隨著航天航空、艦船、核工業和石油化工等行業的不斷發展，對難加工材料的需求日益增加，高溫合金和超高強度鋼等難加工材料的應用愈發廣泛。然而，這些材料在高速切削過程中面臨切削溫度高、切削力大、加工硬化嚴重以及刀具易磨損等問題，嚴重影響了加工效率和質量。

針對上述挑戰，西安工大學生團隊與相關國有企業和民營企業進行了廣泛交流和探討，并對市場現有刀具產品進行了深入調研與實驗測試。研究發現傳統硬質合金刀具硬度不足，超硬類刀具韌性不足，而涂層類刀具在切削時涂層易脫落，導致刀具迅速磨損，影響加工質量。相比之下，高熵陶瓷材料具有極高的硬度和較大的韌性調整空間，成為難加工材料高速切削的最佳選擇。然而，陶瓷材料的固有脆性導致其強度與韌性不足，尚無法直接應用到高速切削刀具領域。此外，高熵陶瓷材料制備工藝復雜，工藝參數調控困難，成為刀具應用發展的另一障礙。

為解決上述三大痛點，西安工大學生團隊歷經五年的技術積累，提出了高熵相強化和納米顆粒增韌相結合的陶瓷刀具創新技術，功夫不負有心人，最終成功設計并制備出一種兼具高硬度、高韌性和高強度的微納米復合高熵陶瓷刀具，并委托第三方對刀具材料進行了性能測試，硬度為24Gpa、抗彎強度為1100Mpa、斷裂韌性為12.0MPa·m1/2。該陶瓷刀具突破了陶瓷刀具硬度和強韌性難以兼顧的難題，能夠實現難加工材料的高效切削，極大地推動我國刀具技術的發展。

西安工大學生團隊隸屬于西安工業大學機電工程學院高效精密加工及數控刀具技術研究所，團隊成員主要由在讀博士、碩士和本科生組成，共計十人，在王東副教授的指導下先后參與教育廳項目2項、校企合作項目3項，發表SCI/EI論文10余篇，授權發明專利2項，獲批大學生創新創業訓練計劃項目2項，其中1項為國家級，1項為省級，成果推廣應用4項，并與西安晟博金屬材料科技有限公司簽署技術開發委托合同2項，其中一項獲西安市碑林區科學技術局成果轉化加速工程獎補資金。

2024年6月7日，西安工大學生團隊在第十二屆“挑戰杯”陜汽集團陜西省大學生創業計劃競賽中榮獲金獎。該團隊通過陶瓷刀具的創新，不僅提升了難加工材料的加工效率和質量，還推動了新質生產力的發展，展現了我國在高端制造領域的自主創新能力。這一成果有助于解決國內高溫合金和超高強度鋼等難加工材料切削中的技術瓶頸，為相關產業的發展提供了強有力的技術支撐。

西安工大學生團隊秉承不忘初心的理想信念，致力于打造屬于我國的中高端刀具產品。通過在陶瓷刀具領域的創新，他們解決了難加工材料切削用刀的“卡脖子”難題，極大地提高了加工效率和質量。這一創新不僅推動了高性能刀具產品的國產化進程，也為新質生產力的發展注入了強勁動力。團隊在不斷突破和創新中，為國家和相關產業的發展做出了積極而重要的貢獻。

此外，這一創新也得到了校內外專家的高度評價。西安工業大學機電工程學院黨委書記程新峰指出，該團隊的研究不僅在學術上具有重要意義，還為實際生產提供了切實可行的解決方案，充分體現了理論與實踐相結合的科研精神，科技創新是推動新質生產力的核心要素，學生團隊的努力和成就，讓我們看到了年輕學子在科技創新領域的無限潛力。

學生團隊的代表丁政偉表示：“我們在項目初期遇到了很多技術難題，但在王東老師的指導和團隊的共同努力下，最終克服了這些困難。未來，我們將繼續探索更多前沿技術，為推動新質生產力貢獻更多力量。”

這一創新成果的成功，不僅展示了西安工業大學在科研方面的實力，也為高校人才培養和社會服務提供了新的范例。

編輯：曉西