当前镁合金在3C领域应用过程中的瓶颈问题之一就是塑性和韧性较差,室温变形加工能力较低,国内市面上没有满足可冷冲的高性能镁合金薄板。这是由于镁合金本身原子排列具有对称性差的密排六方晶体结构(HCP)。在室温塑性成形过程中,传统镁合金的微观变形模式不能够提供五个有效的独立滑移系模式,强烈的不均匀变形容易在晶界、相界等位置产生裂纹,导致镁合金的断裂。本项目提出微量稀土元素合金化促进非基面滑移开动参与变形,并通过提高晶间协调塑性变形能力的理论,降低镁合金在室温变形过程中晶间开裂的倾向,从而大幅提高镁合金塑性变形能力。本团队开发的高塑性变形镁合金室温伸长率可达40-50%,远超常规的商用AZ31B镁合金(伸长率15%)。本项目瞄准高性能镁合金薄板的产业化,实现可冷冲镁薄板的技术需求,填补国内外市场空白。
高塑性性能:高塑性镁合金型材在保持较高强度的同时,具备出色的塑性和变形能力。这种材料具有良好的延展性和可塑性,能够在加工过程中实现较大的变形,使其适用于各种复杂形状的型材制造。
优异的强度:尽管高塑性镁合金型材具有高塑性,但其强度仍然可与传统铝合金相媲美甚至超过。这意味着该材料能够在应用中提供足够的强度和刚度,满足结构件和零部件的要求。
轻量化特性:镁合金是一种轻质金属,其密度较低。采用高塑性镁合金型材可以实现产品的轻量化设计,减轻整体重量,提高能源效率,同时降低材料成本和运输成本。
良好的耐腐蚀性:高塑性镁合金型材在抗腐蚀性方面表现出色,能够抵御一些化学腐蚀介质的侵蚀,延长产品的使用寿命。
容易加工和成形:高塑性镁合金型材具有优异的加工性能,易于进行挤压、拉伸、弯曲等成形工艺,适用于各种复杂形状的型材制造。这使得生产过程更加高效,降低了制造成本。
可持续发展:镁是地壳中丰富的资源,高塑性镁合金型材的制造过程相对环保,具有可持续发展的潜力。
上海交通大学(Shanghai Jiao Tong University),简称“上海交大”,位于上海,是中华人民共和国教育部直属、上海市共建、中央直管的全国重点大学 [132] ,位列国家“双一流”“985工程”“211工程”, [131] 为九校联盟 [134] 、环太平洋大学联盟、21世纪学术联盟、中国大学校长联谊会、Universitas 21、国际应用科技开发协作网、新工科教育国际联盟、亚洲校园 [154] 成员,入选“珠峰计划”、“强基计划”、“111计划”、“2011计划”、卓越医生教育培养计划、卓越法律人才教育培养计划、卓越工程师教育培养计划、卓越农林人才教育培养计划、国家建设高水平大学公派研究生项目、中国政府奖学金来华留学生接收院校、学位授权自主审核单位。
评价单位:“科创中国”新材料产业科技服务团(江西) (中国材料研究学会)
评价时间:2023-10-31
综合评价
高塑性镁合金型材在汽车、航空航天、建筑、电子、医疗等领域的广泛应用,以及其具备的高强度、高塑性和良好耐腐蚀性等特性,使其成为一种具有潜力的材料。对于汽车行业来说,采用高塑性镁合金型材可以实现车辆轻量化,提高燃油经济性能和行驶性能。在航空航天领域,高塑性镁合金型材的轻量化特性有助于降低飞机重量,从而减少燃料消耗和碳排放量。在建筑、电子、医疗等领域,该材料的高强度和可塑性可以提供更好的性能和可靠性,同时降低制造成本。此外,高塑性镁合金型材的制造过程还相对环保,符合可持续发展的要求,这也是其吸引人的优点之一。
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