近日,记者从云南省科技厅获悉,由该厅实施的云南省稀贵金属材料基因工程重大专项在新型铂—铝高温合金的研发上取得了显著进展。该项目通过系统研究32种合金元素对相变动力学的影响,采用高通量计算筛选结合关键实验验证的方法,大幅节约了研发成本,缩短了研发周期,为稀贵金属材料的研发和应用开辟了新路径。相关成果已在国际材料领域权威期刊《材料学报》上发表。
稀贵金属因其独特的化学稳定性和优异的耐腐蚀性,在航空航天、国防军工、精细化工、生物医药等战略性新兴领域具有不可替代的作用。铂金属作为稀贵金属的代表,其高达1768℃的熔点、出色的抗氧化性和耐腐蚀性,使铂基高温合金成为一类极具前景的材料。然而,稀贵金属材料的研发长期面临经验不足、成本高、研发周期长等难题。如何在保证材料性能的前提下,实现研发的“等效减量”,一直是稀贵金属领域亟待解决的关键问题。
针对这一难题,云南省科技厅自2018年起,累计投入6.023亿元经费,推动了稀贵金属新材料研发模式的创新。昆明理工大学材料科学与工程学院联合云南贵金属集团等单位,采用材料基因工程方法,结合关键实验,对32种合金元素对高温合金强化相稳定性的影响进行了深入评估。这一研究不仅为稀贵金属材料的研发提供了新思路,更为推动新兴材料的发展注入了新动力。
研究团队从各种过渡族元素中筛选出潜在的合金元素,通过高通量计算精准预测材料性能,形成了高通量计算驱动贵金属合金设计的典型案例。研究发现,通过局部原子环境畸变诱导,可有效提高铂—铝高温合金的强度,为开发适用于极端环境的材料提供了科学依据。这一发现不仅突破了传统材料研发模式的局限性,更实现了从经验指导实验向理论预测、实验验证的新模式转变。
云南省科技厅相关负责人表示,稀贵金属材料基因工程重大专项的实施,不仅推动了稀贵金属新材料研发的创新,更促进了云南省新材料产业的快速发展。未来,云南省将继续加大科技投入,加强产学研用合作,推动稀贵金属材料基因工程技术的进一步应用和转化,为经济社会发展提供有力支撑。
此外,该研究项目的成功还展示了材料基因工程在加速材料研发和优化过程中的巨大潜力。通过高通量计算和实验验证的结合,不仅可以大幅节约研发成本,缩短研发周期,还可以为开发适用于极端环境的新型材料提供科学依据。这一方法的成功应用,无疑将为其他领域的材料研发提供有益的借鉴和启示。
总之,云南省稀贵金属材料基因工程重大专项的突破性进展,不仅为稀贵金属材料的研发和应用开辟了新路径,更为推动新材料产业的快速发展注入了新动力。未来,随着科技的不断进步和创新,相信稀贵金属材料将在更多领域展现出其独特的优势和价值。