清华大学材料成型技术

清华大学材料成型技术XX,aclicktounlimitedpossibilities汇报人：XX目录01材料成型技术概述02清华大学研究方向03教学与人才培养04技术优势与特色05材料成型技术的挑战06案例分析与展望材料成型技术概述PARTONE技术定义与分类01技术定义通过工艺手段将原材料转化为特定形状、结构及性能产品的技术02技术分类按工艺分铸造、锻造等；按材料分金属、非金属成型发展历程从石器打磨到青铜铸造，奠定材料成型基础。古代起源激光快速成型等新技术涌现，推动材料成型革新。近现代飞跃应用领域应用于飞机机翼、火箭箱底等关键部件制造航空航天生产电路板、外壳等电子元件电子行业用于车身覆盖件、发动机部件等生产汽车制造010203清华大学研究方向PARTTWO主要研究领域涵盖热-力-组织多场耦合机理及多尺度全流程模拟仿真研究成形制造理论包括精密铸造、压力铸造及增材制造等先进成形技术研究成形方法及应用开展镁合金压铸装备开发及生物制造等新兴交叉方向研究典型装备与交叉研究成果展示实现氮化硅陶瓷室温塑性变形，强度与塑性同步提升。陶瓷材料突破燃烧驱动合成多孔Si3N4/SiC陶瓷，兼具力学与电磁波吸收性能。多孔陶瓷创新发明陶瓷胶态成型新工艺，推动高技术陶瓷产业升级。成型工艺革新与产业结合情况清华大学-浙江德清材料设计与产业创新联合研究中心，推动科研成果转化。校地协同创新材料学院与闵行区合作，加速材料领域创新项目落地，服务地方经济。产学研深度融合教学与人才培养PARTTHREE课程设置涵盖材料物理化学、材料科学基础等，奠定成分-结构-性能关系认知。基础理论模块01包含铸造、塑性成形、焊接技术等，强化热加工与先进成型核心技术。工艺实践模块02通过机械制图、CAD/CAM应用、模具设计等，提升工程实践与数字化设计能力。实践技能模块03实践教学方法通过实验课程，让学生亲手操作，加深对材料成型技术的理解。实验课程操作组织项目实践，模拟真实工作场景，提升学生解决实际问题的能力。项目实践训练人才培养成果教学平台建设建成2个国家级实验教学中心，获评2门国家级精品课程学生竞赛获奖全国大学生金相技能大赛获奖10余项，校级SRT获奖10余项教材与课程建设出版14本国家级规划教材，成立全国高校材料学科实验教学研究会技术优势与特色PARTFOUR核心技术介绍01多场耦合理论研究热-力-组织多场耦合机理，支撑精密铸造等工艺优化02增材制造突破金属3D打印匙孔气泡缺陷研究获突破，成果发表于《科学》03装备开发实力镁合金压铸装备、搅拌摩擦装备等关键装备系统开发能力强研究团队与平台团队含教授、研究员等23人，含杰青、长江学者等高层次人才。研究团队实力拥有先进成形制造教育部重点实验室等一流平台，支撑前沿研究。科研平台优势国际合作与交流成立国际联合研究中心，开展材料成型技术联合研究国际联合研究与麻省理工、剑桥等国际顶尖机构建立合作，共享前沿技术顶尖机构合作材料成型技术的挑战PARTFIVE当前面临的问题不同批次材料应力差异大，影响成形精度与稳定性。材料性能瓶颈材料成型过程能耗高，环境污染问题亟待解决。环保能耗压力高强板成形、复合零件成形等工艺难度大，效率待提升。工艺技术难点010203解决方案与展望引入AI、大数据优化工艺参数，开发环保材料，实现可持续生产。智能化与绿色化结合材料学、力学、计算机科学，突破传统技术瓶颈，提升成型精度与效率。多学科交叉融合未来发展趋势智能化转型01智能成型算法与AI缺陷检测技术普及，华为等企业缺口大，资深专家年薪超60万。绿色化发展02生物降解材料与低VOCs工艺兴起，PLA模压成型降解周期缩短至6个月。跨学科融合03材料科学结合计算机技术，数字孪生缩短模具开发周期50%，特斯拉等企业争抢复合型人才。案例分析与展望PARTSIX典型案例分析清华团队开发曲率梯度石墨烯结构，实现超高强度与精密成形，机械强度达200MPa。石墨烯结构铸造清华与苏黎世理工合作，利用柯肯达尔效应制备零收缩氧化铝陶瓷，抗压强度提升10倍。陶瓷烧结零收缩清华研发复合氮化硅陶瓷刀具，切削效率提升5倍，寿命延长数十倍，实现难加工材料高效加工。氮化硅刀具革新技术创新点低场驱动压电陶瓷清华大学研发新型PZT-PMN压电陶瓷，低电场下实现大应变，提升致动精度。纳米纤维高通量制备结合卡门涡街效应，开发无针头溶液气纺丝技术，实现纳米纤维宏量制备。复合材料成型创新提出SLS与PIP结合新方法，解决3D打印SiC陶瓷致密化难题，提升力学性能。未来发展方向研发智能骨科植入材料，结合仿真技术预测骨愈合过程，提升