杜文博：鎂產業(yè)需要“用”的突破
2019年02月19日 9:5 7472次瀏覽 來源： 中國有色金屬報 分類： 鎂資訊
在接受記者采訪的前一天，北京工業(yè)大學材料科學與工程學院教授、博士生導師杜文博剛從新加坡參加完“2019先進材料研究國際會議”回來。說起國內鎂產業(yè)的變化，他告訴記者：“雖然國外對于鎂及鎂合金的研究開發(fā)較早，但經過近10年的快速發(fā)展，我國鎂產業(yè)的科技成果日益顯著，并在國內形成了一支強大的科研隊伍，多項成果已達國際領先水平。” 就我國鎂產業(yè)的發(fā)展，他談到了近10年來自己的見證、參與并與鎂產業(yè)發(fā)展同行的經歷。
鎂產業(yè)的發(fā)展得益于國家的重視
20世紀90年代初，世界上最大規(guī)模的鎂供應商在西方，需求量約250kt，美國占50%以上，在隨后的10年間，鎂的需求達350kt，同時世界鎂供應也發(fā)生了很大變化，作為世界上最大的“鎂業(yè)大國”，中國出口的鎂錠數量在國際市場中占據的比例越來越大。
盡管西方國家的原鎂產量大幅減少，但附加值較高的鎂深加工產業(yè)卻逐漸興起，尤其是在開發(fā)和生產高端鎂合金產品方面。杜文博告訴記者，為更好地將我國鎂資源優(yōu)勢轉化為產業(yè)優(yōu)勢和經濟優(yōu)勢，2000年，師昌緒、李恒德、左鐵鏞、李依依、王淀佐等五位院士聯名向科技部遞交了“加速我國鎂工業(yè)發(fā)展的建議”，分析了我國鎂資源優(yōu)勢，并對鎂合金產品開發(fā)和產業(yè)發(fā)展提出了具體建議，他們希望，能全面系統(tǒng)地制訂一個目標，創(chuàng)造出自己品牌的鎂合金，并成為材料領域實現跨躍發(fā)展的突破口。該建議提交后，引起了國家層面高度重視。
杜文博直言，正是這五位院士的建議，就此打破了我國鎂合金早期的發(fā)展壁壘，點燃了我國鎂業(yè)科技進步的引擎。科技部先后在“十一五”“十二五”“十三五”科技計劃中，將鎂合金及其產品開發(fā)與應用列為重點科研項目，高校、科研院所、企業(yè)共同投入到鎂合金的研究開發(fā)及產品產業(yè)化推進工作中。在此期間，形成了一支強大科研團隊，涌現了以上海交通大學、重慶大學為領頭羊的科研院校，正是擁有了一支強大的科研隊伍，才使得我國鎂合金材料在國際上不斷取得有影響力的創(chuàng)新成果。
近幾年，杜文博所在的北京工業(yè)大學材料學院承擔了包括“973”、“十一五”、“十二五”科技支撐計劃和國家自然基金、北京市自然基金在內的一批科研課題，形成了“高性能鎂合金材料制備與加工”“碳材料增強鎂基復合材料”“低成本生物醫(yī)用鎂合金設計與制造”等特色鮮明的研究方向。他向記者介紹，在高強稀土鎂合金研究方面，該校開發(fā)的Mg-Gd-Er系合金具有優(yōu)異的力學性能，實驗室制作的試樣抗拉強度和屈服強度分別達550MPa和500MPa以上，有望用于交通工具、航空航天及軍工領域。值得一提的是，該成果已與相關企業(yè)進行中試合作，成果實現產業(yè)化將指日可待。
鎂產業(yè)的發(fā)展要在“用”上下功夫
說起鎂產業(yè)的發(fā)展，杜文博不禁感嘆，近幾年，我國鎂產業(yè)突飛猛進，取得了引人矚目的成績，鎂產品結構也發(fā)生了歷史性進步，產業(yè)鏈從低端向中高端轉變，從單一的低附加值產品向具有高附加值的深加工產品轉變。他說：“這其中離不開行業(yè)的推動，應該感謝中國有色金屬工業(yè)協(xié)會鎂業(yè)分會的付出，他們在鎂冶煉工藝提升和突破、鎂產品的應用推廣，引導企業(yè)自主創(chuàng)新和技術進步等方面做了大量工作，但同時也離不開企業(yè)、研究機構的奉獻與付出。”
他稱，2004年他剛從日本東京大學回國的時候，我國鎂產業(yè)還是以原鎂和鎂初級產品為主，缺乏鑄件、型材、板材為主體的、終端產品相配套的完整的產業(yè)化體系。隨著產業(yè)投入不斷加大，關鍵技術的不斷突破，山西、河南、陜西等地鎂合金企業(yè)的開發(fā)與生產技術已與國外可以相媲美，其中山西聞喜銀光等企業(yè)多種鎂合金產品遠銷海外，并獲得良好的市場口碑。
對于產學研用的融合，杜文博也有著自己的見解，他認為，目前我國鎂產業(yè)的產學研已深入結合，唯獨“用”沒有得到有效突破。他說：“我國在鎂合金基礎研究和應用研究方面已經做了大量的工作，但依舊缺乏針對鎂合金產品應用所涉及的更全面、細致性的研究。”這或許是造成“用”沒有有效突破的關鍵因素之一。他呼吁，科研單位及生產企業(yè)要專注鎂合金產品應用所涉及的細分領域研究，把研究做得更細致一些。而對于鎂合金產品用戶，杜文博笑言：“要敢于邁出第一步。對于未知的東西，總要有敢于嘗試的人，率先行動的人，只有這樣，行業(yè)才會有突破進展。”
“軟肋”不應成為應用瓶頸
鎂合金因密度低、比強度高、比剛度高、散熱性能好、電磁屏蔽能力強、易于回收等優(yōu)點，在電子通訊、汽車制造、軌道交通、航空航天、軍工兵器等領域有著廣泛的應用。但同時，所謂的鎂易燃燒、易腐蝕、價格高等因素也成為制約鎂產品應用的瓶頸。“只有深入了解鎂及鎂合金性能，才能更好地研究開發(fā)性能優(yōu)良的產品，擴大其應用。”杜文博說。
“在鎂行業(yè)有一些人談鎂色變，原因是鎂生產過程中一些不當的操作會引起燃燒進而產生火災等安全事故。”杜文博說，“雖然鎂易燃，但是有前提條件的，鎂粉容易燃燒，而鎂合金只有在熔煉時由于未采取有效的保護措施才易引起燃燒，一旦加工成鎂合金產品，并不會發(fā)生燃燒。”
另外，針對鎂合金產品易腐蝕的缺點，他認為：“可通過調整合金元素、優(yōu)化熱處理工藝和表面改性工藝等方法解決鎂合金易腐蝕的問題，這方面，有些鎂合金產品已經做的很好，例如，近期市場最為看好的鎂汽車輪轂。”
除此之外，鎂產品制備加工成本高，也是目前鎂行業(yè)所面臨的一個現實問題。“但隨著加工技術的進步，帶動了產品性能的提高，一定程度上也可以使成本降低。”杜文博如是說。
采訪將近結束時，杜文博說：“正是自己對鎂的熱愛，才有幸見證鎂產業(yè)的一步步‘成長’，不論是我國鎂冶煉還是鎂合金材料加工都在快速發(fā)展，大規(guī)模開發(fā)應用鎂合金的時機已經到來，希望有真正上下游產業(yè)鏈的聯動，期待有更多專注細分領域的研究成果。”
責任編輯：淮金
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