丁文江院士最新研究：镁合金在航空航天的应用前景
丁文江院士最新研究：镁合金在航空航天的应用前景
2021年，上海交通大学轻合金精密成型国家工程研究中心主任丁文江院士团队在镁合金研究领域取得重大突破。他们开发出两种新型镁合金材料——JDM1和JDM2，这两种材料不仅显著提高了镁合金的强度和高温性能，还解决了铸件缩松和热裂纹问题，为镁合金在航空航天领域的广泛应用开辟了新途径。
镁合金作为最轻的金属结构材料，具有比强度/比刚度高、尺寸稳定、易于加工成形、导热导电性好、阻尼减振、电磁屏蔽和容易再回收等优点，被誉为“21世纪绿色工程材料”。然而，由于存在强度偏低、高温性能差、易腐蚀等问题，镁合金在航空航天领域的应用一直受到限制。
丁文江院士团队针对这些瓶颈问题，展开了长达20年的研究。他们开发的JDM1是一种低稀土含量的镁合金，其室温屈服强度可达140MPa，抗拉强度300MPa，延伸率10%。经过固溶处理和时效沉淀强化后，其强度进一步提升，250℃以下仍能保持良好的力学性能。而JDM2则是一种高稀土含量的镁合金，室温屈服强度高达240MPa，抗拉强度370MPa，延伸率4%。这两种合金都通过了200℃高温测试，显示出优异的高温性能。
除了新材料的研发，上海交通大学还开发了多种镁合金成型新工艺。例如，涂层转移精密铸造技术解决了传统砂芯制备方法中涂料层均匀度难以控制的问题，提高了铸件的尺寸精度和光洁度。大型铸件低压铸造技术和大型锻件成型技术则进一步提升了镁合金零件的成品率和性能稳定性。
重庆大学的研究也表明，镁合金在航天器结构材料和能源材料方面具有广泛的应用潜力。随着技术的进步，镁合金有望成为未来航空航天领域的重要材料之一。然而，要实现这一目标，仍需解决一些关键问题，如进一步提高材料的高温性能、优化成型工艺、完善腐蚀防护体系等。
镁合金在航空航天领域的应用前景广阔。随着新材料和新工艺的不断涌现，我们有理由相信，这种“21世纪绿色工程材料”将在未来的航空航天工业中发挥越来越重要的作用。