东北大学-教育部材料先进制备技术工程研究中心中试基地
教育部材料先进制备技术工程研究中心(以下简称“工程中心”)2001年由教育部批准成立,挂靠于东北大学材料与冶金学院。“工程中心”依托于东北大学材料学、材料加工工程、钢铁冶金、有色金属冶金等优势学科,建设具有技术开发和人才培养等功能的成果转化基地。本团队所从事的研究是“工程中心”重点支持的方向之一。为了将科研成果尽快转化为实际生产力,本团队所在“工程中心”与国内相关企业和政府部门联合建立了三个校外中试基地,分别设在内蒙古霍林格勒市公共实训中心、辽宁抚顺市新材料产业园和江苏徐州宏阳新材料科技股份有限公司。教育部“工程中心”校外中试基地的建设已成为东北大学科技成果转化和产学研合作的实践基地,也已成为冶金学院本科生的实习实践基地、研究生的联合培养基地,并为企业和社会不断培养出高水平的科技人才。
一、教育部“工程中心”内蒙古霍林格勒中试基地
霍林郭勒“中试平台”实习及厂房照片
为落实东北大学与霍林郭勒市的全面合作协议,加强东北大学与霍林郭勒铝工业园区企业的产学研合作,推进科技成果转化和增加创业孵化工具,东北大学在霍林郭勒市建立了教育部材料先进制备技术工程研究中心中试基地、研究生联合培养基地和本科生实习实践教学基地。同时, 在霍林郭勒市公共实训中心建立了“电冶金平台”和“铝基复合材料铸造平台”,形成了综合性的教学、科研试验基地。其中,“电冶金平台”重点解决该地区电解铝及铝型材加工企业产生的危废、固废处理难题,对其进行无害化及资源化处理。“铝基复合材料铸造平台”结合该地区电解铝及铝型材加工企业的特点,重点研发铝基轻量化结构和功能材料。
1.铝基复合材料铸造平台
“铝基符合材料铸造”平台部分设备照片
“铝基复合材料铸造平台”依靠霍林河地区发达的“煤-电-铝”产业集群以及雄厚的电解铝产能基础而建,同时响应当地铝产业集团以及霍林河政府所发出的丰富铝后深加工产业、发展高端铝型材产品的号召。该平台用于研究和推广新型多功能泡沫铝材料和铝基复合材料。其中采用熔体发泡法制取闭孔泡沫铝材料,对于霍林郭勒地区发展铝后加工产业具有重要意义,有利于为当地培植新兴铝产业并为传统铝加工产业注入新的活力,具有显著的经济效益和社会效益。同时,铝基复合材料铸造平台可兼新产品研发以及实验教学功能,可为企业、高校、职校提供教学和实践场地。
2.电冶金平台
"电冶金"平台及直流电弧炉设备运行照片
“电冶金”平台的建设目的是解决霍林郭勒地区“煤-电-铝”生产加工企业所产出各类危废、固废的回收处理难题。平台用作当地煤矿、电厂、电解铝厂及铝型材加工厂产出的煤矸石、粉煤灰、脱硫石膏、二次铝灰、废硅藻土渣等危废、固废的无害化处理和资源化利用试验研究,拟从根本上实现霍林郭勒地区各类危废、固废中有价金属资源的回收利用,完成“以废治废、变废为宝”的高价值转化。为了避免产生二次污染,该平台以火法解决方案为主。如以粉煤灰为原料,以二次铝灰、铝电解槽废耐火材料、废硅藻土渣为添加剂,以铝电解槽废阴极炭块为还原剂,在电弧炉内高温还原以氧化铝、氧化硅、氧化铁为主的物料来制备铝硅铁合金。 “电冶金平台”的建立有利于当地的科技发展和人才培养,并对创新、孵化、创业产生推动作用,使得霍林郭勒地区的优势产业进一步升级优化。
二、教育部“工程中心”江苏徐州中试基地
为了促进高校科研力量与徐州地区经济发展的紧密结合,建设高层次人才培养基地和推进科技成果转化,教育部材料先进制备技术工程研究中心于2017年在徐州宏阳新材料科技股份有限公司建立了“工程中心”中试基地和东北大学冶金学院研究生联合培养基地,并建设了电冶金平台和铁合金材料检测、化验平台。
徐州宏阳"中试基地"和试验厂房照片
在徐州中试基地开展的研究课题为:铬铁渣的回收和利用、普通高碳铬铁合金的炉外精炼和短流程制备高碳铬铁合金新工艺的开发等。截至2020年底,确立了短流程制备高碳铬铁合金和炉外精炼制备高品质铬铁合金新工艺,形成了中频炉熔炼、炉外精炼制备高品质铬铁合金和直流-空心电极矿热炉冶炼铬铁合金新工艺试验线,研制出低硅、低磷、低钛、低硫、低钒等铬铁合金新产品。在各级政府的支持和公司领导的正确领导下,宏阳公司2019年被江苏省工信厅认定为省级技术中心(见苏工信创新[2019]626号),2020年被全国高新技术企业认定管理工作领导小组认定为国家高新技术企业,公司的科研和生产工作取得了巨大的进步。
"试验与检测"平台设备照片
三、教育部“工程中心”辽宁抚顺中试基地
为了配合抚顺市“一极五业”大材料产业发展方向,推进科技成果转化和技术转移,在抚顺市望花区人民政府的大力支持下,教育部材料先进制备技术工程研究中心于2017年在抚顺市新材料科技园建立了中试基地。望花区政府无偿提供研发场地和水、电等配套服务,教育部材料先进制备技术工程研究中心在园区内组建了新产品研发实验室。该实验室研发内容涉及泡沫金属、玄武岩纤维高温滤料的制备,以及相应的性能表征和工程化制造。目前中试基地已完成液相法制备轻金属泡沫材料(Al、Mg)的放大试验,形成了先进的产业化制备技术;目前,正在与辽宁江扬科技有限公司、沈阳鼓风机集团合进行风机减震试验;与辽宁鸿邦科技装备有限公司合作开发硬质化高温过滤材料。同时,该基地已成为团队成员实习、实践的重要基地。
辽宁抚顺“中试基地”外景及日本中岛英雄教授到基地参观照片
辽宁省玄武岩纤维改性与应用开发“中试基地”外景照片