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2012年国家科技奖中的三大光电技术

  附:航空高性能大型复杂整体构件激光直接制造技术研究进展     王华明

  高性能金属构件激光直接制造技术(Laser Direct Manufacturing LDM or Laser Additive Manufacturing LAM),以金属粉末为原料,通过高能激光逐层熔化沉积生长(“生长制造”或“增材制造”),直接从零件数字化模型一步实现大型复杂整体高性能金属构件的“近终成形”,与整体锻造等传统制造技术相比,具有(1)无需大型锻造工业装备、大型锻造模具及制坯模具制造、(2)高性能金属材料制备与大型复杂零件“近终成形”一体化、(3)构件综合力学性能优异、材料利用率高、加余量小、(4)制造周期短、成本低等独特优点,是一种“变革性”的短周期、低成本、数字化、精密成形技术,为飞机、发动机钛合金、超高强度钢、高温合金等高性能、难加工大型复杂整体关键构件的制造提供了新途径。

  本报告简要介绍飞机及发动机钛合金等大型复杂整体高性能结构件激光直接制造技术原理、技术特点和国内外研究现状,重点汇报北京航空航天大学在飞机、发动机钛合金、超高强度钢、高温合金等高性能难加工大型复杂整体构件激光直接制造技术研究及工程应用进展,评述和展望了钛合金等高性能金属大型复杂整体构件激光直接制造技术发展面临的技术挑战、关键科学问题和发展趋势。

  二、“硼酸盐激光自倍频晶体和小功率绿光激光器件商品化制备技术及应用”项目获国家技术发明二等奖

  1月18日,中共中央、国务院在北京隆重召开2012年度国家科学技术奖励大会。胡锦涛、习近平等党和国家领导人出席奖励大会并为获奖人员颁奖。山东大学晶体材料研究所王继扬教授完成的“硼酸盐激光自倍频晶体和小功率绿光激光器件商品化制备技术及应用”项目荣获国家技术发明二等奖。此外,山东大学作为合作单位获得一项国家科技进步二等奖。

  王继扬教授及其课题组在国家自然科学基金和“973”专项支持下,在蒋民华院士学术思想指导下,坚持复合功能晶体研究,与中科院理化所许祖彦院士课题组合作,突破传统思想,发现硼酸钙氧盐类晶体的最大有效非线性系数在非主平面方向。他通过对多种硼酸钙氧盐晶体生长和激光特性的筛选研究,发现硼酸钙氧钇钕晶体综合性能优良,具有实用化前景,通过产学研结合实现了激光自倍频晶体元件和激光自倍频绿光器件模组的商品化生产,根据市场需求开发了多种产品,并已获得广泛应用,在国际上首次实现了激光自倍频晶体及其器件的商品化,开辟了激光自倍频晶体与器件应用的商品化领域,创造了具有特色和优势的小功率绿光全固态激光器新品种,发展了激光自倍频功能复合模型,丰富了功能晶体学科,是复合功能晶体研究领域的重大突破。

王继扬教授

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