進(jìn)一步擴大鎂的應(yīng)用——訪中國工程院院士、重慶市科協(xié)主席、重慶大學(xué)教授潘復(fù)生
2019年11月20日 9:16 8619次瀏覽 來源: 中國有色金屬報 分類: 鎂資訊
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(yīng)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(yīng)用。
據(jù)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(fā)揮著哪些作用?
11月9日,中國工程院院士、重慶市科協(xié)主席、重慶大學(xué)教授潘復(fù)生在2019重慶英才大會上解密了鎂合金的研究、應(yīng)用與未來。
材料優(yōu)質(zhì) 應(yīng)用廣泛
鎂合金應(yīng)用在生活各個方面
潘復(fù)生專注鎂合金、鋁合金、工具鋼、金屬基復(fù)合材料等方面的研究和應(yīng)用,特別是在鎂合金方面成就卓著,是國際著名鎂合金科學(xué)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,鎂合金作為材料應(yīng)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(guī)?;瘧?yīng)用,特別是在汽車、飛機、衛(wèi)星制造中得到了大量應(yīng)用。
“舉個例子,現(xiàn)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(fù)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(huán)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(dāng),且易降解,用于人體無害,目前已開發(fā)出多款鎂合金生物材料和制品,并開始臨床試驗和小規(guī)模應(yīng)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(yī)療認(rèn)證。鎂在生物材料上的應(yīng)用,對醫(yī)療器械的發(fā)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(fù)生介紹,他研究鎂30多年,他所在的重慶大學(xué)國家鎂合金材料工程技術(shù)研究中心已成為世界上最大的鎂合金研究機構(gòu)。目前,已發(fā)表SCI收錄論文800多篇,授權(quán)發(fā)明專利170多項,制訂國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)10余項,獲得國家技術(shù)發(fā)明獎和科技進(jìn)步獎4項,部省級技術(shù)發(fā)明獎和科技進(jìn)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(jié)構(gòu)特性不協(xié)調(diào)、成品率低等關(guān)鍵難題,承擔(dān)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(jié)構(gòu)功能一體化材料、先進(jìn)成形加工技術(shù)和深度純凈化等領(lǐng)域取得重要創(chuàng)新成果,為我國鎂科學(xué)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大和走向世界作出了重要貢獻(xiàn)。
從產(chǎn)業(yè)化角度來看,大批鎂合金產(chǎn)品已開始實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,其中,80%以上的汽車零部件已用上了鎂合金。據(jù)不完全統(tǒng)計,全球接近1/4的汽車用到了重慶開發(fā)和制造的鎂合金零部件。
重慶大學(xué)國家鎂合金材料工程技術(shù)研究中心目前正進(jìn)一步在鎂合金材料開發(fā)、技術(shù)工藝開發(fā)、產(chǎn)品開發(fā)等領(lǐng)域加快腳步,未來,要加大成果轉(zhuǎn)化、技術(shù)轉(zhuǎn)移的力度,進(jìn)一步讓鎂合金在更多的領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)廣泛應(yīng)用。
展望未來
鎂電池或引發(fā)能源工業(yè)革命
談及未來,鎂合金將有怎樣的發(fā)展趨勢和方向?
“希望未來,我們生活的每個領(lǐng)域都能應(yīng)用上鎂合金。”潘復(fù)生表示,要實現(xiàn)這個夢想,首先還是要發(fā)展成熟的產(chǎn)業(yè)鏈,提高鎂合金的性能和應(yīng)用量,比如汽車、飛機、軌道交通,接著進(jìn)一步逐步推廣到生活的各個方面。此外,他非??春面V合金儲能材料的研發(fā)與應(yīng)用。
“目前,我們所用的電子產(chǎn)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(fā)展到現(xiàn)在,資源、安全、環(huán)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(fā)能源工業(yè)、電池工業(yè)的革命。”潘復(fù)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(fā)還有很多技術(shù)瓶頸,所以正在聚集更多專業(yè)人員來參與鎂離子電池的開發(fā)研究,這不僅關(guān)系鎂產(chǎn)業(yè)本身的發(fā)展,也是與整個社會和工業(yè)發(fā)展密不可分的。
人才培養(yǎng)
要重視成人科普工作
潘復(fù)生一直在推動科普工作的實施。他認(rèn)為,要發(fā)展好科技、培養(yǎng)更多的科研人才,首先就要重視科普工作。他建議,各級部門應(yīng)該加大科普工作的投入,特別是針對成人的科普工作,讓更多的領(lǐng)導(dǎo)干部和普通大眾認(rèn)識到科技創(chuàng)新與科技人才的重要性。擁有好的科普理念,才能創(chuàng)造有利于科技創(chuàng)新的好政策和好環(huán)境。
此外,還要打造一批好平臺。平臺是聚集人才最重要的基礎(chǔ),要創(chuàng)造良好的政策、創(chuàng)新、文化環(huán)境,從整體上推動科技創(chuàng)新的發(fā)展。政府、企業(yè)、社會都應(yīng)當(dāng)加大對科技的投入,讓各種要素特別是資金要素往科技創(chuàng)新上聚集。
責(zé)任編輯:陳巖
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