东北大学研究院教授、博士生导师刘相华告诉你，头发丝1/70的厚度是怎么轧出来的……

2018-05-30 00:03 帅正新闻 记者 岳雨

　



　　▲刘相华教授的“超级钢”项目获得2007年国家技术发明二等奖。


　　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。”



　　帅正、沈报融媒记者  岳雨

　　帅正、沈报融媒编辑  时海波

http://sz.syd.com.cn/1117/1130/content_104136.html?from=timeline