本网讯(通讯员:王刚)山东大学破岩金锋团队聚焦深地钻探与矿产开采核心装备瓶颈,致力于研发极端地质硬质合金刀具,以自主创新技术打破国外垄断,为国家深地能源安全与高端刀具国产化提供坚实支撑。

深地开发是保障国家能源安全的重要战略方向。我国万米深井钻探长期面临刀具磨损快、韧性不足、硬韧难以协同等难题,高端钻头依赖进口,工程效率低、成本高、事故频发。破岩金锋团队立足材料专业优势,历经30个月持续攻关,从陶瓷硬质相、金属粘结相和整体组织优化三大维度入手,突破多项关键技术。

团队创新提出金属粘结相纳米析出强化、复相层状增韧、微观梯度结构优化三大核心方案,通过成分调控、时效处理与渗氮工艺,实现刀具外硬内韧,大幅提升耐磨与抗冲击性能。经国家级检验中心验证,产品指标达到国际先进水平;模拟极端工况测试显示,耐磨寿命提升,抗冲击寿命大幅提升。
目前,成果已在大庆油田、泰山深地实验室、陕西赵家梁煤矿等场景试验应用。在煤矿开采中,刀具寿命近乎翻倍,能耗降低13%,单台采煤机年节电几万度,采掘速度与生产效率均大幅提高,经济与低碳效益显著。
项目已获得学生第一发明人专利、计算机软著多项证明,得到中科院、中南大学多位行业权威专家高度认可。
团队采用核心部件自产、整体刀具代工的模式推进产业化,计划融资启动规模化生产。未来,团队将进一步深化与中石油等企业合作,推动成果在深海钻探、军工航天等领域拓展应用。

破岩金锋团队以青春之力锻造深地“中国刃”,把科研成果写在祖国大地上,为破解深地工程难题、推动制造业升级、保障国家能源安全贡献山大力量。
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