青年师生点亮国产镁合金“高光”时刻

科学闪光者

青年师生点亮国产镁合金“高光”时刻

“我是一个非典型工科生，当同级的博士生在实验室做研究、发论文时，我却有一半的时间，是在企业和工厂的生产车间度过。”谷立东的开场白很快吸引了他人的注意。

日前，这位上海交通大学材料科学与工程学院、上海镁材料及应用工程技术研究中心的博士生，当选为上海交通大学学生年度人物。

中青报·中青网记者了解到，谷立东和他所在的上海镁材料及应用工程技术研究中心团队所做的，就是尽可能研究出好用的镁合金材料，并用它来代替需要大量从海外进口矿石的铝合金和价格高昂的钛合金、碳纤维等。

我国的镁资源储量丰富，已探明的菱镁矿储量居世界首位。而相对于镁，我国的铝土矿资源则要稀缺得多，目前世界上已经探明的铝土矿储量约300亿吨，我国储量居世界第七位，资源丰度属中等水平。在铝土矿产量并不算多的情况下，我国对分量轻、耐腐蚀的铝制品，却需求旺盛。

2009年9月，上海交通大学材料科学与工程学院牵头成立上海镁材料及应用工程技术研究中心实验基地，主要从事先进镁材料设计、制备及产业化的研究开发工作，致力于突破镁合金性能瓶颈，开发高性能镁合金材料，“如果能用镁合金代替铝合金，那我们是不是就可以少使用一些本就不富裕的铝土矿？”

这种“愿望”在人工智能技术的赋能下，如今得以快速实现。近年来，上海镁材料及应用工程技术研究中心通过材料基因工程方法，采用高通量计算、高通量实验与机器学习方法相结合，成功开发出新型的耐蚀不锈镁合金，其耐腐蚀性能相较传统镁合金提高了10倍。

传统的镁合金材料性质活泼、易腐蚀，这严重制约了它的推广应用。

位于上海交通大学闵行校区的一栋两层高的小白楼，就是上海镁材料及应用工程技术研究中心。上海交通大学材料科学与工程学院助理研究员杨耀在这里办公，他使用的笔记本电脑的外壳就是交大团队研发的。

“你看这侧面的细节、这金属高亮质感，多漂亮。”一台普通的电脑，在科学家们眼里是“至宝”——杨耀和学生们知道，这台电脑的壳是镁合金的，它的“高级感”一点不输其他材质。

记者了解到，用优质的国产镁合金外壳来替代昂贵的铝合金外壳，这个想法从提出到真正落地，已经困扰了笔记本电脑生产企业20年之久。杨耀介绍，厂商也曾尝试使用镁合金，但那时的镁合金不耐腐蚀，需要在外壳喷一层保护漆，这样一来，镁的金属光泽就被覆盖了，美观度大打折扣，“好多人说拿着镁合金的电脑，看着跟塑料质感一样”。

为了还原镁合金原本的金属镜面质感，上海镁材料及应用工程技术研究中心的年轻人开展了大量的实验，最终攻克了材料制备、零件成型、高光处理、过程防腐等一系列技术难题，开发出新型高亮不锈镁合金，斩获了中国有色金属学会2023年度十大科技进展和国际镁协会2024年度最佳变形镁合金产品奖。

从上海交通大学实验室到消费者的书桌上，国产不锈镁合金迈出了一大步。

上海交通大学材料科学与工程学院博士生王海洋专门做镁合金腐蚀研究，他通过显微镜观察镁合金材料的微观组织，再对其内部结构进行调整，“我们主要通过两种方法来实现镁合金的耐蚀性，一种是调整元素成分，另一种是调控它的微观组织结构”。

“王海洋们”就是这种材料的“设计师”，在微观世界里，金属就像一件由他们精心编织的织物，可以根据心中所想变换结构形态。

谷立东一年当中有半年多的时间是在“蹲工厂”，与企业里的工程师一起发现问题、解决问题。读博4年，他和团队走访了100多家轻金属制造企业，涉及中国镁产业链的方方面面。

他的身影经常出现在车间的各个角落，渐渐地，他被工程师们亲切地称为“车间小谷师傅”。

“我马上就要博士毕业了，实际上已经收到好几个头部企业抛出的橄榄枝。”谷立东说，“现在到了拼硬实力的时代，很多行业都需要材料专家去解决生产中的问题。”

谷立东打算在上海交通大学从事博士后研究工作，“我希望自己将来能办一个工厂，专门生产我们研制的‘国货之光’镁合金”。

中青报·中青网记者 王烨捷 实习生 何奕辰 俞佳一来源：中国青年报