镁合金具有密度小、比强度/比刚度高、导电导热、电磁屏蔽和减震性能好等优点,在航空、航天、军工、新能源汽车、轨道交通、人形机器人、低空经济等领域的应用前景广阔,但需突破强塑性协同提升、多功能集成、腐蚀防护、短流程制备等难题。本团队面向国家和各行业装备轻量化的重大需求,长期致力于镁合金新材料成分设计与优化、材料改性、成形成性制备与加工技术的研发,助推镁合金从“潜力材料”向“主流材料”的转型与应用。
【研究方向】
(1) 新型镁合金成分设计与制备加工技术:包括变形镁合金和铸造镁合金,主要聚焦超轻镁锂合金、高强耐蚀(稀土)镁合金、可快速挤压镁合金,以及陶瓷粒子改性镁合金的新材料成分设计与优化,及其制备、加工成型(成形)工艺开发。
(2) 增材制造镁合金及增材工艺:主要聚焦熔丝电弧增材制造用镁合金新材料的开发,包括镁合金成分设计、成形与加工技术、镁合金丝材短流程制备技术、镁合金电弧增材制造工艺与组织性能调控机理研究等。
(3) 镁合金腐蚀防护:主要聚焦镁合金的腐蚀行为及其涂层防护研究,包括镁合金表面防护新技术开发、新型耐蚀耐磨多功能复合涂层制备技术。
(4) 材料多维多尺度原位表征分析技术与微结构演化机理研究。
本团队镁合金研究方向简介
【研究条件】
在上述研究方向,本团队具备各类材料制备、组织与性能表征的先进设备,包括:
(1)材料制备与加工设备:丝材电弧增材制造设备,金属粉末选区激光打印设备,活泼合金专用真空熔炼炉3台,大气熔炼炉2套,热压烧结炉2台,冷热/轧机各1套,行星式球磨机2套,真空/大气热处理炉10余台、锯床1台、磨/抛机多套等;微弧氧化设备1套;涂层制备设备若干套。
(2)材料性能表征:万能试验机3台(配备高温、低温、真空模块和DIC光学变形测量系统)、蠕变试验机3台、显微硬度计3台、摩擦磨损试验机2台;电化学工作站3套(进口2套,国产1套),盐雾腐蚀箱1套、恒温浴槽若干套等。
(3)材料微观组织表征:德国蔡司金相显微镜2台,进口X射线荧光分析仪1台等。
(4)X射线原位环境设备: 高温4D凝固炉2套,极端环境4D力学加载系统2套(同步辐射和实验室Lab CT通用),4D成像应力-腐蚀系统1套、同步辐射衍射热-力加载装置1套、同步辐射衍射高温环境炉1套,白光劳厄微区热-力环境加载系统1套,原位腐蚀环境电化学系统1套。
学校和材料学院均建有分析测试中心,具备完备的材料成分、组织与结构、以及各类性能分析设备,包括三维APT、双球差/单球差电镜、时间飞行二次质谱仪、FIB/SEM、三维X射线CT等。