太原科技大学攻克高强稀土镁合金丝材制备核心技术

山西日报客户端
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坐拥全国近 40% 镁矿储量、年产全国 55% 以上原镁的山西,虽为 “镁资源第一大省”,却长期深陷 “资源富集与产业低端” 的发展悖论。高端镁合金材料制备技术的匮乏,让山西难以对接航空航天、弹箭武器等高端制造需求。近日,太原科技大学张苗苗博士在高强稀土镁合金丝材制备领域取得突破性成果,成功破解“无丝可用” 的卡脖子难题。荣获中国大学生机械工程创新创意大赛全国总决赛一等奖、中国国际大学生创新大赛山西省赛银奖,既彰显了个人科研创新能力,也印证了该校在高层次人才培养与服务地方产业方面的深厚积淀。

比赛颁奖现场

高强稀土镁合金凭借轻质、高强、耐热优势,搭配熔丝增材制造的高自由度、高效率特性,成为弹箭武器升级换代的理想选择。但该领域长期面临 “缺材料、少工艺” 双重困境:无熔丝增材制造专用合金,依赖堆焊焊缝标准难以满足高端需求;且高强稀土镁合金强度高、塑性差,传统工艺易导致丝材拉裂断丝,单次制丝长度不足 10m,对焊延长又会产生夹杂,无法适配高端构件要求。

实验现场

张苗苗博士自2023 年加入黄志权教授团队后,立足行业痛点与地方需求,以高强稀土镁合金中LPSO相结构演变与含量控制为核心,成功揭示电脉冲辅助往复镦挤-辊拉过程中,由 LPSO 相协调主导的应变集中区裂纹自愈合机制与跨尺度变形协调规律,打破 “强度与塑性不可兼得” 的传统认知。在黄志权教授指导下,她研发的 “电脉冲辅助往复镦挤 - 微张力辊拉” 新工艺,突破高强稀土镁合金大减径比制备超长细丝的成形精度与性能协同控制瓶颈,为 “无丝可用” 难题提供全套技术方案。

“成果既是张苗苗博士潜心钻研的结果,更是学校‘产学研用’深度融合人才培养模式的生动实践。” 作为省属高校中材料科学、机械工程学科领军院校,该校通过“导师制+项目制”模式,要求研究生和青年科研人员要做到两个“务必”:研究方向务必面向国家战略需求、务必与地方优势产业深度融合,张苗苗博士正是这一模式下的优秀研究生代表。

目前,该技术成果已引发山西八达镁业、太原东山镁业等龙头企业关注,产学研合作稳步推进中。谈及未来,张苗苗博士表示:“山西丰富的镁资源是科研底气,服务地方产业升级是责任。” 她将继续深化研究,愿在山西镁产业从 “资源大省”向“产业强省”跨越中有所作为。