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科学研究

 山东理工大学激光高端制造研究中心主要研究方向包括激光与新材料、复合材料、生物材料及硬脆材料等相互作用的基础理论,激光材料加工工艺,多能场辅助级系统。研究中心集基础研究理论、关键技术开发和产业化的应用推广等功能于一体,致力于传统制造技术的改革和自主创新。

 具体研究内容主要有以下几个方面:

 1、激光微纳加工制造

 聚焦山东省提出的“高端装备产业”、“新一代信息技术”、“新材料”及“新能源”领域,利用激光微纳加工技术实现固态锂离子电池的阳极、新一代单光子探测器件、可穿戴设备的电极及新型纳米颗粒制备。飞秒超快瞬态监测技术应用于二维材料、光催化材料、纳米材料、表界面动力学、激发态动力学等领域,实现对材料荧光寿命测量、载流子、电子及微纳材料的光诱导动力学过程的精确测量。

 2、表面材料研究制造

 以国家战略和行业需求为导向,立足山东省和淄博市转型发展需求,重点研究复合型无机-有机纳米材料多功能表面涂层制备与涂装工艺基础理论、关键技术及高端装备的开发与产业化,促进传统制造业的转型升级。主要涉及溶胶凝胶涂层材料合成与应用、无机-有机复合纳米材料的制备方法与工艺、金属表面防腐、多功能表面涂层、功能表面微纳结构激光制造共性技术、功能性表面的改性/处理/数学模拟等。

 3、激光熔覆与焊接工艺制造

 围绕 “碳中和”、“绿色制造”和“循环经济”等可持续发展理念及其要求,聚焦于“新材料”、“高端产业装备”等科技领域,立足于汽车制造、航空航天、石油装备、船舶制造、工程机械与核电等战略行业的发展需求,重点研究激光熔覆/焊接成形的材料、工艺和基础理论,包括金属材料的激光熔覆工艺及原理、高性能激光熔覆/焊接材料的开发与应用、铝镁钛等轻金属的焊接技术、激光熔覆/焊接成形的模拟与仿真、激光熔覆/焊接再制造技术、激光熔覆/焊接成形的形性调控的机理及方法。

 4、复合制造与精密加工

 以激光加工、激光表面强化/改性研究为基础,引入磁场、电场、化学能、冲击能、超声振动等多种能量中的一种或几种,深入研究不同能量在激光加工和激光表面处理过程中对激光本身和被处理材料的微观组织和性能的影响机理,实现传统激光加工和激光表面处理难以完成的精密复杂加工或表面强化,形成适用于不同场合的多种复合加工制造工艺,进一步推进激光在不同工业领域的广泛应用。

 5、激光材料表面加工

 致力于基础理论研究、关键技术开发和产业化应用与推广,围绕激光冲击加工/强化、激光表面织构、激光重熔/熔覆等激光材料表面加工与改性技术,开展激光与材料相互作用过程中的力学、物理、化学等现象的基础理论与机理、计算模拟、过程监测等多学科交叉融合研究,探索激光参数与材料微观组织结构和性能之间的内在联系,实现材料功能性表面的可控制备与抗疲劳、耐磨损、耐腐蚀等表面性能的有效改善,进一步研发面向工业应用的激光材料表面加工先进技术与装备。

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