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从锻刀技艺到铁空气电池:上善院以铁为笔绘就科研创新壮美画卷

时间:2026-04-08 05:54:25来源:互联网编辑:快讯

一把融合千年锻造智慧与现代科技精髓的刀具,在国际冶金材料学术盛会上惊艳亮相;一项突破传统储能技术瓶颈的铁-空气电池研发成果,为清洁能源转型注入新动能。上海大学(浙江)高端装备基础件材料研究院在传统工艺传承与前沿科技探索领域双线突破,以"铁"元素为核心构建起从基础研究到产业应用的创新生态链。

在矿物、金属与材料学会(TMS)主办的全球规模最大的冶金材料学术年会上,上海大学代表队携传统样式刀具首次参赛即斩获"工匠之选:历史考究与工艺"特别奖项。这支由高校师生组成的队伍,与来自26个国家的顶尖团队同台竞技,其作品采用团队自主研发的"欧冶一号"高碳马氏体不锈钢,通过多形合金化工艺突破了传统刀具"高硬度与韧性不可兼得"的技术困局。龙泉锻造大师郑国荣的工艺指导与现代冶金理论的深度融合,使这件作品成为展现中华文化与科技实力的独特载体。

该成果的取得源于持续三年的技术积淀。2024年,研究院联合阳江合金材料实验室等机构举办大云锻刀会,系统测试39种钢材的锻造性能,建立了涵盖材料特性、热处理工艺、成型技术的完整数据库。这种"以赛促研"的模式不仅为国际竞赛储备了技术方案,更开创了高校-科研机构-企业协同创新的新范式,使传统锻造技艺的传承获得现代科学体系的支撑。

在新能源领域,研究院牵头组建的跨学科团队攻克了铁-空气电池产业化关键技术。这种理论储能时长达百小时的新型电池体系,其成本仅为锂电池的十分之一,但面临铁负极腐蚀、空气电极催化效率低等世界性难题。研究团队通过构建"材料-界面-部件-系统"四级研发体系,创新采用涂膏式多孔电极设计提升反应活性面积,开发硫化物保护膜抑制析氢反应,研制出性能媲美贵金属的铁-氮-碳催化剂,最终成功组装出瓦级样机并实现稳定充放电循环。

这项突破性成果依托我国钢铁冶金产业优势,开辟了长时储能技术新路径。铁-空气电池使用的铁、空气等原材料储量丰富,水系电解质体系安全性高,特别适合构建新型电力系统所需的"压舱石"功能。随着样机验证的完成,该技术有望带动钢铁产业向高纯铁制备、电极材料加工等高端环节升级,形成千亿级绿色能源市场。

从锻刀场的火花到电池实验室的精密仪器,两个看似割裂的场景在材料科学创新中形成奇妙共振。研究院聚焦铁基材料的高纯化、高性能化方向,已构建起覆盖基础研究、中试放大、产业转化的完整创新链,在高强韧材料制备、绿色冶金工艺等领域达到国际先进水平,为高端装备制造、国防建设等领域提供了关键基础材料支撑。这种"顶天立地"的科研模式,正在重塑传统材料产业的创新格局。

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