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对话大咖|镁合金是一种怎样的存在?中国工程院院士潘复生解密

2019-11-15

提及镁和镁合金,许多人听上去可能会有些陌生。但你知道吗?以镁为基体组成的镁合金,密度低、 功能特性好、轻量化好。它的密度是钢的1/4,是很有应用前景的绿色金属材料。生活中,镁合金更是得 到了越来越多的应用。 据了解,全球70%以上的镁资源在中国,如此丰富的资源该怎么利用?镁与镁合金在我们生活中又发 挥着哪些作用?11月9日,2019重庆英才大会在两江新区悦来国际会议中心举行,中国工程院院士、重庆市科协主 席、重庆大学教授潘复生做客“华侨城•重庆发布对话大咖”重庆英才大会特别节目,解密镁合金的研究、 应用与未来。 材料优质 应用广泛 镁合金应用在生活各个方面 潘复生教授专长镁合金、铝合金、工具钢、金属基复合材料等方面的研究和应用,特别是在镁合金方 面成就卓著,是国际著名镁合金科学家和知名铝合金专家。 他介绍,最初,镁主要用作烟花爆竹原料和还原剂等,镁合金作为材料当初应用很少。而如今镁合金 在汽车、轨道交通、航空航天、生物材料等方面都开始规模化应用,特别是在汽车、飞机、卫星制造中得 到了大量应用。

“举个例子,现在85%的汽车方向盘都用镁合金制造的。同时,越来越多汽车也开始用镁合金做仪表盘、 中控支架等零部件。”潘复生说,“汽车零部件用镁来做,能耗可以降低10%-15%,再加上镁可以循环利 用,它是最有潜力的轻量化绿色材料。” 此外,由于镁合金的弹性模量与人骨相当,且易降解,于人体无害,目前已开发出多款镁合金生物材 料和制品,并开始临床试验和小规模应用。包括镁合金骨钉、镁合金血管支架等,在德国、韩国等已获得 医疗认证。镁在生物材料上的应用,对医疗器械的发展有非常重要的意义。 成果丰硕 中国的镁合金研究处于世界前沿 “可以说,中国的镁合金研究处于世界前沿。”潘复生介绍,他研究镁三十多年,创办的重庆大学国家 镁合金材料工程技术研究中心已成为世界上最大的镁合金研究机构。目前,已发表SCI收录论文800多篇, 授权发明专利170多项,制订国家标准和行业标准10余项,获得国家技术发明奖和科技进步奖4项,部 省级技术发明奖和科技进步奖10余项。 近年来,国家镁合金中心重点致力于解决镁合金材料塑性差、加工成形难、纯净度低、功能特性和结 构特性不协调、成品率低等关键难题,承担完成了一批重要的国家级项目和多个重要的国际合作项目,在 高塑性镁合金、结构功能一体化材料、先进成形加工技术和深度纯净化等领域取得重要创新成果,为我国 镁科学技术与产业的发展壮大和走向世界做出了重要贡献。 目前,重庆大学国家镁合金中心已发表SCI收录论文800多篇,授权发明专利170多项,制订国家标 准和行业标准10余项,获得国家技术发明奖和科技进步奖4项,部省级技术发明奖和科技进步奖10余项。 从产业化角度来看,大批镁合金产品已开始实现产业化,其中80%以上的汽车零部件已用上了镁合金。 据不完全统计,全球接近1/4的汽车用到了重庆开发和制造的镁合金零部件。 重庆大学国家镁合金材料工程技术研究中心目前正进一步在镁合金材料开发、技术工艺开发、产品开 发等领域加快脚步,未来要加大成果转化、技术转移的力度,进一步让镁合金在更多的领域实现广泛应用。

展望未来 镁电池或引发能源工业革命 谈及未来,镁合金将有怎样的发展趋势和方向? “希望未来,我们生活的每个领域都能应用上镁合金。”潘复生表示,要实现这个梦想,首先还是要 发展成熟的产业链,提高镁合金的性能和应用量,比如汽车、飞机、轨道交通,接着进一步逐步推广到生 活的各个方面。此外,他非常看好镁合金储能材料的研发与应用。 “目前,我们所用的电子产品中如手机、笔记本电脑中都是用的锂离子电池,电动车也大量使用锂离 子电池。但锂离子电池发展到现在,资源、安全、环保等方面的问题等依然没有很好解决。而镁电池具备 解决锂离子电池这些问题的潜力,未来镁电池有可能会引发能源工业、电池工业的革命。”潘复生说,理 论上镁电池的能量密度要高于锂离子电池,如果同一台电动车,使用镁电池的时候其行驶里程会更长。而 同款手机,使用镁电池,待机时间更长。 如今,镁电池的研发还有很多技术瓶颈,所以正在聚集更多专业人员来参与镁离子电池的开发研究, 这不仅关系镁产业本身的发展,也是与整个社会和工业发展密不可分的。(重庆发布)