国内主要科研院所简介及研究方向1017_科研院所及研究方向

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北京科技大学

北京科技大学现有1个国家科学中心（国家材料服役安全科学中心）(筹建中)，2个国家重点（专业）实验室，2个国家工程（技术）研究中心，2个国家科技基础条件平台，21个省、部级重点实验室、工程研究中心。特别是2007年，学校作为唯一一所教育部直属高校牵头承担了国家重大科技基础设施项目——重大工程材料服役安全研究评价设施，并负责筹建国家材料服役安全科学中心。

主要研究机构 ：

新金属材料国家重点实验室

主要的研究方向和侧重点：

新金属结构材料：主要研究方向为高性能结构金属间化合物、块体非晶及亚稳材料。

新金属功能材料：主要研究方向为稀土永磁材料、磁致伸缩材料、光电薄膜材料、纳米功能材料与器件、自旋电子材料。

新一代基础金属材料：主要研究方向为亚微米纳米复相钢、连铸连轧工艺控制技术、塑性加工过程模拟仿真、板成形理论与技术 ；第四代单晶高温合金、新一代钴基高温合金、金属材料的各向异性、金属及复合材料半固态加工、飞秒激光加工技术。

材料制备新技术与新工艺：主要研究方向为先进金属材料制备、成形和加工过程中组织性能精确控制技术；材料制备、成形与加工技术中关键工艺参数与材料结构组成、性能之间的内在关系； 工艺过程的模拟与实验分析。主要研究内容：1.喷射成形制备应用基础研究及新材料开发2.冷喷沉积成形技术应用基础研究3.高性能纳米晶材料与纳米涂层制备技术研究4.金属燃烧现象及耐热耐蚀材料研究5.铝、镁合金的先进制备成形技术研究与应用。

材料的计算机模拟与辅助设计：主要研究方向包括金属凝固过程计算模拟研究金属凝固过程中的传热、传质以及组织演化规律；材料与工艺的计算机辅助优化设计；显微组织及其演变过程的定量表征、建模与控制；高性能钢铁材料、粉末高温合金、生物医用材料的应用基础研究。

高效轧制国家工程研究中心

主要侧重于研究碳钢和有色金属热连轧电气控制系统，棒线材、型钢生产线建设、中厚板快冷装置等工程应用。北京钢铁研究总院

中国钢研是金属新材料的重要研发基地，是我国金属新材料及制品生产的领军企业。在功能材料、粉末冶金材料、难熔材料、高温合金、结构材料等领域拥有众多专有技术和产品，先后承担了冶金行业85%以上的关键金属新材料研制任务，自主建设了国内最大的非晶微晶合金生产基地、国内最大的药芯焊丝生产基地、国内最大的金刚石锯片出口基地、国内一流的高温合金及制品生产基地和十余条金属新材料产品生产线。

北京钢铁研究总院（中国钢研科技集团有限公司）2.1主要研究领域：

材料科学与工程：在结构材料、功能材料、高温合金、难熔合金、粉末冶金材料、生物医学工程材料等领域拥有众多专有技术和产品，先后承担了冶金行业85%以上的新材料研制任务，为我国“两弹一星”、神舟号飞船和冶金、能源、交通、机械、电子等国民经济建设研制并提供了大量关键新材料，作出了重要贡献。

冶金工艺工程：致力于工艺与工程技术研究的成果转化和系统集成，形成了独特具特色的工程承包与设计能力，涉及的领域有：炼钢、炼铁、连铸、压力加工、金属表面涂镀、铁合金以及大型非标设备设计制造等。其中：高炉喷煤、球团烧结、溅渣护炉、高效连铸、钢带热镀锌和彩色涂层等重大关键技术的开发推广，为行业技术进步做出了突出贡献。

信息化与自动化：作为冶金行业信息化与自动化技术研究的主力军、创新基地，涉及计算机应用、电气传动、仪器仪表等，在智能控制技术、现场总线技术、交流变频调速技术、大型液压伺服系统技术及缓冲技术等领域达到或接近国际领先水平。

分析测试：从事材料化学成分、金属物理、力学性能及无损探伤等项目的检测以及相关技术和仪器装备的研究。通过中国实验室认可委员会的认可审核，并与30多个国家实现了分析数据的有效互认。在复杂体系痕量分析、金属原位分析、冶金在线分析、状态分析、微观分析、力学性能分析、无损检测分析等领域的研究处于国际先进水平。

2.2主要产品及技术： 高温合金：建有国内最先进的高温合金母合金及精铸件生产基地，可提供K4002、K418、K423、K4169、K640、K438、K424、CoCrMo 等三十几个牌号的母合金及制品，可提供高温合金板材、棒材、丝材、带材及不同形状的构件。主要用途：航空航天等领域耐高温零部件。

焊接材料：药芯焊丝、特种焊接材料、堆焊材料、钎焊材料。药芯焊丝生产线目前产能达3万吨/年，产品已通过十个国家船级社认证。

非晶、纳米晶带材及铁芯：快速凝固铁基非晶和铁基纳米晶带材，各种变压器铁芯、电感铁芯及互感器铁芯，带材产能可达4万吨/年。

主要用途：配电变压器、中高压电力互感器、精密电流互感器、零序电流互感器、逆变电源变压器、电抗器以及共模电感等。

连铸技术与装备：中国钢研在“七五”、“八五”期间完成了我国第一台薄板坯连铸工业试验机组设计、安装和调试并获国家科技进步二等奖，“九五”期间完成了高效连铸技术开发并获国家科技进步二等奖。目前新建和改造的连铸机近200流，可承接高效连铸、近终形连铸、不锈钢连铸及合金钢连铸的设计及工程承包。

先进轧制技术与装备：可承接宽400～1780mm冷轧带钢、精密带钢以及高强度钢筋、冷轧带肋钢筋、离心铸造复合轧辊等生产线的设计、制造、安装调试及各种大型冷、热轧机的液压AGC改造项目。

冶金自动化系统：中国钢研作为冶金行业自动化与信息化技术研发的主力军，是国内实力最强的冶金自动化领域系统方案供应商。在大型热连轧、棒线材轧制、中厚板轧制等工艺自动化领域技术优势明显，在智能控制、大功率交流调速领域已达到国际先进水平，并与多家国外著名电气厂商建立了良好的伙伴关系，可为用户提供系统、先进、定制化、高性价比的工业自动化全面解决方案。

3东北大学

3.1 轧制技术及连轧自动化国家重点实验室

轧制技术及连轧自动化国家重点实验室简称RAL，前身是建于1950年代的东北工学院轧钢实验室，1989年得到世界银行的支持，踏上建设国家重点实验室之路。1995年通过国家验收，成为我国轧制技术及其自动化领域唯一的国家重点实验室。进入21世纪，RAL加快了发展步伐，规模扩大，水平提高，正在朝着成为本领域科研国家队的目标前进。

RAL积极组织、承担各类国家重大、重点研究开发项目，近年来承担多项863计划项目、973计划项目、国家自然科学基金项目、国家攻关计划项目等。近年获国家科技进步奖5项，国家技术发明奖1项，省部级科学技术奖36项，发表研究论文900多篇，出版论著30余部。正在申报发明专利 20余项，实用新型专利 10余项，已获授权专利31项。近年来取得的标志性研究成果主要有：

1)超级钢开发及其产业化：本研究得到国家973计划和863计划的支持。通过对热轧过程中组织性能演变和强化机理的研究、热模拟实验、实验室热轧实验和现场工业实验，开发出400－500MPa级超级钢，实现普碳钢强度翻番。获国家科技进步奖一等奖等多项奖励。到2005年已在我国推广超级钢400多万吨。

2)中厚板轧机核心轧制技术和关键设备研制：本研究得到国家发改委重大技术装备研制项目的支持。以首钢3500中厚板轧机工程为背景，开发和集成了一系列具有自主知识产权的关键技术，实现了中厚板轧制技术和重大装备的集成和集成基础上的创新，获国家科技进步奖二等奖等多项奖励，研究成果已经在国内外10多家中厚板厂得到推广应用。

3)系列实验设备的开发与研制：利用多学科交叉的优势，自主开发研制了系列研究设备。包括热模拟实验机，热轧实验轧机，冷轧实验轧机，控制冷却设备，退火模拟实验机等。RAL开发的一批实验设备已经用于宝钢，济钢，酒钢，鞍钢等企业的技术中心，为钢铁企业增添了强有力的实验研究手段。

4)智能轧制技术及应用：本研究结合宝钢等大型骨干钢铁企业的现场需求，从改进板带钢轧制过程软件入手，以刚塑性有限元、组织性能预测和人工智能技术为支撑，建立我国自己的连轧过程数模开发工具和模型参数调优工具，并形成具有特色的轧制过程优化与数模调优理论体系和实用方法，优化轧制过程，提高轧制产品的质量和产量。该项目获国家科技进步奖二等奖等多项奖励，相关成果已经在多家钢厂得到应用。

表1 国家级获奖成果（2003－2007）

序号 获奖项目名称

奖励类型及等级

时间

国家科技进步奖一１ 宝钢高等级汽车板品种、生产及使用技术研究

等奖

低碳铁素体/珠光体钢的超细晶强韧化与控２

制技术

等奖

国家技术发明奖二３ 提高C-Mn钢综合性能的组织控制与制造技术

等奖

国家科技进步奖二４ 国产1450热连轧关键技术及设备研究与应用

等奖

首钢3500mm中厚板轧机核心轧制技术和关键5 设备研制

等奖

国家科技进步奖二

2005 2006 2007

国家科技进步奖一

2004 2005 中科院沈阳金属研究所

中科院金属所以高性能金属材料、新型无机非金属材料和先进复合材料等为主要研究对象，面向国家战略需求和国家经济建设、面向世界科学发展前沿需要，有针对性地开展基础研究和应用研究，并注重科技成果的转化和产业化。基础研究方面拥有沈阳材料科学国家（联合）实验室和金属腐蚀与防护国家重点实验室，其中沈阳材料科学国家（联合）实验室是我国第一个研究类国家实验室；应用研究方面拥有沈阳先进材料研究发展中心、材料环境腐蚀研究中心；工程化研究方面拥有两个国家工程中心：高性能均质合金国家工程研究中心和国家金属腐蚀控制工程技术研究中心。

4.1沈阳材料科学国家（联合）实验室

沈阳材料科学国家（联合）实验室依托于中国科学院金属研究所，是我国第一个研究类国家实验室。2000年10月由国家科学技术部批准成立。2001年6月正式运行。主要从事材料科学基础和应用基础研究，研究领域涵盖材料的制备与加工、材料的结构表征、材料理论与计算模拟、材料的性能评价与使役行为等。实验室设有非平衡金属材料、高性能陶瓷材料、先进炭材料、磁性材料与磁学、微电子互连材料、固体原子像、材料疲劳与断裂、工程合金、材料加工模拟、催化材料10个研究部，1个公共技术服务部以及材料发展战略研究、材料基础数据和材料失效分析3个中心。4.2 沈阳先进材料研究发展中心

沈阳先进材料研究发展中心下设高温合金研究部、钛合金研究部、特殊环境材料研究部、精密棺材研究部、材料特种制备与加工研究部等8个研究部。

高温合金研究部： 高温合金研究部主要从事航空航天发动机用高温结构材料的合金设计、制备工艺、微观结构和使役性能等方面的研究工作，研究开发了K417、K417G、K438、K441、K640S、DZ17G、DZ38G、DZ125L、DZ40M、GH135、GH35A、GH761、DD8、DD98等一系列铸造、变形、定向凝固和单晶高温合金，以及真空精铸、定向凝固、单晶生长和电磁离心铸造等多种材料制备工艺，研究成果在航空、航天、舰船、能源和石化等领域广为应用。研究部以承担国家重大攻关项目为主体，保持基础理论和应用研究均衡发展。几十年来，有20多项研究成果荣获国家、中科院和省（部、委）级奖励。其中“某发动机涡轮空心叶片研制”项目荣获国家科技进步一等奖，“低偏析高温合金制备技术”项目荣获国际材料协会授予的“实用材料创新奖（Innovations in Real Materials Award）”。

主要研究方向：铸造高温合金（多晶铸造、定向凝固和单晶高温合金）、变形高温合金、Ni-Al系金属间化合物、外场作用凝固技术、高温合金纯净化冶炼技术、高温合金腐蚀与防护、材料制备计算机模拟。

钛合金研究部：钛合金研究部主要从事新型钛合金、钛铝系金属间化合物及钛基复合材料研制工作，重点开展计算模拟辅助、指导下的加工方法-显微组织-性能关系研究。目前涉及的工艺技术包括：洁净熔炼、无污染制粉、精密铸造、热模锻造以及棒线丝与板材制备。总体目标是通过发展成分设计-加工工艺控制-近净成形等环节整体优化的先进技术，不断提供满足应用要求的轻质高强耐用新材料。

主要研究方向：高温钛合金（研制能劬在600oC长期稳定使用的钛合金，以应用于航空发动机高压压气机部件）； 结构钛合金（重点发展具有高损伤容限的中强与高强钛合金，满足大型结构使用要求）；钛铝金属间化合物（致力于γ-钛铝和正交相合金及其复合材料的设计与加工制造）；形状记忆合金（在对热弹性马氏体与形状记忆效应深入研究基础上开发综合性能优异的管接头和其它智能器件）

5兰州理工大学 甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室

甘肃省有色金属重点实验室是甘肃省有色金属材料应用项目研究和攻关项目的主要承担单位。2003年至2008年期间，共承担完成国家级科研项目30项，省部级科学研究和开发项目112项，其中完成国家重大基础研究前期项目3项，国家“973”计划项目子课题1项，国家“863”计划新材料技术领域项目3项。

主要的研究方向：

5.1有色金属先进焊接技术：

a）有色金属焊接冶金过程理论研究与应用，活性化焊接理论及应用，搅拌摩擦焊过程力学信号的检测及流场研究，低热输入量超窄间隙焊接技术，激光-电弧复合焊接控制技术、大截面铝钢摩擦焊设备及工艺研究，铜钛大截面电阻钎焊设备及工艺研究，镍基高温合金焊接工艺研究等。

b）非晶、复合、粉体钎料的研发和钎焊机理的研究；旁路耦合电弧的机理及应用研究，多信息融合与解耦控制研究，焊接过程智能监测与智能控制；数字化控制的焊接电源及设备，冶金有色矿山用桁架成形及焊接自动化生产线等。

目前承担或新立的主要课题项目： a）国家自然科学基金：5项

焊剂带约束电弧行为及用于超窄间隙焊接的基础研究；旁路耦合电弧法实现高效MIG焊及其过程和参数模型研究；铝合金MIG焊多信息融合及多变量解耦控制模型研究；搅拌摩擦焊焊接过程的实时受力检测和热力耦合分析；基于4R的Cu-Al异种金属焊接接头再制造方法研究。

b）国家自然科学基金委对外交流与合作项目：1项 铝合金多弧旁路MIG焊过程模型研究。c）科技部“科技人员服务企业行动”项目：3项

圆筒印花镍网生产工艺关键技术研究；矿山支护用大网格不等径钢筋网架自动焊接生产线研制；轮胎生产X射线检验自动线核心器件开发。

d）中国科学院“西部之光”项目：1项 新型Co-Al-W合金激光熔覆层耐磨性能研究。e）甘肃省科技支撑计划-工业计划项目：2项

桁架自动成型及焊接生产线；航空锻铝结构件钎料的研制。5.2 有色金属先进成形技术 主要研究内容：

有色金属热型连铸技术及其设备研制开发，高纯单晶铜材料、单晶铜键和线材料开发，高铝青铜减摩模具与粉体涂层材料，Cu/Cu-Fe基金刚石复合材料及工磨具材料，高镍铬合金的特种成形技术。

5.3 有色金属结构-性能的计算模拟 主要研究内容：

a）有色金属材料成份和微观组织结构与材料变形、损伤及断裂行为之间的关系。

b）准静态和动态交变载荷下有色金属材料变形、损伤至断裂的规律、机理和宏（微）观物理力学模型。

c）结构材料在服役和成形过程中的变形、损伤演变、断裂的行为，成形过程变形及热循环对材料组织与性能的影响规律。

d）材料断裂宏微观过程数值模拟，微裂纹应力场强度因子各向异性问题，材料结构弱点及其特性理论。

e）新型不锈钢材料开发及其结构性能研究，铸造过程建模及CAE，铸造缺陷分析专家系统及人工神经网络模型。

f)新型980MPa高强钢焊接接头性能，断裂行为以及薄弱环节等的研究。目前承担或新立的主要课题项目： a）国家“863”军工专项子项目：1项 980 MPa级钢配套焊接材料。b）国家自然科学基金项目：4项

新型低碳马氏体高强钢在不同低温下解理断裂物理模型的研究；新型980MPa高强钢焊接接头异常断裂行为及增韧机理研究；微重力环境下Al-Cu-X多元合金凝固过程数值模拟及实验验证；aMnO3/SrMnO3超晶格界面局域晶格/电子结构不均匀性对其电磁性质的影响。

c）教育部博士学科点基金项目：2项

新型低碳马氏体高强钢在不同低温下解裂物理模型；多元多相合金凝固过程多相场法模型与计算方法及试验研究。

d）与北京航空材料研究院合作项目：2项

粉末高温合金损伤模拟与寿命预测；某型涂层失效模拟研究。e)与山西大同北方发动机研究所70所合作项目1项 增压涡轮材料铸造缺陷容限研究。