“寓精于料，料要成材，材要成器，器要好用。”這是中國工程院院士丁文江的16字“材料箴言”。

美國通用汽車37套模芯組成的全鎂V6發動機缸體、日立公司實現減重30%的耐熱鎂合金活塞、波音公司的民機座椅骨架高強鎂型材……能夠讓這些國際巨頭求助于中國“鎂”，丁文江院士團隊厥功至偉。

拓展鎂材料的應用領域

走進丁文江位于上海交通大學的辦公室，書架上小玻璃瓶里儲存的銀灰色“小藥片”非常吸引人的目光，上面標著“循環儲氫鎂合金”。他打趣地說，這里裝的都是滿滿的“能量”：“一個鎂原子可以帶兩個氫原子，把氫儲藏在這個固態里面，到一定的條件讓它釋放。燃料電池，就是氫能源。”

功能性鎂合金，是丁文江幾十年來研究的核心。他說，自己在上世紀80年代走入這一領域，是一次偶然：“那時候桑塔納轎車引進，有兩個部件是鎂的，這是好材料啊，那么輕，特性又那么豐富，就進入了鎂的領域。”歷經五六年的跟蹤研究后，丁文江意識到，有能力開始研究中國自己的鎂合金了：“用中國的優勢的資源：稀土，把稀土跟鎂進行結合。”經過不斷嘗試探索，丁文江利用稀土和鎂氧化物共電解的方法，讓稀土和鎂成功結合到一起，創制出國際最高水平的高強耐熱重稀土鎂合金。新材料的強度和韌性大幅增加，由此，率先實現了鎂合金從非承力結構件到主承力結構件應用的顛覆性跨越，比如，可以用來制造直升機機匣和汽車發動機。如今，中國鎂合金材料已經在航空航天、國防工業領域大放異彩。

這就是丁文江的風格，對于成果，他看重的不僅是論文，更是實實在在的應用。他的團隊現在有300多人，是世界鎂合金研究最有影響力的團隊之一，近10年來，累計輸出40多項技術，直接孵化出8家高新技術企業。采訪中，他反復提到:“有用是材料研究的靈魂。我們要做有效的科研，我們團隊做了很多的研究工作，都是緊緊地扣著需求和問題。所有的科研工作，只要聚焦于發展先進生產力，就是在為我們中華民族的偉大復興做自己的努力。”

丁文江團隊基于“生物安全性、力學相容性、降解可控性”的原則，研發出新一代可控降解的醫用鎂合金，作為具有國際先進水平的骨內植物器械和心血管原型，均在動物體內實驗獲得成功，解決了過去醫用金屬不可降解的煩惱。“到目前為止，所有的心臟支架裝在里面就永遠在里面。但是我們現在開創，心臟支架做成鎂的，裝進去以后，會慢慢地自動降解，直到消失。人體都是缺鎂的，降解的同時還給人體補鎂。”丁文江院士在介紹他最新研究項目時說。據悉，該鎂基生物醫用材料有望引發該領域醫療器件的升級換代。

在鎂基能源材料領域，丁文江團隊發明了氫化鎂水解燃料電池等，使無人機的飛行時間從一次只能半小時，提升至4到6小時，可以連續飛行300公里。

攻克鎂的世界性難題

鎂的三大“劣根性”：易燃燒、強度低、易腐蝕，過去嚴重制約了我國鎂合金技術和產品的發展。

丁文江團隊在國際上較早地開展阻燃鎂合金的研究，讓鎂合金燃點從520℃大幅提高至935℃以上。燃點大大提升，使大氣中無保護的鎂合金熔煉與生產成為可能，目前，該技術已應用于電子產品外殼和汽車變速箱等產品，并批量生產。

常規鎂合金較軟，承力比較差。丁文江提出，將中國的優勢資源稀土與鎂相結合來研制具有中國特色的高性能鎂合金，采用Gd、Y等重稀土元素進行合金化并結合固溶強化、時效強化、細晶強化等手段，發明了室溫和250℃下抗拉強度都較高的高強度變形鎂合金(JDM2)，成為目前世界上工業應用強度最高的鎂合金，已成功應用于航空航天等領域的關鍵承力件。

鎂活性大、易反應、產生大量氧化渣的這一世界性難題，在丁文江團隊幾十年不斷的研發和探索中被攻克了！丁文江團隊發明了大尺寸方孔多級電磁凈化方法、多級多介質連續深度凈化方法等新的凈化方法與裝備，解決了一系列的世界性難題，為高品質輕合金制品批量生產提供了堅實的材料保障。

本文來自：中國有色金屬報