近日,轻合金研究所吴国华教授主持的JW科技委前沿科技创新特区项目“高强多功能镁锂基超轻材料设计与制备技术”已立项并签订了科研合同。该项目由上海交通大学、北京航空航天大学、哈尔滨工程大学与上海航天精密机械研究所四家单位联合承担。
“一代材料一代装备”,轻量化是先进装备发展的永恒追求。镁锂基材料是目前工程应用中最轻的金属基结构材料,被誉为“超轻金属材料”,其密度在1.35~1.6g/cm3之间,比普通镁合金轻约20%,并具有比强度和比刚度高、冷热变形能力强、各向异性不明显、低温性能好、抗高能粒子穿透能力强、电磁屏蔽性能好、阻尼性能高等特性,在航空航天、机器人、3C产品等领域具有广阔的应用前景。但该材料的现实应用与潜力之间存在巨大的差距,其主要原因在于传统镁锂合金绝对强度与刚度低、热稳定性差,且高洁净度均质大熔量合金制备及成型极其困难。
该项目基于中国资源特色,从材料基因组研究思想出发,建立基于高性能镁锂基材料特征结构的强韧化模型与设计准则,阐明多元微合金化过程中形成的准晶、LPSO结构、原位增强相对镁锂合金基体强韧化作用机制,实现镁锂合金多元微合金化和组织调控;发展纳米颗粒增强镁锂基复合材料以及累积叠轧-固态复合材料设计与制备方法;攻克高洁净度均质大熔量镁锂基复合材料制备技术,开创短流程低成本低压浇注式铸锻复合成形技术原型,实现高强多功能镁锂基超轻材料的集成设计与制备,最终获得高强多功能镁锂基超轻复合材料,实现航天器典型构件的示范应用。
该项目对于推动超轻高性能镁锂基材料在航空航天、3C产业等重要领域的应用将产生颠覆性效果。