形是一项先进的近终形制造技术，可大批量直接制备出最终形状的产品，无需后续机械加工，材料利用率接近100%。

针对汽车、智能电子产品等领域的需要，创立了金属钨、氮化铝、含氮不锈钢等特种材料的粉末注射成形新工艺,整体技术达到国际领先水平。主要创新点如下：

（一）发明了高性能特种材料的粉末注射成形新工艺，实现了金属钨、氮化铝、含氮不锈钢等难加工材料制品的近终形制造；

（二）创立了适合注射成形的近球形微细特种粉体制备和改性新技术，制备出粒径小于50nm的高分散近球形氮化铝和钨基粉体、以及细粒径窄分布球形钨粉；

（三）发明了适合不同材料的粘结剂体系及成形和高效脱脂工艺，解决了坯体两相分离、变形、增氧、缺陷等控制难题；

（四）发明了多孔脱脂坯强化烧结致密化和组织性能精确调控技术，突破了高致密度钨的细晶化和多孔钨的孔隙均匀化技术瓶颈，制备出高热导率氮化铝陶瓷。

项目获2021年度中国有色金属工业科学技术奖（发明）一等奖，产业化和推广应用成果获2021-2022年高等学校科学研究优秀成果奖（科学技术）科学技术进步一等奖。同时，曲选辉教授领衔的团队先后入选“北京高校优秀本科育人团队（2020年）”和“全国高校黄大年式教师团队（2022年）。

项目成果突破外国专利壁垒，解决了“复兴号”中国标准动车组关键材料“瓶颈”问题，实现了关键核心技术自主可控，把创新主动权、发展主动权牢牢掌握在自己手中。“复兴号350Km/h级动车组闸片”获世界粉末冶金大会（World PM2018）“杰出创新产品奖”。中国有色金属工业协会组织了包括7名院士在内的9名行业专家对该成果进行了评价：“项目技术新颖，创新性显著”“达到国际领先水平”。