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迄今為止，用于醫(yī)療矯牙的金屬材料主要有不銹鋼絲、NiTi絲以及β鈦合金絲。不銹鋼絲太硬，所施加的外力較大，常引起患者矯牙疼痛，因此目前處在淘汰的邊沿。NiTi絲雖加力比較柔和，可以使牙齒移動(dòng)，但較難起到固定牙齒的作用，并且，其中釋放出的Ni離子常引起患者的過(guò)敏反應(yīng)。β鈦合金絲以其優(yōu)異的生物相容性以及性能介于不銹鋼絲和NiTi絲而被引入到矯牙領(lǐng)域。從目前的使用情況來(lái)看，β鈦合金絲的優(yōu)勢(shì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有被發(fā)掘出來(lái)，究其原因，一是β鈦合金絲全部是進(jìn)口產(chǎn)品，價(jià)格非常昂貴，使其使用率大受限制；二是目前矯牙用的β鈦合金絲的牌號(hào)完全為工業(yè)鈦合金牌號(hào)，如BetaⅢ和BetaC等，并沒(méi)有針對(duì)矯牙的實(shí)際需求進(jìn)行改進(jìn)。因此研制出一種國(guó)產(chǎn)的更易于矯牙的β鈦合金絲已刻不容緩。 改進(jìn)目前的矯牙用β鈦合金絲的思路就是開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)品牌的具有超彈性的β鈦合金絲，使其既可以取代生物相容性較差的NiTi絲以及價(jià)格昂貴的進(jìn)口β鈦合金絲，同時(shí)又以其更高的性能來(lái)提高療效和縮短矯牙周期。 采用本發(fā)明的工藝過(guò)程為：將按照名義成分配好的合金先用電弧爐熔煉成均勻的母合金，然后進(jìn)行熱鍛和拉拔，并進(jìn)行后續(xù)表面處理，得到具有一定要求的醫(yī)用鈦合金絲。 該鈦合金絲比目前的醫(yī)用材料性能優(yōu)異，醫(yī)療效果明顯。已申請(qǐng)專利：宋西平， “一種彈性模量可調(diào)型醫(yī)用β鈦合金”，中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)枺?00610113509.2，專利申請(qǐng)時(shí)間：2006.09.29，專利公開(kāi)日：2007.03.21

霧化噴射沉積成形技術(shù)近年來(lái)被廣泛用于研究和發(fā)展高性能的快速凝固材料。該技術(shù)最突出的創(chuàng)新點(diǎn)在于，將液態(tài)金屬的霧化和霧化熔滴的沉積自然地結(jié)合在一起，是一種短流程快速凝固體材料制備新技術(shù)。噴射沉積成形塊體致密件的形成，是在特定條件下的凝固過(guò)程。其基本特點(diǎn)是在沉積表面形成一層極薄的液膜，塊體致密件的形成則是這一液膜不斷凝固、推進(jìn)的過(guò)程。在多年研究噴射成形技術(shù)的基礎(chǔ)上，楊濱教授及其課題組成員近年利用噴射沉積成形技術(shù)成功地制備出了最大直徑為380mm、最大厚度12～13mm的La62Al15.7(Cu, Ni)22.3大塊非晶合金，這是國(guó)際上迄今報(bào)導(dǎo)的最大尺寸的鑭基非晶合金樣品。DSC測(cè)試結(jié)果表明，沉積態(tài)La62Al15.7(Cu, Ni)22.3非晶合金的過(guò)冷液相區(qū)寬度DTx和約化玻璃轉(zhuǎn)變溫度Trg均高于單輥旋轉(zhuǎn)熔體快淬或銅模鑄造法制備的同成分非晶合金。 已獲得中國(guó)發(fā)明專利，楊濱，劉宗峰，張勇，張濟(jì)山，陳國(guó)良，一種噴射沉積成形制備鑭基大塊非晶合金的方法，專利號(hào)：ZL200510086239.6。“高熔點(diǎn)高合金化材料快速凝固氣霧化制備技術(shù)”，獲中國(guó)有色金屬工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)（2003.12）。

目前汽車(chē)覆蓋件用鋁合金主要有5xxx系和6xxx系，其中可熱處理強(qiáng)化的6xxx系鋁合金不僅具有高的比強(qiáng)度、屏蔽性、散熱性和耐蝕性，還具有良好的成形性和烘烤硬化性能，同時(shí)易于回收，是目前汽車(chē)覆蓋件用鋁板的主要發(fā)展方向。 該項(xiàng)目采用傳統(tǒng)DC鑄造技術(shù)制備高品質(zhì)汽車(chē)車(chē)身板用鋁合金鑄錠，通過(guò)先進(jìn)的均勻化工藝技術(shù)調(diào)控鑄錠中過(guò)剩結(jié)晶相及彌散相粒子組態(tài)，為后續(xù)軋制變形及固溶再結(jié)晶提供微觀組織準(zhǔn)備，該項(xiàng)目采用的固溶間斷淬火或固溶控制冷卻屬于國(guó)內(nèi)乃至世界領(lǐng)先技術(shù)水平，該技術(shù)不僅可以減少鋁合金車(chē)身板熱處理精整部分的設(shè)備投資，還可以顯著縮短鋁合金生產(chǎn)工藝流線最終實(shí)現(xiàn)降低成本的目標(biāo)。 如果以我國(guó)10%的轎車(chē)采用鋁制車(chē)身，以單車(chē)用鋁板量約100kg計(jì)算，我國(guó)每年需要鋁合金車(chē)身板25萬(wàn)噸。若按鋁車(chē)身板售價(jià)4萬(wàn)元/噸、利潤(rùn)8000元/噸計(jì)算，將有100億元的市場(chǎng)空間和20億元的利潤(rùn)空間。若考慮廂式貨車(chē)、大客車(chē)、輕型卡車(chē)及重卡用鋁板量，預(yù)計(jì)2016年我國(guó)汽車(chē)工業(yè)用鋁板帶需求有望達(dá)到50萬(wàn)噸，將帶來(lái)200億元的市場(chǎng)空間和40億元的利潤(rùn)空間。 若考慮國(guó)際市場(chǎng)，2014年歐洲車(chē)身用鋁板消費(fèi)量為45萬(wàn)噸，北美和日本車(chē)身用鋁板量超過(guò)60萬(wàn)噸，國(guó)外鋁板需求量超過(guò)100萬(wàn)噸。若按100萬(wàn)噸計(jì)算，將有400億元的市場(chǎng)空間和80億元的利潤(rùn)空間。本項(xiàng)目建設(shè)符合我國(guó)目前的國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策，是國(guó)家和行業(yè)重點(diǎn)支持的發(fā)展領(lǐng)域。該項(xiàng)目的實(shí)施不僅有利于傳統(tǒng)材料領(lǐng)域高新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化，為企業(yè)提供新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，而且有利于促進(jìn)人員就業(yè)、社會(huì)穩(wěn)定和保護(hù)環(huán)境，對(duì)地方經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整乃至社會(huì)穩(wěn)定、節(jié)能環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展等具有重要的意義。

本發(fā)明所述硬質(zhì)合金用稀土添加劑是一種稀土-粘結(jié)相合金粉末，粒度小于10微米，其原料各組分的重量百分?jǐn)?shù)：粘結(jié)相原料60～99％，稀土1～40％，所述粘結(jié)相原料由Co、Mn和M組成，M為Ni、Fe、Cr、V、Cu、Al中的至少一種。上述稀土添加劑的制備方法有兩種：1、將粘結(jié)相原料和稀土澆鑄成鑄錠，并破碎成小于20mm的塊料，將所述塊料在真空條件下進(jìn)行均勻化退火，或在電弧重熔快淬爐中快淬形成稀土-粘結(jié)相合金薄帶，并進(jìn)行吸氫處理，將吸氫處理的產(chǎn)物在氬氣保護(hù)下進(jìn)行球磨破碎。2、將粘結(jié)相原料和稀土澆鑄成鑄錠，并破碎成小于20mm的塊料，將合金塊料熔煉成合金熔體后進(jìn)行霧化形成霧化粉末。

（專利號(hào)：ZL 201310128992.1） 簡(jiǎn)介：本發(fā)明涉及一種鈦合金表面溶膠凝膠透輝石涂層的方法，屬于金屬材料涂層制備技術(shù)領(lǐng)域。該方法包括：a、稱取硝酸鈣、硝酸鎂、正硅酸乙酯，將上述組分溶入無(wú)水乙醇中；b、將上述混合溶液在室溫下攪拌，然后陳化；c、依次用酒精、丙酮將鈦合金片超聲清洗；d、將清洗后的鈦合金片浸入步驟b陳化后的溶液中，提拉得到涂層；e、將帶有涂層的鈦合金片干燥；f、對(duì)干燥之后的鈦合金片重復(fù)步驟d-e的處理5次；g、將步驟

納米粒子由于具有非常小的顆粒尺寸和大的比表面積，通常顯示出許多不同于常規(guī)塊體材料的電、磁、光和化學(xué)特性，在現(xiàn)代工業(yè)、國(guó)防和高技術(shù)發(fā)展中充當(dāng)著重要的角色。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，對(duì)材料性能的要求也越來(lái)越高，因此尋找一種可替代液相法的真空氣相法來(lái)獲得表面清潔納米粒子的制備技術(shù)是開(kāi)發(fā)具有優(yōu)異性能新型納米結(jié)構(gòu)材料的迫切要求。特別是納米粒子組裝復(fù)合薄膜材料由于具有傳統(tǒng)復(fù)合材料和現(xiàn)代納米材料兩者的優(yōu)越性，成為一個(gè)重要的前沿研究熱點(diǎn)，它有望將“傳統(tǒng)功能材料”通過(guò)“納米復(fù)合化”達(dá)到進(jìn)一步提高和拓展材料性能的目的。

高溫合金葉片研制是航空發(fā)動(dòng)機(jī)、大型艦艇發(fā)動(dòng)機(jī)、重型燃?xì)廨啓C(jī)等“國(guó)之重器”創(chuàng)新發(fā)展的核心技術(shù)之一，因技術(shù)難度大、發(fā)展起步晚、國(guó)外封鎖嚴(yán)等，成為制約國(guó)家安全能力提升的技術(shù)瓶頸。以滿足國(guó)家重大需求為己任，西安交通大學(xué)機(jī)械制造系統(tǒng)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室融合新型的3D打印技術(shù)和成熟的精密鑄造技術(shù)，發(fā)明了航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫合金葉片的快速精鑄技術(shù)。該技術(shù)可顯著提升復(fù)雜葉片的制造能力、大幅縮短葉片制造的工藝路線、大幅降低制造對(duì)葉片設(shè)計(jì)的限制，對(duì)我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造體系和研制體系能力的提升具有重大的革新意義。目前，在國(guó)家項(xiàng)目和各級(jí)部門(mén)大力支持下，研究團(tuán)隊(duì)已攻克了該技術(shù)的關(guān)鍵難題，形成了完備的技術(shù)體系，建成了小批量生產(chǎn)線，具備了服務(wù)于我國(guó)先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力。 航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫合金葉片的快速精鑄技術(shù)的技術(shù)。以CAD數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)直接驅(qū)動(dòng)，利用光固化3D技術(shù)成形制造樹(shù)脂原型，采用凝膠注模方法將陶瓷漿料一次貫注成型，冷凍干燥處理后，燒失樹(shù)脂原型和燒結(jié)陶瓷，經(jīng)過(guò)強(qiáng)化處理后，制備出芯殼一體化陶瓷鑄型，在此鑄型中澆鑄金屬，經(jīng)凝固、脫芯等工序，即可得到高溫合金葉片。

本項(xiàng)目研制了 20 余種高性能鋁合金材料和大規(guī)格優(yōu)質(zhì)擠壓用鑄錠的制備技 術(shù)；研發(fā)了大型精密擠壓模具優(yōu)化設(shè)計(jì)方法與制造技術(shù)，試模次數(shù)≤5 次，模具 壽命≥35t/套；研發(fā)了擠壓工藝控制與優(yōu)化技術(shù)，以及型材后處理專用設(shè)備和技 術(shù)，使大規(guī)格復(fù)雜截面鋁型材成品率提高到 62%以上。本技術(shù)獲國(guó)家科技支撐 計(jì)劃項(xiàng)目資助，獲山東省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。 利用本技術(shù)，已累計(jì)研制生產(chǎn)了生產(chǎn)高性能鋁型材 68570 噸。為 300 余列 高速列車(chē)、280 列地鐵輕軌列車(chē)研制提供了車(chē)體型材；在半掛載重汽車(chē)、船舶 中獲得廣泛應(yīng)用，為西門(mén)子、阿爾斯通、龐巴迪、韓國(guó) DU 等研制了系列高性 能大規(guī)格復(fù)雜鋁型材。

本項(xiàng)目立足于我國(guó)豐富的釩資源，研制出了以高硬度、團(tuán)球狀且彌散分布的 I 型碳化釩為耐磨相的高釩高耐磨合金；通過(guò)控制基體組織，保證了其磨損穩(wěn)定性；通過(guò)解決復(fù)合界面控制問(wèn)題，開(kāi)發(fā)了低成  本的高釩合金  / 低合金鋼雙金屬?gòu)?fù)合技術(shù)，推動(dòng)了耐磨材料和重型裝備行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。項(xiàng)目共發(fā)表論文 18 篇，授權(quán)專利 5 項(xiàng)，制訂標(biāo)準(zhǔn) 3 項(xiàng)。

汽車(chē)用合金鋼/中碳鋼大方坯高溫力學(xué)性能及斷裂機(jī)理研究：(1)進(jìn)行45、40Cr、40Mn2、42CrMo、20CrMnTi等5個(gè)鋼種連鑄坯的高溫?zé)嵫有约皬?qiáng)度性能實(shí)驗(yàn)及分析；(2)對(duì)5個(gè)鋼種連鑄坯試樣的斷口形貌進(jìn)行掃描電鏡分析；(3)研究5個(gè)鋼種連鑄坯在不同溫度區(qū)間的脆性斷裂機(jī)理。 汽車(chē)用合金鋼/中碳鋼大方連鑄坯凝固過(guò)程研究：(1)凝固過(guò)程數(shù)值模擬，(2)工藝參數(shù)對(duì)鑄坯凝固過(guò)程的影響：①鋼水過(guò)熱度、拉坯速度、比水量等對(duì)鑄坯凝固過(guò)程的影響。②過(guò)熱度與拉坯速度的匹配關(guān)系、比水量與拉坯速度關(guān)系。③鑄坯溫度場(chǎng)與凝固坯殼厚度的變化規(guī)律。 汽車(chē)用合金鋼/中碳鋼大方坯連鑄二冷系統(tǒng)優(yōu)化研究，結(jié)合二冷配水優(yōu)化計(jì)算結(jié)果與石鋼連鑄機(jī)的實(shí)際情況，按照均勻冷卻原則，進(jìn)行大方坯連鑄二冷系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。(1)建立二冷配水模型，得出5個(gè)鋼種、2種坯型（300mm×220mm和220mm×180mm）10種工況的二冷區(qū)最佳水量分布與最佳拉速的關(guān)系。結(jié)合過(guò)熱度變化對(duì)二冷水量影響，建立二冷配水模型：Qi=A×V2+B×V+C+D×(ΔT-25)；(2)優(yōu)化二冷配水制度；(3)設(shè)計(jì)合理的二冷系統(tǒng)。 汽車(chē)用合金鋼/中碳鋼大方連鑄坯冷卻控制軟件研制：(1)運(yùn)用射釘法測(cè)定連鑄坯凝固坯殼厚度，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量鑄坯表面溫度，對(duì)所建模型進(jìn)行了雙重驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)表明，所開(kāi)發(fā)模型具有良好的實(shí)用性和可靠性。(2)根據(jù)大方坯連鑄凝固傳熱數(shù)學(xué)模型，應(yīng)用Borland Delphi 7.0 編程軟件開(kāi)發(fā)大方坯連鑄冷卻控制計(jì)算機(jī)模擬軟件。該軟件既可以在冷卻水量一定條件下計(jì)算鑄坯的溫度場(chǎng)分布，又可以在鑄坯目標(biāo)表面溫度條件下計(jì)算所需冷卻水量，為鑄坯質(zhì)量精確控制提供重要的依據(jù)。 項(xiàng)目實(shí)施后，鑄坯等軸晶率達(dá)30％以上的爐次比提高了36％；鋼材低倍合格率由90.07％提高到98.20%，鑄坯外觀合格率由99.7％提高至99.9％，3年的直接經(jīng)濟(jì)效益1954.73萬(wàn)元。 該項(xiàng)目獲得2006年獲得河北冶金科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)。相關(guān)研究?jī)?nèi)容登記計(jì)算機(jī)軟件：汽車(chē)用鋼大方坯連鑄二冷控制計(jì)算機(jī)模擬軟件（軟著登字第BJ7314）和大方坯結(jié)晶器溫度場(chǎng)模擬計(jì)算軟件（軟著登字第BJ7373）。 本項(xiàng)目對(duì)于國(guó)內(nèi)外鋼廠生產(chǎn)連鑄坯質(zhì)量的改善，具有廣泛的借鑒意義，已推廣至石鋼煉鋼廠轉(zhuǎn)爐車(chē)間的3臺(tái)方坯鑄機(jī)、萊鋼特鋼大方坯鑄機(jī)、興澄特鋼大方坯鑄機(jī)、邯鋼三煉鋼新板坯鑄機(jī)和新余鋼廠板坯連鑄機(jī)上，應(yīng)用前景廣闊，社會(huì)效益顯著。