第21屆普蘭西國(guó)際難熔金屬與硬質(zhì)合金會(huì)議21PlanseeSeminar)于2025年6月1日—6日在奧地利羅伊特(Reutte)成功舉辦。作為創(chuàng)立于1952年、每四年一次的專業(yè)學(xué)術(shù)盛會(huì),該會(huì)議長(zhǎng)期以來(lái)被譽(yù)為全球難熔金屬與硬質(zhì)合金領(lǐng)域乃至粉末冶金領(lǐng)域技術(shù)與科研工作者的交流平臺(tái),聚焦難熔金屬與硬質(zhì)合金材料領(lǐng)域的前沿創(chuàng)新與發(fā)展動(dòng)態(tài)。其以專業(yè)為核心的辦會(huì)宗旨、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的服務(wù)體系、開放融洽的交流氛圍以及獨(dú)樹一幟的文化底蘊(yùn),使其成為難熔金屬、硬質(zhì)合金及粉末冶金領(lǐng)域頗具吸引力和深遠(yuǎn)國(guó)際影響力的重要品牌會(huì)議,受到全球相關(guān)高校、研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)的高度重視。
第21屆普蘭西國(guó)際難熔金屬與硬質(zhì)合金會(huì)議正式注冊(cè)的共有30個(gè)國(guó)家529名專業(yè)人士,還有奧地利國(guó)內(nèi)及歐洲部分特邀人員參會(huì)。經(jīng)過(guò)自由投稿、學(xué)術(shù)委員會(huì)嚴(yán)格評(píng)審遴選,共有270余篇學(xué)術(shù)論文正式發(fā)表于會(huì)議文集,在這些論文中優(yōu)選確定大會(huì)報(bào)告3個(gè),口頭報(bào)告104個(gè),展報(bào)168個(gè)。參會(huì)人員中約60%來(lái)自國(guó)際企業(yè),約30%來(lái)自大學(xué),約10%來(lái)自各國(guó)研發(fā)機(jī)構(gòu)。我國(guó)相關(guān)領(lǐng)域共有80余位代表參會(huì),來(lái)自國(guó)內(nèi)企業(yè)的主要有株洲硬質(zhì)合金集團(tuán)有限公司、株洲鉆石切削刀具股份有限公司、廈門鎢業(yè)股份有限公司、廈門金鷺特種合金有限公司、西北有色金屬研究院、西部金屬材料股份有限公司、金堆城鉬業(yè)股份有限公司等,來(lái)自高校和研究機(jī)構(gòu)的主要有北京工業(yè)大學(xué)、中南大學(xué)、合肥工業(yè)大學(xué)、北京科技大學(xué)等。來(lái)自北京工業(yè)大學(xué)的宋曉艷教授作為大會(huì)中方聯(lián)絡(luò)人和學(xué)術(shù)委員會(huì)委員參會(huì)。
會(huì)議設(shè)置難熔金屬和硬質(zhì)合金兩大分會(huì)場(chǎng)。在難熔金屬中,錸(Re)是*后一種被發(fā)現(xiàn)的穩(wěn)定元素,也是鎢、鉬的重要合金元素,由于今年迎來(lái)了它的“100歲生日”,此次會(huì)議特別設(shè)置了以“元素錸”為主題的分會(huì)場(chǎng)。會(huì)議期間,我國(guó)參會(huì)代表共有1個(gè)大會(huì)報(bào)告、8個(gè)口頭報(bào)告和26個(gè)展報(bào)。北京工業(yè)大學(xué)宋曉艷教授受邀作大會(huì)開幕式報(bào)告(為三位大會(huì)報(bào)告人之一),在會(huì)上展示了近年來(lái)中國(guó)在硬質(zhì)合金基礎(chǔ)研究、創(chuàng)新技術(shù)開發(fā)、高端裝備研制、增材制造、以及人工智能輔助的新材料設(shè)計(jì)研發(fā)等領(lǐng)域取得的重要突破與先進(jìn)成果。與會(huì)國(guó)際同行對(duì)中國(guó)硬質(zhì)合金的快速發(fā)展給予高度評(píng)價(jià)。在各分會(huì)場(chǎng)報(bào)告和海報(bào)展示環(huán)節(jié),中國(guó)參會(huì)代表在硬質(zhì)合金與難熔金屬領(lǐng)域展示了各具特色的創(chuàng)新成果。在硬質(zhì)合金方向,通過(guò)局部應(yīng)變調(diào)控、熱振蕩壓力燒結(jié)等技術(shù)優(yōu)化材料力學(xué)性能,揭示了關(guān)鍵變形機(jī)制,并開發(fā)了無(wú)鈷/低鈷體系、梯度結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及金屬陶瓷增韌技術(shù)。在難熔金屬領(lǐng)域,成功研發(fā)核聚變關(guān)鍵材料,建立材料性能演化模型,突破廢料回收技術(shù),實(shí)現(xiàn)資源高效利用,同時(shí)解決特種合金焊接難題。在材料制備工藝方面,創(chuàng)新開發(fā)出多項(xiàng)增材制造與復(fù)合粉末制備技術(shù),顯著提升了材料綜合性能。在功能涂層與表面改性領(lǐng)域,設(shè)計(jì)了新型高性能涂層體系,開發(fā)出先進(jìn)制備工藝,并建立了涂層性能協(xié)同優(yōu)化機(jī)制。此外,突破異種材料連接技術(shù),闡明界面演變規(guī)律,提出了材料設(shè)計(jì)新準(zhǔn)則。研究還拓展至特種材料應(yīng)用,解析極端工況下材料失效模型,開展關(guān)鍵合金組織性能關(guān)聯(lián)研究。相關(guān)技術(shù)成果結(jié)合多尺度材料設(shè)計(jì)、智能制造理論與跨學(xué)科融合模式,為航空航天、核能裝備、精密加工等領(lǐng)域提供了關(guān)鍵材料解決方案,彰顯了我國(guó)在極端環(huán)境材料開發(fā)、智能化材料設(shè)計(jì)制造、資源循環(huán)利用等方面的先進(jìn)水平和在國(guó)際領(lǐng)域中占有的重要地位。
綜合大會(huì)報(bào)告、兩個(gè)分會(huì)場(chǎng)的口頭報(bào)告和大量展報(bào)的研究工作,此次會(huì)議展現(xiàn)的難熔金屬和硬質(zhì)合金國(guó)際領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和*新發(fā)展動(dòng)態(tài)歸納如下:
(1)通過(guò)成分設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)優(yōu)化實(shí)現(xiàn)材料性能突破性提升。
難熔金屬體系通過(guò)多元合金化策略及高熵合金化設(shè)計(jì),顯著增強(qiáng)高溫強(qiáng)度、抗氧化性及抗蠕變性能(例如,W-Re-HfC合金在2000oC下展現(xiàn)5.4小時(shí)長(zhǎng)效蠕變抗性);采用兩步燒結(jié)與納米粉末工藝制備得到高強(qiáng)度的超細(xì)晶鎢材料。硬質(zhì)合金領(lǐng)域,開發(fā)無(wú)鈷粘結(jié)劑(FeCr、Ni基或高熵合金)、優(yōu)化微結(jié)構(gòu)(晶粒尺寸、界面結(jié)構(gòu)、陶瓷晶內(nèi)結(jié)構(gòu)、梯度設(shè)計(jì)),有效提升了綜合力學(xué)性能,特別是WC-FeCr體系抗彎強(qiáng)度達(dá)到3950MPa。基于CoCrNi高熵合金粘結(jié)相的金屬陶瓷在1000oC測(cè)試條件展現(xiàn)出優(yōu)異的高溫承載能力。
(2)制備工藝技術(shù)革新取得重要進(jìn)展。
增材制造領(lǐng)域,激光/電子束粉末床熔融技術(shù)攻克了鎢鉬合金打印開裂難題,制備的Mo基合金熱拉伸強(qiáng)度達(dá)到傳統(tǒng)粉末冶金工藝水平;電子束熔融結(jié)合熱等靜壓后處理使Mo-Re合金強(qiáng)度大幅提升。模噴(MoldJet)與粘結(jié)劑噴射(BinderJet)成形技術(shù)分別實(shí)現(xiàn)高性能鎢基復(fù)合材料(密度98%、強(qiáng)度超900MPa)與硬質(zhì)合金復(fù)雜構(gòu)型近凈成形。涂層領(lǐng)域,低溫化學(xué)氣相沉積制備的α-Al2O3涂層硬度達(dá)到2700HV,能耗較傳統(tǒng)工藝降低40%;喂料粉末預(yù)合金化技術(shù)使WC基涂層耐磨、耐蝕性能大幅提升。
(3)材料技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景拓展與極端環(huán)境適配實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用突破。
在核聚變領(lǐng)域,碳摻雜鎢材料經(jīng)20MW/m2熱循環(huán)測(cè)試無(wú)裂紋產(chǎn)生,適配ITER裝置等離子體*壁材料要求;Ta-W基超高溫合金滿足1800oC燃?xì)廨啓C(jī)葉片服役需求。醫(yī)療領(lǐng)域,鉬合金可降解血管支架通過(guò)體內(nèi)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,其降解周期與血管修復(fù)進(jìn)程匹配。切削加工場(chǎng)景中,梯度結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的硬質(zhì)合金刀具使鈦合金高速切削壽命延長(zhǎng)2-3倍;Ti(C,N)基金屬陶瓷在700oC氧化環(huán)境中保持80%以上室溫硬度。極端應(yīng)用領(lǐng)域,3D打印鎢基復(fù)合材料成功應(yīng)用于輻射屏蔽構(gòu)件與動(dòng)能穿甲部件,無(wú)鈷合金在高沖擊工況下磨損率降低50%,展現(xiàn)出從深空極端環(huán)境到生物醫(yī)用場(chǎng)景的跨領(lǐng)域適配能力。
(4)難熔金屬和硬質(zhì)材料領(lǐng)域正向綠色化與智能化轉(zhuǎn)型。
回收技術(shù)方面,硬質(zhì)合金鋅擴(kuò)散工藝實(shí)現(xiàn)鎢、鈷高效高純回收,CO2排放減少20%;電化學(xué)拆解法避免酸堿污染,貴金屬回收率超90%。計(jì)算材料學(xué)與人工智能(AI)深度融合,熱力學(xué)模擬結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)加速無(wú)鈷金屬陶瓷成分設(shè)計(jì),數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)算法優(yōu)化粉末特性與燒結(jié)工藝。原位高溫壓縮、離子輻照模擬等極端環(huán)境測(cè)試揭示Re合金在1000oC下的晶界滑移機(jī)制及硼化物、碳化物在輻照下的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。跨學(xué)科融合推動(dòng)功能集成,如W-Cu層狀復(fù)合材料實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度與高導(dǎo)熱性協(xié)同,硬質(zhì)合金向“耐磨-導(dǎo)電-隔熱”多功能方向發(fā)展。材料科學(xué)與AI、核工程等領(lǐng)域結(jié)合,加速ITER裝置鎢部件等極端應(yīng)用落地。
第21屆普蘭西國(guó)際難熔金屬與硬質(zhì)合金會(huì)議(21PlanseeSeminar)展現(xiàn)了令人興奮的新材料、新技術(shù)、新應(yīng)用的發(fā)展,使國(guó)內(nèi)外領(lǐng)域同行對(duì)新時(shí)期難熔金屬與硬質(zhì)合金領(lǐng)域的快速發(fā)展充滿期待。
第22屆普蘭西難熔金屬與硬質(zhì)合金國(guó)際會(huì)議將于2029年6月3-8日在奧地利羅伊特召開。
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