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[文汇报]上海交大攻关30年研制出具有自主知识产权的超强纳米陶瓷铝合金[图]
为国产大飞机提供轻型节能新材料
[发布时间]: 2017年08月07日
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[责任编辑]: 李晗

上海交通大学五代“材料人”合力攻关30年研制的超强纳米陶瓷铝合金材料将在国内量产,用于国产大飞机和新能源汽车等领域。这一具有自主知识产权的新材料,将带动航空、汽车、高铁等产业步入更轻更节能的新材料时代。这是记者昨天从上海交大获得的消息。   

超强纳米陶瓷铝合金不仅轻,强度和刚度甚至超过了“太空金属”钛合金,有望带动航空、汽车、高铁领域步入更轻、更节能的新材料时代。

材料最重要的特性就是强度和刚度,陶瓷虽然很脆,一摔就碎,但是陶瓷的强度和刚度都很强;铝材料虽然韧性好,但是太软,一掰就弯。科学界早就提出,将陶瓷和铝结合成铝基复合材料,性能会得以提升,具有重量轻、硬度大、有韧性又不易断裂变形的特点。但是,在铝液中掺入陶瓷颗粒就像掺入了沙子一样,会出现加工成形困难、强度及塑性差以及性能不稳定等一系列问题。   

上海交大特种材料研究所所长、长江学者特聘教授王浩伟课题组,经过30年攻关,通过“原位自生技术”,设法在铝液中加入特殊成分,使得铝液中能够合成出纳米级的陶瓷成分。这种材料在“天宫一号”“天宫二号”“墨子号”等航天器中投入使用,可减重30%至40%左右。   

“但是,航空使用的材料数量极少,未必需要大规模量产,未来从航空走向民用才是量产的目标。而且相比钛合金和高温合金,铝合金3D打印后性能远低于锻件,纳米陶瓷铝合金3D打印构件可以达到锻件的性能。我们现在正加紧和中国商飞、中国商发合作,助推国产大飞机用上这种具有我们中国自主知识产权的新材料。”王浩伟在接受记者采访时说。   

为此,8月4日,上海交大与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署四方协议,依托王浩伟教授团队建设上海交大陶铝新材料创新中心。   

据中国商飞副总经理、C919大型客机总设计师吴光辉介绍,这一材料已在飞机型材加工领域进入中试阶段。目前中试结果显示,性能超过其他现有材料,即将进入产业化阶段,并且未来希望在板材、锻件方面有更广泛应用。   

据介绍,四方合作将搭建一个有利于纳米陶瓷铝合金拓展应用的市场化运作平台,建立具有自主知识产权的材料生产、产品设计、制造工艺以及使用标准等成套体系。这一科研成果的落地转化,也是上海交大对接国家重大战略需求、服务行业和产业发展的一次成功实践。   

来源:《文汇报》 2017.08.07 第05版 时评·要闻   

原文:为国产大飞机提供轻型节能新材料

[作者]: 姜澎 
[摄影]: 叶辰亮
[供稿单位]:
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