9月29日，西安交通大學單智偉教授團隊承擔的“1000噸/年3n5a級高品質鎂示范線建設”項目順利通過驗收，以中國科學院金屬研究所楊院生教授領銜的專家組一致認為，該項目技術水平達到國際領先，并建議加快技術的推廣應用。

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鎂作為最輕的結構材料、極佳的醫用生物植入材料，國家戰略材料鈦、鋯、鉿等的還原劑以及極富前景的儲氫/能材料，有著非常好的發展前景。目前世界上95%的原鎂是通過硅熱法生產的，而中國的原鎂產量占據世界總產量的80%以上，陜西的原鎂產量占全國的60%左右。硅熱法的廣泛應用得益于其冶煉技術門檻相對較低、原料豐富易取。但長期以來，人們都認為硅熱法因其自身的固有屬性，無法規模化產出性價比能為市場接受的高品質原鎂，而市場上雜質含量多、波動大的原鎂長期占據主導地位這一現象，似乎也佐證了這個觀點。這一方面對硅熱法的未來發展投下了陰影，另一方面也使得下游的鎂合金深受其害，因為早在1942年，就有研究明確指出，鎂及其合金極好的耐蝕性常因其對雜質及其組合的極度敏感性而被掩蓋。因此，解決原鎂的品質問題就成為鎂產業健康發展的當務之急和必要前提。

經過對硅熱法原理的深入分析和長期探索，單智偉教授團隊發明了“含雜氣化、梯度冷凝、吸附過濾、凈密結晶”技術路線，首先在實驗室環境內證明可以通過硅熱法直接生產出純度高達99.995%的高純鎂，證明了低品質鎂并非硅熱法的本征屬性。然后通過模式創新（政府出經費，科研團隊和企業工程師協同攻關），破解了校企合作中的互信難題。經過400多天的奮戰，單智偉教授團隊進一步發明了“阻熱梯凝，溫壓雙控”技術，并利用合作企業現有的橫罐裝備建成了國內首條1000噸/年3n5a級高品質鎂示范線，實現了3n5a級高品質鎂的工業化連續、穩定生產。尤其值得指出的是，試驗期內，試驗線的單爐累計產量甚至略高于對比爐的產量，而噸鎂的成本僅僅略有增加。上述技術的大面積推廣，預期將從總體上提升整個鎂產業鏈的品質，經濟和社會效益非常顯著。

府谷縣委書記田小寧全程參加項目結題驗收會，并在總結發言中指出，本項目的成功，為全縣金屬鎂產業升級發展打下了良好基礎。府谷縣要全力扛起鎂產業發展大旗，不斷探索新模式，鞏固新成果，堅定不移地走好產業升級轉型的道路，有效運用政、產、學、研、用交叉融合優勢，做大、做精、做強金屬鎂產業，創造出鎂產業發展的“府谷模式”。合作企業董事長劉旭峰總結說，該項目是“政、產、學、研、用聯動，在府谷鎂行業首開勝利之花，感謝縣委政府的大力做為、引導和支持，感謝交大單教授團隊的技術賦能！”府谷縣政府相關部門、府谷縣金屬鎂26家冶煉企業代表等共計60余人參加會議。縣委常委、副縣長白艷霞主持結題驗收會。

九層高臺，起于壘土，任何科學技術上的突破，都不是一蹴而就的。而一項技術要從實驗室的可能性驗證走向工業示范性落地，更是要經過長達數年的技術沉淀和數代團隊成員的接力傳承。該項目的實施主體是陜西省鎂基新材料工程研究中心，自2015年11月由陜西省發展與改革委員會正式批復成立之初，就將中心的目標鎖定為：立足陜西，通過工業化和信息化相結合，顛覆性地革新現有原鎂生產工藝，給下游產品的研發和生產提供優質、穩定的原材料，同時積極推進高附加值鎂產品的研發和應用，開創陜西鎂業新局面；面向全國，通過政產學研用的合力，幫助我國金屬鎂產業鏈做到“有標準、有體系、有聯盟、有法制”，打造中國鎂業的精品產業鏈條，包括材料和裝備。

研究團隊在工程技術應用方面取得的成績，離不開一系列系統、深入的基礎研究和技術攻關的支撐。2014年，團隊在單晶鎂中發現了金屬的第三種室溫變形機制（《自然·通訊》2014），并榮獲美國tms學會鎂分會年度“最佳基礎研究論文獎”，進而發現了一種判斷鎂合金強塑性的簡單判據。2018年，研究團隊發明了一種綠色、低成本鎂合金涂層新技術（《自然·通訊》 2018），并獲得國家發明專利授權。2019年，研究團隊首次實驗證明錐面位錯是鎂中有效的塑性載體，并指出通過促進錐面位錯滑移可以有效提高鎂的塑性（《科學》 2019）。

文字：材料學院

圖片：材料學院

編輯：星火

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