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潜心科研三十年孕育陶铝“大力士”
作者赶垫桓:qywhb  时间:2017年 10月18日     点击那汝芥:6901 [ ]

让铝里“长”出陶瓷联闹,造出了一个陶铝“大力士”——王浩伟借檄,这位上海交通大学材料科学与工程学院的教授一下子出名了魂罐。
  王浩伟教授团队研发的陶铝“大力士”正式名称叫作“纳米陶瓷亿贝在线娱乐”罢喝雄。这种具有自主知识产权的新型材料比强度和比刚度可以超过钛合金澈,但体重轻撂间稀、“身价”低未良,将带动航空喉黔、汽车权、高铁行业步入更轻倡痰、更节能的新材料时代静锤抵。
  陶铝“大力士”助推“材料轻量化革命”
  “大家小时候都玩水玩沙子乌,我的专业就是把‘水’和‘沙子’掺在一起玩儿牢。”王浩伟所说的“水”正是用于铸造的金属铝构,“沙子”则是陶瓷猎。铝很轻答票,但太软蹭堪,易变形料、易断裂;陶瓷的强度和硬度非巢氖刹粒好拦,但易碎李。如果把陶瓷的属性掺到铝里氯,制作出来的材料会不会结合两者的优点?纳米陶瓷亿贝在线娱乐就是按照这个思路研究出来的巴擅,这项研究王浩伟一做就是30年杰式。
  铝里“掺”陶瓷的办法说起来容易叛欺金,实际做起来没那么简单闲咕。上世纪90年代飞,国际上陶铝复合材料研究热闹了一段时间漏帕古,当时的通行方法是先把陶瓷制成颗粒或纤维帆,然后用搅拌铸造或粉末冶金的方法混入亿贝在线娱乐中获得铝基复合材料厘憋惫。这种办法提高了材料的强度和刚度沦汲,但是又会出现加工成形困难嫁界、强度及塑性差和性能不稳定等一系列问题篡,严重阻碍了这种材料的工程应用克篡,其研发也渐渐沉寂惕闲。
  王浩伟却咬定青山不放松艘,为研发寻找新思路峦舞纱。“既然用物理方法从外面往铝里掺陶瓷的路走不通了欧卢池,我们又想了另外一个办法——‘无中生有’弧,让陶瓷自己从铝里‘长’出来紊笨,这样两种材料就能相容了嗜,如果再搞成纳米人裸,就把陶瓷的属性真正加到了铝里面徐混,生成了一种浑然一体的新材料悍姥郝。”王浩伟介绍说坊瓦,最终采用“原位自生技术”菜蕉,通过熔体控制自生谴奥,陶瓷颗粒的尺寸由外加法的几十微米降低到纳米级刊潍仁,突破了外加陶瓷铝基复合材料塑性低趴冷稗、加工难等应用瓶颈咀弹度。
  这种纳米陶瓷亿贝在线娱乐椒猫桶,不仅重量轻戮捌,且具有高刚度啊芒、高强度觅吉、抗疲劳棚淋辛、低膨胀亮冗、高阻尼抢笆、耐高温等特点锌妈,同时保持了亿贝在线娱乐良好的加工制造性能慕,突破了规模化工程应用的瓶颈羡搅,已在航天底旅借、汽车柬、先进电子设备领域得到了应用史郎。中国商用飞机有限责任公司副总经理巢、C919大型客机总设计师吴光辉认为竣挫:相比铝锂合金材料和碳纤维复合材料蚕,纳米陶瓷亿贝在线娱乐具有更大的减重潜力但筏,而且工艺性好隋、成本低帝,有望成为下一代航空新材料瞪盘,使国产大飞机更轻快旦鹊、更安全地在蓝天翱翔筛两。他还透露擅,目前纳米陶瓷亿贝在线娱乐型材试验很让人满意袜萍,下一步将进行板材和锻件试验外些董。
  为了让纳米陶瓷亿贝在线娱乐尽快产业化雹、为社会创造出更大的价值漂,2017年8月4日漂缓天,上海交通大学晃举、安徽省淮北市人民政府孤藐、上海均瑶(集团)有限公司猎冷卷、安徽相邦复合材料有限公司签署“四方协议”失,依托王浩伟教授团队建设交大陶铝新材料创新中心贤。上海交大先进产业技术研究院院长刘燕刚说蔬:四方合作将搭建一个有利于纳米陶瓷亿贝在线娱乐拓展应用的市场化运作平台铰鹤谢,建立具有自主知识产权的材料生产谴辅煎、产品设计僻酞、制造工艺以及使用标准等成套体系瓤抱。
  五代“材料人”接力30余年
  纳米陶瓷亿贝在线娱乐从无到有胜泄,王浩伟教授描述得就像“玩水玩沙子”那么轻松瓮危虎,但实际上这种材料从研发到应用历经30多年羚驼,凝结着上海交大老磺墩士、中贬铂、青五代“材料人”的心血和努力罢。
  上世纪90年代裳,我国复合材料的创始人之一监、上海交大金属基复合材料国家重点实验室创建者吴人洁教授凤,最早提出了采用“原位自生”方法在亿贝在线娱乐中长出陶瓷增强体椿,制备铝基复合材料侈,进入当时材料制备的“无人区”衫纶梗。
  “当时国际上采用的都是铝里‘掺’陶瓷的物理方法探词诞,效果都不是很理想;吴人洁教授第一次提出用化学方法在铝里‘长’陶瓷靛,这是非常新颖的思路潦。”王浩伟研究生阶段师从在铸造界享有盛誉的周尧和院士羞毕霓。1996年嵌,周尧和院士在上海交大开辟了“生态材料学”这一全新研究领域蒂。在吴人洁教授和周尧和院士的指导下鹃多,王浩伟带着团队的青年科研骨干持续攻关联,三十年磨一剑裸触猎,终于迎来了纳米陶瓷亿贝在线娱乐的诞生钦。“除了周尧和院士和吴人洁教授两位上世纪20年代出生的‘元老’以外超,团队里的其他科研人员从40后妻、50后翱蚊、60后袭、70后到80后老少共五代人捕日,现在又带领了新一代的90后痉。”王浩伟说佛翱梁,“周尧和院士当年为了激励生态材料学课题组内的年轻人漂,斟酌再三涕,把生态材料学(Ecomaterials)的英文字头ECO三个字母魄锻睡,重新诠释出Excellence(卓越)辰很、Cooperation(合作)和Originality(原创)的含义废部。30年来陆尉,这三个词一直是支撑我们团队潜心科研的精神支柱善挫。做出中国人真正原创的东西苛瓦,是我们团队追求的终极目标杏距惹。”
  王浩伟团队的马乃恒教授介绍说巳,材料攻关的过程很艰辛硼,尤其是开初搏不匆,学校实验设备不足攘墨借,王浩伟常常要扛着几十公斤的实验材料去兄弟高校做实验斥赴绊。当采用纳米陶瓷亿贝在线娱乐制备的装备第一次通过试验考核时虑违搏,也许是因为成功后的喜悦贝盗台,又或者是多年科研攻关压力的突然释放柿宠蚕,王浩伟在实验现场突发心脏擦场,幸亏救护车及时赶到淋。不过该手搞,王浩伟说卷乐辽,成功属于整个团队垦细端,属于上海交通大学帆氨。“坚持走创新驱动的发展道路茅司,是加快建设制造强国的重要方针铺效畏,高校作为科技创新的重要基地纬堪窘,是推动创新驱动不可或缺的重要力量舶瞧,在重大原始创新汾水炬、共性技术突破承僚孝、产学研协同创新以及推动成果转化等方面董技,承担着不可替代的职责与使命惰。”上海交通大学校长鹤、中国工程院院士林忠钦说窝坷沸。