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超強(qiáng)納米陶瓷鋁合金問世 將實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化

2017-08-08 點擊數(shù)：2525
據(jù)《勞動報》報道，陶瓷很脆，一摔就碎；鋁很軟，一掰就彎。昨天上午，上海交大材料科學(xué)與工程學(xué)院王浩偉教授團(tuán)隊宣布研制出了超強(qiáng)納米陶瓷鋁合金，并將實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。它不僅是具有自主知識產(chǎn)權(quán)的中國制造，還有望帶動航空、汽車、高鐵領(lǐng)域步入更輕、更節(jié)能的新材料時代。
    鋁和陶瓷“結(jié)合”難
    鋁很輕，鋁合金材料可以使手機(jī)、電腦變得更加輕薄便攜，但鋁的“弱點”也很明顯：雖然它的韌性不錯，但因為太軟，易變形、也易斷裂，到了對材料的強(qiáng)度和硬度要求都很高的場合顯然“撐不了場”。如果只論硬度，陶瓷比鋼鐵要硬很多。如果把陶瓷的屬性摻到鋁里，制作出來的材料會不會結(jié)合兩者的優(yōu)點？鋁里“摻”陶瓷的辦法說起來容易，實際做起來沒那么簡單。目前國際上傳統(tǒng)方法是先把陶瓷制成顆粒或纖維，然后用攪拌鑄造或粉末冶金的方法混入鋁合金中獲得鋁基復(fù)合材料，這種辦法能提高材料的強(qiáng)度和剛度，可是又會出現(xiàn)加工成形困難、強(qiáng)度及塑性差和性能不穩(wěn)定等一系列問題，嚴(yán)重阻礙了這種材料的工程應(yīng)用。
    新材料將實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化
    “既然用物理方法從外面往鋁里摻陶瓷的路走不通了，我們又想了另外一個辦法———‘無中生有’，讓陶瓷自己從鋁里‘長’出來，這樣兩種材料就能相容了，如果再搞成納米，就把陶瓷的屬性真正加到了鋁里面，生成了一種渾然一體的新材料?！蓖鹾苽ソ淌诮榻B說，他們最終采用了“原位自生技術(shù)”，通過熔體控制自生，陶瓷顆粒的尺寸由外加法的幾十微米降低到納米級，突破了外加陶瓷鋁基復(fù)合材料塑性低、加工難等應(yīng)用瓶頸。這種納米陶瓷鋁合金重量輕，且具有高剛度、高強(qiáng)度、抗疲勞、低膨脹、高阻尼、耐高溫等特點，突破了規(guī)?；こ虘?yīng)用的瓶頸，目前已在航天、汽車、先進(jìn)電子設(shè)備領(lǐng)域得到了應(yīng)用。
    勞動報記者獲悉，昨天，安徽省淮北市人民政府、上海交通大學(xué)、上海均瑤（集團(tuán)）有限公司、安徽相邦復(fù)合材料有限公司簽署“四方協(xié)議”，依托上海交大材料科學(xué)與工程學(xué)院王浩偉教授團(tuán)隊建設(shè)交大陶鋁新材料創(chuàng)新中心，納米陶瓷鋁將走出實驗室，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，為社會創(chuàng)造更大的價值。
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