熊本發源的鎂合金

2016年12月13日 9:12 32825次瀏覽 來源:   分類: 鎂應用

導讀: 在這個背景下,2013年2月,河村教授將KUMADAI鎂合金的樣品發送到美國聯邦航空局,委托對方使用最新燃燒試驗法進行試驗。然后在同年3月,他從美國聯邦航空局的負責官員處得到了“對KUMADAI鎂合金的樣品進行4分鐘的約930℃的加熱,完全沒有著火”的結果報告。

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     日本熊本大學開發出的兼具強度和耐熱性的創新型金屬原材料“KUMADAI鎂合金”受到了全球產業界的關注。
      鎂在實用金屬當中是最輕(鐵的1/4、鋁的2/3)的,由于具有這種特性,因而被使用在電腦和數碼相機的機殼上。但是,一般的鎂合金溫度達到550?600℃時開始溶解,就會著火,由于具有這種弱點,應用領域受到了限制。為克服這個課題,熊本大學大學院(研究生院)自然科學研究科的河村能人教授開發出了新型鎂合金。
     在河村教授開始研究鎂合金的1999年,當時大家都認為鎂合金的研究已到盡頭。但是,教授仍堅持不懈地探尋可引出鎂的新特性的金屬元素。他以1%為單位,一邊改變配合比例,一邊反復驗證,組合數量超過了450種。結果,2003年,教授通過在鎂上追加鋅和釔(稀有金屬的1種),開發出了保留輕量特性而強度飛躍增大的合金,命名為“KUMADAI鎂合金”。
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       2006年,以熊本縣為中心的產學官攜手合作的5年項目“新時代耐熱鎂合金的基礎技術開發”啟動,邁向實用化的開發在加速。并且,2011年,熊本大學開設了“先進鎂國際研究中心”,河村教授就任中心長。
       中心的研究課題之一是,KUMADAI鎂合金在航空器等結構材料上的應用。航空器的輕量化大大影響耗油量,因此,是鎂合金有希望的應用領域。對世界的航空器產業具有重大影響力的美國聯邦航空局截至目前,禁止將鎂合金用于民間航空器,但接受了原材料和機體制造商的強烈要求,為修訂鎂禁用令,從2007年開始制定新的燃燒試驗法。
       在這個背景下,2013年2月,河村教授將KUMADAI鎂合金的樣品發送到美國聯邦航空局,委托對方使用最新燃燒試驗法進行試驗。然后在同年3月,他從美國聯邦航空局的負責官員處得到了“對KUMADAI鎂合金的樣品進行4分鐘的約930℃的加熱,完全沒有著火”的結果報告。
      河村教授說道:“美國聯邦航空局的合格判定基準是“加熱開始2分鐘以內不著火,加熱停止后3分鐘以內自然熄火”。也就是說,基準以燃燒為前提,但我們的樣品成績遠超該基準。”
      之后,美國聯邦航空局解除了鎂合金的航空器禁用令,于是從2014年開始,熊本大學和波音公司的共同研究啟動。
目前,為實現計劃于2020年開始開發的航空器的應用,他們正在推進研究。河村教授說道:“如果鎂合金普及到航空器,應該也會波及到汽車和高速鐵道車輛等其他領域。”
       中心也在研究KUMADAI鎂合金的醫療領域的應用。譬如,骨折時使用的螺栓和接合板、或是插入動脈內,使血管的流動恢復的冠狀動脈用支架等醫療器械應用。通常,這些金屬制的醫療器械安裝在患部后,隔段時間需要取出來。但是,鎂安裝在體內半年?1年,就不會再溶解,能夠減輕患者再次手術的負擔。鎂易于腐蝕的缺點,作為優點得到了有效利用。今年還計劃使用老鼠進行實驗。
        河村教授說道:“中心已具備世界最高水準的研究環境。今后,將吸引應用產品的工廠,將熊本縣建設成為先進鎂合金的研究、開發和制造的全球中心。”

責任編輯:陳巖

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