材料成形与模具技术国家重点实验室（华中科技大学）

实验室是依托华中科技大学材料科学与工程国家一级重点学科进行建设的，人才队伍主要由该学科领域的一批高素质的科研人员组成。现有固定研究人员60名，其中，中国工程院院士1名、国家杰出青年科学基金获得者3名、国家人事部百千万人才2人、教育部新世纪优秀人才8名、973计划项目咨询专家1名、863计划主题专家1名、国家自然科学基金委专家评审组成员3名、国务院学位委员会学科评议组成员1名。固定人员中教授38人、副教授12人、中级和科研辅助人员9人、专职管理人员1人，90%以上具有博士学位，平均年龄45岁。实验室现有教育部创新团队2个，湖北省自然科学基金创新群体5个。已形成一支能够承担国家重大科研项目、积极参与国际竞争、学术气氛活跃、作风严谨、富有朝气的研究队伍。现任实验室主任为李建军教授，学术委员会主任为卢秉恒院士。

实验室以材料形变规律-控形控性方法-材料组织结构与性能为研究主线，形成了以下五个主要研究方向：材料成形过程模拟理论与方法、数字化模具设计制造技术、快速成形与快速制模、精密成形工艺与装备、先进材料制备与应用。各研究方向的主要研究内容为：

1）方向一：材料成形过程模拟理论与方法

研究材料在固态、液态条件下的形变（流变）规律和多场、多尺度下各因素间的耦合作用机制，构建成形过程的计算模型，建立快速精确的数值计算方法，为全面真实地掌握材料的形变规律及机理、组织结构演变和性能预测提供技术支撑。

2）方向二：数字化模具设计制造技术

研究面向模具开发全过程的智能化设计、自动化制造、精益化生产过程优化控制的理论与方法，建立模具设计制造的数字化平台，克服模具开发过程中过于依赖经验造成的低效率、低可靠性的瓶颈问题，使模具设计制造由经验走向科学。

3）方向三：快速成形与快速制模技术

研究激光与材料的相互作用机理，建立快速成形过程中零部件性能与精度的控制方法，形成材料-工艺-装备一体化的成套技术体系，解决大型复杂高性能零部件的快速整体成形制造难题。

4）方向四：精密成形工艺与装备

研究材料在力场/温度场作用下的组织结构演变及形变规律，建立成形过程的控形控性方法，形成精密成形工艺-装备成套技术体系，解决高性能零部件的高效、高精成形制造难题。

5）方向五：先进材料制备与应用

重点围绕高性能工模具材料、合金材料、复合塑料、新能源材料、纳米材料的制备与应用，研究材料成分、制备工艺、组织结构与性能之间的关系，以及外场作用下的材料组织结构演变机制，建立高性能材料的设计与制备方法，满足关键零部件或器件对高性能材料及其成形技术的需求。

实验室的研究目标为：材料及其成形是支撑国民经济发展与国防建设的基础技术，在航空航天、汽车、船舶、能源、机械等领域内发挥着不可替代的作用，其发展水平是衡量国家装备制造业自主创新能力的主要标志之一。 在国家安全形势、国际竞争压力、能源危机和环境污染日趋严峻的环境下，发展高端制造装备、新能源装备、高性能运载装备及新型武器装备，已成为国家重要战略需求。这些装备高性能化要求的不断提高，其关键零部件也日趋复杂化、大型化、整体化和薄壁化，并要求成形工艺日趋复合化与精密化，对材料及其成形制造技术提出了越来越高的要求。面对这些挑战，需要我们不断深入探索材料成形过程的机理与规律，解决材料成形过程中的材料形变规律、材料组织结构与性能、控形控性成形方法这三个基本科学问题。

材料成形与模具技术国家重点实验室是国家在材料成形、新材料和模具技术领域建设的国家重点实验室。面向国民经济和国防建设中的重大需求，围绕材料制备与成形领域的基本科学问题和学科前沿，开展应用基础研究和技术创新，突破关键科学技术问题，促进成果应用，在引领行业发展、以及国民经济和国防建设中发挥不可替代的作用，努力将实验室建设成为材料成形与模具技术领域国际一流的科学研究、人才培养和学术交流的基地。

实验室下设材料成形过程模拟理论与方法、数字化模具设计制造技术、快速成形与快速制模、精密成形工艺与装备、先进材料制备与应用等5个研究室和负责对外开发技术服务、承接模具业务的精密模具技术中心。

2019年3月，被科技部在2018年工程领域和材料领域国家重点实验室评估结果为工程领域良好类实验室。

近年来，材料成形与模具技术国家重点实验室先后承担了100多项研究课题，其中国家科技攻关项目2项，973项目2项，863项目5项，自然科学基金项目32项，省部级项目80多项，国际合作项目5项。在这些项目的大力支持下，实验室的应用基础研究和技术创新能力得到不断的提高，取得了一批高水平的研究成果，先后获得国家级奖励2项，省部级奖励10余项，发明专利30余项，发表论文1000余篇。在近20年的研究开发工作中，培养了一批技术骨干，积累了丰富的软件开发经验和大量的硬软件支撑条件。

华中科技大学模具技术国家重点实验室的主要成果包括：

1、快速成形系统及设备：包括LOM、SLS以及FDM三种成熟技术和批量化生产设备，金属板料无模成形技术及设备，可以实现快速制造以及反求制造。以上设备及技术获得国家发明奖及专利多项，并实现了完全市场化、产业化运作，已经在国内100余家企业以及高校得到实际应用，主要包括重庆建设集团、西北工业大学等。

2、模具企业管理信息化系统－eMan是专门针对模具企业管理特点所开发的专用系统，具备工时统计、模具进度实时监控及优化排程等突出功能，从而可以显著缩短模具制造周期，并为模具成本控制提供详实的数据。已经在国内几十家外资、国有、民营企业得到了成功实施应用，典型用户包括一汽模具、比亚迪集团、无锡国盛、贝尔罗斯、宁波双林、福建浔兴、广东科尔、滁州经纬等。

3、专用CAD系统定制开发，是专门面向不同企业的设计需求而定制开发，因此能够极大地提高企业的设计效率。实验室已与美国UGS公司，以及海尔、科龙、康佳、国盛等大型模具企业进行了卓有成效的合作开发。

4、新型模具材料如GM钢、5NiSCa钢等在国内企业广泛应用。另外，模具表面处理技术主要是激光表面强化技术和激光表面修复技术也实现了产业化。

5、塑料模CAD/CAE/CAM软件－HSCAE可以模拟塑料成形过程中的压力场、温度场及塑料三维流动填充，从而可以分析融合纹位置，并预测可能产生的翘曲、变形等表面缺陷。装机数达400余套，典型用户包括海尔、康佳等知名企业。

6、板料冲压成形快速分析软件－FASTAMP是板料成形过程模拟软件，能够预测板料成形过程中可能发生的破裂，起皱等冲压工艺设计问题，有效避免盲目投入模具生产可能造成的经济损失。系统已经在国内20余家企业及高校中得到了应用，主要用户包括东风汽车模具有限公司、中国航天三院等。

7、铸造模CAD/CAE/CAM软件－华铸CAE在150余家用户中推广应用，主要用户包括东风汽车公司铸造厂、一汽铸造一厂、哈尔滨爱迪压铸有限公司等企业。基金属陶瓷的制备及其刀具开发－该方法已获国家专利，刀具生产已实现批量化和产业化。模具表面激光强化与修复技术及装备－能够对模具型面进行微变形强化处理，对破损的模具型面进行快速修复。

实验室还能提供的其他科研成果及技术包括：锻压设备的改造；反求工程所需设备和软件系统；塑性成形新工艺及模具等。

近五年来，实验室始终坚持“开放、交流、联合、竞争”的指导思想，在科学研究、人才培养、学术交流、平台建设等方面开展了卓有成效的工作。承担了一批国家重大项目，取得了一批重大研究成果；引进、培养了一批拔尖优秀人才，优化了实验室队伍结构；开展了广泛深入的学术交流，扩大了实验室的影响；进一步完善了科研平台，支撑了实验室开展高水平的研究。近年来实验室累计承担了大量国家及省部级和横向科研课题，开展了卓有成效的研究工作。 实验室的科研成果在国内外具有重要的学术影响，推动了学科发展，引领了行业技术进步，并在国民经济和国防建设中发挥了重要的作用：

（1）在国内外具有重要的学术影响；

实验室近五年来共获得国家级奖励4项、省部级一等奖9项；快速成形领域的研究成果被两院院士评为2011年中国科技十大进展；注塑成形过程模拟技术的研究成果被佐治亚理工大学Cardorz教授评价为注塑成形技术发展史上的重要里程碑；冲压成形过程模拟技术的研究成果被国际领先的板料成形模拟软件公司ETA评价为国际领先，并被纳入DYNAFORM系统中在全球发布；实验室与国际领先的CAD/CAM公司Siemens PLM联合研制的连续模设计系统在全球销售千余套，用户遍及欧美、日本等发达国家和地区，在国际模具行业产生了重要的影响。近五年，实验室共发表SCI学术论文604篇，并被美国Las Alamos国家实验室、麻省理工学院、佐治亚理工大学、伦敦帝国理工大学等研究机构的学者SCI他引1500余次，SCI论文总数和SCI他引次数在国内外同类研究机构中名列前茅。其中，ESI（前1%）高被引论文7篇，ESI（前10%）高被引论文76篇，并有1篇论文被列为2011年中国百篇最具影响国际学术论文。

（2）理论与方法创新，推动学科发展

实验室近五年来，始终围绕成形过程数字化、快速成形技术、高性能材料制备等领域的前沿问题开展研究，通过理论和方法的创新，推动了学科的发展。

（3）技术突破，引领行业的技术进步

作为2011年的中国十大科技进展的 “世界最大激光快速制造装备”，引领了快速成形技术的发展方向，所开发的HRPS系列选择性激光烧结成形机，已成为相关行业应用的主流装备；研制出的注塑成形模拟软件华塑CAE、铸造成形模拟软件华铸CAE、板料成形模拟软件FASTAMP以及模具设计制造管理系列软件，已成为零部件成形制造和模具行业应用的主流软件，在推动行业技术进步方面发挥了重要的作用；提出的闭式模锻精确控制成形方法，使冷精锻成形精度达到了7级标准，提前10年实现了《中国机械工程技术路线图（2020-2030年）》（中国机械工程学会）中的规划目标；研制的智能化注塑机，引领了我国的高端注塑机装备由数控化向智能化发展。

（4）产学研合作，在国民经济和国防建设中发挥了重要作用

实验室的相关研究成果通过产学研合作的方式，已在国内1500多家企业、研究机构获得应用，取得了显著经济和社会效益，解决了一批国民经济和国防建设中的重大关键技术难题，在国民经济和国防建设中发挥了重要的作用。 2100433B

新型钎焊材料与技术国家重点实验室是国家重点实验室。

发展历史

2021年10月，河南16个国家重点实验室名单公布，该实验室在列。

一.福建省新材料制备与成形技术重点实验室概述

福建省新材料制备与成形技术重点实验室经过多年建设，以制约地方制造业尤其是装备制造业发展急需的新材料制备与先进成形技术作为研究对象，依托福建省模具技术开发基地、福建省模具工程技术研究中心等省级科研平台，通过校企合作，开展行业关键技术研究和共性技术推广，推动行业技术提升，取得显著成效，具有明显的特色和优势。

通过引进与培养，形成了以陈文哲教授为团队带头人的学术梯队，其中教授8人，副教授17人，高级工程师2人；具有博士学位的教师有23人。教师团队中，“闽江学者”特聘教授1人，享受国务院政府特殊津贴专家3人，福建省杰出科技人才、全国高等学校材料类专业教学指导委员会委员、材料物理与化学分指委副主任、福建省教学名师各1人，福建省“百千万人才工程”人选2人，福建省“新世纪优秀人才计划”人选2人。2012年本实验室团队获得福建省高等学校“新材料制备与先进成形技术”科技创新团队。

针对福建省装备制造业和新材料产业的发展需求，本实验室陆续承担了国家自然科学基金、福建省科技重大专项、福建省科技厅产学重大专项、福建省科技厅重点项目等纵向项目31项，在大型精密薄壁复杂模具、大中型装备关键零部件材料及其成形加工技术、新型有色金属材料、汽车钢化玻璃和包边玻璃成套装备、新型纳米复合材料的合成与应用等研究领域取得了显著的科研成果。2014年以来以第一或第二完成单位获福建省科技进步一等奖2项，三等奖1项。发表SCI收录的学术论文17篇，EI收录的学术论文1篇，获国家授权专利10项，技术转让6项，出版专著2部。

在海西经济区的建设中，注重加强与产业集群龙头企业的技术合作，如福耀玻璃、南平铝业、钜全活塞、乾达重工、莆田荣兴机械、福建兴航机械等，共同开展关键技术研究和共性技术推广，通过产学结合促进福建省特色产业集群的技术升级。

2018年度，立项的到校经费合计约530万元。获国家自然科学基金青年项目1项，获批准中央引导地方科技发展专项/省级重点项目1项，省科技厅高校产学合作项目2项，省自然科学基金面上项目2项，省科技厅一般项目1项，省科技厅引导性项目1项，省科技厅对外合作项目1项，省科技厅青年创新项目1项，省教育厅新世纪人才项目2项，省教育厅杰出青年项目2项，福州市科技局市校合作项目1项。同时积极参加国内外学术交流，2018年本重点实验室派出1位教师赴俄罗斯参加第13届先进材料超塑性成形国际会议，2位教师赴韩国济州岛参加“第2届高熵材料国际会议”，2位教师赴法国巴黎参加“先进材料加工与制造国际学术会议”国际会议；8位研究生参加了国内外学术会议，其中2位研究生赴韩国参加“第2届高熵材料国际会议”，并宣读论文；王卫国教授参加International Conference on Processing & Manufacturing of Advanced Materials，做了题为Grain boundary inter-connections in polycrystalline aluminum的邀请报告，并担任 Interfaces GB & Structural Character分会场主席。邀请了13名国内外知名学者来校进行学术讲座，包括中科院沈阳金属研究所马秀良研究员，美国卡耐基梅隆大学Gregory. S. Rohrer教授，美国密苏里科技大学周才智博士等。

二.福建省新材料制备与成形技术重点实验室主任简介

戴品强，教授，博士生导师。 1982 年参加工作， 1989年福州大学硕士研究生毕业，获得硕士学位，留校任教。2002 年浙江大学博士研究生毕业，获工学博士学位， 2004年破格晋升教授。 2005 年获博士生导师资格。现任福建工程学院科研处处长。从事形状记忆合金、材料力学行为、纳米金属材料、化学镀、复合镀等科研，主持完成福建省自然科学基金项目、产学合作重大专项、区域重大专项等省级科研项目。在国内外重要学术刊物发表论文 30 余篇。

三.福建省新材料制备与成形技术重点实验室主要研究方向及内容

1.材料成形技术。

带头人：王乾廷教授，福建省工程学院副校长，国务院政府特殊津贴专家；入选国家百千万人才工程，获得国家有突出贡献中青年专家荣誉称号；福建省级科技创新领军人才；福建省新材料制备与成形技术重点实验室副主任。

主要成员：陈鼎宁、王火生、马立安、林永南、黎文峰、林光磊、陈胤、梁卫抗

主要研究内容：材料成形工艺及模具新技术、成形过程模拟与仿真、精确成形制造技术、高分子材料加工技术等。

2.新材料制备及应用。

带头人：戴品强教授，博士生导师。福建工程学院研究生处处长，福建工程学院“苍霞杰出学者”。

主要成员：颜琦、李东南、方辉、叶晓云、郑婵、崔志香、花能斌、李巍

主要研究内容：纳米金属材料及其力学行为、高性能光电磁材料及应用、环保型有色金属材料、生物医学材料与仿生材料等。

3.材料表面与界面。

带头人：王卫国教授，博士生导师。福建工程学院学术委员会主任委员，福建省“闽江学者特聘教授”，享受国务院政府特殊津贴专家。多次获得国家自然科学基金项目资助。在Crystal Growth and Design，Scripta Materilia，Materials Science and Engineering A，Materials and Design，Materials Characterization, Journal of Materials Science，中国科学，物理学报，金属学报和稀有金属学报等国内外主流学术期刊上发表论文70多篇。

主要成员：常发、洪春福、吴玉萍、郭巧杭

主要研究内容：基于退火孪晶的晶界工程、晶界织构、界面结构与特性计算模拟、纳米表面技术、薄膜技术等。

4.节能环境材料。

带头人：刘心中教授，博士生导师。入选省“百千万人才工程”，享受国务院政府特殊津贴专家。

主要成员：蒋晓瑜

主要研究内容：本方向主要开展绿色节能建材、固体废弃物利用等研究。

四.福建省新材料制备与成形技术重点实验室已取得的主要研究成果

2018年重点实验室重大科研成果学术、技术水平情况如下：

①与福州钜全汽车配件有限公司、福州钜全金属工业有限公司、厦门理工学院等单位合作项目成果“薄壁高强铝合金活塞液态挤压铸造关键技术及应用”获得2018年度福建省科技进步一等奖（第一完成单位）。

②与福建南平铝业股份有限公司项目成果“大挤压比铝合金型材精密挤压成型模具关键技术及应用”获2018年度福建省科技进步奖二等奖（第二完成单位）。

2018年度重点实验室人员在在国内外学术期刊共发表学术论文31篇，其中SCI收录的学术论文20篇，其中1区论文4篇，申请专利26项，其中申请发明专利15项，实用新型专利11项。

五.福建省新材料制备与成形技术重点实验室在研的主要项目

1.大型磁控溅射高纯铝靶材的研究及产业化

项目负责人：陈钦忠、戴品强

主要合作单位：福建阿石创新材料股份有限公司

主要研究目标：开发尺寸在G5.5世代线以上溅射镀膜用高纯铝靶材，实现年新增产值2000万元。

主要研究内容：1）大尺寸高纯铝的轧制工艺、再结晶退火工艺及其与晶粒尺寸、晶粒尺寸均匀性和致密度的关系，获得高致密、晶粒尺寸细小均匀的高纯铝板。2）高纯铝靶材的绑定工艺。

2.两段一次联动智能型巨型农用子午线轮胎成型成套装备关键技术研发与应用

项目负责人：谢济兴、伊启中

主要合作单位：福建建阳龙翔科技开发有限公司

主要研究目标和内容：1）二段一次成型装备的传递接送模块研究。2）轮胎成型装备的智能柔性适应性系列技术。3）集成开发正包反包推包组合新技术、胎体自动化装卸技术、智能制造和测试技术

3.氟簇基金属有机框架材料设计合成与疏水亲油性能研究（国家自然科学基金青年项目）

项目负责人：张磊

主要研究目标：本项目研究目标为设计合成一类应用于油水分离的疏水性氟簇基 MOFs 材料， 建立和发展由金属氟簇节点构筑水稳定性好且疏水性 MOFs 材料的新方法。

主要研究内容：氟簇基 MOFs 材料的设计合成、氟簇基 MOFs 材料的结构表征和性能研究、氟簇基 MOFs 材料的疏水亲油性能及油水分离应用研究等。

青岛大学省部共建生物多糖纤维成形与生态纺织国家重点实验室

2018年10月16日，科技部、山东省人民政府、青岛市人民政府联合下发《关于批准建设省部共建生物多糖纤维成形与生态纺织国家重点实验室的通知》（国科发基〔2018〕223号），正式批准青岛大学建设省部共建生物多糖纤维成形与生态纺织国家重点实验室。该实验室的成功获批，实现了山东省省部共建国家重点实验室建设零的突破，标志着青岛大学在国家级科研创新平台建设方面取得重大突破。

齐鲁工业大学省部共建生物基材料与绿色造纸国家重点实验室

2018年10月16日，科技部、山东省人民政府联合下发《关于批准建设省部共建生物基材料与绿色造纸国家重点实验室的通知》（国科发基〔2018〕224号），正式批准齐鲁工业大学（山东省科学院）建设省部共建生物基材料与绿色造纸国家重点实验室。这标志着齐鲁工业大学（山东省科学院）在国家级科研平台建设方面取得新的突破，将对学校的双一流建设起到重要推动作用 。