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超強納米陶瓷鋁合金問世將實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化
發(fā)表時間 :2017-08-08    來源:勞動報
  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)院王浩偉教授團隊宣布研制出了超強納米陶瓷鋁合金,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、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度和剛度,可是又會出現(xiàn)加工成形困難、強度及塑性差和性能不穩(wěn)定等一系列問題,嚴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。”王浩偉教授介紹說,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、高強度、抗疲勞、低膨脹、高阻尼、耐高溫等特點,突破了規(guī)模化工程應(yīng)用的瓶頸,目前已在航天、汽車、先進電子設(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)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。