科技日報記者 趙漢斌
記者7日從云南省科技廳獲悉，由該廳實施的云南省稀貴金屬材料基因工程重大專項，近期系統(tǒng)研究了32種合金元素對相變動力學的影響。通過高通量計算篩選結合關鍵實驗驗證的方法，大幅節(jié)約了研發(fā)成本、縮短了研發(fā)周期，促進了新型鉑-鋁高溫合金的發(fā)展。據(jù)悉，國際材料領域期刊《材料學報》近日發(fā)表了相關成果。
因具有獨特的化學穩(wěn)定性和優(yōu)異的耐腐蝕性，稀貴金屬廣泛應用于航空航天、國防軍工、精細化工、生物醫(yī)藥等戰(zhàn)略性新興領域，并具有不可替代作用。以鉑金屬為例，其高達1768℃的高熔點和出色的抗氧化性和耐腐蝕性，讓鉑基高溫合金成為一類有前景的材料。然而，稀貴金屬材料研發(fā)長期面臨經驗少、成本高、研發(fā)周期長等問題，實現(xiàn)研發(fā)的“等效減量”，是稀貴金屬領域長久以來的目標。而基于材料基因工程的方法，通過高通量計算精準預測材料性能，可大幅加速材料的篩選和優(yōu)化過程，顯著降低研發(fā)成本。
昆明理工大學材料科學與工程學院聯(lián)合云南貴金屬集團等單位，采用材料基因工程方法，結合關鍵實驗，評估了32種合金元素對高溫合金強化相穩(wěn)定性的影響。研究團隊從各種過渡族元素中篩選出潛在的合金元素，形成了高通量計算驅動貴金屬合金設計的典型案例。研究表明，通過局部原子環(huán)境畸變誘導，可有效提高鉑-鋁高溫合金的強度，為開發(fā)適用于極端環(huán)境的材料提供了科學依據(jù)。
記者了解到，2018年以來，云南省科技廳累計投入6.023億元經費的這一重大專項工程，推動了稀貴金屬新材料研發(fā)由經驗指導實驗向理論預測、實驗驗證的新模式轉變，賦能新興材料的研發(fā)。
