“新材料技術(shù)是我國創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展的重要支撐，解決我國戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型期所面臨的眾多技術(shù)瓶頸，需要強(qiáng)大的新材料技術(shù)作為基礎(chǔ)，這為我國新材料的大發(fā)展提供了難得的歷史機(jī)遇！”中國工程院院士左鐵鏞在“2015新材料國際發(fā)展趨勢(shì)高層論壇”——鎂合金材料工程前沿技術(shù)論壇上說。
　　高性能輕型合金材料已經(jīng)成為《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中的重點(diǎn)發(fā)展材料之一。鎂元素分布廣闊，在我國，鎂與鐵、鋁等金屬相比，其儲(chǔ)量極其豐富。我國鎂產(chǎn)量及產(chǎn)能位居世界首位，并在國際原鎂市場(chǎng)具有主導(dǎo)因素。
　　鎂合金具有密度小，比強(qiáng)度高、阻尼減震性好等優(yōu)點(diǎn)，但鎂在自身性能上還存在強(qiáng)度低、塑性差、易腐蝕等問題。因此，只有先解決鎂在性能上的缺陷，解決在生產(chǎn)加工中的瓶頸才能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)、大規(guī)模應(yīng)用。
　　筆者在鎂合金材料工程前沿技術(shù)論壇上了解到，在我國高等院校、科研院所、企業(yè)及國家多項(xiàng)科技計(jì)劃項(xiàng)目的支持下，現(xiàn)已解決了許多鎂及鎂合金應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)難題，為實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
　　攻克鎂合金三大核心問題
　　強(qiáng)度低、塑性差、易腐蝕是鎂合金存在的三大核心問題。筆者在論壇上了解到，我國科研機(jī)構(gòu)已經(jīng)針對(duì)鎂合金這三大問題，做了許多有價(jià)值且有進(jìn)展的研究。
　　就鎂強(qiáng)度低的問題，一些研究機(jī)構(gòu)利用我國稀土資源的優(yōu)勢(shì)，研發(fā)了二元、三元、四元的稀土鎂合金，開發(fā)了國際領(lǐng)先的高強(qiáng)耐熱新型鎂稀土合金材料，其高溫力學(xué)性能比現(xiàn)有鎂合金材料提高了近一倍。同時(shí)，研發(fā)出了強(qiáng)度可達(dá)400MPa的高強(qiáng)鎂合金材料。上海交大輕型鎂合金精密成型國家工程研究中心和重慶大學(xué)國家鎂合金材料工程技術(shù)研究中心已研發(fā)的鎂合金材料，強(qiáng)度甚至可達(dá)500MPa。
　　塑性低、成形性差也是變形鎂合金大規(guī)模應(yīng)用的核心問題，重慶大學(xué)國家鎂合金材料工程技術(shù)研究中心對(duì)此做了一系列的研究和開發(fā)，并取得了優(yōu)異的成果。重慶大學(xué)國家鎂合金工程技術(shù)研究中心主任、重慶科學(xué)院院長(zhǎng)潘復(fù)生介紹，該中心現(xiàn)已研發(fā)出高強(qiáng)高塑性和低成本高強(qiáng)變形鎂合金、高塑性鎂合金、低各向異性變形鎂合金等材料。其中，利用高強(qiáng)高塑性和低成本高強(qiáng)變形鎂合金材料創(chuàng)制了3個(gè)高強(qiáng)變形鎂合金，兩個(gè)被列為國家正式牌號(hào)；高塑性鎂合金中的ZE20M鎂合金，現(xiàn)已供給美國通用汽車公司試用，并得到美方“優(yōu)秀的輕量化材料”的評(píng)價(jià)。
　　鎂合金的易腐蝕性阻礙了鎂在多領(lǐng)域的發(fā)展，中國科學(xué)院金屬研究所材料環(huán)境腐蝕研究中心主任、國家金屬腐蝕控制工程技術(shù)研究中心主任韓恩厚，針對(duì)鎂合金的腐蝕機(jī)理及鎂合金的腐蝕防護(hù)技術(shù)，介紹了無鉻環(huán)保磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜、Mg-Al水滑石轉(zhuǎn)化膜、噴涂防護(hù)層等鎂合金防腐蝕技術(shù)。并表示，現(xiàn)已研發(fā)的鎂合金表面腐蝕防護(hù)技術(shù)已經(jīng)可以滿足一般需求，并且現(xiàn)已實(shí)批量實(shí)際應(yīng)用。
　　低成本加工新技術(shù)
　　變形鎂合金具有不穩(wěn)定性、成形性差、變形產(chǎn)品成本極高等問題。潘復(fù)生表示，促進(jìn)鎂產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，降低成本是產(chǎn)業(yè)化的重中之重。因此，重慶大學(xué)家鎂合金材料工程技術(shù)研究中心針對(duì)鎂合金產(chǎn)品生產(chǎn)中的成本問題進(jìn)行一系列研究，研發(fā)出了低成本凈化技術(shù)、低成本液相包覆合金化技術(shù)、鎂合金板材非對(duì)稱加工技術(shù)、鎂合金大型材加工技術(shù)等。
　　在低成本凈化技術(shù)中，通過改變重力方向過濾的傳統(tǒng)模式，發(fā)展了反重力過濾新技術(shù)，解決了過濾過程中夾雜物容易堵塞過濾介質(zhì)的傳統(tǒng)難題；同時(shí)，棄用普遍使用的陶瓷過濾介質(zhì)，使用鋼質(zhì)過濾材料，解決了鎂合金熔體容易和陶瓷過濾材料發(fā)生反應(yīng)的技術(shù)難題；最終實(shí)現(xiàn)了從“間斷過濾凈化”向“連續(xù)過濾凈化”的轉(zhuǎn)變，使過濾介質(zhì)壽命提高了20倍以上，效率顯著提高，且成本大幅度降低。
　　該中心還研發(fā)了鎂合金大型材加工技術(shù)，該技術(shù)現(xiàn)已突破了德國專家預(yù)測(cè)的成形極限，成功制備了世界上最寬的鎂合金擠壓型材（寬502mm）和高精度復(fù)雜截面型材。
　　當(dāng)前我國現(xiàn)已研發(fā)的解決鎂合金強(qiáng)度低、塑性差、易腐蝕及成形性和性能穩(wěn)定性的低成本加工的新技術(shù)對(duì)推動(dòng)我國鎂產(chǎn)業(yè)發(fā)展、推動(dòng)我國鎂大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化提供了堅(jiān)實(shí)地技術(shù)保障。
　　左鐵鏞說，我國基礎(chǔ)研究與應(yīng)用基礎(chǔ)研究，現(xiàn)已與國外水平相當(dāng)，甚至在一些方面已達(dá)到世界領(lǐng)先水平。通過這十多年的技術(shù)研究和應(yīng)用研究，已為鎂的應(yīng)用打下了很好的基礎(chǔ)，有了廣泛應(yīng)用的前景。
　　左鐵鏞還提出，徹底解決當(dāng)前影響我國鎂產(chǎn)業(yè)發(fā)展問題，除了現(xiàn)有研發(fā)的技術(shù)之外，還需繼續(xù)在應(yīng)用上進(jìn)行深入研究，來解決鎂合金大批量應(yīng)用的核心問題；同時(shí)，解決好鎂產(chǎn)業(yè)鏈的上、中、下游三環(huán)節(jié)存在的三化問題、創(chuàng)新能力不足、產(chǎn)業(yè)鏈脫節(jié)等亦是關(guān)鍵。
　　他建議，聯(lián)合“產(chǎn)學(xué)研用”優(yōu)勢(shì)單位，組建國家層面的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，構(gòu)建鎂材料技術(shù)研發(fā)平臺(tái)；要形成3~5個(gè)各具特色和有國際競(jìng)爭(zhēng)力的企業(yè)集團(tuán)；借助國家的力量推廣金屬鎂在汽車、軌道交通、航空航天等領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用。