先进材料与先进工艺的融合
——访“中国科学院百人计划”专家,中国科学院金属研究所研究员马宗义
2016-03-13
航空制造技术 2016年7期
本刊记者 玲 犀
:您组建了“金属基复合材料与搅拌摩擦焊课题组”,形成了“金属基复合材料”与“搅拌摩擦焊”两个研究方向并举的格局。请您介绍下近几年来课题组在相关研究领域开展了哪些工作?
马宗义:我在2004年回国后,在国家杰出青年科学基金与中科院百人计划支持下,创建了搅拌摩擦焊接研究组。随后根据所学科规划,与我原来从事多年的金属基复合材料研究方向整合,形成两个研究方向并举的研发格局。经过10余年的发展,研究队伍从刚回国时的单枪匹马,发展到目前20人的研发团队,团队先后承担了国家863、973、国家自然科学基金、民口配套项目等30多项国家项目。目前在研项目有国家973项目、民口配套项目、国家自然科学基金重点项目等10项国家项目。研发工作覆盖基础研究、应用开发及小批量产品供货。
在金属基复合材料方面,从原材料到制备工艺进行了系统的优化,突破了吨级复合材料坯锭高质量制备难题,为大型复合材料件的制备奠定了基础。通过优化成分、热加工与热处理工艺,使复合材料塑性得到改善,为变形加工提供足够的余量,使复合材料的冷成型及冷矫形成为可能。在此基础上开发出复合材料薄壁管的冷轧工艺,制备出壁厚1mm的高精度薄壁管材。通过优化热加工工艺、改进模具设计等,使复合材料轧制、锻造、挤压的成材率与质量明显提高,实现了复杂薄壁复合材料异型材的挤压成型。针对传统金属基复合材料的不足,在常规SiC、B4C、TiB2、Al2O3等陶瓷相增强复合材料基础上,开发了新型碳纳米管、石墨烯增强铝、铜、镁基复合材料,实现了高效增强与综合性能的明显改善,部分材料已实现工程应用。……
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