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中国工程院院士丁文江谈新材料“四两拨千斤”

轻量化瓶颈在于新材料应用能力
丁院士称我国轻量化上遇到的瓶颈,主要是新材料应用能力方面不足;表示研究材料一定要把料做精,这要比完全研究一个新材料有事半功倍的效果。
发布时间:2017-09-09 10:47        来源:经济晚报        作者:王琴红 李军

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      9日上午,作为2017中国500强企业高峰论坛专场活动之一的轻量化材料产业发展专题论坛在前湖迎宾馆前湖大厅隆重召开,论坛上,中国工程院院士,曾任上海交通大学副校长丁文江作了绿色之镁,稀土栽培为主题的主旨报告。丁文江称,镁的强度、变形能力、耐腐蚀等抑制了其应用,而稀土可以改善其不足;此外,丁院士称我国轻量化上遇到的瓶颈,主要是新材料应用能力方面不足;表示研究材料一定要把料做精,这要比完全研究一个新材料有事半功倍的效果。

     镁轻且取之不尽易回收

    丁文江称,从提炼耗能低和可续持两个指标体现,镁是绿色!“提炼一吨新的金属和回收一吨金属能源之比、消耗越低越绿色,回收一吨镁回来跟提炼一吨镁能耗大概是5%左右,如果是铝回收大概是7%9%,钢有20%。”丁文江说,从回收的能源之比来讲,镁是绿色的。

“只要有海水就会有镁,除非海枯石烂,镁就没了,海枯石烂,地球也没了,所以绿色就是这个意思。”据丁文江介绍,钢、铁这种金属按全世界的消耗速度,全世界还有70年就没有了,铝还有220年,只有镁几乎是取之不尽、用之不竭的。

稀土弥补镁的不足

据介绍,中国镁有三项世界第一,储量第一、产量第一、出口第一。镁的资源在中国是非常丰富的,至少占了全世界的80%以上,可能要到90%了。

822号在青海,习近平总书记视察青海盐湖,当时做出了一个号召,要把金属镁一体化项目办好。”丁文江说,把中国的资源优势怎么转化成技术优势,最后怎么变成经济优势,是总书记的号召。

“从我研究的角度,主要是稀土和镁的结合上来改善、实现镁全面的性能优化。”关于稀土栽培,丁文江解释,发现镁和铝差了一年,但是大家看到铝到现在到处都是,镁在生活中还是比较少,因为镁有它固有的一些缺点,比如强度、变形能力、耐腐蚀,这都抑制了镁的应用,怎么来突破这样一个瓶颈?丁文江称,针对稀土,其做了多年工作,用稀土来改善镁,所以叫稀土栽培。

镁在国防上的应用我国走在世界前列

  “镁做了32年,1985年开始做,那时正好中国的桑塔纳轿车引进中国,所以开始了镁的研究。”丁文江坦诚,做了32年,到现在镁还没有真正走向世界,没有真正得到中国大规模工业化的应用。

32年的研究,丁文江取得了一定的进展;镁的工艺技术有了一系列的突破;在一些关键重要部件的应用有所拓展。“特别在我们国防上面,我们的应用更显著,从这个角度来讲,应该是走在世界的前列。”丁文江说,他们还发展了镁一系列的功能材料,包括作为结构材料应用,还可以做很多功能性的材料,包括能源材料、包括生物医用材料、包括光学材料,实际上还包括声学材料。  

 新材料应用能力弱是轻量化的瓶颈

镁在军口得到比较好的应用典型,比如发射架,这是巡航导体的壳体,是中国第一次跑到世界前列的典型。镁可以做燃烧电池也可以做镁离子电池,用镁代氢的话,能量密度可以大幅度提高,大家知道无人机自控时间不会超过半个小时,我们可以达到6个小时,巡航距离可以达到300公里。 还有医用镁,包括心脏支架等都可以用镁做,可以实现可控降解。

“我们是制造大国,但是没有一款发动机真正是中国设计的,都是引进的。我国的工业前30年发展主要依赖于引进和模仿。”丁文江坦言,轻量化遇到很大瓶颈,就是应用新材料的能力。 

研究材料一定要把料做精

 去年12月份马凯副总理做了新材料的调研,调研总结会的时候,马凯总理讲了两句话,我觉得这两句话给在座的企业家都有启发,对新材料讲了十个字,第一个要用镁好材,第二叫好材不会用,前面要用镁好材,就是我们模仿和跟踪没到位,如果说好材不好用就是我们的应用能力相对比较差。

丁文江称研究材料一定要把料做精,料一定要才材,材一定要成器,器要好用。“我们做镁合金材料,第一个研究材料一定要物尽其性,就像人尽其才一样,每一种材料都有它最根本的内涵。包括刚才讲的能源材料、光学材料、生物材料包括声学材料。从材料成型来讲,一定要顺着它的性能,工艺要顺性而为,你不能抗拒它的本性去研究。”

 他说,按照现在的理论、现在的实验手段、现在的实验工艺来重新看一遍,这个材料在原来的存量上提高它的增量。这个要比完全研究一个新材料是事半功倍的事情。

编辑:丁立明

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