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    2018年8月28日，重慶大學(xué)材料學(xué)科教授，博士生導(dǎo)師，中國(guó)工程院院士潘復(fù)生院士赴先進(jìn)耐火材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室做學(xué)術(shù)報(bào)告，報(bào)告題目為“鎂合金產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀與未來(lái)”。

報(bào)告中，潘院士就當(dāng)代社會(huì)面臨的若干問(wèn)題及鎂合金產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要意義展開(kāi)介紹，重點(diǎn)闡述了鎂合金制備與應(yīng)用方面的研究進(jìn)展及目前存在技術(shù)問(wèn)題的解決方案與發(fā)展前景。

在技術(shù)方面的一些解決方法，對(duì)我們今后在探究技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域有了很大的啟發(fā)。結(jié)合近期所思，談以下幾點(diǎn)感想。

1鎂合金塑性和強(qiáng)度這對(duì)矛盾的解決

提高鎂合金強(qiáng)度的方法是固溶強(qiáng)化技術(shù)，但對(duì)塑性不利。在潘院士的研究中發(fā)現(xiàn)特定原子固溶降低基面/非基面滑移阻力差異（Δτ）的獨(dú)特作用，有利于啟動(dòng)非基面滑移，提高塑性。在此基礎(chǔ)上提出“固溶強(qiáng)化增塑”合金新思路，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度與塑性同步提升，解決了常規(guī)固溶強(qiáng)化損害塑性的難題。

我們?cè)趯?shí)際應(yīng)用過(guò)程中常常會(huì)發(fā)現(xiàn)此類(lèi)矛盾問(wèn)題，這需要我們采用矛盾理論和新的科學(xué)效應(yīng)來(lái)解決。

2鎂合金熔體純凈化技術(shù)

鎂合金熔體凈化技術(shù)不斷發(fā)展，從溶劑純凈化技術(shù) → 無(wú)溶劑純凈化技術(shù) → 反重力過(guò)濾技術(shù) → 超聲純凈化技術(shù)。無(wú)溶劑純凈化技術(shù)是通過(guò)低溫靜置處理來(lái)降低鎂合金熔體中的雜質(zhì)Fe（Si）的含量，使雜質(zhì)Fe在熔體中形成密度大于鎂熔體的金屬間化合物，然后通過(guò)一定時(shí)間的靜置，使雜質(zhì)相聚集沉降到坩堝底部，從而降低熔體中雜質(zhì)的含量。反重力過(guò)濾技術(shù)仍然采用過(guò)濾器過(guò)濾合金熔體，但不同的是合金熔體從下往上運(yùn)動(dòng)，使夾雜物可以在重力作用下沉降到底部。

通過(guò)不同場(chǎng)（化學(xué)場(chǎng)、溫度場(chǎng)、聲學(xué)場(chǎng)等）的應(yīng)用，完成了鎂合金熔體純凈化技術(shù)的轉(zhuǎn)變。十分值得我們借鑒。

3鎂合金板材非對(duì)稱(chēng)加工技術(shù)

通過(guò)查閱文獻(xiàn)，我們了解到鎂具有密排六方晶格結(jié)構(gòu), 室溫下可啟動(dòng)的滑移系有限, 通常在室溫下表現(xiàn)出低的成形性能。而利用非對(duì)稱(chēng)變形構(gòu)建非均勻應(yīng)變，使晶粒發(fā)生傾轉(zhuǎn)，能實(shí)現(xiàn)性能均勻化，突破了傳統(tǒng)金屬加工追求均勻?qū)ΨQ(chēng)變形的思路。同時(shí)AZ系列板材成品率提高50%，杯突值提高80%，國(guó)內(nèi)外首次實(shí)現(xiàn)室溫成形。

這里想到了創(chuàng)新方法發(fā)明原理中4增加不對(duì)稱(chēng)原理，同樣在其他的領(lǐng)域也在廣泛的應(yīng)用。

圖1    異步軋制原理圖

（a）開(kāi)始咬入； （b）咬入階段； （c）咬入條件形成

4鎂合金制品表面著色技術(shù)

關(guān)于鎂合金制品表面著色技術(shù)，現(xiàn)有彩色鎂材的制備方法主要為陽(yáng)極氧化后再電解著色或陽(yáng)極氧化后再化學(xué)染色，存在色澤單一、裝飾性能不強(qiáng)、且處理工序復(fù)雜、無(wú)法處理形狀復(fù)雜的工件、成本高、周期長(zhǎng)等缺點(diǎn)。本技術(shù)通過(guò)在反應(yīng)釜內(nèi)加熱純水，在一定的溫度和壓力下，水和鎂合金表面發(fā)生氧化反應(yīng)形成一定厚度的膜，該表面膜主要由鎂及其合金元素的（氫）氧化物組成。利用不同厚度的表面膜由于光的干涉作用會(huì)產(chǎn)生不同顏色的特點(diǎn)，通過(guò)改變反應(yīng)時(shí)間及溫度調(diào)控鎂材表面膜厚度從而賦予鎂材洋紅、淺紫、黃綠、淺綠、青藍(lán)、黃橙、金黃、淺黃、暖褐、冷褐、銀白、銀灰等各種顏色。這也是一種特定科學(xué)效應(yīng)的應(yīng)用。

5鎂合金表面微納米結(jié)構(gòu)超親水涂層的形成

鎂合金表面微納米結(jié)構(gòu)超親水涂層的形成是使用純水熱水氧化技術(shù)，在一系列金屬和合金上構(gòu)建復(fù)雜的仿生微納米結(jié)構(gòu)（如菊花、牡丹花和新鮮的茶葉等），形成超親水表面。同樣運(yùn)用到了特殊科學(xué)效應(yīng)。

圖2    純水熱水處理后AZ61鎂表面的SEM圖像和牡丹花的數(shù)碼照片對(duì)比

（a）低倍率圖像； （b）具有牡丹狀結(jié)構(gòu)的單個(gè)微尺度突起的高倍放大圖像；

（c）非突出部分的高倍放大圖像；（d）牡丹的數(shù)碼照片

6耐高溫涂層的設(shè)計(jì)

將原有的耐高溫設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)閷崃靠焖賯鲗?dǎo)出，從而降低對(duì)材料耐高溫的需求。通過(guò)逆向思維，巧妙的解決了這一問(wèn)題。

通過(guò)此次報(bào)告會(huì)，讓我們對(duì)在材料研發(fā)過(guò)程中如何采用科學(xué)效應(yīng)并應(yīng)用到技術(shù)創(chuàng)新中有了更深的領(lǐng)悟。感謝潘院士為我們帶來(lái)精彩的報(bào)告。