近年來，陜西黃金集團(tuán)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(yīng)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(xiàn)代工業(yè)發(fā)展所需的新型貴金屬催化劑開發(fā)，貴金屬材料制備領(lǐng)域關(guān)鍵成套設(shè)備開發(fā)，以及疑難復(fù)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，建立了一支專業(yè)結(jié)構(gòu)合理、技術(shù)特色鮮明的技術(shù)團(tuán)隊，推動企業(yè)技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級，對當(dāng)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(yǎng)建設(shè)創(chuàng)新型研發(fā)團(tuán)隊
西安匯創(chuàng)公司由陜西黃金集團(tuán)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(tuán)隊，現(xiàn)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(tuán)隊依托秦創(chuàng)原創(chuàng)新平臺，充分發(fā)揮高等院所的基礎(chǔ)研發(fā)能力和下游企業(yè)的生產(chǎn)、推廣能力，開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)共性問題，推動技術(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(bǔ)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，分工明確、精誠協(xié)作，深入開展貴金屬3D打印成型質(zhì)量與3D打印熱源參數(shù)、粉/絲材送進(jìn)參數(shù)和基材參數(shù)的影響規(guī)律，綜合考慮“光源—粉末/絲材—熔池—溫度場—流場”間多種因素的耦合影響，揭示成型過程成型缺陷的形成與演化規(guī)律，探索貴金屬3D打印工藝最佳參數(shù)窗口及相應(yīng)的后處理制度，實現(xiàn)貴金屬材料及器件3D打印的控形控性。同時，借助西安交通大學(xué)金屬材料強(qiáng)度國家重點實驗室平臺，瞄準(zhǔn)“卡脖子”關(guān)鍵技術(shù)，在微納尺度對材料成分、結(jié)構(gòu)進(jìn)行定量精確表征，揭示其物理機(jī)制，從而實現(xiàn)新材料的設(shè)計、制備以及對其宏觀性能的設(shè)計調(diào)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(fù)載技術(shù)，開發(fā)粒徑統(tǒng)一、高分散的模型載體，解決電極顆粒無序堆疊導(dǎo)致的傳質(zhì)阻塞問題，優(yōu)化平衡膜電極中水、氣傳輸特性，實現(xiàn)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(zhuǎn)化，打通與生產(chǎn)線的“最后一公里”
經(jīng)過三年的研究建設(shè)，團(tuán)隊目前形成成果并申請專利40余項，獲得專利授權(quán)18項，其中發(fā)明專利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(dá)到了國際領(lǐng)先水平，形成涵蓋“原料制備、結(jié)構(gòu)設(shè)計、補(bǔ)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)，實現(xiàn)復(fù)雜貴金屬構(gòu)件的3D打印穩(wěn)定成型?，F(xiàn)已完成日產(chǎn)10公斤的貴金屬增材制造的產(chǎn)線搭建，其中包含貴金屬粉體原料制產(chǎn)線、熱處理產(chǎn)線、表面精飾產(chǎn)線及產(chǎn)品檢驗測試中心，實現(xiàn)金、銀、鉑等貴金屬材料的直接3D打印成型，并結(jié)合陜西IP完成了20余款文創(chuàng)產(chǎn)品的開發(fā)。計劃于3年內(nèi)實現(xiàn)年產(chǎn)能1.3噸，年產(chǎn)值1.5億元，利潤總額2500萬元，建設(shè)產(chǎn)業(yè)化示范中試生產(chǎn)線，成熟后達(dá)到增材制造金基200kg/年，鉑基100kg/年，銀基1t/年的生產(chǎn)目標(biāo)。
此外，項目還開發(fā)了增材制造首飾相關(guān)網(wǎng)站，構(gòu)建新型消費生產(chǎn)模式，消費者可以通過網(wǎng)站來設(shè)計出個性化的首飾，并實現(xiàn)虛擬佩戴，在此期間可以與后臺設(shè)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(shè)計與增材制造技術(shù)，可直接實現(xiàn)立體成型，無需設(shè)計模具，可實現(xiàn)高度定制化，從而滿足個性化產(chǎn)品消費的需求。
激活創(chuàng)新澎湃動能，跑出科研“加速度”。下一步，團(tuán)隊將加快3D打印貴金屬材料產(chǎn)業(yè)向數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型升級，推動貴金屬個人消費“工業(yè)4.0+互聯(lián)網(wǎng)+個性化定制”新消費模式，滿足工業(yè)領(lǐng)域用貴金屬各種復(fù)雜構(gòu)件的精密制造及加工；以貴金屬增材制造技術(shù)為基礎(chǔ)，開發(fā)高效電催化材料，助力高效連續(xù)電解水制氫，并推動氫燃料電池、鋰離子動力電池等領(lǐng)域高質(zhì)量發(fā)展。