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新型金屬材料全球頂尖實驗室
新型金屬材料全球頂尖實驗室理財周報材料科學實驗室研究員 張偉賢/撰述傳統的金屬材料歷史源遠流長。在我國古代，一種新型金屬材料的出現往往是一個新時代開啟的標志，如石器時代後，出現瞭銅器時代、鐵器時代。在當代社會，金屬材料不僅在日常生活中隨處可見，先進金屬材料更是汽車、軍事、航空航天、3D打印等高端領域中扮演著極其重要的角色。目前全球新型金屬材料的研究，特種金屬功能材料和高端金屬結構材料是兩大主流方向。我國新材料產業“十二五”規劃也將這兩種材料作為重點發展方向。總體而言，金屬材料領域全球范圍內研究實力較為均勻。美國、歐洲並駕齊驅，其中美國在軍事、航空航天領域更為出色，德國、英國等歐洲國傢作為老牌工業強國，同樣掌握著話語權。此外，歐洲還在3D打印領域占據先機。中國、日韓等亞太地區則迎頭趕上。目前，我國的3D打印鈦合金大型零件研究已經走在世界最前沿，日本則在核電用鋼的研究方面一枝獨秀。美國實驗室美國是傳統的軍事、航空航天和汽車工業強國，其在金屬材料的研究優勢也主要體現在這幾個領域。在國傢實驗室方面，除瞭世界鼎鼎有名的橡樹嶺國傢實驗室、勞倫斯伯克利國傢實驗室、阿貢國傢實驗室、國傢航空航天局（NASA）設有專門的研究金屬材料團隊之外，還有一些並不耳熟能詳但是在高端金屬研究領域極具地位的研究所，其中包括美國金屬加工技術國傢中心（NCEMT）、美國國傢增材制造創新研究所。其中，美國國傢增材制造創新研究所成立於2012年10月，是美國為瞭鞏固其在3D打印領域的優勢而成立的。目前該研究所至少擁有85傢公司、13所研究型大學、9個社區學院和18個非營利機構，成員組織機構龐大。美國大學對金屬材料的研究以基礎研究為主，主要分成兩大類：一類是麻省理工學院、西北大學、加州大學聖芭芭拉分校、伊利諾伊大學香檳分校、斯坦福大學、康奈爾大學、哈佛大學、賓夕法尼亞大學等傳統的材料科學工程研究頂尖院校，這些著名高校在金屬材料這個分支的研究實力都比較強。日前，來自麻省理工學院的材料工程系的邁克爾·戴姆克維茲教授和研究生徐國強在一項金屬特性實驗中意外發現受損的金屬也具有自我修復的功能，並通過計算機模型重現瞭這一修復機制。這一發現，意味著可以自我修復的金屬材料的面世已經指日可待。另一類是康涅狄格大學、密歇根理工大學、田納西大學、奧本大學、新墨西哥礦業技術學院、密蘇裡大學-羅拉分校、普渡大學、凱斯西儲大學、密歇根州立大學、伍斯特理工學院等一些材料科學總體排名略差的大學，但這些學校在金屬材料領域的研究並不比MIT等名校遜色。在公司研究室方面，最為典型的代表無疑是波音公司和通用電氣公司。其中，通用電氣全球研發中心下面專門設有一個增材制造實驗室，團隊有600名工程師，其目標則是在2020年之前制造出10萬個增材零件，利用增材制造的產品讓每個飛機引擎減少1000磅。目前，通用電氣公司使用瞭超過300件的3D打印器材。歐日韓實驗室歐洲作為現代工業革命的發源地，在金屬材料的研究和發展方面一直走在世界前沿。大學實驗室方面，英國的曼徹斯特大學冶金系、伯明翰大學冶金和材料分校、劍橋大學材料科學和冶金系、諾丁漢大學和巴斯大學等都是在全球范圍較早進行金屬材料研究的院校。在德國大學中，埃爾蘭根-紐倫堡大學和拜羅伊特大學金屬材料系是這一領域最傑出的代表。其中，埃爾蘭根-紐倫堡大學是一所建立於1742年的綜合性大學，該校材料學科是第一批進入德國優勢學科建設領域，設有金屬材料加工研究所、特種金屬材料研究所、金屬科學與技術研究所等。此外，奧地裡萊奧本大學物理冶金和材料測試系、瑞典皇傢技術學院材料科學與工程系、俄羅斯莫斯科國立鋼鐵合金學院冶金系、芬蘭赫爾辛基理工大學物理冶金和材料科學實驗室等在金屬材料的研究上也比較突出。日本在金屬材料方面的研究優勢則主要體現在汽車工業和核電用鋼方面。東京大學材料科學與冶金系、大阪大學工程系、京都大學鋼鐵研究所、日本東北大學等在金屬材料方面的研究比較出色。其中，日本東北大學的金屬材料學世界排名第一，附屬的金屬材料研究所始建於1916年4月，該研究所先後有兩位金屬材料領域的科學傢獲得諾貝爾獎，分別是1987年開發掃描隧道顯微鏡的海因裡奇·羅雷爾和2007年發現巨磁電阻效應皮特·克魯伯格。在國傢實驗室方面，德國的馬普協會和弗勞恩霍夫協會、法國國傢科學研究中心、瑞典金屬研究所、荷蘭金屬研究所、英國國傢物理實驗室以及日本國立材料研究所等金屬材料研究都比較出名。公司實驗室方面，作為汽車工業大國的德國、日本和韓國，大眾、寶馬、奔馳、保時捷、豐田、本田、日產、現代等汽車公司都有自己的材料實驗室，這些公司對金屬零部件各項指標檢測和質量認證要求近乎苛刻。當然還有空中客車公司。這是在超大型客機的研發上目前唯一能和美國波音公司競爭的企業。中國實驗室中國對傳統金屬材料的研發已有數千年歷史，在新型金屬材料方面自然沒有被落下。在國內，金屬材料研究領域最權威的機構是中科院金屬所。中科院金屬所主要的六大科研機構全面覆蓋新型金屬材料，包括沈陽材料科學國傢(聯合)實驗室、金屬腐蝕與防護國傢重點實驗室、沈陽先進材料研究發展中心、材料環境腐蝕研究中心、國傢金屬腐蝕控制工程技術研究中心、高性能均質合金國傢工程研究中心。大學實驗室方面，目前在國內研究新型金屬材料的高校主要的有清華大學、上海交通大學、西北工業大學和華南理工大學。其中，華南理工大學國傢金屬材料近凈成形工程技術研究中心和國傢人體組織功能重建工程技術研究中心都屬於國傢工程技術研究中心。公司實驗室方面，鋼鐵科技領域的安泰科技(000969,股吧)、稀土研發領域的包鋼稀土(600111,股吧)、半導體研發領域的路明科技以及高品質特殊鋼領域的中聯重科(000157,股吧)研發能力具有代表性。
新聞來源http://news.hexun.com/2013-11-04/房貸試算表159330589.html
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