作者：應(yīng)韜

鎂合金是最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，由于其密度低、比強(qiáng)度高、阻尼減震性能好等優(yōu)點(diǎn)，在航空航天、電子通訊、汽車交通等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。但是，由于鎂的化學(xué)性質(zhì)活潑，鎂合金構(gòu)件易發(fā)生腐蝕，特別是在高溫濕熱的海洋環(huán)境，這一問題尤為嚴(yán)重，極大地制約了鎂合金在嚴(yán)苛環(huán)境的應(yīng)用。

針對鎂合金易腐蝕的瓶頸問題，由上海交通大學(xué)曾小勤教授帶領(lǐng)的鎂合金研究團(tuán)隊(duì)，基于材料基因工程的思想，將高通量計(jì)算和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)相結(jié)合，從鎂合金腐蝕的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)本質(zhì)出發(fā)，實(shí)現(xiàn)了低電位差合金相篩選和成分優(yōu)化設(shè)計(jì)，提出了不銹鎂合金的設(shè)計(jì)原理，并成功研發(fā)了具有世界領(lǐng)先水平的不銹鎂合金，其鹽霧腐蝕速率僅為傳統(tǒng)鎂合金的百分之一（0.038mg/cm2·day），抗腐蝕能力與海洋裝備使用的防銹鋁合金相當(dāng)。測試表明，經(jīng)過12個(gè)月的模擬海水浸泡實(shí)驗(yàn)，不銹鎂樣品依然保持較好的表面質(zhì)量，而普通鎂合金早已腐蝕碎化。進(jìn)一步的測試表明，即使在酸性鹽霧（pH=3.5）的極端環(huán)境下測試240小時(shí)，不銹鎂依然展現(xiàn)了高耐蝕和穩(wěn)定性，腐蝕速率僅為0.161mg/cm2·day。相較于國外已成熟應(yīng)用的高性能耐腐蝕鎂合金，不銹鎂合金在保持力學(xué)性能相當(dāng)?shù)那疤嵯?，耐腐蝕能力增強(qiáng)了近10倍。

研究團(tuán)隊(duì)正在大力推進(jìn)不銹鎂合金在航空航天、海洋裝備、軌道交通等領(lǐng)域的應(yīng)用，進(jìn)一步完善驗(yàn)證件試制和評估。不銹鎂合金的成功研制，將在我國重大裝備的輕量化和高性能化方面發(fā)揮重要作用，大幅延長重大裝備的服役和貯存年限，使我國輕量化裝備的環(huán)境服役性能達(dá)到世界領(lǐng)先水平。