轨道交通装备制造是吉林省重要支柱产业之一。制动闸片、受电弓滑板和电触头是轨道交通装备的高端关键零部件，其对材料综合性能的要求非常苛刻，为了实现相应产品国产化和应用化，解决高端关键零部件基础材料“卡脖子”问题，长春工业大学高性能结构材料与创新设计团队自2010年先后与吉林华兴新材料科技有限公司、中车长春轨道客车股份有限公司、北京瑞斯福高新科技股份有限公司和吉林八方新材料科技有限公司合作开展校企联合研发工作。在粉末原料品质提升、复合粉末制备、复合材料设计与构型、专有工艺技术革新等方面取得了显著科技进步，创造性地解决了添加组元与铜基体界面结合差的技术难题，巧妙地设计出多尺度、多组元、构型化的组织结构，成功研制出高性能铜基粉末冶金复合材料系列产品并顺利实现了工业化生产，开发了高品质高性能粉末原料生产工艺技术。该技术荣获2023年度吉林省科技进步奖一等奖。

 

　　                                                          

图1 石墨/Cu“机械互锁”界面构型

 

　　                            

                                      图2 试制铜基摩擦片材料: (a)摩擦片宏观照片；（b）元素分布和金相组织

　　

                                                                         

                                                                               图3 指导企业中试生产

 

　　团队提出增强体、润滑相界面处理技术，纳米级石墨烯/铜复合粉体制备技术，高性能铜基复合材料关键制备技术，高品质金属粉末材料制备技术，旋转式还原粉生产工艺技术等五项创新性技术。研制出的高纯铁粉，超越国外垄断产品的性能指标；成功研制出高品质金属粉、复合粉等粉末原料制备技术及装备，开发的还原粉旋转式生产工艺技术，使窑内生产温度提高至1150℃，产能提高3倍，能耗降低 35%，获得吉林省产学研投资基金立项投资，总投入1.3亿元，建成国内首条生产示范线，近三年销售收入10余亿元。研究成果推动了我国轨道交通装备制造业的自主创新和关键零部件的技术升级，带动了行业发展。

　　先进复合材料是科学技术发展的标志和动力，国家尖端科学的不断进步对于制造材料的性能要求越来越高，先进复合材料的应用更加广泛。（科学技术奖励处）