2017年8月4日,安徽省淮北市政府与上海交通大学及安徽、上海两地相关企业共同签订产学研合作协议。安徽省委常委、组织部长、常务副省长邓向阳与上海交通大学校长林忠钦共同为省校共建的“上海交通大学安徽陶铝新材料研究院”揭牌。
揭牌仪式前,安徽省委书记、省人大常委会主任李锦斌,安徽省委副书记、省长李国英,安徽省委常委、组织部长、常务副省长邓向阳及安徽省、淮北市相关领导会见了林忠钦等上海交大代表团成员。
李锦斌表示,上海交大与淮北市合作共建陶铝新材料研究院,是加快推进创新发展的生动实践,安徽省委、省政府将给予大力支持,推动更多科技成果结出产业之花。林忠钦表示,这项拥有完全自主知识产权的新技术是上海交通大学扎根中国办大学,做国家需要的开拓性创新的代表,它的落地与产业化对中国工业具有很重要的意义。上海交大始终将科技创新能力的提升与国家战略发展方向紧密结合,特别是在推动科技成果转化方面,学校始终坚持在机制体系完善上不断下功夫,以期形成“科技创新实现社会价值,社会价值促进科研创新”的良性循环。未来,上海交大将继续在推动科技成果转化的道路上不断努力,进一步打通从实验室到市场的“绿色通道”,为服务国家、服务社会做出更多贡献。
本次签署的产学研合作协议是由安徽省淮北市人民政府、上海交通大学、上海均瑶(集团)有限公司、安徽相邦复合材料有限公司组成的“四方协议”,合作方将依托上海交大材料科学与工程学院王浩伟教授团队建设交大陶铝新材料创新中心。新型复合材料技术落户安徽,并将在大学与地方政府之间的“政产学研”合作模式下助力创新型国家建设和地方经济结构调整与转型。
上海交大五代“材料人”合力攻坚30年,助推“材料轻量化革命”,让铝里“长”出陶瓷。王浩伟研究团队研制出的超强纳米陶铝合金拥有完全自主知识产权,新材料具有更大的减重潜力,而且工艺性好、成本低,有望成为下一代航空新材料,使国产大飞机更轻快、更安全地在蓝天翱翔。不仅如此,以陶铝材料为代表的新型复合材料未来还将大规模应用于航天、汽车、先进电子设备等领域,产业应用前景广阔,具有十分重要的战略意义,对经济结构调整,产业转型升级,创新型国家建设都具有十分重要的作用。
本次签约形成的“四方合作”机制将搭建一个有利于纳米陶铝合金拓展应用的市场化运作平台,建立具有自主知识产权的材料生产、产品设计、制造工艺以及使用标准等成套体系。这一科研成果的落地转化,也是上海交大对接国家重大战略需求、服务行业和产业发展的一次成功实践,它将为社会和经济发展创造更多价值。
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上海交大材料科学与工程学院教授王浩伟领衔的科研团队研制出超强纳米陶瓷铝合金,让铝里“长”出陶瓷,这种新材料不仅轻,强度和刚度甚至超过了“太空金属”钛合金,有望带动航空、汽车、高铁领域步入更轻、更节能的新材料时代。
陶铝新材料科研团队
据了解,超强纳米陶瓷铝合金新材料具备强度和刚度,大致说来,前者是抵抗破坏的能力,后者是抵抗变形的能力。铝很轻,铝合金材料可以使手机、电脑变得更加轻薄便携,但铝的“弱点”也很明显:虽然韧性不错,但太软,易变形、也易断裂。陶瓷是很容易碎的,但陶瓷比钢铁要硬很多。如果把陶瓷的属性掺到铝里,制作出来的材料能否兼具两者优点?
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铝里“掺”陶瓷的办法说起来容易,实际做起来没那么简单。目前国际上传统方法是先把陶瓷制成颗粒或纤维,然后用搅拌铸造或粉末冶金的方法混入铝合金中获得铝基复合材料,这种办法能提高材料的强度和刚度,可是又会出现加工成形困难、强度及塑性差和性能不稳定等一系列问题,严重阻碍了这种材料的工程应用。
“用物理方法从外面往铝里掺陶瓷的路走不通,我们就让陶瓷自己从铝里‘长’出来,这样两种材料就能相容了,如果再搞成纳米,就把陶瓷的属性真正加到了铝里面,生成了一种浑然一体的新材料。”王浩伟教授介绍说。
陶瓷铝合金制成的铸件
研究人员采用“原位自生技术”,通过熔体控制自生,陶瓷颗粒的尺寸由几十微米降低到纳米级,突破了外加陶瓷铝基复合材料塑性低、加工难等应用瓶颈。
纳米陶瓷铝合金重量轻,且具有高刚度、高强度、抗疲劳、低膨胀、高阻尼、耐高温等特点,即使外来作用力“泰山压顶”也能做到“岿然不动”,可以称得上是四两“扛”千斤。
“纳米陶瓷铝合金3D打印构件可以达到锻件的性能。我们正加紧合作,助推国产大飞机用上这种具有中国自主知识产权的新材料。”王浩伟教授说。
来源:中国陶瓷杂志
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