作為國家戰(zhàn)略性新興產業(yè)，合金材料在我國經濟發(fā)展中具有舉足輕重的地位。然而，目前我國在合金材料領域的研究仍然存在一定的瓶頸。
近日，云南省科技廳實施的云南省稀貴金屬材料基因工程重大專項取得了重要突破。據悉，該專項近期系統(tǒng)研究了32種合金元素對相變動力學的影響，通過高通量計算篩選結合關鍵實驗驗證的方法，大幅節(jié)約了研發(fā)成本、縮短了研發(fā)周期，促進了新型鉑—鋁高溫合金的發(fā)展。這一成果的發(fā)表在國際材料領域期刊《材料學報》上，充分展示了中國在新材料研究領域的實力和創(chuàng)新能力。
因具有獨特的化學穩(wěn)定性和優(yōu)異的耐腐蝕性，稀貴金屬廣泛應用于航空航天、國防軍工、精細化工、生物醫(yī)藥等戰(zhàn)略性新興領域，并具有不可替代的作用。以鉑金屬為例，其高達1768℃的熔點和出色的抗氧化性和耐腐蝕性，讓鉑基高溫合金成為一類有前景的材料。然而，稀貴金屬材料研發(fā)長期面臨經驗少、成本高、研發(fā)周期長等問題，實現(xiàn)研發(fā)的“等效減量”，是稀貴金屬領域長久以來的目標。而基于材料基因工程的方法，通過高通量計算精準預測材料性能，可大幅加速材料的篩選和優(yōu)化過程，顯著降低研發(fā)成本。
昆明理工大學材料科學與工程學院聯(lián)合云南貴金屬集團等單位，采用材料基因工程方法，結合關鍵實驗，評估了32種合金元素對高溫合金強化相穩(wěn)定性的影響。研究團隊從各種過渡族元素中篩選出潛在的合金元素，形成了高通量計算驅動貴金屬合金設計的典型案例。研究表明，通過局部原子環(huán)境畸變誘導，可有效提高鉑—鋁高溫合金的強度，為開發(fā)適用于極端環(huán)境的材料提供了科學依據。
記者了解到，2018年以來，云南省科技廳累計投入6.023億元經費，推動了稀貴金屬新材料研發(fā)由經驗指導實驗向理論預測、實驗驗證的新模式轉變，賦能新興材料的發(fā)展。
總之，云南省科技廳實施的云南省稀貴金屬材料基因工程重大專項研究，為稀有金屬產業(yè)的發(fā)展提供了有力的理論支持和關鍵技術保障。這一研究成果不僅有助于推動相變材料在新能源、環(huán)保等領域的應用，還為云南稀貴金屬材料產業(yè)的轉型升級提供了新的方向。希望未來能夠看到更多類似的研究成果為我國稀有金屬產業(yè)的發(fā)展做出貢獻。
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