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超轻高性能镁锂合金

成果类型:: 实用新型专利,新技术

发布时间: 2023-09-22 10:49:24

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 赵国栋 | 2023-09-22 10:49:24

超轻高性能镁锂合金具有出色的轻量化特性。镁是目前可用金属中最轻的结构材料之一,其密度仅为铝的两-thirds。通过与锂元素的合金化,可以进一步降低合金的密度,使其成为理想的轻型材料。这使得超轻高性能镁锂合金在航空航天、汽车制造和电子设备等领域中具有重要的应用潜力,可以实现产品重量的显著减轻,提高能源利用效率和运输效益。其次,超轻高性能镁锂合金还具备卓越的强度和刚度。通过合理的合金设计和热处理工艺,可以调节合金的晶体结构和相变行为,实现材料的优化强度和刚度。这使得超轻高性能镁锂合金在需要高强度和刚度的应用领域中具有优势,如航空航天结构件、运动器材和高性能工具等。此外,超轻高性能镁锂合金还具备良好的导电性和热导性能。这使得它在电子设备、电池技术和热管理应用中具有潜在的用途。例如,在电动车辆和可穿戴设备中,超轻高性能镁锂合金可以作为结构材料和电池壳体材料,实现更高的能量密度和更好的散热效果。

针对常用镁锂合金Mg-Li-Al/Zn牌号少,绝对强度较低,合金的强度-塑性-低密度不易兼得等问题,基于非扩散界面强化的成分设计思路,发展了高塑性双相基体+微纳第二相协同的组织构筑新方法;基于第二相与双相基体的交互作用,提出了纳米动态析出与动态再结晶协同的多尺度微纳组织调控新机制;基于Ca、Sn等元素的合金化和成形工艺设计与优化,发展了Mg-Li-Ca/Sn等密度<1.60g/cm3的高性能超轻合金,实现了合金强度与塑性的协同调控与提升,攻克了镁锂合金强韧性低的难题,研发的镁锂合金性能居世界前列。

超轻高性能镁锂合金具有出色的轻量化特性。镁是目前可用金属中最轻的结构材料之一,通过与锂元素的合金化,可以进一步降低合金的密度。这使得超轻高性能镁锂合金在航空航天、汽车制造和电子设备等领域中具有重要的应用潜力。它可以显著减轻产品重量,提高能源利用效率和运输效益。

其次,超轻高性能镁锂合金具备卓越的强度和刚度。合理的合金设计和热处理工艺可以调节合金的晶体结构和相变行为,实现材料的优化强度和刚度。这使得超轻高性能镁锂合金在需要高强度和刚度的领域中具有优势,如航空航天结构件、运动器材和高性能工具等。

此外,超轻高性能镁锂合金还具有良好的导电性和热导性能,使其在电子设备、电池技术和热管理应用中具备潜在的用途。它可以作为结构材料和电池壳体材料,实现更高的能量密度和更好的散热效果,在电动车辆和可穿戴设备等领域发挥重要作用。

杨燕,国际镁学会产业化委员会副主任、中国材料研究学会镁合金分会副秘书长、重庆材料学会副秘书长、全国镁合金青年工作委员会副秘书长、中国有色金属学会青年工作委员会委员、中国科学技术期刊编辑学会国际交流与合作委员会委员、重庆市高校期刊研究会理事, 《International Journal of Minerals, Metallurgy and Materials》、《材料工程》、《航空材料学报》等期刊青年编委,MSEA等期刊审稿人蒋斌重庆大学二级教授、博士生导师,重庆大学轻金属研究院院长,国家镁合金材料工程技术研究中心副主任、材料科学系主任,重庆市学术技术带头人,重庆市首席专家工作室领衔专家。已培养硕士博士研究生60多名,多名研究生荣获重庆大学优秀研究生、重庆大学学长学姐领航计划、重庆市科技新星等荣誉称号,多名研究生荣获重庆市创新创业大赛金奖。

镁锂合金是目前最轻的金属工程结构材料,具有高比强度和比刚度、优异的电磁屏蔽性能等优点,是最具潜力的轻量化材料之一,在航空航天、智能穿戴、纺织工业等领域显示出巨大的潜力,超轻镁锂合金已成为天基武器和导弹等关键装备超轻量化发展的迫切需求和必然选择超轻高性能镁锂合金材料的推广应用对我国航空航天、武器装备和3C等领域发展具有重要经济和军事意义。

以技术咨询合作开发的形式进行超轻高性能镁锂合金的成果转化是一种非常有效的途径。通过与专业的技术咨询机构或合作伙伴的合作,可以充分利用他们的专业知识和经验,推动该成果在实际应用中的落地和商业化。

在选择合作伙伴时,应考虑其在相关领域的专业能力和资源优势。技术咨询机构或合作伙伴应具备丰富的材料科学和工程技术背景,熟悉镁合金和锂合金的合金化原理、制备工艺以及性能评估方法。他们应该能够提供全面的技术咨询和支持,包括合金设计、材料制备与加工、性能测试与验证等方面。

合作伙伴可以通过对超轻高性能镁锂合金进行进一步的研究和优化,以提高其性能和可控性。这可能涉及到合金组分的调整、热处理工艺的优化、晶体结构的控制等方面。