一把融合千年鍛造智慧與現代科技精髓的刀具,在國際冶金材料學術盛會上驚艷亮相;一項突破傳統儲能技術瓶頸的鐵-空氣電池研發成果,為清潔能源轉型注入新動能。上海大學(浙江)高端裝備基礎件材料研究院在傳統工藝傳承與前沿科技探索領域雙線突破,以"鐵"元素為核心構建起從基礎研究到產業應用的創新生態鏈。
在礦物、金屬與材料學會(TMS)主辦的全球規模最大的冶金材料學術年會上,上海大學代表隊攜傳統樣式刀具首次參賽即斬獲"工匠之選:歷史考究與工藝"特別獎項。這支由高校師生組成的隊伍,與來自26個國家的頂尖團隊同臺競技,其作品采用團隊自主研發的"歐冶一號"高碳馬氏體不銹鋼,通過多形合金化工藝突破了傳統刀具"高硬度與韌性不可兼得"的技術困局。龍泉鍛造大師鄭國榮的工藝指導與現代冶金理論的深度融合,使這件作品成為展現中華文化與科技實力的獨特載體。
該成果的取得源于持續三年的技術積淀。2024年,研究院聯合陽江合金材料實驗室等機構舉辦大云鍛刀會,系統測試39種鋼材的鍛造性能,建立了涵蓋材料特性、熱處理工藝、成型技術的完整數據庫。這種"以賽促研"的模式不僅為國際競賽儲備了技術方案,更開創了高校-科研機構-企業協同創新的新范式,使傳統鍛造技藝的傳承獲得現代科學體系的支撐。
在新能源領域,研究院牽頭組建的跨學科團隊攻克了鐵-空氣電池產業化關鍵技術。這種理論儲能時長達百小時的新型電池體系,其成本僅為鋰電池的十分之一,但面臨鐵負極腐蝕、空氣電極催化效率低等世界性難題。研究團隊通過構建"材料-界面-部件-系統"四級研發體系,創新采用涂膏式多孔電極設計提升反應活性面積,開發硫化物保護膜抑制析氫反應,研制出性能媲美貴金屬的鐵-氮-碳催化劑,最終成功組裝出瓦級樣機并實現穩定充放電循環。
這項突破性成果依托我國鋼鐵冶金產業優勢,開辟了長時儲能技術新路徑。鐵-空氣電池使用的鐵、空氣等原材料儲量豐富,水系電解質體系安全性高,特別適合構建新型電力系統所需的"壓艙石"功能。隨著樣機驗證的完成,該技術有望帶動鋼鐵產業向高純鐵制備、電極材料加工等高端環節升級,形成千億級綠色能源市場。
從鍛刀場的火花到電池實驗室的精密儀器,兩個看似割裂的場景在材料科學創新中形成奇妙共振。研究院聚焦鐵基材料的高純化、高性能化方向,已構建起覆蓋基礎研究、中試放大、產業轉化的完整創新鏈,在高強韌材料制備、綠色冶金工藝等領域達到國際先進水平,為高端裝備制造、國防建設等領域提供了關鍵基礎材料支撐。這種"頂天立地"的科研模式,正在重塑傳統材料產業的創新格局。











