比钛合金更厉害 ! 上海交大新研发奈米陶瓷铝合金

在铝里掺陶瓷的办法说起来容易，实际做起来没那么简单。目前国际上传统方法是先把陶瓷制成颗粒或纤维，然后用搅拌铸造或粉末冶金的方法混入铝合金中获得铝基复合材料，这种办法能提高材料的强度和刚度，可是又有加工成形困难、强度及塑性差和性能不稳定等问题，严重阻碍了这种材料的工程应用。

「既然用物理方法从外面往铝里掺陶瓷的路走不通，我们就想出了『无中生有』，就是让陶瓷自己从铝里『长』出来。」王浩伟表示，这样两种材料就能相容，如果再利用奈米技术，就把陶瓷的属性真正加到铝里面，生成了一种浑然一体的新材料。

王浩伟教授团队最终采用「原位自生技术」，透过熔体控制自生，陶瓷颗粒的尺寸由外加法的几十微米降低到奈米级，突破了外加陶瓷铝基复合材料塑性低、加工难等应用瓶颈。如此把奈米陶瓷颗粒引入到铝合金，提高了材料的刚度、强度，同时保持了铝合金良好的加工制造性能，突破了规模化工程应用的瓶颈，已利用在航太、汽车、先进电子设备领域。

「相比钛合金和高温合金，铝合金3D列印后性能远低于锻件，奈米陶瓷铝合金3D列印可以达到锻件的性能。」王浩伟表示，现在正加紧和中国商飞、中国商发合作，推动大陆国产大飞机采用这种具有中国自主智财权的新材料。

目前奈米陶瓷铝合金不但应用在内燃机活塞和汽车关键零件，能有效减重，还可以节能减排、提高安全性，且已用于天宫一号、天宫二号、量子卫星、气象卫星等关键零件，让又一个「中国制造」遨翔太空。