核心技术 实验中心 技术服务

实验中心

发布时间:2021-04-01

       实验中心是助力研究院持续发展的技术支撑体系,是研究院重点建设的装备精良,运行高效的实验技术平台。通过仪器设备的公管共享,实现实验室的资源优化和交叉融合,服务于工程材料研发的设计—制备—评价—表征—性能—服役全过程,促进研究院综合科研能力提升,同时为工业界提供测试服务和产品升级解决方案,职责包括分析测试服务、设备维护、仪器功能开发、专业人员培训等。目标是建成仪器设备先进、实验技术精湛和管理科学的国际一流实验室。


       实验中心以应力工程为核心、中子技术应用为特色,结合数值模拟、微纳表征、应力分析及疲劳寿命评估等多种先进技术,为航空、航天、核电和高铁等国家重大装备和地方制造产业,提供国际顶尖的测试手段。




功能与服务

工程材料全流程制备技术创新:设计—制备—评价—表征—性能

定位: 高品质工程材料研发及检测实验室——技术先进,设备精良,服务专业,优质高效,将申请CMA/CNAS等实验室资质和NTC培训资质。

方向简介:核心技术——中子技术应用、应力工程中心


                工艺研发平台——数值模拟、增材制造、焊接与连接

                材料实验室——金相制样、微观表征、力学性能

应用领域:将优秀科研成果及先进技术手段,应用于航空、核电、汽车、模具等重点工程领域关键构件的新材料,新工艺研发。

主要功能:在工程材料全链条研发,包括设计—制备—评价—表征—性能—服役过程中,提供技术支撑和测试服务,以及专业培训。


实验室概况

· 中子技术应用实验室
研发中子衍射技术应力表征,中子成像材料内部结构缺陷表征,中子小角散射材料内部纳米尺寸结构表征,中子活化分析材料元素成分含量表征等专项技术,拓展中子技术在新材料设计和制备领域的应用。

主要设备:散裂中子工程材料衍射谱仪;力热加载样品环境装置:① 原位力学试验机、② 高温感应炉、③ 高温辐射炉、④ 低温装置;专用原位测试系统:① 原位3D打印测试设备、② 原位焊接试验设备、③ 原位腐蚀拉伸设备等


· 残余应力实验室
采用中子法、轮廓法、深孔法、柔度法和短波长XRD等特色残余应力测量技术以及爆炸处理、超声冲击和过载处理等残余应力控制技术,能够实现残余应力的“精准测量”、“精准预测”和“精准调控”。

主要设备:盲孔法应力检测仪、高精度电火花慢走丝切割(EDM、三坐标测量仪(CMM、便携式X射线应力测量系统、微型切割机、数字散斑应变测量系统等


· 微纳力学实验室
基于毫小及微纳米尺度的材料力学性能表征技术,通过跨尺度力学性能测量研究小试样尤其是材料表面和局部的变形机理以及温度、时间等关键量的影响,并在此基础上改进材料设计和工艺来提升关键部件的力学性能。

主要设备:激光扫描共聚焦显微镜、室温和高温纳米压痕仪、原子力显微镜、便携式微压痕仪、小冲杆试验机等


· 力学性能实验室
具备金属材料室高温条件下强度塑性、断裂韧度、持久蠕变、疲劳性能等测试能力,可用于选材设计、工艺优化及服役性能评价和寿命预测。

主要设备:电液伺服动态材料试验机、电子万能试验机、热机械疲劳试验系统、仪器化摆锤冲击试验机、电子蠕变试验机等


· 微观结构表征实验室
提供多种不同测试手段表征材料的微观结构单元(微区性能、晶粒、组织结构、晶体学特征、成分分布、原子构型等),可用于材料开发、工艺评价、失效分析及性能解析。

主要设备:金相样制备设备:① 真空封管机、② 司特尔Secotom-20切割机、③ 司特尔CitoPress-5热镶样机、④ 金相镶嵌机(冷镶)、⑤ 司特尔LaboForce-100磨抛机、⑥ 手动金相磨抛机、⑦ 标乐VibroMetTM 振动抛光机;透射电镜制样设备;司特尔Duramin-40显微硬度计;理光X射线衍射分析仪;蔡司金相显微镜;场发射扫描电子显微镜(含EDS+EBSD+高温拉伸台);聚焦离子束-扫描电子显微镜双束系统(FIB-SEM)(含EDS+EBSD);场发射透射电子显微镜等


· 增材制造实验室
高性能金属增材制造新型材料设计、打印工艺、组织表征、缺陷和应力检测以及服役性能评价一体化全流程研发平台。

主要设备:激光选区熔化(SLM)打印设备;同步送粉激光增材修复设备;电弧增材制造设备;真空扩散焊设备;制粉设备:① 放电等离子快速热压烧结炉、② 球磨机、③ 配粉环境箱;X射线衍射材料分析仪(XRD);多功能硬度计等


· 先进焊接实验室
具备焊接与连接领域先进方法、工艺和材料研究,焊接过程跟踪和焊后检测与修复等技术开发能力,针对焊接缺陷形成机理等科学问题展开深入研究。

· 数值模拟仿真实验室
从事工业领域中相关材料加工、装备制造及服役性能的数值模拟分析,涉及材料结构设计与优化、材料加工模拟与优化、材料组织与性能研究、数据库及计算软件开发等。

主要设备及软件:CEAM小型超算中心、先进PC工作站,以及CATIA、SolidWorks、JMatPro、ABAQUS、MATLAB、MS Visual StudioPython等软件

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