展示柜货号:未知 立足国家战略需求 创新金属复合材料——记潍坊科技学院新材料研
当今时代，人类科技水平迅猛发展，达到了前所未有的高度，而随着材料的日新月异，更新换代的步伐也逐渐加快。在这其中，利用复合技术或多种、化学、力学性能不同的金属在界面上实现冶金结合而形成的金属复合材料，以其极大地改善单一金属材料的热膨胀性、强度、断裂韧性、冲击韧性、耐磨损性、电性能、磁性能等诸多性能，被广泛应用于石油、化工、船舶、冶金、矿山、机械制造、电力、水利、交通、环保、压力容器制造、食品、酿造、制药等各种工业领域。
潍坊科技学院新材料研究院院长李强教授，是我国长期致力于金属复合材料领域的知名专家，他的主要研究方向是：凝固理论、节能轻量化设计、金属基复合材料设计与开发、金属表面工程技术与设备开发、材料仿真设计与优化。从业多年来，李强经过不断创新科研技术，研发出多种性能优异的金属复合材料的同时，并积极推动成果产业化应用，取得了显著的经济效益，为我国金属复合材料产业化发展战略做出了重大贡献。
我国于1981年启动金属基复合材料研究水上滑板车，经历艰难的起步阶段和初期工程验证阶段，进入新世纪以来，逐渐步入了普及与快速发展阶段，显著提升了重大装备的精度和效能，也为装备换代和技术升级提供了坚实保障。
2004年获得中国科学院金属研究所材料加工工程博士学位，并自2004年起于沈阳工业大学材料科学与工程学院任教；2008至2010年期间于北京有色金属研究总院材料科学与工程博士后流动站从事研究工作；2012年到2017的五年时间，李强远赴澳大利亚南昆士兰大学先进纤维材料国家工程中心从事研究工作；2018回国后，他先后至今担任潍坊科技学院机电信息学部主任、新材料研究院院长。
随着新一代装备技术的提升，对基础材料的性能要求愈来愈加苛刻。传统金属材料已不能满足要求模壳，金属基复合材料成为了不可替代的战略性新材料，其应用广度、发展速度和生产规模已成为衡量一个国家材料科技水平的重要标志之一。
早在2004年时，李强就承担了东北振兴老工业基地项目“装备制造业热加工产品的可视化信息关键技术的子课题——合金凝固组织演变”，随后又于2005年承担了辽宁省教育厅项目“三元合金凝固组织演变”。基于这两个项目，李强于2006年在国际首次发表了基于溶质扩散的多组元合金凝固组织与显微偏析演变模型，该模型无需相图计算软件便可直接进行计算微观组织演变、不同组元偏析和枝晶尖端半径等信息，该模型直接摆脱了多组元合金凝固组织演变和显微偏析完全依赖进口相图软件，对以往依赖计算相图来计算组织演变的研究人员而言具有极其重要的意义。该项成果已申请了国家发明专利（ZL 7．x），并在国内多个企业实施，形成了具有特殊性能和结构高端关键铝合金铸件的生产能力，满足了我国高端装备制造业对此类铸件的需求，为我国相关高端装备制造业的发展提供了技术支撑，该成果于2012年获得了中国机械工业科学技术奖二等奖。
2012年在澳大利亚南昆士兰大学期间，李强利用传热学原理，建立了一个串并联混合的传热模型，通过该传热模型，成功开发了一个孔隙率与导热率的理论关系模型，采用该导热率预测模型计算的导热率与实验测定的导热率偏差小于6％，成为国际首个高精度预测泡沫混凝土导热率模型，该成果已在国际刊物Journal of Sustainable Cement－Based Materials发表。
常年潜心专攻材料设计，李强利用国外尖端的设备和先进的技术，深深为自己打牢了科研基础，并深度融合产学研，推动科研成果产业化应用。2015年，他和团队与辽宁省鞍山市一家医疗器械公司签约160万技术服务，致力于制备镁合金血管支架。针对传统机械加工制备镁合金超薄壁管坯方法进行了替代式技术升级，他首先自制了一台三辊往复管轧机，通过三辊往复轧制和中间退火工艺，成功制备出壁厚0．2mm，长度超过120mm血管支架坯料，为高效制备镁合金血管支架开辟了一条新的途径。2019年针对血管支架的特性化需求，他申请并获批了潍坊市科技局项目“3D打印镁合金可降解血管支架研究”，在该项目中，他针对可降解血管支架关键的力学性能和延伸率性能指标方面，采用超细粉体3D打印技术制备，制备后的血管支架晶粒尺寸在5μm，其延伸率可达18．5％，大大超过传统镁合金性能，该成果于2020年获得了中国科技产业促进会特别贡献奖。
自2018年回国调入潍坊科技学院以来，李强快速组建了材料先进制备团队，逐步形成了轻质结构材料、先进储能、表面工程、高温合金和工程计算等研究方向。并利用省市课题，先后购置了价值1000余万元的科研设备，陆续申请了省市重点实验室：2019年获批潍坊市轻质材料先进制备与成型技术重点实验室；2021年获批潍坊市先进动力系统用热端材料及单晶部件制备重点实验室；2022年获批山东省农机装备用材料工程高校特色实验室环形腐蚀。硬性科研条件的提升，大大推动了李强和团队的研究进展。
2019年，由于二氧化硅基陶瓷型芯容易发生烧结变形及高温蠕变现象，致使陶瓷型芯成品的尺寸稳定性及性能稳定性较差，导致生产成本大幅度提高因此如何控制二氧化硅基陶瓷型芯形性稳定性是生产中急需解决的难题。在此项目中，李强带领团队针对陶瓷型芯实际应用中存在的问题，开展了型芯制备基础理论及应用研究工作，包括陶瓷粉料成分选择、成分配比、粉末粒度设计与级配调整预混料制备复合粉、分散剂调整粉料均匀性、烧结强化耦合工艺以及以上多因子对陶瓷型芯尺寸精度与力学性能及二者稳定性的影响关系等。经过团队攻坚克难、突破创新，相关工作形成了一系列独有工艺技术，制备的陶瓷型芯具有良好的综合性能：良好的抗冷热冲击能力，可满足从室温到1500℃以上的瞬时升温而不断裂、较高的抗弯强度可抵抗蜡模成型过程中蜡液的冲击、适当的热膨胀率使型芯与氧化铝模壳匹配良好、良好的化学脱除性可形成完整的气冷内腔、良好的抗蠕变性可抵抗陶瓷型芯变形等。该成果获得了2021年中国生产力促进中心创新发展二等奖。
如今，李强已在Journal of Material Science and Technology、Composite structure、《稀有金属材料与工程》等国内外学术期刊发表论文100余篇，其中SCI收录论文40余篇，授权发明专利20余项，编著著作3部。截至目前，他已主持和参与国家863计划、973计划、科技攻关计划、国家自然科学基金、国家博士后基金、辽宁省教育厅、潍坊市科技局、企业和大学研究所等研究课题40余项，科研成果投入实践应用，为相关产业发展起到了大大的推动作用。
初心易得，始终难守；不骛虚声，不驰空想。李强是一个实实在在做事的科研学者，他始终服务于国家需求，未来，他将继续勇攀科研高峰，研发更多创新成果，为材料强国、科技强国做出更大贡献。
