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 在今年10月1日國慶70周年大閱兵中，我國新一代直升機(jī)首次在天安門廣場上空亮相。該飛機(jī)屬于我國航空重大裝備，是實(shí)施空中突擊的主力，已成為我國直升機(jī)發(fā)展史上新跨躍的標(biāo)志，被譽(yù)為“高原之王”。將成為我國未來通用直升機(jī)裝備的主力，對(duì)國家戰(zhàn)略安全具有重要意義。

閱兵現(xiàn)場

新一代直升機(jī)

  材料學(xué)院吳國華教授課題組所在的輕合金精密成型國家工程研究中心，在中心主任丁文江院士的領(lǐng)導(dǎo)下，自2007年始，負(fù)責(zé)該新一代直升機(jī)關(guān)鍵部件的輕量化研究，歷經(jīng)十余年，開發(fā)了新型高性能輕質(zhì)鎂稀土合金材料，突破了一系列成形技術(shù)瓶頸，研制成功了關(guān)鍵復(fù)雜承力部件，填補(bǔ)了新一代直升機(jī)用高強(qiáng)耐熱鎂合金材料空白，減重30%以上，輕量化效果顯著，并已實(shí)現(xiàn)批量穩(wěn)定制造，滿足了國家戰(zhàn)略需求，受到相關(guān)部門的高度評(píng)價(jià)。為新一代主戰(zhàn)武器裝備的輕量化做出了重要貢獻(xiàn)。

  當(dāng)前，我國航空航天、軌道交通、汽車等領(lǐng)域?qū)Σ牧陷p量化都提出了迫切需求。就航空器而言，材料輕量化帶來的經(jīng)濟(jì)效益和性能改善十分顯著。商用飛機(jī)與汽車減輕相同重量帶來的燃油費(fèi)用節(jié)省，前者是后者的近100倍;而戰(zhàn)斗機(jī)的燃油費(fèi)用節(jié)省又是商用飛機(jī)的近10倍，更重要的是其機(jī)動(dòng)性能改善可以極大地提高其戰(zhàn)斗力和生存能力，具有重要戰(zhàn)略意義。

  與鋁合金、鋼鐵等結(jié)構(gòu)材料相比，鎂合金具有更加優(yōu)越的輕量化潛力，發(fā)達(dá)國家非常重視高性能鎂合金的開發(fā)與應(yīng)用，如美國B-36轟炸機(jī)使用了8600kg鎂合金零件。鎂合金具有密度小，比強(qiáng)度比剛度高，導(dǎo)電導(dǎo)熱性能好，減震與電磁屏蔽能力強(qiáng)，容易加工，無污染無毒性，可回收利用和環(huán)保等特點(diǎn)，被譽(yù)為“21世紀(jì)綠色金屬結(jié)構(gòu)材料”。許多國家將其視為21世紀(jì)的重要戰(zhàn)略物資，提出了若干重大研究與開發(fā)計(jì)劃。因此，認(rèn)識(shí)且重視鎂合金的開發(fā)與利用，意義深遠(yuǎn)。

  20世紀(jì)30年代，人們發(fā)現(xiàn)輕稀土元素的加入可以大大提高鎂合金的綜合力學(xué)性能，從而開啟了鎂稀土合金材料研究的序幕。我國具有豐富的鎂資源和稀土資源，這使得我國在研究鎂稀土合金方面具有一定優(yōu)勢(shì)，有助于開發(fā)出具有中國優(yōu)勢(shì)資源的高性能輕質(zhì)鎂稀土合金材料，必將對(duì)鎂合金材料及稀土材料的發(fā)展起到一定推動(dòng)作用。因此應(yīng)充分利用我國優(yōu)勢(shì)鎂與稀土資源，發(fā)展具有獨(dú)立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高性能鎂合金材料、制備與成形加工技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)，解決現(xiàn)有鎂合金強(qiáng)度低、耐熱性差、成型性差的技術(shù)難點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)相關(guān)裝備關(guān)鍵部件的材料替代和減重目標(biāo)。

  近十余年來，在國家一系列重大科研項(xiàng)目支持下，輕合金精密成型國家工程研究中心利用我國鎂與稀土優(yōu)勢(shì)資源，發(fā)展了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高性能航天航空用新型鎂合金材料、制備、成形加工技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)，攻克了現(xiàn)有鎂合金強(qiáng)度低、耐熱性差、成型性差的技術(shù)難題，科研成果處于國際領(lǐng)先水平。

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