在航空、航天、交通等高端装备制造领域，有“一克重就是一克金”的说法，材料越轻结构工作效能越高。目前国际通用的碳纤维复合材料可以显著提高装备性能，但加工过程极易产生损伤，制约其广泛应用。
2017年度国家技术发明一等奖授予大连理工大学贾振元团队，表彰其发明的“高性能碳纤维复合材料构件高质高效加工技术与装备”解决了碳纤维复合材料构件高质高效加工难题，将我国碳纤维复合材料构件加工技术水平推进到国际前沿。
航空、航天、交通等领域高端装备是国家制造水平和综合实力的集中体现，碳纤维增强树脂基复合材料可以为高端装备减重增效，具有非同寻常的战略意义。然而这种材料是典型的难加工材料，加工过程中极易产生毛刺、撕裂、分层等加工损伤，难以满足碳纤维复合材料构件的高性能要求，制约了这种高性能材料的推广应用，限制了装备性能的提升。
百上千次实验后，团队揭开了碳纤维复材去除机理和加工损伤形成机制，当力小且集中时，纤维易剪断且损伤小。通俗来说，10微米和30微米的切深相比，前者的小切深可减少纤维界面的开裂；而当刀具圆弧半径小于纤维半径时，纤维更容易被剪断而不是折断……
十几年来，团队在摸清机理后，提出了针对碳纤维复合材料加工的切削理论体系，实现了切削理论的源头创新。提出了“微元去除”和“反向剪切”加工损伤抑制原理，研制出三类9个系列制孔、铣削等系列加工工具。完全拥有自主知识产权的新工具，使碳纤维复合材料加工损伤由厘米量级减至0.1毫米以内，加工理论与技术进入国际领先水平。刀具寿命为进口产品的2-7倍，价格则降至1/6-1/4。 “微元去除” “反向剪切”等系列技术获多项发明专利。
经过10多年攻关，团队研发出13台套高性能碳纤维复合材料数控加工工艺装备，成为我国航空航天多个重点型号关键复合材料构件加工的唯一装备，实现了从无法加工或手工加工到低损伤数字化加工的跨越。成果已在航天一院、航天三院、中航工业、中国商飞等企业应用，突破了某新型航天装备舱段、某飞行器筒段、某系列直升机旋翼、某重型飞机调节板、大型客机机身筒段试验件、高铁车身试验件等关键复合材料构件高质高效加工难题，打破国外封锁。
资料来源：科技日报，央视
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