甘肃日报：一支“国家队”的地方实践 ——记兰州理工大学“省部共建国家重点实验室”

      甘肃日报讯（记者秦娜  实习生刘亦凡）我省是铝业大省，但电解铝是一项高能耗产业。目前正在中铝连城分公司进行中试的“大吨位电解铝阳极导杆旋转摩擦焊”技术及设备，却以焊接铝、钢两种完全不同的金属，提高阳极导杆导电性的方式，大幅度降低了电解铝的能耗。据估算，如果全国的电解铝行业都运用这一技术，一年能节约电费2.7亿元。
　　这项技术隶属于兰州理工大学“省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室”，是实验室立足科技创新和循环发展的众多研究成果之一。
　　实验室从筹备伊始就着眼于区域经济，结合我省有色金属富集的优势，在应用基础研究领域取得了丰硕成果，并成为我省有色金属行业发展的重要科技支撑。
　　7月下旬，记者走进实验室，探访这支“国家队”的地方实践之路。
　　 十年磨剑，终成 “国家队 ”
　　实验室坐落于兰州理工大学校园东南角，外观与一般教学楼并无二致，走进一看，才发现“别有洞天”。一层大厅的展柜内，摆放着各种研究成果的转化产品，航空、军工、民用无所不包，其中大部分已应用于生产。看记者对几瓶金属粉末好奇，实验室副主任石介绍说：“这些粉末虽然不起眼，但用我们的高压水(气)雾化技术喷涂在机械表面，就能有效解决磨损问题，延长机械寿命。”
　　一层的实验室俨然一间大型车间，搅拌摩擦焊机、镁合金半固态压铸机等十余台“大家伙”依次排开，前面摆放着对应的实验产品。虽然时在暑假，仍有学生用它们进行实验。
　　很难想象，这样一座气派的国家重点实验室起家于校属的材料科学与工程实验室。2003年1月，基于对有色金属行业战略发展的考虑，材料科学与工程实验室被正式升级为“甘肃省有色金属新材料重点实验室——省部共建国家重点实验室培育基地”，并于2013年底摘掉了“培育基地”的帽子，成为我省省属高校中首个获批的省部共建国家重点实验室。
　　相对于发达地区，地缘劣势是我省不能回避的现实。在由培育基地转型的过程中，实验室一直受到资金与人才匮乏的制约。“有一次我们带着国外引进的人才来实验室参观，结果一场沙尘暴就快把他们吓跑了。”石教授调侃道。
　　在国家、省上以及学校的全力支持下，实验室的硬件设施有了极大改善，基本满足了材料研究领域对基础设施的高水平要求。实验室还主动与沈阳金属所、清华大学等国内材料学科的顶尖院所、学校合作，在引进人才的同时，通过项目逐渐培养起了自己的团队。“从‘培育基地’到‘国家重点实验室’，我们走了10年，相比于同类实验室，我们的转型速度是比较慢的。”石说。然而十年磨一剑，目前实验室承担的国家级科研项目已由最初的几个增加到了几十个，累计获科研经费2亿元，近5年间15项科研成果获省部级科技奖励，并培养起结构合理、人才聚集的研究团队，某些领域的研究上已处于国际领先地位，成了名副其实的“国家队”。
　　 立足甘肃，做好资源优势文章
　　我国的有色金属生产以原材料生产为主，在先进加工与循环利用方面与国外有较大差距，无法满足高端装备制造对高性能有色金属产品的需求，也无法适应循环经济的发展趋势。
　　“甘肃是我国有色金属储备大省，研究解决好甘肃的问题，就是解决国家的问题。”石说。
　　针对甘肃的资源优势与产业劣势，实验室围绕镍钴新材料、铝镁轻金属、异种金属焊接、有色金属再利用四大研究方向，进行了一系列应用基础研究。
　　石举例说，我省镍加工行业大多停留在原材料加工阶段，实验室通过镍钴合金的纯净化冶炼、塑性加工等研究，提升镍的品质，形成具有高附加值的镍管等型材，从而延伸甘肃镍钴金属产业链，提高产品竞争力，降低企业受国际市场波动影响所产生的风险。
　　就铝行业而言，国内总体处于产能过盛状态，我省还存在铝产品附加值过低的问题。实验室通过半固态成型技术，在降低能耗的同时，获得更加致密的高端型材，这项技术已处于国内领先水平。
　　镁合金以其重量轻、强度高深受制造企业青睐，但不耐腐蚀性又制约了它的广泛应用。实验室运用微弧氧化等表面改性技术，在其表面形成一层“陶瓷膜”。目前，这一技术的单片处理能力已达到国内最大，并已被相关企业应用于镁合金摩托车轮毂的生产中。不久的将来，这种“完美”材料将大量用于汽车和高铁的制造。
　　“每一项研究都立足甘肃现实，每一项研究又面向未来，具有前瞻性。”石这样总结。凭借这一特色，实验室已在学界占有一席之地。
　　实验室正在开展的铜电解永久阴极板、镍渣贵金属回收、大容量储电电池、3D打印粉末等项目的研究，将为甘肃有色金属行业发展提供新的增长点。
　　 协同创新，开创产学研结合新模式
　　一个实验室如何支撑一个行业的发展？在10年的摸爬滚打中，实验室有了这样的答案：协同创新。
　　石介绍，多年来，实验室逐渐形成了校校联合、校所联合、校企联合的产学研结合的新模式，在解决科研难题的同时，做到了有的放矢，提高了科研效率和成果转化率。
　　2008年以来，实验室逐渐将视野拓宽到国际上，先后与俄罗斯国立工业大学、美国通用汽车公司、美国肯塔基大学、瑞典国家冶金研究院等十几个材料领域的知名研究机构和企业展开深入合作，并通过引入人才开展项目等方式，快速提升了实验室在镍钴新材料、钢钛、铝钛合金焊接技术等方面的研究能力。
　　在与企业的合作中，实验室并不坐等企业上门，而是紧抓金川、酒钢等龙头企业，通过定期走访等方式主动搜集科研信息，结合国家及甘肃省宏观产业政策，对共性问题进行立项研究，不仅为省内有色金属行业发展明确了方向，也促进了国内相关产业的发展。
　　2011年，实验室与金川集团联合建立了“镍钴金属新材料协同创新中心”，在为企业进行顶层设计的同时，将我省镍钴产业升级中遇到的重大问题分解后，联合国内外顶级科研力量逐个攻关。“通过协同创新，甘肃的问题就不再单靠自己解决，而是整合全国乃至全世界的力量来解决，效果可想而知。”石说。