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【沈阳日报】头发丝1/70的厚度是怎么轧出来的 ——访东北大学研究院教授、博士生导师刘相华
作者:岳雨 编辑:李晨 来源:沈阳日报 更新日期:2018-05-30 浏览次数:次 字体:

  

 

  没有创新,科学技术就没有出路。在先进、成熟理论指导下的创新,使我们有了行动的方向。创新是科技进步的灵魂,每一次创新,都能开辟出一片崭新的天地。
                                                                               ——刘相华


  在超级钢开发、大型主力轧机国产化、轧制工艺实验设备开发、智能轧制技术研究和应用等方面取得突破性成果。奠定了在国内外金属轧制理论、应用领域的顶级地位后,刘相华教授又把创新的目光聚焦到“差厚板”“极薄带”“填芯管材”等具有突出创新性、应用前景广阔的新领域。
  一项创新十年路
  在日常生活和工作中,刘教授不善言谈。但说到轧制领域的科技创新和应用,他可是滔滔不绝。
  为汽车轻量化服务的差厚板技术,是刘教授团队近年来处于世界领先水平的科技创新,目前仅有一家德国公司具有同等水平的技术。
  用变厚度轧制技术生产出的差厚板,是刘教授团队近年来取得的一项重要突破。从2001年受到触动萌生想法,到2013年初步实现产业化,刘教授带领团队历经12年时间,其中的苦辣酸甜,难以言表。2013年第一台400毫米轧机生产的差厚板通过上汽集团的严格验收,标志着我国变厚度轧制技术已经从学术研究进入工业应用;2016年900毫米差厚板轧机建成,又在宽幅差厚板智能轧制技术中取得了可喜突破,刘教授团队付出的努力得到汽车行业的认可。
  “擀面杖”的新功能
  刘教授介绍说,当前国内电动汽车动力电池负极材料铜极薄带的生产,还停留在电解法阶段,大幅提高动力电池的能量密度以使电动汽车具有更好巡航能力,受到电解铜箔厚度、针孔率等方面的限制。而采用轧制方法可生产出组织更均匀、性能更稳定的铜极薄带,这一技术已被日本、韩国等一些汽车厂家所采用。
  “经典的最小可轧厚度轧制理论告诉我们:极薄带的厚度与轧辊直径密切相关,为了轧制出更薄的产品,有的轧辊直径只有1.5毫米。我们在极薄带的研究中另辟蹊径,采用轧辊速度不同产生的剪切效应、普通轧机的压缩效应、大张力下的拉伸效应同时发挥作用,突破了经典轧制理论中的最小可轧厚度限制,用四辊轧机轧制出1微米(毫米的千分之一)厚度的极薄带,突破传统最小可轧厚度理论值20多倍。”刘教授风趣地以擀面杖为例来说明轧制极薄带的原理:“就像擀面条一样,擀面杖相当于轧辊,面皮相当于要轧制的极薄带,要想轧制出头发丝1/70的厚度的面皮,就需要在擀面杖上想办法。”
  电动汽车是汽车产业的发展方向,电池则是其中的关键核心技术。刘教授团队研究的极薄带轧制技术,是又一项达到世界领先水平的科技创新,应用前景广阔。
  不能在“纸上”轧钢
  正处于推广之中的填芯管材产业化发展,是刘教授团队的又一项科研成果走向实践的案例。所谓填芯管材,就是通过在空心管材中填充沙石、工业废弃物等低成本材料后进行压缩,增大密度,不但强度上可以达到要求,金属分布上也更加合理,还能够大幅度节约成本,其应用前景不言而喻。
  刘教授十分看重科研成果的转化,他和他的团队用“永远不能幻想在纸上轧钢”来形象说明其对于科研成果产业化的认识。“填芯管材的产业化工作正在进行中,变厚度纵向法轧制已经进入到生产阶段,横向变厚度轧制技术正在与目标用户接触。可以说,致力于科研成果的产业化,是东北大学研究院材料成型工程技术研究中心的一大特色。”刘教授说。
  多年来,刘相华教授不但在科研创新方面硕果累累,在教书育人方面也是躬耕不辍、成绩斐然。截至今年,刘教授已经带出105名博士和103名硕士。正在研读博士的王小巩和王赛是横向变厚度轧制技术研究组的成员,说到刘教授,两个人的崇敬之情溢于言表。王小巩这样说:“刘老师在生活中给予我们深切的关怀,在研究工作中也给予我们很大的帮助,无论是大方向的把控和细节上的提点,都让我们受益匪浅,少走了很多弯路。”王赛对刘教授的敬业态度印象深刻:“刘老师总是来得早走得晚,我很敬佩他,他是老师当中的楷模。”
  沈阳日报、沈报融媒记者 岳雨
  新闻来源 《沈阳日报》2018年5月30日

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