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日本熊本大学开发出新型金属原材料“KUMADAI镁合金”
发布日期:2016-12-16     来源:第一压铸     浏览次数:
核心提示:日本熊本大学开发出的兼具强度和耐热性的创新型金属原材料“KUMADAI镁合金”受到了全球产业界的关注。

日本熊本大学开发出的兼具强度和耐热性的创新型金属原材料“KUMADAI镁合金”受到了全球产业界的关注。

镁在实用金属当中是最轻(铁的1/4、铝的2/3)的,由于具有这种特性,因而被使用在电脑和数码相机的机壳上。但是,一般的镁合金温度达到550?600℃时开始溶解,就会着火,由于具有这种弱点,应用领域受到了限制。为克服这个课题,熊本大学大学院(研究生院)自然科学研究科的河村能人教授开发出了新型镁合金。

在河村教授开始研究镁合金的1999年,当时大家都认为镁合金的研究已到尽头。但是,教授仍坚持不懈地探寻可引出镁的新特性的金属元素。他以1%为单位,一边改变配合比例,一边反复验证,组合数量超过了450种。结果,2003年,教授通过在镁上追加锌和钇(稀有金属的1种),开发出了保留轻量特性而强度飞跃增大的合金,命名为“KUMADAI镁合金”。

2006年,以熊本县为中心的产学官携手合作的5年项目“新时代耐热镁合金的基础技术开发”启动,迈向实用化的开发在加速。并且,2011年,熊本大学开设了“先进镁国际研究中心”,河村教授就任中心长。

中心的研究课题之一是,KUMADAI镁合金在航空器等结构材料上的应用。航空器的轻量化大大影响耗油量,因此,是镁合金有希望的应用领域。对世界的航空器产业具有重大影响力的美国联邦航空局截至目前,禁止将镁合金用于民间航空器,但接受了原材料和机体制造商的强烈要求,为修订镁禁用令,从2007年开始制定新的燃烧试验法。

在这个背景下,2013年2月,河村教授将KUMADAI镁合金的样品发送到美国联邦航空局,委托对方使用最新燃烧试验法进行试验。然后在同年3月,他从美国联邦航空局的负责官员处得到了“对KUMADAI镁合金的样品进行4分钟的约930℃的加热,完全没有着火”的结果报告。

河村教授说道:“美国联邦航空局的合格判定基准是“加热开始2分钟以内不着火,加热停止后3分钟以内自然熄火”。也就是说,基准以燃烧为前提,但我们的样品成绩远超该基准。”

之后,美国联邦航空局解除了镁合金的航空器禁用令,于是从2014年开始,熊本大学和波音公司的共同研究启动。目前,为实现计划于2020年开始开发的航空器的应用,他们正在推进研究。河村教授说道:“如果镁合金普及到航空器,应该也会波及到汽车和高速铁道车辆等其他领域。”

中心也在研究KUMADAI镁合金的医疗领域的应用。譬如,骨折时使用的螺栓和接合板、或是插入动脉内,使血管的流动恢复的冠状动脉用支架等医疗器械应用。通常,这些金属制的医疗器械安装在患部后,隔段时间需要取出来。但是,镁安装在体内半年?1年,就不会再溶解,能够减轻患者再次手术的负担。镁易于腐蚀的缺点,作为优点得到了有效利用。今年还计划使用老鼠进行实验。

河村教授说道:“中心已具备世界最高水准的研究环境。今后,将吸引应用产品的工厂,将熊本县建设成为先进镁合金的研究、开发和制造的全球中心。”

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