科學閃光者

　　青年師生點亮國產(chǎn)鎂合金“高光”時刻

　　“我是一個非典型工科生，當同級的博士生在實驗室做研究、發(fā)論文時，我卻有一半的時間，是在企業(yè)和工廠的生產(chǎn)車間度過。”谷立東的開場白很快吸引了他人的注意。

　　日前，這位上海交通大學材料科學與工程學院、上海鎂材料及應(yīng)用工程技術(shù)研究中心的博士生，當選為上海交通大學學生年度人物。

　　中青報·中青網(wǎng)記者了解到，谷立東和他所在的上海鎂材料及應(yīng)用工程技術(shù)研究中心團隊所做的，就是盡可能研究出好用的鎂合金材料，并用它來代替需要大量從海外進口礦石的鋁合金和價格高昂的鈦合金、碳纖維等。

　　我國的鎂資源儲量豐富，已探明的菱鎂礦儲量居世界首位。而相對于鎂，我國的鋁土礦資源則要稀缺得多，目前世界上已經(jīng)探明的鋁土礦儲量約300億噸，我國儲量居世界第七位，資源豐度屬中等水平。在鋁土礦產(chǎn)量并不算多的情況下，我國對分量輕、耐腐蝕的鋁制品，卻需求旺盛。

　　2009年9月，上海交通大學材料科學與工程學院牽頭成立上海鎂材料及應(yīng)用工程技術(shù)研究中心實驗基地，主要從事先進鎂材料設(shè)計、制備及產(chǎn)業(yè)化的研究開發(fā)工作，致力于突破鎂合金性能瓶頸，開發(fā)高性能鎂合金材料，“如果能用鎂合金代替鋁合金，那我們是不是就可以少使用一些本就不富裕的鋁土礦？”

　　這種“愿望”在人工智能技術(shù)的賦能下，如今得以快速實現(xiàn)。近年來，上海鎂材料及應(yīng)用工程技術(shù)研究中心通過材料基因工程方法，采用高通量計算、高通量實驗與機器學習方法相結(jié)合，成功開發(fā)出新型的耐蝕不銹鎂合金，其耐腐蝕性能相較傳統(tǒng)鎂合金提高了10倍。

　　傳統(tǒng)的鎂合金材料性質(zhì)活潑、易腐蝕，這嚴重制約了它的推廣應(yīng)用。

　　位于上海交通大學閔行校區(qū)的一棟兩層高的小白樓，就是上海鎂材料及應(yīng)用工程技術(shù)研究中心。上海交通大學材料科學與工程學院助理研究員楊耀在這里辦公，他使用的筆記本電腦的外殼就是交大團隊研發(fā)的。

　　“你看這側(cè)面的細節(jié)、這金屬高亮質(zhì)感，多漂亮?！币慌_普通的電腦，在科學家們眼里是“至寶”——楊耀和學生們知道，這臺電腦的殼是鎂合金的，它的“高級感”一點不輸其他材質(zhì)。

　　記者了解到，用優(yōu)質(zhì)的國產(chǎn)鎂合金外殼來替代昂貴的鋁合金外殼，這個想法從提出到真正落地，已經(jīng)困擾了筆記本電腦生產(chǎn)企業(yè)20年之久。楊耀介紹，廠商也曾嘗試使用鎂合金，但那時的鎂合金不耐腐蝕，需要在外殼噴一層保護漆，這樣一來，鎂的金屬光澤就被覆蓋了，美觀度大打折扣，“好多人說拿著鎂合金的電腦，看著跟塑料質(zhì)感一樣”。

　　為了還原鎂合金原本的金屬鏡面質(zhì)感，上海鎂材料及應(yīng)用工程技術(shù)研究中心的年輕人開展了大量的實驗，最終攻克了材料制備、零件成型、高光處理、過程防腐等一系列技術(shù)難題，開發(fā)出新型高亮不銹鎂合金，斬獲了中國有色金屬學會2023年度十大科技進展和國際鎂協(xié)會2024年度最佳變形鎂合金產(chǎn)品獎。

　　從上海交通大學實驗室到消費者的書桌上，國產(chǎn)不銹鎂合金邁出了一大步。

　　上海交通大學材料科學與工程學院博士生王海洋專門做鎂合金腐蝕研究，他通過顯微鏡觀察鎂合金材料的微觀組織，再對其內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行調(diào)整，“我們主要通過兩種方法來實現(xiàn)鎂合金的耐蝕性，一種是調(diào)整元素成分，另一種是調(diào)控它的微觀組織結(jié)構(gòu)”。

　　“王海洋們”就是這種材料的“設(shè)計師”，在微觀世界里，金屬就像一件由他們精心編織的織物，可以根據(jù)心中所想變換結(jié)構(gòu)形態(tài)。

　　谷立東一年當中有半年多的時間是在“蹲工廠”，與企業(yè)里的工程師一起發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。讀博4年，他和團隊走訪了100多家輕金屬制造企業(yè)，涉及中國鎂產(chǎn)業(yè)鏈的方方面面。

　　他的身影經(jīng)常出現(xiàn)在車間的各個角落，漸漸地，他被工程師們親切地稱為“車間小谷師傅”。

　　“我馬上就要博士畢業(yè)了，實際上已經(jīng)收到好幾個頭部企業(yè)拋出的橄欖枝?！惫攘|說，“現(xiàn)在到了拼硬實力的時代，很多行業(yè)都需要材料專家去解決生產(chǎn)中的問題?！?/p>

　　谷立東打算在上海交通大學從事博士后研究工作，“我希望自己將來能辦一個工廠，專門生產(chǎn)我們研制的‘國貨之光’鎂合金”。

　　中青報·中青網(wǎng)記者 王燁捷 實習生 何奕辰 俞佳一來源：中國青年報