西安交大攻克硅熱法工業(yè)化量產(chǎn)高品質(zhì)原鎂難題

2022年9月29日，西安交通大學(xué)教授單智偉團隊承擔(dān)的“1000 t/年3N5A級高品質(zhì)鎂示范線建設(shè)”項目順利通過驗收，專家組一致認為，該項目技術(shù)水平達到國際領(lǐng)先，并建議加快技術(shù)的推廣應(yīng)用。

經(jīng)過對硅熱法原理的深入分析和長期探索，該研究團隊發(fā)明了“含雜氣化、梯度冷凝、吸附過濾、凈密結(jié)晶”技術(shù)路線，首先在實驗室環(huán)境內(nèi)證明可以通過硅熱法直接生產(chǎn)出純度高達99.995%的高純鎂，證明了低品質(zhì)鎂并非硅熱法的本征屬性。然后通過模式創(chuàng)新破解了校企合作中的互信難題。經(jīng)過400多天的奮戰(zhàn)，該研究團隊進一步發(fā)明了“阻熱梯凝，溫壓雙控”技術(shù)，并利用合作企業(yè)現(xiàn)有的橫罐裝備建成了國內(nèi)首條1000 t/年3N5A級高品質(zhì)鎂示范線，實現(xiàn)了3N5A級高品質(zhì)鎂的工業(yè)化連續(xù)、穩(wěn)定生產(chǎn)。尤其值得指出的是，試驗期內(nèi)，試驗線的單爐累計產(chǎn)量甚至略高于對比爐的產(chǎn)量，而噸鎂的成本僅略有增加。上述技術(shù)的大面積推廣，預(yù)期將從總體上提升整個鎂產(chǎn)業(yè)鏈的品質(zhì)，經(jīng)濟和社會效益非常顯著。

該研究團隊在工程技術(shù)應(yīng)用方面取得的成績離不開一系列系統(tǒng)、深入的基礎(chǔ)研究和技術(shù)攻關(guān)的支撐。2014年，該團隊在單晶鎂中發(fā)現(xiàn)了金屬的第3種室溫變形機制（《自然·通訊》2014），并榮獲美國TMS學(xué)會鎂分會年度“最佳基礎(chǔ)研究論文獎”，進而發(fā)現(xiàn)了一種判斷鎂合金強塑性的簡單判據(jù)。2018年，該研究團隊發(fā)明了一種綠色、低成本鎂合金涂層新技術(shù)（《自然·通訊》 2018），并獲得國家發(fā)明專利授權(quán)。2019年，該研究團隊首次試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(xué)》2019）。