金(jin)秋豐收季(ji)，好消息頻傳(chuan)，最近烯碳鋁合(he)(he)(he)(he)金(jin)錠坯從(cong)上海(hai)烯碳金(jin)屬基復合(he)(he)(he)(he)材料工程中心的生產線上成(cheng)(cheng)功下線，這標志著這種復合(he)(he)(he)(he)材料的中試(shi)取(qu)得了巨(ju)大成(cheng)(cheng)功。它從(cong)仿(fang)生學出發，成(cheng)(cheng)功解決(jue)了石墨烯合(he)(he)(he)(he)金(jin)的結構問(wen)題，替(ti)代傳(chuan)統鋁合(he)(he)(he)(he)金(jin)，有助于我(wo)國航空、高(gao)鐵、汽車等(deng)高(gao)端制造領(ling)域步入輕量化(hua)時代。

　　不僅如(ru)此，作(zuo)為上海市石(shi)墨烯(xi)產(chan)業(ye)技術功能型平臺推出的(de)首個拳頭產(chan)品，這才剛剛開始。粉(fen)末冶(ye)金加上石(shi)墨烯(xi)，新材(cai)料的(de)突破并不容(rong)易(yi)，那么這款新材(cai)料到底有何神(shen)器?又將給(gei)我國的(de)高端制造帶來什么樣的(de)格局呢?

　　加(jia)入石墨(mo)烯成就(jiu)“王牌”鋁合金，國產大飛機、高鐵(tie)提速、汽車(che)輕量(liang)化就(jiu)靠(kao)它

　　最近(jin)隨著國(guo)產(chan)(chan)大飛(fei)機C919第一(yi)次動態飛(fei)行展示，人們終于(yu)可以(yi)在實地現(xian)(xian)場看到國(guo)產(chan)(chan)航空器的從理想變成了(le)現(xian)(xian)實，也看到了(le)我(wo)國(guo)高(gao)端制造業不斷進步和超越的實力。對(dui)于(yu)國(guo)產(chan)(chan)大飛(fei)機來說(shuo)一(yi)方面(mian)(mian)尋求航空發動機、控制系統(tong)等核心部件(jian)的國(guo)產(chan)(chan)化，另(ling)一(yi)方面(mian)(mian)從新材(cai)料、新工藝(yi)入手完成制造源頭的國(guo)產(chan)(chan)是許多年(nian)來幾代科學家的夢想。

　　但是(shi)面對(dui)著千頭萬(wan)緒的研(yan)發壓力，需要突破的地(di)方實在是(shi)太(tai)多(duo)了。而讓大飛機、高(gao)鐵(tie)等輕量化(hua)就成(cheng)為高(gao)端制造領域必然地(di)發展方向。

　　國產C919就用(yong)鋁鋰合(he)金為機(ji)體減重，在其結構(gou)上的占比達到7.4%。但光輕還不行(xing)，如果不能解決剛(gang)度問題，只能就此止步。于是如何解決鋁合(he)金的剛(gang)度問題成了大(da)型裝備(bei)輕量化的最大(da)難題。

　　工(gong)業(ye)界通常(chang)是(shi)通過添加(jia)(jia)各種材料來補足強度，好比給混凝土(tu)添加(jia)(jia)骨料。在鋁(lv)合金(jin)領域，鋁(lv)鋰合金(jin)、鋁(lv)陶合金(jin)都是(shi)發展方向，而(er)加(jia)(jia)入碳納米管、石墨烯等新型(xing)增強相形成鋁(lv)基(ji)復合材料更被普遍(bian)看好。

　　上海交通大學(xue)材料科學(xue)與(yu)工(gong)(gong)程學(xue)院張荻(di)教授(shou)表示，碳納米管及石(shi)墨烯具有(you)卓(zhuo)越的力(li)學(xue)性能(neng)，其密度(du)只有(you)鋼材的1/6，強度(du)卻超(chao)過(guo)鋼材的100倍，剛度(du)與(yu)自然(ran)界中(zhong)最硬(ying)天然(ran)金剛石(shi)接(jie)近。只要有(you)少量的碳納米管及石(shi)墨烯被均(jun)勻分散到(dao)鋁(lv)合(he)金基體中(zhong)，就能(neng)部分取代昂貴的合(he)金元素，還能(neng)在(zai)保(bao)持鋁(lv)合(he)金良好(hao)的加工(gong)(gong)性能(neng)基礎(chu)上極大提高其強度(du)、剛度(du)等力(li)學(xue)性能(neng)。

　　方(fang)向技術雖被(bei)前景被(bei)看(kan)好，但這(zhe)一(yi)技術路線卻曾今遲遲不見進展(zhan)，究其(qi)原因就是怎么把石墨烯、碳納米管放到鋁合(he)金(jin)(jin)(jin)中(zhong)成了(le)最大的(de)問題(ti)。雖然(ran)粉(fen)末冶金(jin)(jin)(jin)技術已經(jing)發(fa)展(zhan)迅速，已經(jing)能成功解決合(he)金(jin)(jin)(jin)制造難題(ti)。可以(yi)將純金(jin)(jin)(jin)屬或(huo)者其(qi)他(ta)(ta)合(he)金(jin)(jin)(jin)、非金(jin)(jin)(jin)屬、金(jin)(jin)(jin)屬與非金(jin)(jin)(jin)屬的(de)化合(he)物(wu)以(yi)及其(qi)他(ta)(ta)各種化合(he)物(wu)，最終造出(chu)合(he)金(jin)(jin)(jin)毛坯(pi)，但是要想取得突破進展(zhan)，就必須在如何添(tian)加上下大功夫。

　　從自然界尋找解(jie)決(jue)方案，科學難題(ti)終于被解(jie)開，“微納(na)疊(die)片粉末冶金”成功面(mian)世(shi)

　　其實早在20世(shi)紀末，日本的(de)科學家們就已(yi)經在探索碳納米管增強鋁(lv)基(ji)復合(he)材料技術(shu)，但(dan)是遇(yu)到的(de)瓶頸(jing)無法(fa)突破(po)。

　　張荻說：“碳納米管的直徑不及頭(tou)發絲的千分之一(yi)，石墨(mo)烯的厚度更是不到頭(tou)發絲的十萬分之一(yi)，要把它(ta)們一(yi)根根在鋁合金中(zhong)分散(san)開來又不被損傷破壞(huai)，著實困難。”

　　這(zhe)個問題(ti)也同樣困擾(rao)著我國的(de)(de)(de)科學家，終于在(zai)看到一款貝殼“珍珠母”的(de)(de)(de)疊層(ceng)結構(gou)的(de)(de)(de)時候，大自然的(de)(de)(de)智慧成功(gong)地激發了科研(yan)人員的(de)(de)(de)新思維(wei)。最終在(zai)仿生(sheng)復(fu)合技(ji)術的(de)(de)(de)支持下(xia)，開發出(chu)“微納疊片粉末冶(ye)金”這(zhe)一獨創(chuang)冶(ye)金技(ji)術。

　　其原理是(shi)先將鋁制成(cheng)微納片(pian)狀粉末，然(ran)后再與碳納米(mi)管和石墨烯在微觀尺度下(xia)，按照一定比例均勻復(fu)合(he)成(cheng)為(wei)“磚”，然(ran)后通過工(gong)藝控制，像(xiang)壘墻一樣形成(cheng)“磚砌式”疊層結(jie)構(gou)的烯碳鋁基復(fu)合(he)材料。

　　為了將這項技(ji)術成果轉化成實體(ti)生(sheng)產，科研(yan)團隊(dui)不斷實踐，歷經700多個日夜，終于(yu)在2019年4月成功(gong)完(wan)成第一批大規模烯(xi)(xi)碳鋁(lv)合(he)金錠坯生(sheng)產，今年10月成功(gong)地完(wan)成了中試，也(ye)就意味著烯(xi)(xi)碳鋁(lv)基復合(he)材料可以快速(su)進(jin)入(ru)量產階段(duan)了。

　　總結

　　石墨烯、碳(tan)納(na)米(mi)管以其特有的力學(xue)性能賦予了烯碳(tan)鋁合金無與倫比的輕量化優勢，而我國的科學(xue)家借鑒了自(zi)然科學(xue)研究成(cheng)果，從貝殼的疊層結構得到(dao)靈感，自(zi)主創(chuang)新了“微納(na)疊片粉末冶(ye)金”技術帶領中國邁(mai)入輕量化時代。

　　而梳理科(ke)研的(de)(de)關聯，可以發(fa)(fa)現，基(ji)(ji)礎(chu)科(ke)學(xue)研究(jiu)真的(de)(de)沒有(you)誰最(zui)(zui)重(zhong)要(yao)，而是相(xiang)互促進的(de)(de)。我們一(yi)直說要(yao)突(tu)(tu)(tu)破(po)，其(qi)實最(zui)(zui)大(da)的(de)(de)突(tu)(tu)(tu)破(po)就是創造(zao)更多有(you)利的(de)(de)條件，讓(rang)更多的(de)(de)科(ke)研人員扎根(gen)基(ji)(ji)礎(chu)科(ke)學(xue)，為(wei)全面(mian)(mian)科(ke)研助力。發(fa)(fa)現貝殼的(de)(de)疊(die)層結構不(bu)(bu)能造(zao)出航空(kong)發(fa)(fa)動機(ji)，也(ye)不(bu)(bu)能搞(gao)出光刻機(ji)，但是只(zhi)有(you)不(bu)(bu)斷的(de)(de)揭(jie)秘大(da)自(zi)然，研究(jiu)大(da)自(zi)然，或許全面(mian)(mian)突(tu)(tu)(tu)破(po)就在這些看似沒有(you)實際經濟效益的(de)(de)基(ji)(ji)礎(chu)科(ke)研里。

　　埃爾派自主研制的大型固廢超音速蒸汽粉碎、多固廢協同互補高值利用技術產業化成套裝備等，獲批山東省重點研發計劃及重大科技創新工程。氣流粉碎機在線清(qing)洗系(xi)統取得(de)國(guo)家發明專利，經山(shan)東(dong)省(sheng)新(xin)產品鑒定，專家評定其“填補國(guo)內空白(bai)”。該項(xiang)目榮獲(huo)科技部中(zhong)小(xiao)企(qi)業(ye)創新(xin)基金，山(shan)東(dong)省(sheng)首臺(tai)(套)技術(shu)裝備(bei)和關鍵核心零部件及生產企(qi)業(ye)、濰坊市(shi)科學技術(shu)進步獎(jiang)三等獎(jiang)等獎(jiang)項(xiang)。

　　由埃爾(er)派(pai)自主研制的粉碎機(ji)(ji)、分級機(ji)(ji)，以及顆粒整形、包(bao)覆(fu)、修(xiu)飾等(deng)關鍵技(ji)術的突破，打破了國外技(ji)術壁(bi)壘，填補了國內行業(ye)(ye)空白，大大推進了醫藥(yao)、食品、化工、礦(kuang)物、新材料、固廢處理等(deng)領域的技(ji)術進步和產業(ye)(ye)升級。先(xian)后榮獲科(ke)技(ji)部“科(ke)技(ji)型中小企(qi)業(ye)(ye)技(ji)術創新基金”、“山東(dong)(dong)省首批瞪(deng)羚企(qi)業(ye)(ye)”、“山東(dong)(dong)省隱形冠軍企(qi)業(ye)(ye)”、“高新技(ji)術企(qi)業(ye)(ye)”、“中國專(zhuan)利山東(dong)(dong)明星企(qi)業(ye)(ye)”等(deng)榮譽稱號。

　　從問題咨詢到方案(an)(an)設計，埃爾派(pai)為客(ke)(ke)(ke)戶(hu)提(ti)供(gong)最專(zhuan)業的(de)解(jie)答和最全面(mian)的(de)解(jie)決辦法(fa)，并協助客(ke)(ke)(ke)戶(hu)擬定施工(gong)方案(an)(an)，為客(ke)(ke)(ke)戶(hu)提(ti)供(gong)最專(zhuan)業的(de)“保(bao)姆級(ji)”私人訂制服(fu)務(wu)。埃爾派(pai)已服(fu)務(wu)超(chao)過(guo)3000家海(hai)內外客(ke)(ke)(ke)戶(hu)，銷(xiao)路遍布亞、非、歐(ou)、美與大洋洲的(de)100多個國家和地區，歸(gui)納統計了(le)上萬種物(wu)料(liao)的(de)超(chao)微粉(fen)碎(sui)分級(ji)解(jie)決方案(an)(an)，贏得了(le)客(ke)(ke)(ke)戶(hu)們的(de)廣泛贊(zan)譽。

　　山東埃爾派粉體科技有限公司，是一家專業從事超細粉體研究和粉體設備的系統集成的高新技術企業，生產超微粉碎機、超細粉碎機、分級機、粉體改性機等超微粉(fen)碎設(she)備。山(shan)東埃爾派粉(fen)體科技股份有(you)限公(gong)司，專注粉(fen)體設(she)備20年，超微粉(fen)碎設(she)備的好(hao)選擇。

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