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上海交通大學(xué)丁文江院士、曾小勤教授領(lǐng)銜的上海鎂材料及應(yīng)用工程技術(shù)研究中心團隊，多年來一直在探索鎂合金新材料研發(fā)的無人區(qū)，不斷突破鎂合金性能瓶頸，曾獲得“2020年國家技術(shù)發(fā)明一等獎”、兩次獲得“中國有色金屬工業(yè)科學(xué)技術(shù)一等獎”等多項國家級、省部級大獎。近年來，團隊將人工智能高通量計算與材料基因工程技術(shù)相融合，提出了“降低電位差，抑制陰陽極”的不銹鎂設(shè)計模型，實現(xiàn)了低電位差合金相高通量篩選和不銹鎂成分優(yōu)化設(shè)計，相較于傳統(tǒng)基于經(jīng)驗試錯的開發(fā)方法，研制周期和費用減少了五分之四。
團隊基于溶度積理論建立了腐蝕反應(yīng)熱力學(xué)/動力學(xué)方程，闡明了鎂合金表面自鈍化膜生長的熱動力學(xué)機制;提出了“促進非晶自鈍化膜”的不銹鎂合金設(shè)計新思路，發(fā)現(xiàn)了鎂合金快速沉積的關(guān)鍵參數(shù)，揭示了不銹鎂表面自鈍化膜的結(jié)構(gòu)和生長行為，闡明了表面膜層非晶化的動態(tài)抗蝕新機制，實現(xiàn)了鎂合金在酸性鹽霧條件下的高耐蝕和穩(wěn)定性。并在該理論體系指導(dǎo)下，通過對3萬種鎂的多元化合物的高通量篩選，成功研制了數(shù)款鑄造和變形不銹鎂合金材料，最優(yōu)的耐鹽霧腐蝕速率低于0.038mg/cm2·day，僅為傳統(tǒng)鎂合金的百分之一，耐蝕性優(yōu)于5083船用防銹鋁水平，取得了全球鎂合金研究歷程上里程碑式的重大突破，相關(guān)學(xué)術(shù)成果在頂級刊物《Nature Communications》發(fā)表(該領(lǐng)域第一篇被接收的論文)。
該團隊不銹鎂技術(shù)現(xiàn)已申請17項發(fā)明專利，發(fā)布4項企業(yè)標準和2項團體標準。團隊已同華為、比亞迪、吉利、上汽、一汽、榮耀、聯(lián)想、中興、OPPO等眾多汽車、3C和通信領(lǐng)域的行業(yè)巨頭開展深度產(chǎn)學(xué)研合作，采用“材料成分+組織結(jié)構(gòu)+成型工藝”相結(jié)合的開發(fā)模式，切實推動各行業(yè)零部件的輕量化、集成化和輕薄化設(shè)計和制造，有力地支撐了制造業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力的構(gòu)建。例如：攜手聯(lián)想集團及產(chǎn)業(yè)鏈上下游各環(huán)節(jié)合作伙伴，在不到兩年的時間內(nèi)，解決了材料制備、零件成型、高光處理、過程防腐、精致涂裝等全系列工藝流程的技術(shù)難題后，開發(fā)出全球首款高亮不銹鎂合金筆記本電腦“ThinkBook X 2024 AI”，解決了困擾3C行業(yè)多年的鎂合金做外觀件無法呈現(xiàn)時尚金屬光澤的難題，一舉斬獲“2024年國際鎂協(xié)(IMA)優(yōu)秀獎——變形加工產(chǎn)品類”唯一大獎。同比亞迪合作開發(fā)中的新一代不銹鎂合金電機殼體，相比傳統(tǒng)鋁合金殼體將減重30%等。
不銹鎂合金系列成果的成功研制及應(yīng)用推廣，標志著我國在鎂合金新材料的開發(fā)源頭上已經(jīng)占領(lǐng)了全球制高點，材料核心競爭力和技術(shù)創(chuàng)新能力已得到大幅提升。
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