中科院发表镁金属的论文

科普：铝镁合金材料具备什么特性？

在刚刚出版的《自然》杂志中，香港城市大学副校长吕坚、浙江大学朱林利副教授等中国科学家联合发表的论文《采用双相纳米结构制成高强度镁合金材料》。

在这篇重磅论文中，几位中国科学家介绍了他们研制的一种高强度镁合金材料——这种材料的强度，超过了所有已知镁基纳米材料，并接近理论上镁基合金的强度极限。

在公众看来，镁合金似乎没有铝合金那样有名。其实，小到一分钱的硬币、手机笔记本电脑的外壳，大到飞机火箭都离不开镁合金材料。镁合金材料具有重量轻、性能良好，易于加工等诸多优势，一直是材料学的研究热点。

这种新型纳米材料是由单个不足 10纳米的具有“外壳”的颗粒组成，单个颗粒核心成分是镁：铜＝2:1（原子数比例，以下同）的典型晶体组成，外壳据估算是由镁：铜：钇＝69:11:20的典型非晶态金属构成。整体的合金材料可以写成镁49铜46钇9的形式。通过检测目前得到的薄层材料，可以确定这种双相纳米镁基合金材料强度达到了3.3吉帕，超过了所有已知镁基纳米材料并接近了理论上镁基合金的极限。

1．研究方向：电化学与材料学（其主要的研究课题方向：电化学氢传感器，合金电沉积，纳米材料的制备，金属的腐蚀检测与监测技术，镁合金的表面处理与电镀，纳米生物电化学）2．学历中科院金属腐蚀与防护研究所材料学专业，工学博士, 1999.7。沈阳工业大学铸造专业，工学硕士, 1990.6。湖南大学化学专业，理学学士, 1981.12。3．教学情况参加编写教材<<工科大学化学>>机械工业出版社（1993.8），该书1996年1月23日获国家教委第三届优秀教材二等奖。另外还编写了《腐蚀电化学研究方法实验》，《工程材料化学讲义》，<<金属腐蚀电化学研究方法>>, 《电化学---基本原理及研究方法》，《电化学原理与方法》和《电化学理论与测试技术》等多部高校教学自用书。主讲过 “合金热力学”、“普通化学”、“工科大学化学”、“化工热力学”、“金属腐蚀研究方法”、“腐蚀电化学研究方法”、“物理化学”、电化学原理、电极过程动力学、电化学研究方法等10门本科生和研究生的课程，有二十多年的高校教学经历。4．科研情况从事电化学，材料保护和功能材料方向的课题研究。承担和完成的主要科研项目有：钯合金纳米线制备与吸氢动力学机理的研究（国家自然科学基金）；镁合金预镀界面反应与高致密镀层电沉积的研究（国家自然科学基金）；金属在薄层液膜下电化学腐蚀机理的研究（国家自然科学基金）；镁合金防护纳米结构膜组装与成膜机理的研究（湖南省科技厅，金属腐蚀与防护国家重点实验室）；镁合金电子产品及汽车零部件高耐蚀性无氰电镀工艺的研究（广州市科技攻关）；钢铁氢腐蚀在线无损检测技术的研究（辽宁省教委）；循环伏安法研究氢电极非线性动力学（辽宁省科委）；镁合金的腐蚀机理与防护技术的研究（湖南大学科研基金）；硫化氢腐蚀状况检测与评估技术的研究（中石化总公司）；建筑铝型板材氟碳喷漆工艺的研究（湖南省建设厅）等多项国家级、省部级科研课题。在国际国内重要学术刊物发表50多篇学术论文，申请三项发明专利。5．主要代表作（1） Yaokun Xiao, Gang Yu*, Juan Yuan, Jinyin Wang, Zongzhang Chen. Fabrication of Pd-Ni Alloy Nanowire Arrays on HOPG Surface by Electrodeposition. Electrochima Acta, 2006, 51: 4218-4227.（2） Yaokun Xiao, Baicheng Weng, Gang Yu*, Jinyin Wang, Bonian Hu, Zongzhang Chen. Electrodeposition of Pd-Ag Alloy Nanowires on Highly Oriented Pyrolytic Graphite. Journal of Applied Electrochemistry, 2006, 36(7): 807-812.（3） Jueling Chen, Gang Yu*, Bonian Hu, Zheng Liu, Liyuan Ye, Zhenfeng Wang. A Zinc Transition Layer in electroless nickel plating. SURFACE AND COATINGS TECHNOLOGY, 2006, 201(3-4):686-690.（4） Bonian HU, Gang YU*, Jueling CHEN, Ying LI, Liyuan YE. Investigation on a Non-cyanide Plating Process of Ni-P Coating on Magnesium Alloys AZ91D. Journal of Material Science and Technology, 2005, 21(3): 301-306。（5） 余刚*，刘跃龙，李瑛，叶立元，郭小华，赵亮. 镁合金的腐蚀与防护. 中国有色金属学报，2002，12(6):1087-1098。（6） G. Yu*, X. Y. Zhang and Y. L. Du. “Mobile Hydrogen Monitoring in the Wall of Hydrogenation Reactors”, Corrosion, 2001, 57(1):71－77.6．报考化学一级学科、电化学与材料学研究方向研究生的优势：（1） 考试科目容易：政治，外语，物理化学（理），有机化学（理） （不考数学）；（2） 研究的方向是学科前沿：纳米、生物科技和材料学是二十一世纪的化学前沿领域；（3） 电化学与材料学有广阔的应用前景，对就业很有帮助；（4） 考该方向的硕士生有直接攻博的机会，欢迎有电化学基础的硕士生报考该方向的博士研究生。

镁合金是以镁为基加入其他元素组成的合金。其特点是：密度小（1.8g/cm3镁合金左右），比强度高，弹性模量大，消震性好，承受冲击载荷能力比铝合金大，耐有机物和碱的腐蚀性能好。

目前使用最广的是镁铝合金，其次是镁锰合金和镁锌锆合金。主要用于航空、航天、运输、化工、火箭等工业部门。在实用金属中是最轻的金属,镁的比重大约是铝的2/3，是铁的1/4。它是实用金属中的最轻的金属,高强度、高刚性。

质量轻：镁合金作为一种轻底量金属结构材料,其密度为l.74gcm,相当与铝的2/3、钢的1/4, 锌的l/4左右。这一特性对子现代产品减轻重量及车辆减少能耗有着重要意义。

比强度高：镁合金的比强度高.在同等刚性条件下,lkg接合金的坚固程度等子18kg，比强度越高表明达到相应强度所用的本赤料底量越轻。

抗震减噪：镁合金材料具有较高的阴尼系数、是铝合金的l5倍,有极好的吸震性能,可以吸收震动与噪音,用作设备机売减少噪音传递,耐中击，减轻凹陷损坏, 其抗冲击是塑料的20倍。

铸造性能好：镁合金材料具有良好的铸造性能.在保存良好结构的条件下,镁合金制品壁厚可小于0.6mm,这是塑胶制品在相同强度下无法达到的,铝合金也只能在1.2-1.5mm范围内才可与镁合金相比。

切削性能好：镁合金允许较高的切削速度，缩短切削加工时间,比其他金属有高出几倍的刀具寿命，可以一次切削获得优良的表面光洁度,极少出现积屑,有良好的断屑特性及温度传导性,可免除使用冷却或者润滑剂。

回收再生：废旧镁合金件可回收再生,由于压铸件的需求不断増长,可回收循环利用的能力是非常重要的,这种符合环保要求的特点,使得镁合金比许多塑胶材料更具吸引力。

高散热性：镁合金材料制作的散热片根部的空气温度与顶部的空气温度温度差,比铝合金材料制作的散热片大,因此加速散热器内部空气的扩散对流,使散热效率提高。因此,相同温度，镁合金的散热时间还不用铝合金的一半。