近年來，陜西黃金集團西安匯創(chuàng)公司與西安交通大學共建的貴金屬3D打印及催化研究與應用“科學家+工程師”隊伍，致力于貴金屬材料領域的原創(chuàng)性技術研發(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)，貴金屬材料制備領域關鍵成套設備開發(fā)，以及疑難復雜物料中貴金屬綜合回收關鍵技術研究。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)結構合理、技術特色鮮明的技術團隊，推動企業(yè)技術進步和產(chǎn)業(yè)升級，對當下我省加快發(fā)展新質生產(chǎn)力起到積極作用。
人才引育、聯(lián)合培養(yǎng)建設創(chuàng)新型研發(fā)團隊
西安匯創(chuàng)公司由陜西黃金集團發(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)學研用”項目合作，采用“聘用+合作”的方式引入西安交通大學材料科學與工程學院的陳凱教授等六人教師團隊，現(xiàn)已匯聚西安交通大學教授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。
團隊依托秦創(chuàng)原創(chuàng)新平臺，充分發(fā)揮高等院所的基礎研發(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)新和技術孵化工作，力爭解決行業(yè)共性問題，推動技術成果熟化、產(chǎn)業(yè)化，促進相關產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。
聯(lián)合共建、優(yōu)勢互補攻關“卡脖子”技術難題
隊伍成員發(fā)揮各自所學所長，分工明確、精誠協(xié)作，深入開展貴金屬3D打印成型質量與3D打印熱源參數(shù)、粉/絲材送進參數(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，借助西安交通大學金屬材料強度國家重點實驗室平臺，瞄準“卡脖子”關鍵技術，在微納尺度對材料成分、結構進行定量精確表征，揭示其物理機制，從而實現(xiàn)新材料的設計、制備以及對其宏觀性能的設計調控。針對質子交換膜燃料電池電堆壽命差、成本高的關鍵問題，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載技術，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致的傳質阻塞問題，優(yōu)化平衡膜電極中水、氣傳輸特性，實現(xiàn)Pt基催化劑在質子交換膜燃料電池高效工作。
產(chǎn)學研用、科技轉化，打通與生產(chǎn)線的“最后一公里”
經(jīng)過三年的研究建設，團隊目前形成成果并申請專利40余項，獲得專利授權18項，其中發(fā)明專利10項。在貴金屬增材制造領域，原創(chuàng)性的光固化成型技術已經(jīng)達到了國際領先水平，形成涵蓋“原料制備、結構設計、補償算法、打印工藝、熱處理制度、表面處理”的全鏈條新工藝技術，實現(xiàn)復雜貴金屬構件的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，建設產(chǎn)業(yè)化示范中試生產(chǎn)線，成熟后達到增材制造金基200kg/年，鉑基100kg/年，銀基1t/年的生產(chǎn)目標。
此外，項目還開發(fā)了增材制造首飾相關網(wǎng)站，構建新型消費生產(chǎn)模式，消費者可以通過網(wǎng)站來設計出個性化的首飾，并實現(xiàn)虛擬佩戴，在此期間可以與后臺設計師聯(lián)系進行修改，使消費者可以直接定制到自己心儀的產(chǎn)品。借助三維設計與增材制造技術，可直接實現(xiàn)立體成型，無需設計模具，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)領域用貴金屬各種復雜構件的精密制造及加工；以貴金屬增材制造技術為基礎，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域高質量發(fā)展。