媒体中心 MEDIA CENTER
365bet体育新闻
他媒聚焦
移动专题
行业资讯
行业资讯

首页 媒体中心 行业资讯

全心全意科研三十年孕育陶铝“壮士”
作者:qywhb  时间:2017年 10月18日     点击:10090 [ 异常 受到 些微 ]

被铝里“增长”发生陶瓷,造出了一个陶铝“壮士”——王浩伟,这位上海交通大学材料科学与工程学院的讲解一下子出名了。
  王浩伟讲课团队研发的陶铝“壮士”专业名称叫作“纳米陶瓷铝合金”。这种有独立知识产权的新型材料比强度和比较刚度可以超过钛合金,但是体重轻、“身价”没有,以带来航空、汽车、高铁行业步入更轻、再节省之新材料时代。
  陶铝“壮士”助推“资料轻量化革命”
  “大家小时候都玩水玩沙子,自己的正规就是把‘回’和‘沙子’夹在共同玩儿。”王浩伟所说的“回”幸亏用于铸造的金属铝,“沙子”虽然是陶瓷。铝很容易,但是最软,善变形、善断裂;陶瓷之强度和硬度非常好,但是易碎。如果把陶瓷之性质掺到铝里,制造出来的资料会不会做两者的优点?纳米陶瓷铝合金就是按照这个思路研究出的,这项研究王浩伟同开就是30年。
  铝里“夹”陶瓷之方法说起来容易,其实做起来没那么简单。上世纪90年代,国际上陶铝复合材料研究热闹了同段时间,立即的畅通方法是先把陶瓷制成颗粒或纤维,下一场用搅拌铸造要粉末冶金的方法混入铝合金中取得铝基复合材料。这种方法提高了材料的强度和刚度,但是还要会出现加工成形困难、强度和塑性差和性不安定等系列问题,严重阻碍了这种材料的工程采用,那个研发也逐渐沉寂。
  王浩伟却咬定青山不放松,啊研发寻找新思路。“既然用物理方法从外往铝里夹陶瓷之行程走不通了,我们又想了另外一个方——‘编造’,被陶瓷自己由铝里‘增长’出,这样两种资料就能够相容了,如果再搞成纳米,即使把陶瓷之性质真正加到了铝里面,变了同种一体化的新材料。”王浩伟介绍说,末了以“原位自生技术”,通过熔体控制自生,陶瓷颗粒的尺寸由外加法的几乎十微米降低到纳米级,突破了外加陶瓷铝基复合材料塑性低、加工难等利用瓶颈。
  这种纳米陶瓷铝合金,不但重量轻,还有高刚度、高强度、抗疲劳、没有膨胀、强阻尼、耐高温等特征,并且保持了铝合金良好的加工制造性能,突破了规模化工程采用的瓶颈,已经在航天、汽车、先进电子设备领域取得了使用。华夏商用飞机有限责任公司副总经理、C919大型客机总设计师吴光辉认为:对比铝锂合金材料和碳纤维复合材料,纳米陶瓷铝合金具有更大的削弱重潜力,并且工艺性好、资本低,开展成为下一代航空新材料,如果国产大飞机还轻快、再安全地在晴空翱翔。他还透露,目前纳米陶瓷铝合金型材试验很受人满意,下一致步用进行板材和锻件试验。
  为让纳米陶瓷铝合金尽快产业化、啊社会创造出更大的价值,2017年8月4日,上海交通大学、安徽省淮北市人民政府、上海均瑶(集团)有限公司、安徽相邦复合材料有限公司签约“四方协议”,寄王浩伟讲课团队建设交大陶铝新材料创新中心。上海交大先进产业技术研究院院长刘燕正好说:四方合作以增加建一个有利于纳米陶瓷铝合金拓展应用的市场化运行平台,建立有独立知识产权的资料生产、产品计划、制造工艺和使用标准等于一切体系。
  五代“资料人”接力30老年
  纳米陶瓷铝合金从无到有,王浩伟讲课描述得便如“玩水玩沙子”那么轻松,但是实在这种材料由研发到利用历经30多年,凝结着上海交大老、受到、黑五代“资料人”的脑子和努力。
  上世纪90年代,我国复合材料的创始人之一、上海交大金属基复合材料国家重要实验室创建者吴人洁教授,最早提出了使用“原位自生”办法在铝合金中长有陶瓷增强体,筹备铝基复合材料,进当时材料制备的“无人区”。
  “立即国际上采用的都是铝里‘夹’陶瓷之物理方法,功能都不是非常好;吴人洁教授第一次提出用化学方法在铝里‘增长’陶瓷,立即是非常流行的思路。”王浩伟研究生等师从在铸造界享有盛誉的周尧和院士。1996年,周尧和院士在上海交大开辟了“生态材料学”立即同新研究领域。在吴人洁教授以及周尧和院士的指点下,王浩伟带着团队的青年科研骨干持续攻关,其三十年磨一剑,终于迎来了纳米陶瓷铝合金的诞生。“除了周尧和院士及吴人洁教授两个上世纪20年代出生的‘元老’外,组织里的其他科研人员自40继、50继、60继、70继到80继老少共五代人,现在又带领了新一代的90继。”王浩伟说,“周尧和院士当年为刺激生态材料学课题组内的青年人,斟酌再三,把生态材料学(Ecomaterials)的英文字头ECO其三只字母,再诠释出Excellence(突出)、Cooperation(合作)和Originality(原创)的意义。30年来,立即三只词一直是支持我们组织潜心科研的旺盛支柱。做出中国人真正原创的东西,凡是我们组织追求的极限目标。”
  王浩伟组织的马乃恒讲课介绍说,资料攻关的过程颇艰苦,尤其是开初,学校实验设备不足,王浩伟经常要扛着几十公斤的试验材料去兄弟高校做实验。当以纳米陶瓷铝合金制备的装备第一次通过考试考核时,也许是因为成功后的快乐,并且要是多年科研攻关压力的突然释放,王浩伟在实验现场突发心脏病,幸亏救护车及时赶到。但是,王浩伟说,成功属于一切集团,属于上海交通大学。“坚持走创新驱动的进步道路,凡是加快建设制造强国的重要方针,高等学校作为科技创新的重要基地,凡是推动创新驱动不可或缺的重要力量,在重要原始创新、共性技术突破、产学研联合创新和推动成果转化等方面,担负在不可替代的职责和使命。”上海交通大学校长、华夏工程院院士林忠钦说。