一个多月前，高分十一号卫星发射成功，抢夺科学院金属研讨所研制的金属基复合资料发挥了重要作用。众所周知，航天器对资料的要求非常严苛，比方轻量化便是其间一项目标，金属基复合资料刚好契合需求。金属所研讨员马宗义带领团队，致力于高功能金属基复合资料的研讨，近5年来，为遥感、风云、高分、嫦娥、斗极、春风、天宫、龙舟等十几个要害类型，供给复合资料产品百余批次、万余件。

　　日前，马宗义在承受《抢夺科学报》记者采访时表明：“高功能金属基复合资料是国家严峻战略与国民经济建造火急需求的一种工程资料，咱们在该范畴取得一系列要害技能打破和使用，一些技能产品不只打破许诺封闭，还推动了国家高新技能严峻配备的快速展开。”

　　金属基复合资料是向金属中增加陶瓷、碳等异质资料构成的一种复合资料，具有抗疲惫、耐磨、高导热、低热胀大以及辐射屏蔽等长处，是航空航天、电子封装、配备、核电、轿车、轨道交通等国家严峻需求和国民经济配备制作所需的要害资料，其用量也是资料科技水平的标志之一。

　　早在2000年，北美、欧洲及日本等发达国家已构成了老练的金属基复合资料工业，产值到达全球用量的80%以上。我国金属基复合资料研制起步较晚，落后发达国家近30年，同期还停留在实验室研制阶段。

　　因为使用布景灵敏，国外长时间对我国进行紧密的技能封闭。马宗义指出：“多年来，我国金属基复合资料自主研制面对密切功能难控、制备与加工困难等无法跨越的共性难题，堕入技能展开缓慢、需求牵引缺乏两者彼此限制的窘境，一向未能完成使用打破。”

　　“十一五”开端，国家中长时间规划展开“载人航天与探月工程”“高精度对地观测”“大型压水堆与高温气冷堆”等严峻专项使命，这为高功能金属基复合资料的展开带来史无前例的机会。

　　但是，这些高技能配备的建造也为其时的研讨水平带来极大应战，需树立工程化制备、成型加工等要害技能，才干习惯产品质量安稳化、规划与批量化使用需求。马宗义团队也是国内最早展开金属基复合资料研讨的科研团队之一。

　　近年来，马宗义团队展开了工程化制备技能研制。他告知记者：“咱们先后打破了短流程与规划化粉末冶金制备工艺、可控成形加工、拌和冲突焊等限制金属基复合资料使用的要害技能瓶颈，然后打通了其工程使用的全链条难点。”

　　在金属基复合资料大规范坯锭制备时，存在成分均匀性、界面反响等操控难、制备本钱高、周期长的难题。针对这一难题，马宗义团队创始了低本钱短流程粉末冶金制备技能，所制备的坯锭具有密切均匀、细密无导游、无有害界面产品的特色。

　　马宗义介绍道：“2017年，咱们完成了最大3.4吨/锭的超大规范坯锭制备，超越美国揭露报导的最大0.45吨/锭，并可将原资料本钱和制备周期双折半，打破了复合资料规划化制备难题。”

　　据悉，团队制备的大规范坯锭，不只处理了航天器要害有效载荷大型渠道结构轻量化的急需，还打破传统资料难以统筹轻质、高热导、低热胀大以及承载功能的难题，支撑了国家高分辩对地观测专项使命要点类型的研制。

　　“金属基复合资料中因增加脆性陶瓷等增强相，限制了金属的塑性流变才能，使其塑性成形才能极差，成为限制其使用的另一个要害因素。”马宗义指出，以往通过试错法进行工艺探索，存在耗时耗力、适用性差等问题。近年来，高技能配备对零件结构提出多样化、大型化与快速呼应的需求，以往金属基复合资料传统的工艺试错研讨形式难以满意需求。

　　为此，马宗义团队根据自主研制的准确物理仿真、多规范模仿新技能，霸占了复合资料成形加工中导游操控与密切功能调控难题，树立大变形比成型加工、中高陶瓷含量复合资料成型加工、异型材大揉捏比成型等技能，并通过密切导游调控完成板材高效率轧制、自在锻件功能优化操控等。

　　“咱们在国内首先研制出高功能金属基复合资料大规范、超大规范自在锻件与薄壁异型材等，批量使用于卫星与深空勘探飞行器要害结构部件，代替了传统高强铝、钛等合金，使配备功能目标提高与轻量化规划得以完成。”马宗义说。

　　此外，因为金属与增强相的巨大物化性质差异，传统的熔焊技能难以使金属基复合资料取得高质量衔接，焊缝中常发生颗粒偏析、缩孔或气孔、有害界面反响产品等。马宗义表明，新式的拌和冲突焊作为一种固相焊接技能，最有期望完成金属基复合资料高强度衔接，但是面对着拌和冲突焊接东西受陶瓷颗粒磨损严峻、资料流变性差等应战，难以取得工业使用。

　　所以，团队自主发明晰一种高耐磨、高韧性焊接东西，可在广泛的工艺参数下施焊而不磨损或折断，打破以往难以完成的牢靠衔接和焊接工艺优化难题，由此完成了金属基复合资料的近等强焊接，东西寿数可满意工业生产需求。“咱们通过中子衍射和多规范模仿对焊接头剩余应力完成准确模仿，为焊接工艺拟定树立了全新的根据。”马宗义说。

　　通过长时间堆集，马宗义团队的金属基复合资料效果已取得国家发明专利授权20余项，先后拟定企业规范4项，诞生了多项国内航天、核电等范畴的“初次”“首台”“首套”要害部件，并成功完成工业使用。

　　针对航天器承载结构的减重需求，马宗义团队研制出轻质、高强、高模、耐疲惫SiC/Al复合资料，代替高强铝合金或钛合金，减重达20%～40%，为遥感飞行器、深空勘探器等要害类型供货千余件。针对电子封装和遥感光学仪器对轻量化、低胀大热办理资料的需求，马宗义团队打破高陶瓷含量铝基复合资料的批量化制备加工、大规范厚截面零件制备技能，代替了钼铜、钛、因瓦合金，使用于多个系列的要害类型卫星。

　　因为我国中子吸收资料研制滞后，长时间依靠进口，限制核电自主化与走出去展开战略。马宗义团队打破了B4C/Al复合资料坯锭规划化制备与板材轧制技能，制备出高成材率和高均匀性散布的B4C/Al板材，称颂打破了高质量焊接技能，相关产品成功使用于“龙舟CSNC”乏燃料容器样机和全球首台高温气冷堆核电站的一切核燃料储存和运送容器。

　　马宗义告知记者：“咱们完成了乏燃料运送资料国产化，并在国内核电范畴初次完成国产中子吸收复合资料供货，代替进口产品使用于我国多个自主研制设备的核设备。”

　　“现在，金属所现已建成了金属基复合资料研制与工业化基地，年产值近百吨，成为航天、核电等范畴多家单位的首要供货单位。”马宗义还向记者泄漏，未来，金属所还将为金属基复合资料的改造换代堆集根底，完成下一次工程化规划使用的打破。