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對話大咖|鎂合金是一種怎樣的存在?中國工程院院士潘復生解密

2019-11-15

提及鎂和鎂合金,許多人聽上去可能會有些陌生。但你知道嗎?以鎂為基體組成的鎂合金,密度低、 功能特性好、輕量化好。它的密度是鋼的1/4,是很有應用前景的綠色金屬材料。生活中,鎂合金更是得 到了越來越多的應用。 據了解,全球70%以上的鎂資源在中國,如此豐富的資源該怎么利用?鎂與鎂合金在我們生活中又發 揮著哪些作用?11月9日,2019重慶英才大會在兩江新區悅來國際會議中心舉行,中國工程院院士、重慶市科協主 席、重慶大學教授潘復生做客“華僑城?重慶發布對話大咖”重慶英才大會特別節目,解密鎂合金的研究、 應用與未來。 材料優質 應用廣泛 鎂合金應用在生活各個方面 潘復生教授專長鎂合金、鋁合金、工具鋼、金屬基復合材料等方面的研究和應用,特別是在鎂合金方 面成就卓著,是國際著名鎂合金科學家和知名鋁合金專家。 他介紹,最初,鎂主要用作煙花爆竹原料和還原劑等,鎂合金作為材料當初應用很少。而如今鎂合金 在汽車、軌道交通、航空航天、生物材料等方面都開始規模化應用,特別是在汽車、飛機、衛星制造中得 到了大量應用。

“舉個例子,現在85%的汽車方向盤都用鎂合金制造的。同時,越來越多汽車也開始用鎂合金做儀表盤、 中控支架等零部件。”潘復生說,“汽車零部件用鎂來做,能耗可以降低10%-15%,再加上鎂可以循環利 用,它是最有潛力的輕量化綠色材料。” 此外,由于鎂合金的彈性模量與人骨相當,且易降解,于人體無害,目前已開發出多款鎂合金生物材 料和制品,并開始臨床試驗和小規模應用。包括鎂合金骨釘、鎂合金血管支架等,在德國、韓國等已獲得 醫療認證。鎂在生物材料上的應用,對醫療器械的發展有非常重要的意義。 成果豐碩 中國的鎂合金研究處于世界前沿 “可以說,中國的鎂合金研究處于世界前沿。”潘復生介紹,他研究鎂三十多年,創辦的重慶大學國家 鎂合金材料工程技術研究中心已成為世界上最大的鎂合金研究機構。目前,已發表SCI收錄論文800多篇, 授權發明專利170多項,制訂國家標準和行業標準10余項,獲得國家技術發明獎和科技進步獎4項,部 省級技術發明獎和科技進步獎10余項。 近年來,國家鎂合金中心重點致力于解決鎂合金材料塑性差、加工成形難、純凈度低、功能特性和結 構特性不協調、成品率低等關鍵難題,承擔完成了一批重要的國家級項目和多個重要的國際合作項目,在 高塑性鎂合金、結構功能一體化材料、先進成形加工技術和深度純凈化等領域取得重要創新成果,為我國 鎂科學技術與產業的發展壯大和走向世界做出了重要貢獻。 目前,重慶大學國家鎂合金中心已發表SCI收錄論文800多篇,授權發明專利170多項,制訂國家標 準和行業標準10余項,獲得國家技術發明獎和科技進步獎4項,部省級技術發明獎和科技進步獎10余項。 從產業化角度來看,大批鎂合金產品已開始實現產業化,其中80%以上的汽車零部件已用上了鎂合金。 據不完全統計,全球接近1/4的汽車用到了重慶開發和制造的鎂合金零部件。 重慶大學國家鎂合金材料工程技術研究中心目前正進一步在鎂合金材料開發、技術工藝開發、產品開 發等領域加快腳步,未來要加大成果轉化、技術轉移的力度,進一步讓鎂合金在更多的領域實現廣泛應用。

展望未來 鎂電池或引發能源工業革命 談及未來,鎂合金將有怎樣的發展趨勢和方向? “希望未來,我們生活的每個領域都能應用上鎂合金。”潘復生表示,要實現這個夢想,首先還是要 發展成熟的產業鏈,提高鎂合金的性能和應用量,比如汽車、飛機、軌道交通,接著進一步逐步推廣到生 活的各個方面。此外,他非常看好鎂合金儲能材料的研發與應用。 “目前,我們所用的電子產品中如手機、筆記本電腦中都是用的鋰離子電池,電動車也大量使用鋰離 子電池。但鋰離子電池發展到現在,資源、安全、環保等方面的問題等依然沒有很好解決。而鎂電池具備 解決鋰離子電池這些問題的潛力,未來鎂電池有可能會引發能源工業、電池工業的革命。”潘復生說,理 論上鎂電池的能量密度要高于鋰離子電池,如果同一臺電動車,使用鎂電池的時候其行駛里程會更長。而 同款手機,使用鎂電池,待機時間更長。 如今,鎂電池的研發還有很多技術瓶頸,所以正在聚集更多專業人員來參與鎂離子電池的開發研究, 這不僅關系鎂產業本身的發展,也是與整個社會和工業發展密不可分的。(重慶發布)

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