2018年8月28日，潘复生院士赴先进耐火材料国家重点实验室做学术报告，报告题目为“镁合金产业的现状与未来”。潘复生是重庆大学材料学科教授，博士生导师，中国工程院院士。

　　报告中，潘院士就当代社会面临的若干问题及镁合金产业发展的重要意义展开介绍，重点阐述了镁合金制备与应用方面的研究进展及目前存在技术问题的解决方案与发展前景。

　　在技术方面的一些解决方法，对我们今后在探究技术创新领域有了很大的启发。结合近期所思，谈以下几点感想。

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　　镁合金塑性和强度这对矛盾的解决

　　提高镁合金强度的方法是固溶强化技术，但对塑性不利。在潘院士的研究中发现特定原子固溶降低基面/非基面滑移阻力差异（Δτ）的独特作用，有利于启动非基面滑移，提高塑性。在此基础上提出“固溶强化增塑”合金新思路，实现强度与塑性同步提升，解决了常规固溶强化损害塑性的难题。

　　我们在实际应用过程中常常会发现此类矛盾问题，这需要我们采用矛盾理论和新的科学效应来解决。

　　2

　　镁合金熔体纯净化技术

　　镁合金熔体净化技术不断发展，从溶剂纯净化技术 → 无溶剂纯净化技术 → 反重力过滤技术 → 超声纯净化技术。无溶剂纯净化技术是通过低温静置处理来降低镁合金熔体中的杂质Fe（Si）的含量，使杂质Fe在熔体中形成密度大于镁熔体的金属间化合物，然后通过一定时间的静置，使杂质相聚集沉降到坩埚底部，从而降低熔体中杂质的含量。反重力过滤技术仍然采用过滤器过滤合金熔体，但不同的是合金熔体从下往上运动，使夹杂物可以在重力作用下沉降到底部。

　　通过不同场（化学场、温度场、声学场等）的应用，完成了镁合金熔体纯净化技术的转变。十分值得我们借鉴。

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　　镁合金板材非对称加工技术

　　通过查阅文献，我们了解到镁具有密排六方晶格结构, 室温下可启动的滑移系有限, 通常在室温下表现出低的成形性能。而利用非对称变形构建非均匀应变，使晶粒发生倾转，能实现性能均匀化，突破了传统金属加工追求均匀对称变形的思路。同时AZ系列板材成品率提高50%，杯突值提高80%，国内外首次实现室温成形。

　　这里想到了创新方法发明原理中4增加不对称原理，同样在其他的领域也在广泛的应用。

图1 异步轧制原理图

　　（a）开始咬入； （b）咬入阶段； （c）咬入条件形成

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　　镁合金制品表面着色技术

　　关于镁合金制品表面着色技术，现有彩色镁材的制备方法主要为阳极氧化后再电解着色或阳极氧化后再化学染色，存在色泽单一、装饰性能不强、且处理工序复杂、无法处理形状复杂的工件、成本高、周期长等缺点。本技术通过在反应釜内加热纯水，在一定的温度和压力下，水和镁合金表面发生氧化反应形成一定厚度的膜，该表面膜主要由镁及其合金元素的（氢）氧化物组成。利用不同厚度的表面膜由于光的干涉作用会产生不同颜色的特点，通过改变反应时间及温度调控镁材表面膜厚度从而赋予镁材洋红、浅紫、黄绿、浅绿、青蓝、黄橙、金黄、浅黄、暖褐、冷褐、银白、银灰等各种颜色。这也是一种特定科学效应的应用。

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　　镁合金表面微纳米结构超亲水涂层的形成

　　镁合金表面微纳米结构超亲水涂层的形成是使用纯水热水氧化技术，在一系列金属和合金上构建复杂的仿生微纳米结构（如菊花、牡丹花和新鲜的茶叶等），形成超亲水表面。同样运用到了特殊科学效应。

　　图2 纯水热水处理后AZ61镁表面的SEM图像和牡丹花的数码照片对比

　　（a）低倍率图像； （b）具有牡丹状结构的单个微尺度突起的高倍放大图像；

　　（c）非突出部分的高倍放大图像；（d）牡丹的数码照片

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　　耐高温涂层的设计

　　将原有的耐高温设计转变为将热量快速传导出，从而降低对材料耐高温的需求。通过逆向思维，巧妙的解决了这一问题。

　　通过此次报告会，让我们对在材料研发过程中如何采用科学效应并应用到技术创新中有了更深的领悟。感谢潘院士为我们带来精彩的报告。

　　参考文献：

　　[1] 潘复生. 镁合金产业的现状与未来. 先进耐火材料国家重点实验室学术报告. 洛阳：2018年8月28日.

　　[2] Lingjie Li,Yuezhong Zhang, Jinglei Lei, Jianxin He, Rong Lv, Nianbing Li, Fusheng Pan. Water-only hydrothermal method: a generalized route for environmentally-benign and cost-effective construction of super hydrophilic surfaces with biomimetic micronano structures on metals and alloys[J]. Chemical Communications, 2014(56): 7416-7419.

　　[3] 李凌杰,雷惊雷,张跃忠,贺雪梅,何建新,潘复生. 一种镁材着色方法：中国,201210170839.0[P]. 2012-09-19.

　　[4] 颜滔. 镁合金熔体低温纯化研究[D].重庆大学,2016.

　　[5] 张文玉,刘先兰. 异步轧制技术及其在镁合金中的应用[J]. 锻压技术，2008(02):1-5.