11月2日，央视综合频道CCTV-1《中华考工记· 新材料篇》开播，上海大学材料科学与工程学院董瀚、王林军教授领衔的超纯铁和百年钢轨成果在节目中精彩呈现，材料学院刘腾轼老师受邀为主讲嘉宾。《中华考工记》是由工业和信息化部与中央广播电视总台央视综合频道联合打造的首档大型工业文化节目，旨在展现中国新型工业化建设的卓越成就与创新实践。本期节目从《考工记》“审曲面势，以饬五材”的古老智慧出发，聚焦“新材料”这一支撑大国制造、引领绿色转型、赋能美好生活的核心领域。

《中华考工记》栏目主持人和材料学院教师刘腾轼

纯铁是重要的工业原料，纯铁的提纯技术反映着一个国家的工业化发展水平。5N级超纯铁对钢铁材料的科学研究、技术创新、工程应用等有着重要意义，其制备工艺一直是世界级的科技难题。我国大规模工业化生产的铁纯度为99.0%～99.9%（2N～3N）。此前仅有日本、美国等发达国家在实验室少量制备出5N级超纯铁。为攻克超纯铁制备技术难关，上海大学、河北龙凤山新材料科技集团有限公司、上海大学（浙江）高端装备基础件材料研究院组建由董瀚教授领衔的纯铁项目团队，通过连续的科研攻关，逐渐实现大规模火法纯铁的生产，百吨级4N电解铁的生产。

2022年4月份，材料学院王林军教授将已有的半导体材料提纯技术与铁的超纯化相结合，提出区熔法提纯制备超纯铁的方案。徐闰率领团队经过2年连续艰苦的科研工作，设计制造出国内第一台超高真空垂直浮区感应区熔炉。通过数百次的提纯试验，进一步认识了铁的提纯规律和机理，形成系统的超纯铁的提纯技术。并于2023年9月份采用电解—真空熔炼—真空垂直区熔组合方式首次制备出5N超纯铁。又经过半年多的持续实验和努力，2024年3月稳定制备出纯度高达5N2（99.9992%）的超纯铁，其气体元素含量（碳氮氧氢）仅为4.5ppm，其余元素含量总和为3.2ppm（包含其他所有GDMS可准确测量的杂质元素）。

《中华考工记》节目展示5N超纯铁样品

钢轨是轨道结构的重要组成部件，其功用是引导机车车轮行进，直接承受来自车轮的荷载并将其传递到轨下基础。从2018年开始，材料学院董瀚教授领衔的高性能钢铁材料团队在中国铁道博物馆、钢铁研究总院、中国铁道科学研究院、中国科学院自然科学史研究所、上海大学（浙江）高端装备基础件材料研究院（以下简称上善院）、鞍山钢铁集团有限公司、包头钢铁 （集团） 有限责任公司、攀钢集团有限公司、武汉钢铁有限公司、邯郸钢铁集团有限公司和钢轨爱好者、钢轨收藏家的支持下，收集了跨越三个世纪且具有清晰铭文的钢轨100余种、300余支，并对收集的钢轨的化学成分、夹杂物、微观组织和力学性能进行检测分析。通过数据分析，回顾了中国近现代钢轨应用和生产的一百多年发展历程。钢轨的背后是世界钢铁技术的进步和变革，中国钢轨应用和制造技术的演变，也是一部钢铁工业发展史，更是中国近现代科技文化发展史的重要组成部分。

一百多年来，我国的钢轨生产制造技术得到了长足的进步，钢轨钢的冶炼由模铸发展为连铸；轧制由孔型法升级为万能法；钢轨的矫直由单一矫机矫直发展为平－立复合矫直；这些精炼、精轧和精整技术的使用，极大地提高了钢轨的内部质量和外观品质，为中国高速铁路钢轨的自主研发和生产奠定了坚实的基础，铸就了中国稳居世界第一的高速铁路里程。中国铁路用钢轨的发展史，见证了一个国家的百年巨变，见证了在中国共产党带领下中国人民从站起来、富起来到强起来的伟大飞跃。

展示大云钢轨博物馆收藏的百年钢轨藏品

来源：材料学院