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北京工業(yè)大學(xué)在國(guó)家 973、863 計(jì)劃等支持下，發(fā)現(xiàn)添加鉺元素（Er）可增加鋁合金的強(qiáng)韌性和耐熱性，提高耐腐蝕性能和焊接性能；含鉺鋁合金應(yīng)用意義：良好的耐蝕性、可焊性、成型性等工藝  應(yīng)用性能，在此基礎(chǔ)上發(fā)展靜載荷強(qiáng)度（拉伸性能）、抗沖擊、抗疲勞及高損傷容限等綜合力學(xué)性能； 滿足輕質(zhì)高效、安全性、長(zhǎng)壽命和低成本等應(yīng)用需求。

鎂合金是作為一種輕質(zhì)金屬結(jié)構(gòu)材料，具有密度低、比強(qiáng)度和比剛度高、阻尼性能好、電磁屏蔽效果好、鑄造性能優(yōu)良和加工性能好的優(yōu)點(diǎn)，獲得了廣泛的應(yīng)用前景。在鎂合金產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用過(guò)程中，稀土往往作為制備過(guò)程中的優(yōu)化劑來(lái)改善合金的熔體純凈度、晶粒細(xì)化度及產(chǎn)品外觀質(zhì)量，同時(shí)可大幅度提升合金的強(qiáng)度與延伸率。但是目前普遍使用的稀土鎂合金強(qiáng)度低導(dǎo)熱性能差，限制了其大規(guī)模應(yīng)用。因此，開(kāi)發(fā)具有高導(dǎo)熱性、高強(qiáng)度的鎂合金對(duì)于擴(kuò)大鎂合金在 5G 通信、3C 器件及汽車(chē)產(chǎn)品等需要高散熱領(lǐng)域的應(yīng)用，具有極其重要的意義。 高導(dǎo)熱高強(qiáng)度鎂合金是在一定配比的 Mg-Zn-Zr 系列合金中添加 Nd 稀土金屬，Nd 的添加可以改善合金的熔體純凈度、晶粒細(xì)化度及產(chǎn)品外觀質(zhì)量，并有效析出基體中的 Zn和 Zr 原子，有效提升合金的導(dǎo)熱性能和力學(xué)強(qiáng)度。鎂合金的導(dǎo)熱性能可以通過(guò)導(dǎo)熱率來(lái)體現(xiàn)，力學(xué)性能可以通過(guò)抗拉強(qiáng)度，屈服強(qiáng)度體現(xiàn)。高的導(dǎo)熱性能可以保證合金在散熱器件領(lǐng)域的熱導(dǎo)性能指標(biāo)，使器件可以具有較快的熱量傳輸能力，使設(shè)備內(nèi)部熱量及時(shí)排出;高的力學(xué)強(qiáng)度可以保證合金作為結(jié)構(gòu)件的力學(xué)性能指標(biāo)，使其作為結(jié)構(gòu)件更為可靠。相較于傳統(tǒng)鎂合金，團(tuán)隊(duì)通過(guò)添加 Nd 稀土元素可以有效提升鎂合金的導(dǎo)熱性能和力學(xué)強(qiáng)度，Nd 一般分布于晶界，可以弱化鎂合金的織構(gòu)，提升鎂合金各晶粒之間的協(xié)調(diào)能力:而且 Nd 在鎂合金成型過(guò)程中可以與 Zn 原子結(jié)合形成熱穩(wěn)定的第二相，促進(jìn)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶提升鎂合金的強(qiáng)度:此外，Nd 元素的添加會(huì)與基體中的 Zn 元素結(jié)合，減弱基體中的晶格畸變，提升鎂合金的熱導(dǎo)率。

近期，西安交大劉暢研究員等通過(guò)將大量間隙氧原子（12 at%）固溶進(jìn)TiZrNb系中熵合金，將其屈服強(qiáng)度提升至接近理論強(qiáng)度的4.2 GPa（C. Liu et al.Nat. Commun.13, 1102 (2022)）。

團(tuán)隊(duì)研究開(kāi)發(fā)了醫(yī)用鈦合金表面處理新工藝，包括微弧氧化法制備含鈣磷涂層和電化學(xué)沉積法制備羥基磷灰石涂層。其中微弧氧化法制備的鈦合金醫(yī)用涂層 中鈣磷總含量超過(guò) 20 at. %，Ca/P 接近 1.67，涂層與基體結(jié)合強(qiáng)度超過(guò) 50 MPa， 涂層性能遠(yuǎn)超高目前臨床應(yīng)用 HA 涂層與基

技術(shù)背景： 針對(duì)鎂合金耐熱性低的問(wèn)題，在JDM2基礎(chǔ)上，利用高熱穩(wěn)定 性的“LPSO+析出相”核心單元+晶界彌散相的復(fù)合強(qiáng)化 ， 發(fā)明 了高溫強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度、抗蠕變、耐磨性?xún)?yōu)良的JDM3合金。 技術(shù)水平：工作溫度首次達(dá)到300 ℃以上（>0.5Tm），抗拉強(qiáng)度保持 300MPa；綜合性能超過(guò)AC8A鋁合金。獲發(fā)明專(zhuān)利3項(xiàng)，獲2007年上海市技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)應(yīng)用領(lǐng)域： 航空、航天關(guān)鍵裝備

技術(shù)背景： 通過(guò)添加稀土與鈣等表面活性元素，改變表面氧化層的生長(zhǎng)動(dòng) 力學(xué)和化學(xué)組成，在鎂合金表面形成復(fù)合致密氧化膜結(jié)構(gòu)，提 高熔體燃點(diǎn)。發(fā)明的JDZM鎂合金，實(shí)現(xiàn)了鎂合金無(wú)保護(hù)熔煉 與生產(chǎn)。 技術(shù)水平：創(chuàng)新的鎂合金燃點(diǎn)測(cè)試、氧化熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)計(jì)算、氧化膜結(jié) 構(gòu)分析等方法以及建立的阻燃鎂合金氧化模型被國(guó)內(nèi)外學(xué)者在 隨后的研究中廣泛借鑒，單篇論文引用次數(shù)超過(guò)100次； 實(shí)現(xiàn)鎂合金熔煉、加工無(wú)需保護(hù)，阻燃溫度達(dá)935℃； 研究成果獲2003年國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。 應(yīng)用領(lǐng)域：3C產(chǎn)品構(gòu)件 ? 汽車(chē)方向盤(pán)骨架 ? 汽車(chē)變速箱等輕質(zhì)壓鑄件

針對(duì)鎂合金耐熱性低的問(wèn)題，在JDM2基礎(chǔ)上，利用高熱穩(wěn)定性的“LPSO+析出相”核心單元+晶界彌散相的復(fù)合強(qiáng)化，發(fā)明了高溫強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度、抗蠕變、耐磨性?xún)?yōu)良的JDM3合金。工作溫度首次達(dá)到300℃以上（＞0.5Tm）抗拉強(qiáng)度保持300Mpa；綜合性能超過(guò)AC8A鋁合金。

鎂合金是迄今為止在工程中應(yīng)用的最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料。它除了具有低密度、高比剛度和比強(qiáng)度之外，還具有優(yōu)良的阻尼減震性能，高的熱導(dǎo)率，優(yōu)良的電磁屏蔽和機(jī)械加工性能，被譽(yù)為“ 21 世紀(jì)綠色輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料”。目前，鎂合金產(chǎn)品的成型方式主要是鑄造，尤其是以壓鑄件為主導(dǎo)。但因鑄造產(chǎn)品存在難以克服的疏松及縮孔等缺陷，使得鎂合金的應(yīng)用受到限制。而變形鎂合金則具有很大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，具有制造薄壁輕質(zhì)結(jié)構(gòu)件的巨大潛力。如何開(kāi)發(fā)出高附加值的鎂合金變形型材已成為鎂合金領(lǐng)域的重要發(fā)展方向之一。然而，阻礙變形鎂合金大規(guī)