2018年8月28日，潘復生院士赴先進耐火材料國家重點實驗室做學術(shù)報告，報告題目為“鎂合金產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀與未來”。潘復生是重慶大學材料學科教授，博士生導師，中國工程院院士。

　　報告中，潘院士就當代社會面臨的若干問題及鎂合金產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要意義展開介紹，重點闡述了鎂合金制備與應用方面的研究進展及目前存在技術(shù)問題的解決方案與發(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，談以下幾點感想。

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　　鎂合金塑性和強度這對矛盾的解決

　　提高鎂合金強度的方法是固溶強化技術(shù)，但對塑性不利。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）的獨特作用，有利于啟動非基面滑移，提高塑性。在此基礎上提出“固溶強化增塑”合金新思路，實現(xiàn)強度與塑性同步提升，解決了常規(guī)固溶強化損害塑性的難題。

　　我們在實際應用過程中常常會發(fā)現(xiàn)此類矛盾問題，這需要我們采用矛盾理論和新的科學效應來解決。

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　　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) → 無溶劑純凈化技術(shù) → 反重力過濾技術(shù) → 超聲純凈化技術(shù)。無溶劑純凈化技術(shù)是通過低溫靜置處理來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，然后通過一定時間的靜置，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。反重力過濾技術(shù)仍然采用過濾器過濾合金熔體，但不同的是合金熔體從下往上運動，使夾雜物可以在重力作用下沉降到底部。

　　通過不同場（化學場、溫度場、聲學場等）的應用，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。

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　　鎂合金板材非對稱加工技術(shù)

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

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

圖1 異步軋制原理圖

　　（a）開始咬入； （b）咬入階段； （c）咬入條件形成

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　　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極氧化后再電解著色或陽極氧化后再化學染色，存在色澤單一、裝飾性能不強、且處理工序復雜、無法處理形狀復雜的工件、成本高、周期長等缺點。本技術(shù)通過在反應釜內(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產(chǎn)生不同顏色的特點，通過改變反應時間及溫度調(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、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效應的應用。

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　　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。同樣運用到了特殊科學效應。

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

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

　?。╟）非突出部分的高倍放大圖像；（d）牡丹的數(shù)碼照片

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　　耐高溫涂層的設計

　　將原有的耐高溫設計轉(zhuǎn)變?yōu)閷崃靠焖賯鲗С觯瑥亩档蛯Σ牧夏透邷氐男枨?。通過逆向思維，巧妙的解決了這一問題。

　　通過此次報告會，讓我們對在材料研發(fā)過程中如何采用科學效應并應用到技術(shù)創(chuàng)新中有了更深的領(lǐng)悟。感謝潘院士為我們帶來精彩的報告。

　　參考文獻：

　　[1] 潘復生. 鎂合金產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀與未來. 先進耐火材料國家重點實驗室學術(shù)報告. 洛陽：2018年8月28日.

　　[2] Lingjie Li,Yuezhong Zhang, Jinglei Lei, Jianxin He, Rong Lv, Nianbing Li, Fusheng Pan. Water-only hydrothermal method: a generalized route for environmentally-benign and cost-effective construction of super hydrophilic surfaces with biomimetic micronano structures on metals and alloys[J]. Chemical Communications, 2014(56): 7416-7419.

　　[3] 李凌杰,雷驚雷,張躍忠,賀雪梅,何建新,潘復生. 一種鎂材著色方法：中國,201210170839.0[P]. 2012-09-19.

　　[4] 顏滔. 鎂合金熔體低溫純化研究[D].重慶大學,2016.

　　[5] 張文玉,劉先蘭. 異步軋制技術(shù)及其在鎂合金中的應用[J]. 鍛壓技術(shù)，2008(02):1-5.