今天（6日），上海交通大學總辦公廳樓內首度公開一批神奇新材料的實樣。為了體驗對比，解放日報·上觀新聞記者嘗試掂量了兩套新能源汽車轉向節：通常用鑄鐵製造的轉向節，一隻手提起來都很費勁兒；而用新型陶鋁新材料製造的那種，一根食指便能挑起。
記者手中的新能源汽車轉向節（陶鋁新材料）。
超強納米陶瓷鋁合金，上海交大老、中、青5代材料人攻堅30年而成。為了實現產學研合作，上海均瑤集團總裁王均豪在現場告訴解放日報·上觀新聞記者，從乳品到民航，繼溫州第一次創業、上海第二次創業之後，他已開始為它第三次創業。
說來好笑，當初王均豪向吉利集團老總李書福推介時，由於這材料性能既輕質又高強，李書福竟告訴自己的浙江老鄉：“均豪，世界上哪有這種材料，你肯定碰上騙子了。”而今，不僅車商用了它，連國產大飛機也正在進行相關型材測試，想讓機身材料更新換代。事實上，目前這種陶鋁複合材料已經用於天宮一號、天宮二號、量子衛星、氣象衛星等關鍵部件，翱翔太空之上。
陶鋁新材料件與傳統材料件的對比。
更輕更高更強，四兩“扛”千斤
從陶瓷刀、陶瓷裝甲到陶瓷防彈衣，要論硬度，其實陶瓷比鋼鐵硬很多——但，陶瓷性脆易碎；鋁則是最常用的輕金屬，韌性不錯——但，剛度不足，容易變形。
如何優勢互補，取長補短，合二而一？
上世紀90年代，我國複合材料的創始人之一、上海交大金屬基複合材料國家重點實驗室創建者吳人潔教授，最早提出採用“原位自生”方法在鋁合金中長出陶瓷增強體，從而製備鋁基複合材料，帶隊進入當時材料製備的“無人區”。
“當時國際上採用的是往鋁裡‘摻’陶瓷的物理方法，效果都不是很理想——而吳人潔教授第一次提出用化學方法在鋁裡‘長’陶瓷，這是非常新穎的思路。”如今，這一高強材料在上海交大材料科學與工程學院王浩偉教授團隊手中終於“鑄就”，他說：“再搞成納米，就把陶瓷的屬性真正加到了鋁裡面，生成了一種渾然天成的新材料。”
作為王浩偉的研究生導師，現年90高齡的中國工程院院士、生態材料學開創者周堯和，也特意為自主研發成功前來道賀，他告訴解放日報·上觀新聞記者，王浩偉所在團隊幾十年如一日，淡泊名利、埋頭鑽研，才從白手起家直到形成先進而完備的技術體系。
團隊成員都記得，當採用納米陶瓷鋁合金製備的裝備第一次通過試驗考核時，也許是因為成功後的喜悅，又或是多年科研攻關壓力的突然釋放，王浩偉教授在實驗現場突發心臟病，幸虧救護車及時趕到才有驚無險。
專家們認為，這種納米陶瓷鋁合金不僅重量輕，且具有高剛度、高強度、抗疲勞、低膨脹、高阻尼、耐高溫等特點，即使外來作用力“泰山壓頂”，它也能四兩“扛”千斤。
輕量化革命，一代材料一代飛機
把納米陶瓷顆粒植入鋁合金“自生長”，提高了材料剛度、強度，同時保持了鋁合金良好的加工製造性能，並突破了規模化工程應用的瓶頸——這個“大力士”的剛強程度甚至超過了“太空金屬”鈦合金，已在航天、汽車、先進電子設備領域得到應用。
“一代材料，一代飛機。”中國商飛有限責任公司副總經理、國產大飛機C919總設計師吳光輝告訴解放日報·上觀新聞記者，從萊特兄弟的木製飛機，到傳統的鋁合金飛機，再到“夢想飛機”787之類的碳纖維複合材料，每一次航空材料的變革都帶來了航空技術的巨大進步。
為了使飛機安全、經濟、舒適和環保，重量輕、抗腐蝕、耐疲勞的鋁鋰合金材料和碳纖維複合材料是目前新一代飛機研製較為理想的結構材料。他認為，寬體客機更適用碳纖維複合材料，而C919這類窄體客機則更需要金屬複合材料。“事實上，這種新材料的名字就是我起的，因為它根本上還是納米陶瓷複合的鋁合金，比已有的金屬複合材料都要好。”
大型客機用T型材。
他透露，交大自主研發的這一陶鋁材料，已在進行型材測試，結果良好，有望繼續拓展到板材、鍛件測試，具備發展為下一代航空新材料的潛力，使國產大飛機更輕快、更安全徜徉藍天。
“我們現在正加緊和中國商飛、中國商發合作，包括開發多種航空發動機葉片試驗，助推國產大飛機用上這種具有中國自主知識產權的新材料。”同時，王浩偉教授表示，它應用於內燃機活塞和汽車關鍵部件，不僅能有效減重輕量，還可以節能減排、提高安全性。
航空渦扇發動機風扇葉片（0.4縮比件）。
轉向軍民融合，四方聯姻產業化
“什麼是創業？創業就是‘無中生有、親歷親為’。”王均豪這樣定義自己如何走上這條高新技術的創業新路，他和均瑤集團已早早參與新材料的官產學研跨地合作，全程參與、同舟共濟。
解放日報·上觀新聞記者獲悉，就在8月4日，安徽省淮北市人民政府、上海交通大學、上海均瑤（集團）有限公司、安徽相邦複合材料有限公司簽署“四方協議”，依託上海交大材料科學與工程學院王浩偉教授團隊，建設交大陶鋁新材料創新中心。
陶鋁新材料科研團隊合影。（資料）
上海交大先進產業技術研究院院長劉燕剛表示，長期以來，上海交大就對王浩偉教授團隊的納米陶瓷鋁合金項目給予了持續和大力的資助和支持，同時也積極對外尋找成果落地轉化的合作條件。
王浩偉團隊通過掃描電鏡分析陶鋁新材料的微觀組織。（資料）
在2013年，安徽省淮北市政府從土地、資金、政策、人才等進行了多方支持，形成了具有年產千噸級中試及生產基地，併成立了安徽相邦複合材料有限公司，使納米陶瓷鋁合金材料的量產能力滿足在航天、航空、汽車等領域大規模應用的需求。而2015年，上海交大與上海均瑤（集團）有限公司合作建設聯合研發中心，使納米陶瓷鋁合金迅速進入航空和汽車等百億以上級別的產業領域。除了航空領域，在汽車領域，應用此項新材料的轉向節已通過臺架試驗，內燃機活塞也即將量產。
陶鋁新材料3D打印各種粉體。
中國複合材料學會副理事長、西北工業大學材料學教授成來飛認為，這一納米陶瓷鋁合金“材料性能高大上，綜合成本接地氣”，在軍民融合方面可以大有作為。王浩偉也信心滿滿地表示，“材料上天是實現‘國強’，下一步還要為實現‘民富’貢獻它的力量。”
題圖為周堯和院士與王浩偉教授討論陶鋁新材料。（資料）
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