近年來(lái)，陜西黃金集團西安匯創(chuàng )公司與西安交通大學(xué)共建的貴金屬3D打印及催化研究與應用“科學(xué)家+工程師”隊伍，致力于貴金屬材料領(lǐng)域的原創(chuàng )性技術(shù)研發(fā)和集成，項目涉及國家安全和現代工業(yè)發(fā)展所需的新型貴金屬催化劑開(kāi)發(fā)，貴金屬材料制備領(lǐng)域關(guān)鍵成套設備開(kāi)發(fā)，以及疑難復雜物料中貴金屬綜合回收關(guān)鍵技術(shù)研究。項目研究方向著(zhù)力配套陜西省軍工、航天航空、電子信息和新能源領(lǐng)域的重大需求，形成一系列科技創(chuàng )新成果，建立了一支專(zhuān)業(yè)結構合理、技術(shù)特色鮮明的技術(shù)團隊，推動(dòng)企業(yè)技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級，對當下我省加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力起到積極作用。
人才引育、聯(lián)合培養建設創(chuàng )新型研發(fā)團隊
西安匯創(chuàng )公司由陜西黃金集團發(fā)起組建，是省級制造業(yè)創(chuàng )新中心“陜西省貴金屬材料創(chuàng )新中心”的主體依托單位。西安匯創(chuàng )公司積極開(kāi)展與科研院所間的“產(chǎn)學(xué)研用”項目合作，采用“聘用+合作”的方式引入西安交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院的陳凱教授等六人教師團隊，現已匯聚西安交通大學(xué)教授3人（2人次入選“國家青年千人”計劃，1人次入選“陜西省青年千人”計劃）、副教授1人，講師2人，西安匯創(chuàng )公司正高級工程師1人，高級工程師3人，工程師4人，助理工程師2人。
團隊依托秦創(chuàng )原創(chuàng )新平臺，充分發(fā)揮高等院所的基礎研發(fā)能力和下游企業(yè)的生產(chǎn)、推廣能力，開(kāi)展與貴金屬材料上中下游企業(yè)及研究院所間的協(xié)同創(chuàng )新和技術(shù)孵化工作，力爭解決行業(yè)共性問(wèn)題，推動(dòng)技術(shù)成果熟化、產(chǎn)業(yè)化，促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。
聯(lián)合共建、優(yōu)勢互補攻關(guān)“卡脖子”技術(shù)難題
隊伍成員發(fā)揮各自所學(xué)所長(cháng)，分工明確、精誠協(xié)作，深入開(kāi)展貴金屬3D打印成型質(zhì)量與3D打印熱源參數、粉/絲材送進(jìn)參數和基材參數的影響規律，綜合考慮“光源—粉末/絲材—熔池—溫度場(chǎng)—流場(chǎng)”間多種因素的耦合影響，揭示成型過(guò)程成型缺陷的形成與演化規律，探索貴金屬3D打印工藝最佳參數窗口及相應的后處理制度，實(shí)現貴金屬材料及器件3D打印的控形控性。同時(shí)，借助西安交通大學(xué)金屬材料強度國家重點(diǎn)實(shí)驗室平臺，瞄準“卡脖子”關(guān)鍵技術(shù)，在微納尺度對材料成分、結構進(jìn)行定量精確表征，揭示其物理機制，從而實(shí)現新材料的設計、制備以及對其宏觀(guān)性能的設計調控。針對質(zhì)子交換膜燃料電池電堆壽命差、成本高的關(guān)鍵問(wèn)題，研究了低載量貴金屬催化劑以及非貴金屬單原子耦合Pt合金的催化劑制備，突破高度分散的單原子和小納米尺度合金的負載技術(shù)，開(kāi)發(fā)粒徑統一、高分散的模型載體，解決電極顆粒無(wú)序堆疊導致的傳質(zhì)阻塞問(wèn)題，優(yōu)化平衡膜電極中水、氣傳輸特性，實(shí)現Pt基催化劑在質(zhì)子交換膜燃料電池高效工作。
產(chǎn)學(xué)研用、科技轉化，打通與生產(chǎn)線(xiàn)的“最后一公里”
經(jīng)過(guò)三年的研究建設，團隊目前形成成果并申請專(zhuān)利40余項，獲得專(zhuān)利授權18項，其中發(fā)明專(zhuān)利10項。在貴金屬增材制造領(lǐng)域，原創(chuàng )性的光固化成型技術(shù)已經(jīng)達到了國際領(lǐng)先水平，形成涵蓋“原料制備、結構設計、補償算法、打印工藝、熱處理制度、表面處理”的全鏈條新工藝技術(shù)，實(shí)現復雜貴金屬構件的3D打印穩定成型?，F已完成日產(chǎn)10公斤的貴金屬增材制造的產(chǎn)線(xiàn)搭建，其中包含貴金屬粉體原料制產(chǎn)線(xiàn)、熱處理產(chǎn)線(xiàn)、表面精飾產(chǎn)線(xiàn)及產(chǎn)品檢驗測試中心，實(shí)現金、銀、鉑等貴金屬材料的直接3D打印成型，并結合陜西IP完成了20余款文創(chuàng )產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)。計劃于3年內實(shí)現年產(chǎn)能1.3噸，年產(chǎn)值1.5億元，利潤總額2500萬(wàn)元，建設產(chǎn)業(yè)化示范中試生產(chǎn)線(xiàn)，成熟后達到增材制造金基200kg/年，鉑基100kg/年，銀基1t/年的生產(chǎn)目標。
此外，項目還開(kāi)發(fā)了增材制造首飾相關(guān)網(wǎng)站，構建新型消費生產(chǎn)模式，消費者可以通過(guò)網(wǎng)站來(lái)設計出個(gè)性化的首飾，并實(shí)現虛擬佩戴，在此期間可以與后臺設計師聯(lián)系進(jìn)行修改，使消費者可以直接定制到自己心儀的產(chǎn)品。借助三維設計與增材制造技術(shù)，可直接實(shí)現立體成型，無(wú)需設計模具，可實(shí)現高度定制化，從而滿(mǎn)足個(gè)性化產(chǎn)品消費的需求。
激活創(chuàng )新澎湃動(dòng)能，跑出科研“加速度”。下一步，團隊將加快3D打印貴金屬材料產(chǎn)業(yè)向數字化、智能化轉型升級，推動(dòng)貴金屬個(gè)人消費“工業(yè)4.0+互聯(lián)網(wǎng)+個(gè)性化定制”新消費模式，滿(mǎn)足工業(yè)領(lǐng)域用貴金屬各種復雜構件的精密制造及加工；以貴金屬增材制造技術(shù)為基礎，開(kāi)發(fā)高效電催化材料，助力高效連續電解水制氫，并推動(dòng)氫燃料電池、鋰離子動(dòng)力電池等領(lǐng)域高質(zhì)量發(fā)展。