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上海交通大學材料科學與工程學院王浩偉教授領銜的科研團隊，研製出一種全新的陶鋁新材料──奈米陶瓷鋁合金。這種新材料不僅輕，強度和剛度甚至超過「太空金屬」鈦合金，有望帶動航空、汽車、高鐵領域步入更輕、更節能的新材料時代。這是又一次具有完全自主知識產權的「中國製造」。

在鋁裡摻陶瓷的辦法說起來容易，實際上做起來沒那麼簡單。目前國際上傳統方法是先把陶瓷製成顆粒或纖維，然後用攪拌鑄造或粉末冶金的方法混入鋁合金中獲得鋁基複合材料，這種辦法能提高材料的強度和剛度，可是又有加工成形困難、強度及塑性差和性能不穩定等問題，嚴重阻礙了這種材料的工程應用。「既然用物理方法從外面往鋁裡摻陶瓷的路走不通，我們就想出了『無中生有』，就是讓陶瓷自己從鋁裡『長』出來。」王浩偉表示，這樣兩種材料就能相容，如果再利用奈米技術，就把陶瓷1對1交友的屬性真正加到鋁裡面，生成了一種渾然一體的新材料。

突破工程應用瓶頸王浩偉教授團隊最終採用「原位自生技術」，透過熔體控制自生，陶瓷顆粒的尺寸由外加法的幾十微米降低到奈米級，突破了外加陶瓷鋁基複合材料塑性低、加工難等應用瓶頸。如此把奈米陶瓷顆粒引入到鋁合金，提高了材料的剛度、強度，同時保持了鋁合金良好的加工製造性能，突破了規模化工程應用的瓶頸，已利用在航太、汽車、先進電子設備領域。加緊與中國商飛合作「相比鈦合金和高溫合金，鋁合金3D列印後性能遠低於鍛件，奈米陶瓷鋁合金3D列印可以達到鍛件的性能。」王浩偉表示，現在正加緊和中國商飛、中國商發合作，推動大陸國產大飛機採用這種具有中國自主智財權的新材料。目前奈米陶瓷鋁合金不但應用在內燃機活塞和汽車關鍵零件，能有效減重，還可以節能減排、提高安全性，且已用於天宮一號、天宮二號、量子衛星、氣象衛星等關鍵零件，讓又一個「中國製造」遨翔太空。小靈通奈米陶瓷鋁合金陶瓷比鋼鐵要硬很多，把陶瓷的屬性摻到鋁裡，製作出來的鋁基複合材料結合兩者的優點，性能馬上就提高了，它重量輕、硬度大，有韌性又不易斷裂變形，在某些方面甚至超過了鋼鐵。這就是奈米陶瓷鋁合金，可以四兩「扛」千斤。（李鋅銅）(旺報)

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