刑侦设备(“黑科技”变身警方破案“神器”！同济团队硬核突破“卡脖子”技术)
其他 | 2023年06月16日 | 阅读：228 | 评论：3
最近宣布的2020年
在上海市科学技术奖的名单上，
我校材料科学与工程学院
由陆伟教授领导
“高性能铁基纳米晶软磁材料和
装置关键技术开发与应用”项目
获科技进步一等奖。
团队成员
“和中国其他急需的核心技术一样，
高性能软磁材料和器件
我一直卡在脖子里，
陆伟教授的这项成就，
让中国的这个领域突然迎来春天，
我的心在飞翔，我做得很好。"
业内专家坦言。
高性能铁基纳米晶软磁材料和磁芯器件
什么是高性能软磁材料？陆伟的解释是指具有高饱和磁感应强度、高磁导率、低矫顽力、小损耗等优良特性的磁性材料。如果把磁性材料制成的环境比作一个操场，跑道线就像导磁率一样，软磁性的“软”就是跑道线之间的距离大，线细而直，磁力线很容易快速顺畅地通过。“我们的铁基软磁材料具有高磁导率、低矫顽力和低损耗，可用于变压器、电感器、滤波器、传感器和其他设备，以高效实现目标。”
陆伟接着说，由于软磁构造的跑道具有高磁导率，因此更有利于磁力取得好成绩。在磁场的作用下，磁力线会顺着我们建造的高导磁率的松散跑道。和电流一样，这是一个阻力小，障碍少的地方。我们研发的软磁材料，磁阻低，磁导率高，磁力线在软磁材料制成的运行圈内会变成“螺栓”，高速划出一个又一个美丽的弧线。
长期以来，铁基纳米软磁材料和器件因其优异的软磁性能，被广泛应用于公共安全和电力电子领域的中高频变压器、电磁兼容器件、电流互感器和磁传感器等。针对我国高性能软磁材料和器件长期依赖进口的现状，在自然科学基金等项目的支持下，陆伟研究组攻克了铁基软磁材料和器件研制中的多项关键技术难题，开发出一系列高性能铁基纳米软磁材料和器件，实现了高性能铁基纳米软磁材料和器件的批量生产和应用。
陆伟介绍，针对传统软磁磁芯器件性能单一、生产效率低、产品性能一致性差等关键问题，构建了多材料软磁材料的耦合技术，建立了利用吸热体降低磁芯本身温升的热处理技术，解决了磁芯器件性能单一、工艺能耗高、 产品性能一致性差，磁芯器件在热处理过程中实际温度突然升高，导致性能劣化，研制出一系列电磁特性优异的铁基软磁磁芯器件。 针对公共安全的重要需求，自主设计研发了铁基合金粉超音速雾化装置，建立了指纹显示用铁基磁性复合粉掺杂控制策略，解决了大规模制备高性能指纹显示用铁基磁粉的技术难题，开发了一系列高性能、低成本、适应性广的铁基磁性复合粉，并成功应用于不同刑侦现场的指纹痕迹显示。
用于指纹检测的铁基纳米软磁材料及指纹检测实例
“我们的工作主要体现软磁材料在电子设备、刑侦设备等领域的应用。”陆伟介绍，就像指纹提取一样，现在我们的产品可以一直清晰、完整、快速地提取出来。他还用跑道做比喻。指纹提取就像印在塑胶跑道上的跑鞋。我们的工作要求每一个足迹都清晰可辨，易于提取，这就需要我们在材料配比和合成工艺上下大功夫。通过一系列创新，我们在铁基纳米软磁材料粉末表面包覆了一层纳米厚度的涂层，从而充分实现了在刑侦现场勘查中提取指纹的愿望、可行性和可取性。
业内刑侦专家对这一成果赞不绝口:“这种铁基纳米软磁合金粉一刷性能优异；而且价格便宜，走到哪里都能马上看到。我们在不同刑侦现场的指纹采集都可以实现，破案率随着警察的内心渴望而大大提高。”
据了解，课题组的研究成果还体现在获得20项发明专利，发表40多篇高水平论文。
文:程
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