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丁文江:开发的材料用于月球车。



2013年12月2日,西昌卫星发射中心成功发射“嫦娥三号”探测器。 2013年12月14日,月球软着陆首次实现。 15日,着陆器和月球车分开了。月球车开始巡逻月球并互相拍照。 “玉兔”月球车在月球上巡逻,月球上的“白天”温度高达150度,月球上的“夜晚”低至零下180度。在这样的环境中,对所有材料都有特殊要求。月球桅杆驱动机构壳体等的部件由镁合金材料制成。这种材料的开发人员是中国工程院院士,轻合金精密成型的新院士。该团队由国家工程研究中心主任丁文江领导。从1978年的轻合金世界,几十年来,丁文江坚持在世界上探索轻合金,带领他的团队在镁合金研究领域形成三个第一:发表论文第一,发明专利数量是第一,应用程序组件和开发功能的数量是第一个。

“使用是物质研究的灵魂”

1969年,刚刚读完丁文江的第一年,有数以千万计的知识青年来到距离上海千里之外的偏远山村江西,开始了农耕生活。六年后,他学会了种植,并且在当地第一次用化肥制作大米并用杀虫剂杀死昆虫。 1975年,他被推荐到上海交通大学学习铸造技术和设备。 1978年,他获得了研究生学位。从那以后,他进入了轻合金的世界。毕业后,他留在上海交通大学,开始了长期而专注的职业生涯。他一直致力于高性能轻合金材料和加工技术的研究,先后建立了国家轻合金精密成形工程研究中心和上海镁材料应用材料研究中心。

从农业到研究生院,从工厂到大学,丁文江都有丰富的经验。曾任上海交通大学副校长,上海市科学技术委员会副主任,上海市科学技术协会理事长,曾任上海市科学技术协会理事长,副主任,副主任。各种学术团体。无论他的立场如何,丁文江一直致力于轻合金材料及其成型技术的研究。1986年,丁文江受日本三菱轻金属技术开发中心邀请,担任日本高级客户研究员,从事铝基复合材料的开发,并提出了一种新的颗粒增强铝熔融制备方法 - 用于三菱公司的复合材料并申请。该专利受到公司的高度重视。三菱在完成研究后试图让他留在日本。他拒绝了日方的良好意愿,坚决回到中国继续教学和研究。

在轻合金研究中,丁文江始终坚持“定位应用”的理念。所有研究都源于工业需求,然后通过工业需求测试研究结果。他说:“材料是有用的物质。实用性是材料研究的灵魂。如果材料的研究不是针对应用,它不能被视为研究材料。要研究的具体问题必须从工业需求到后来对工业的需求。进行测试。“访问日本的经历开辟了他的视野。这是轻合金被认可的重要方向。特别是,镁合金不可避免地用作最轻和资源丰富的结构材料。它是镁合金研究领域的先驱之一。

1987年底,他回到中国参与上海大众桑塔纳镁合金变速箱的国产化。鉴于普通镁合金熔剂失效和严重有毒气体排放的缺点,发明了泡沫镁合金,采用低温加高温发泡工艺。替代进口助焊剂的覆盖剂已被用于汽车变速箱壳体的生产,并为其本地化做出了重要贡献。

在丁文江的心目中,对国家的主要战略需求有着特殊的重视。在上海,这项服务的实现是通过服务上海的发展来满足上海经济发展和转型的需要。他对光合金研究的关键技术和关键领域有着敏锐的洞察力,并在一些主要需求方面取得了突破性研究。他结合了中国两大优势资源--——镁和稀土,创造了五种新型高性能镁合金,开发了10多种新的加工技术和设备,并开发了50多个关键重要组件,成为第一个获胜者。曾获国家技术发明二等奖,国家科技进步二等奖,上海市技术发明一等奖,国防科技进步二等奖,发表SCI论文308篇,特色在镁合金材料,成型和设备。该领域被授权拥有114项发明专利。2000年,丁文江成立了国家轻合金精密成型工程研究中心,培养和凝聚了300多人的研究和工程团队。已成功转让10多家企业,该中心荣获“国家工程研究中心20年”。成就奖。“2008年,丁文江在亚洲领导建立了唯一的”通用 - 嘉通先进材料与制造联合实验室“。2009年,丁文江创建了”上海镁材料工程技术中心“,开展镁的研究。基于能源和生物医学材料,扩大了镁材料的应用领域。

使手机和飞机更轻盈

通过电话打电话,去旅行和飞行。移动电话的外壳和飞机的框架由金属制成。如果它可以更轻,人们携带移动电话将更方便,并且飞机将消耗更少的能量。丁文江研究的镁在实际金属结构材料中的比重最小,密度为铝的2/3和钢的1/4。关键是利用小比例,而其他性能可以满足相关产品的要求。

丁文江提出了大流量高流量大流量镁合金技术路线,建立了镁合金薄壁压铸模具的设计标准和工艺规范,实现了镁合金便携式电子产品外壳的规模化生产。该技术已应用于移动电话等电子产品的生产。

针对航空航天等领域关键轴承零件的硬度要求,丁文江提出将中国另一优势资源 - 稀土和镁相结合,开发出具有中国特色的高性能镁合金,以及重稀土元素合金。 Gd和Y.结合固溶强化,时效强化,细晶强化等手段,发明了在室温和250℃下具有高拉伸强度的高强度变形镁合金(JDM2),它已经成为世界上最强大的镁合金在工业应用中的应用。 。

传统的镁合金相对较软并且承载能力较差,因此难以应用于具有高轴承要求的区域。丁文江团队采用固溶时效强化和稀土和锌精炼的方法,发明了一种高强度,高韧性的铸造镁合金(JDM1),可应用于汽车轮毂,气缸和发动机支座的传统。 。镁合金难以应用于轴承结构。

镁具有大的活性并且易于与成型材料反应。同时,镁熔体很轻,氧化渣很可能沉到熔体底部。通过不断的研发和探索,丁文江发明了新的净化方法和设备,如大型方孔多级电磁净化方法和多级多介质连续深度净化方法,解决了炉渣夹杂物和高浓度效率去除和熔体中的稀土。元件燃烧控制和焊剂下沉失效等世界级问题为高质量轻合金产品的大规模生产提供了坚实的材料保证。丁文江还发明了一种新的铸造工艺和设备,以实现大型镁合金零件的精密成型。镁合金具有各种优异的性能,但是传统的镁合金的燃烧点仅为520℃,远低于合金的熔点,这使其易燃并且难以生产。如果受到助焊剂等的特殊保护,很可能会造成环境污染。丁文江带领研究团队对世界早期的阻燃镁合金进行了研究,使镁合金的着火点提高到935℃以上,实现了未抑制的镁合金在大气中的冶炼和生产。镁铝合金汽车零部件制造技术已实现工业化:江苏已建成年产100,000个镁轮毂;浙江盾安集团已投资2亿元建立大型汽车零部件生产线;浙江省郑瑞市已建成年产量。 5万套轻合金汽车发动机缸体压铸生产线。

丁文江的研究还开发了一种全镁V6发动机缸体,由美国通用汽车公司的37套缸芯组成,为日立开发了耐热镁合金活塞,并为民用飞机座椅开发了高强度镁型材。波音的框架。为日本NK和丰田通商提供JD系列轻合金产品,中国的镁技术和产品已进入世界。

资料来源:《东方教育时报》2014.01.01第12版

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他开发的材料用于月球车。

作者:

史文波