根据《省科技厅关于2024年度江苏省科学技术奖提名工作的通知》(苏科资发〔2025〕90号)文件要求,现对我校申报项目进行公示:
项目名称:纤维-金属混杂结构的低成本一体化制造技术及应用
提名单位:江苏省复合材料学会
提名奖项类别及等级:科技进步奖、二等奖及以上
完成人:李华冠、潘蕾、林艳艳、李国铭、钱德洪、余彧、项俊贤、张浩然、孟宪虎、李田生
公示时间:2025年6月10日至2025年6月16日。
如若有异议,请在公示期内向校科协反映。提出异议的单位或个人,应以书面形式申诉具体的原由,并附有关证明材料及有效联系方式,否则不予受理。
地址:明故宫校区综合楼六楼615办公室
电话:025-84895802
附件:项目简介及主要知识产权和标准规范目录
南航科学技术协会
2025年6月10日
附件:
项目简介:
高性能防护结构是保障重大工程及装备在苛刻环境下有效防御、稳定服役的核心组件。随着国防安全、海洋强国等重大战略的推进,基于单一材料或采用外挂式防护技术,已无法满足野战工事、交通运载工具防护结构既要高效防护、长时服役,还需实现装备轻量化、机动化的要求。纤维-金属超混杂复合材料兼具抗疲劳、耐冲击、轻量化特征,具有突出的结构功能一体化优势,是高性能机动化防护结构的重要选材。
本项目面向高性能机动化超混杂防护结构,针对其承载理论及评价方法缺失导致重大工程和型号设计“不敢用”、异质材料变形特征差异大导致其复杂构件“难成形”等关键技术瓶颈,突破了苛刻防护条件下的设计及性能评价预测技术、界面高效调控技术、板/管复杂构件快速成形技术及装备。主要技术创新如下:
(1)建立了超混杂复合材料多场景、宽速域、多介质及其耦合冲击毁伤条件下的承载理论;发明了双梁层间剪切、单悬臂梁断裂韧性、防屈曲冲击后压缩等性能评价技术并标准化;开发了其综合性能预测专家系统,提出了基于多目标优化的材料与结构设计技术,突破了超混杂防护结构“可评价、可设计”瓶颈。
(2)提出了不同冲击防护条件下界面性能优化设计路径,提出了“金属表面结构跨尺度构筑+树脂链段有序设计”协同的界面调控新方法。突破了“机械活化-电化学响应”耦合、“等离子+超声辅助”表面处理技术,解决了热固性、热塑性两类基体超混杂复合材料界面高效粘接技术难题,实现了服役性能“可调控”。
(3)基于非协调变形理论的提出,提出了超混杂复合层板的制备-成形一体化,掌握了其实施复杂变形的新路径。突破了“湿法复合+渐进模压+原位固化”快速成形技术,并形成了“机器人辅助的高速混合喷射-快速转移-渐进热模压”数字化成形装备;发明了超混杂复合管温热内旋压成形技术,并形成了专有成形装备,解决了其复杂板/管构件“可制造”技术难题。
成果共获自主知识产权51项,其中牵头制定国家标准3项、团体标准1项,参与起草国家标准及国家军用标准3项,授权发明专利30件、软件著作权5项。出版学术专著2部,发表高水平SCI论文58篇。
技术产品已应用于机动化野战工事关键防护模块、战舰及潜艇等海工装备关键防护结构,并通过“军转民”实践,在新能源汽车动力电池防护系统中推广应用;新增销售26.8亿元,新增利润4.5亿元,新增就业人数725人。成果有效助力“奋斗号”、“潜龙”系列潜水器、XX2型、XX5型战舰研发制造,顺利保障了“联勤保障使命”等军演任务,为实施海洋强国战略提供了重要的技术保障,显著提升了我军防御工事的抗打击能力和机动部署效率,亦对超混杂复合材料在重大工程及装备上的应用起到重要推动作用。
主要知识产权和标准规范目录(见附表)
序号 | 知识产权类别 | 知识产权具体名称 | 国家 (地区) | 授权号 | 授权日期 | 证书编号 | 权利人 | 发明人 |
1 | 国家 标准 | 纤维金属层板弯曲性能试验方法 | 中国 | GB/T41049-2021 | 2022.07.01 | / | 南京航空航天大学、南京工程学院等 | 陶杰、李华冠、匡宁等 |
2 | 国家 标准 | 纤维金属层板 I 型断裂韧性 GIC 试验方法 | 中国 | GB/T41738-2022 | 2023.02.01 | / | 南京航空航天大学、南京工程学院等 | 陶杰、李华冠、王燕等 |
3 | 国家 标准 | 纤维金属层板短梁法测定层间剪切强度 | 中国 | GB/T35100-2018 | 2019.04.01 | / | 南京航空航天大学、江苏省产品质量监督检验研究院等 | 陶杰、李华冠、朱宇宏等 |
4 | 团体 标准 | 纤维金属层板冲击后压缩性能试验方法 | 中国 | T/JCMS0012-2025 | 2025.04.01 | / | 南京工程学院等 | 李华冠、项俊贤、林艳艳等 |
5 | 团体 标准 | 车辆用玻璃纤维-聚氨酯增强纸蜂窝夹层复合材料 | 中国 | T/JCMS0008-2023 | 2023.02.19 | / | 溧阳市山湖实业有限公司等 | 李国铭、闵金林、华雷等 |
6 | 发明 专利 | 一种超混杂层状复合结构及其制备方法 | 中国 | ZL201710894021.6 | 2020.08.28 | 3961654 | 南京工程学院 | 李华冠、陆一、孙邓辉等 |
7 | 发明 专利 | 一种纤维金属超混杂复合管的成形方法 | 中国 | ZL201710377285.4 | 2018.12.28 | 3198608 | 南京工程学院 | 李华冠、华小歌、孙邓辉等 |
8 | 发明 专利 | 一种纤维-金属超混杂复合层板机械喷丸成形及强化方法 | 中国 | ZL201710048763.7 | 2018.10.30 | 3127808 | 南京工程学院 | 李华冠、王章忠、陶杰等 |
9 | 发明 专利 | 一种超混杂复杂薄壁结构及其制备方法 | 中国 | ZL202110216413.3 | 2022.12.05 | 5724123 | 南京工程学院 | 李华冠、丁颖、李赵璇等 |
10 | 发明 专利 | 纤维-金属超混杂的薄壁结构制备方法、复合管成形方法及滚压成形装置 | 中国 | ZL202110479101.1 | 2021.08.10 |
| 南京工程学院 | 李华冠、丁颖、陈熹等 |