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中国领先世界的七大技术,你知道几个?

伴随着,中国科技的这一重大突破,宣告着,美元为霸权的石油时代,就此接近尾声!

一 、3D打印技术

一 、3D打印技术

就在昨天,央视传来了一个无比重大的消息,这是人类科技发展史上的里程碑式事件!

3D打印即快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。

3D打印即快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。

我国核聚变反应研究最具代表性的项目——大科学装置“人造太阳”,取得颠覆性的突破:热功率超过10兆瓦;等离子体储能增加到300千焦;等离子体中心电子温度首次达到1亿度。

3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,后逐渐用于一些产品的直接制造,已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工、汽车,航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。

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这些数据,不仅再次创造了世界记录;更意味着,中国已经具备了核聚变可控实际操作的基础。

2015年中船重工第705研究所在3D打印机技术领域取得重大突破,借助直接金属激光烧结快速成型技术实现了3D打印,成为继美国、德国的3D打印巨头之后,世界上第四家掌握该技术的企业。

3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,后逐渐用于一些产品的直接制造,已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工、汽车,航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。

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2016年华中科大机械学院张海鸥教授主导研发的一项金属3D打印技术“智能微铸锻”,在3D打印技术中加入了锻打技术,成功制造出世界首批3D打印锻件。

2015年中船重工第705研究所在3D打印机技术领域取得重大突破,借助直接金属激光烧结快速成型技术实现了3D打印,成为继美国、德国的3D打印巨头之后,世界上第四家掌握该技术的企业。

消息一经公布,立刻震动了全世界!没想到,这个困扰着世界科技界的世纪难题,被中国率先攻克了。

对此,专家们认为,该成果打破了3D打印行业存在的最大障碍,开启了人类实验室制造大型机械的历史,并将给全球机械制造业带来颠覆性创新。

2016年华中科大机械学院张海鸥教授主导研发的一项金属3D打印技术“智能微铸锻”,在3D打印技术中加入了锻打技术,成功制造出世界首批3D打印锻件。

然而,就是这样一个惊动世界的壮举,却在国内反响平平,甚至还有很多人表示,搞一些劳民伤财的科技有什么用?达到一亿度运行,又有什么意义,对普通老百姓有什么好处?

近年来,中国军事科技之所以突飞猛进,以先进战机为代表的各种尖端武器密集亮相,与中国掌握爆出了领先世界的3D打印技术有绝大关系。

对此,专家们认为,该成果打破了3D打印行业存在的最大障碍,开启了人类实验室制造大型机械的历史,并将给全球机械制造业带来颠覆性创新。

如果你这样认为,那就大错特错了。此次,人造太阳的重大技术突破,将对中国13亿人民带来,难以想象的大利好。

二 、激光制造技术

近年来,中国军事科技之所以突飞猛进,以先进战机为代表的各种尖端武器密集亮相,与中国掌握爆出了领先世界的3D打印技术有绝大关系。

氢弹的诞生,让人们看到了核聚变的巨大破坏力!然而,核聚变产生巨大破坏力的同时,也带来取之不尽用的巨量能源。也就是说,谁能掌控好核能源,谁有拥有新能源时代的话语权。

激光直接制造技术是20世纪90年代在快速成形技术的基础上,结合激光熔覆技术发展起来的一种无模快速制造技术。与立体光刻成形等只能进行有机材料成形的传统工艺不同,激光直接制造技术在对3D-CAD模型切片分层和截面填充以后,能够借助激光熔覆方法快速制造出致密的近净形金属零件。正是这种无可比拟的优势,使得激光直接技术在航空、航天、造船、模具等关乎国家竞争力的重要工业领域内具有极大的应用价值。

二 、激光制造技术

早在八十年前,世界顶级科学家们就首次提出核聚变理论,就曾设想:如果有一天,让核聚变远离战争的阴霾,大规模的应用到民用领域,仅仅只需要两个自然界中随处可见的轻核结合在一起,就能释放出超级能量,而且没有任何污染。

具体而言,激光直接制造技术可以应用的场合主要有:

激光直接制造技术是20世纪90年代在快速成形技术的基础上,结合激光熔覆技术发展起来的一种无模快速制造技术。与立体光刻成形等只能进行有机材料成形的传统工艺不同,激光直接制造技术在对3D-CAD模型切片分层和截面填充以后,能够借助激光熔覆方法快速制造出致密的近净形金属零件。正是这种无可比拟的优势,使得激光直接技术在航空、航天、造船、模具等关乎国家竞争力的重要工业领域内具有极大的应用价值。

为了让人类能够利用核聚变所带来的能源,当时的发达国家美欧日俄率先推出了 “
人造太阳 ” 。所谓的 “ 人造太阳 ” 其实就是一个可以控制核聚变的科技装置。

快速模具制造,特别是塑料注射成形用模具的制造;

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具体而言,激光直接制造技术可以应用的场合主要有:

要知道,核聚变物理反应的条件都极为苛刻,更不用说控制核聚变了!截止目前,这些发达国家的人造太阳装置,依旧不能达到平稳控制的条件。

航空、航天等武器装备领域内的高精复杂零件的快速制造和修复;

快速模具制造,特别是塑料注射成形用模具的制造;

然而今天,中国科学家用行动告诉了世界,中国人造太阳所达到的高度,已经无限接近聚变堆稳态运行模式所需要的全部物理条件。

梯度功能材料的设计与制造;

航空、航天等武器装备领域内的高精复杂零件的快速制造和修复;

人类利用核聚变能源,不再是一个遥不可及的梦想!中国将率先成为世界上第一个大规模应用核聚变能源的国家,13亿中国人民将成为率先受益的群体。

超硬、稀有金属材料的零件制造和修复;

梯度功能材料的设计与制造;

人造太阳的突破,对中国乃至世界的巨大影响力,远远不止于此。

高度/壁厚比大于10的薄壁零件的制造和修复,特别适用于涡轮发动机领域。

超硬、稀有金属材料的零件制造和修复;

众所周知,石油是当今世界最为珍贵的资源,几乎绝大部分的工业,都离不开石油,然而,中国却不是产油大国。

早在2000年前后,中航激光技术团队就已开始投入“3D激光焊接快速成型技术”研发,解决了多项世界技术难题、生产出结构复杂、尺寸达到4米量级、性能满足主承力结构要求的产品。目前,中国已具备了使用激光成形超过12平方米的复杂钛合金构件的技术和能力,成为目前世界上唯一掌握激光成形钛合金大型主承力构件制造、应用的国家。在解决了材料变形和缺陷控制的难题后,中国生产的钛合金结构部件迅速成为中国航空力量的一项独特优势,目前,中国先进战机上的钛合金构件所占比例已超过20%。

高度/壁厚比大于10的薄壁零件的制造和修复,特别适用于涡轮发动机领域。

随着经济的快速发展,中国对石油的需求量日益增多。近年来,更是超越了美国成为全球最大的石油进口国!仅仅2017年,石油消耗高达6.1亿吨,其中进口比例超过70%。

中国民用航空制造业也开始应用这一技术。在西北工业大学凝固技术国家重点实验室下设的激光制造工程中心,通过激光立体成型技术为将于2014年投产、2016年投入运营的国产客机C-919制造了钛合金翼梁,长度超过5米。除制造外,这些部件即使出现问题,也可以使用同样的技术进行修复,而无需重新制造,这将可以节省大量用于更换受损部件的费用。凭借激光钛合金成形技术,中国在航空材料科学领域第一次走在了世界先进水平的前列,正因为如此,今年1月18日,国务院向“飞机钛合金大型复杂整体构件激光成形技术”颁发国家技术发明奖一等奖。

早在2000年前后,中航激光技术团队就已开始投入“3D激光焊接快速成型技术”研发,解决了多项世界技术难题、生产出结构复杂、尺寸达到4米量级、性能满足主承力结构要求的产品。目前,中国已具备了使用激光成形超过12平方米的复杂钛合金构件的技术和能力,成为目前世界上唯一掌握激光成形钛合金大型主承力构件制造、应用的国家。在解决了材料变形和缺陷控制的难题后,中国生产的钛合金结构部件迅速成为中国航空力量的一项独特优势,目前,中国先进战机上的钛合金构件所占比例已超过20%。

按照目前的需求,截止到2030年,中国对石油的需求将高达8亿吨,进口比例将超过80%。

据介绍,中国激光制造技术的成功应该归功于29岁就成为中国科学院半导体所最年轻的研究员林学春及其于2005年带头创建的“全固态光源实验室”。在他的带领下,实验室克服重重困难,相继突破3kW、4kW、6kW和8kW激光输出。2008年,以林学春作为项目负责人承担的“863”重点项目“高功率5千瓦全固态激光器”的课题“高功率全固态激光器研究”通过了科技部专家组严格评估,这是我国首次研制成功的满足工业需求的5千瓦级全固态激光器,在打破国际禁运、实现激光先进制造装备工程化方面实现了重大突破。

中国民用航空制造业也开始应用这一技术。在西北工业大学凝固技术国家重点实验室下设的激光制造工程中心,通过激光立体成型技术为将于2014年投产、2016年投入运营的国产客机C-919制造了钛合金翼梁,长度超过5米。除制造外,这些部件即使出现问题,也可以使用同样的技术进行修复,而无需重新制造,这将可以节省大量用于更换受损部件的费用。凭借激光钛合金成形技术,中国在航空材料科学领域第一次走在了世界先进水平的前列,正因为如此,2013年1月18日,国务院向“飞机钛合金大型复杂整体构件激光成形技术”颁发国家技术发明奖一等奖。

进口规模如此之大,一旦发生短缺,对中国工业的重创,将难以估量。也就是说,倘若找不出可以代替石油的新能源,中国将一直受制于人!

三 、超级钢技术

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纵观所有的新能源技术,能够取代石油地位的唯有核聚变技术。这个被誉为直接开启第四次工业革命的新技术,不仅没有任何污染,而且所需要的材料也仅仅是海水里的氘、氚元素。

2012年我国的钢产量已经达到了7.16亿吨,产值超过3万亿元,只要把其中的超级钢比例提高1%,其带来的直接经济效益增量就会超过数十亿元。

据介绍,中国激光制造技术的成功应该归功于29岁就成为中国科学院半导体所最年轻的研究员林学春及其于2005年带头创建的“全固态光源实验室”。在他的带领下,实验室克服重重困难,相继突破3kW、4kW、6kW和8kW激光输出。2008年,以林学春作为项目负责人承担的“863”重点项目“高功率5千瓦全固态激光器”的课题“高功率全固态激光器研究”通过了科技部专家组严格评估,这是我国首次研制成功的满足工业需求的5千瓦级全固态激光器,在打破国际禁运、实现激光先进制造装备工程化方面实现了重大突破。