【材料】潛心科研三十年孕育陶鋁“大力士”

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    潛心科研三十年孕育陶鋁“大力士”

讓鋁裡“長”出陶瓷，造出了一個陶鋁“大力士”——王浩偉，這位上海交通大學材料科學與工程學院的教授一下子出名了。

王浩偉教授團隊研發的陶鋁“大力士”正式名稱叫作“納米陶瓷鋁合金”。這種具有自主知識產權的新型材料比強度和比剛度可以超過鈦合金，但體重輕、“身價”低，將帶動航空、汽車、高鐵行業步入更輕、更節能的新材料時代。

陶鋁“大力士”助推“材料輕量化革命”

“大家小時候都玩水玩沙子，我的專業就是把‘水’和‘沙子’摻在一起玩兒。”王浩偉所說的“水”正是用於鑄造的金屬鋁，“沙子”則是陶瓷。鋁很輕，但太軟，易變形、易斷裂﹔陶瓷的強度和硬度非常好，但易碎。如果把陶瓷的屬性摻到鋁裡，制作出來的材料會不會結合兩者的優點？納米陶瓷鋁合金就是按照這個思路研究出來的，這項研究王浩偉一做就是30年。

鋁裡“摻”陶瓷的辦法說起來容易，實際做起來沒那麼簡單。上世紀90年代，國際上陶鋁復合材料研究熱鬧了一段時間，當時的通行方法是先把陶瓷制成顆粒或纖維，然后用攪拌鑄造或粉末冶金的方法混入鋁合金中獲得鋁基復合材料。這種辦法提高了材料的強度和剛度，但是又會出現加工成形困難、強度及塑性差和性能不穩定等一系列問題，嚴重阻礙了這種材料的工程應用，其研發也漸漸沉寂。