为推动青年学子的科技创新成果向现实生产力转化，参与解决“卡脖子”问题，近日，“挑战杯”竞赛组委会首次举办“揭榜挂帅”专项赛。在此次“挑战杯”竞赛“揭榜挂帅”专项赛“高效率球形钛合金粉末制备新原理新工艺研究”竞赛上，我院学子提交的作品“精益‘球’精——可控等离子体法制备高纯钛合金粉末研究”荣获全国一等奖，“超高转速——高进给速率等离子旋转电极雾化制备TC4超细粉末技术开发”荣获全国二等奖。

获奖作品简介

作品名称：精益“球”精——可控等离子体法制备高纯钛合金粉末研究

获奖等级：全国一等奖

所在学院：冶金工程学院

指导教师：张兵、蔡军

团队成员：马艳恒、郝朋程、徐依、陈乐、王俣豪、张志娟、赵田丽、党晓晗、王建平、祁凯

项目简介：粉体是3D打印的关键与核心，3D打印构件的性能是由其粉末的微观组织和结构决定的。高端粉体的便捷获取是3D打印行业蓬勃发展的保证。粉末的氧含量、球形度、粒度、松装密度等均会影响3D打印件的质量。目前钛及钛合金粉末和发展钛及钛合金的近净成形技术对钛工业来说具有重要的意义。针对钛合金粉末易氧化、生产成本偏高，能耗大、操作步骤多等难点，本团队利用可控等离子体关键制备技术自主研发制粉设备，实现全氢气氛有效除氧，关键参数达到可控，制备出高性能球形钛合金粉末，同时也实现制备不同种类、不同粒度的金属粉末，解决了高性能球形粉末在制备上的“卡脖子”技术，打破了国外的技术垄断，实现了国产化。

可控等离子体设备原理图

设备现场图

团队介绍：团队成员均隶属于西安建筑科技大学功能材料加工国家地方联合工程研究中心。目前，中心拥有教授4名，副教授3名，师资博士后2名，博士生10名，硕士研究生40余人。团队长期从事超细晶材料制备、先进复合材料制备技术、先进连接技术、粉末冶金技术研发与新材料制备、精密合金材料研发与先进加工技术等方面研究。目前，团队承担国家级项目15项，省部级项目20余项，横向项目30余项；先后荣获省部级科学技术一等奖6项；在国内外等期刊发表学术论文200余篇，其中150余篇被SCI检索；主编教材6部；授权发明专利100余项。

作品名称：超高转速——高进给速率等离子旋转电极雾化制备TC4超细粉末技术开发

获奖等级：全国二等奖

所在学院：冶金工程学院

指导教师：刘世锋、王建勇

团队成员：李云哲、刘瑶珊、刘雨萌、齐山权、李鹏江、魏钢、刘伟、韩李雄

项目简介：金属3D打印技术是通过CAD设计，采用材料逐层累加的方法制造实体零件的技术，相对于传统的材料去除(切削加工)技术，是一种“自下而上”材料累加的制造方法。金属粉末作为原材料是金属3D打印发展中非常关键的一环，针对目前等离子旋转电极雾化法制粉过程中转速低、粉末粒度大和效率低等问题，本项目通过优化设计现有电极结构，探究等离子体电弧电流、电极棒转速与进给速率之间的相互耦合机制，建立粉末尺寸分布与球化模型，揭示球化机理，探索工艺参数对粉末粒径分布影响规律，为低成本高效率高品质TC4钛合金粉末制备提供重要的技术支撑。

团队研发高质量3D打印用金属球形粉末

项目实施技术路线图

团队介绍：西安建筑科技大学粉末冶金与增材制造研究所目前有教授3名，副教授2名，博士后3名，博士、硕士研究生20余人。团队长期从事粉末冶金及3D打印用铁基材料球形粉末体系设计开发、成形机理及可控制备技术研究和增材制造成形基础理论、成形工艺、组织性能调控以及装备研发。团队目前承担国家级自然科学基金项目5项，陕西省科技厅/教育厅/西安市科技局项目15余项，横向项目30余项。先后获得中国金属学会冶金青年科技奖，陕西冶金技术奖，陕西冶金青年科技等，发表SCI论文100余篇，授权国家发明专利20余项，出版教材3部，培养研究生20余人。

未来，学院将继续联动有关单位，以“挑战杯”“互联网+”等竞赛为实践抓手，在全院范围内大力营造人人参与的创新创业文化氛围，进一步培养学生创新意识，提高学生创新能力，为学校创新创业教育和“双一流”建设做出贡献。