压铸周刊（2017年8月8日 上海）8月6日，上海交通大学召开新闻发布会，宣布由上海交大材料科学与工程学院王浩伟教授领衔的科研团队，研制出一种陶铝新材料——纳米陶瓷铝合金。据悉，纳米陶瓷铝合金兼具了陶瓷和铝合金的优点，比强度和比刚度甚至超过了“太空金属”钛合金，帮助航空、汽车、高铁领域步入更轻、更节能的新材料时代。

王浩伟教授展示用陶瓷铝合金制成的铸件

众所周知，铝质量很轻，但强度和硬度不高，易变形；相对于陶瓷，硬度强过钢铁却易碎，通过二者相结合，制作出来铝基复合材料重量轻、硬度大，有韧性又不易断裂变形，通过反复的实验证明，研制出陶瓷和铝相结合出的超强纳米陶瓷铝合金。

上海交大特种材料研究所所长王浩伟教授介绍：“陶铝合金是一个基础材料，具有重量轻、高刚度、高强度、抗疲劳、低膨胀、高阻尼、耐高温等特点，最大的特点就是抗疲劳性特别好，安全性可靠性比原来的铝合金更高。目前已在天宫一号、气象卫星等航天、汽车、先进电子设备领域得到了应用。”

王浩伟教授团队通过拉伸试验机测试陶铝新材料的静态力学性能

对于铝与陶瓷的结合，此前国际上的通行方法是先把陶瓷制成颗粒或纤维，然后用搅拌铸造或粉末冶金的方法混入铝合金中获得铝基复合材料。这种办法虽然提高了材料的强度和刚度，但是又会出现加工成型困难、强度及塑性差和性能不稳定等一系列问题，而且与诸如3D打印等其他新技术对接不佳，严重阻碍了这种金属体复合材料的产业化。

所以，王浩伟教授团队最终采用了“原位自生技术”，通过熔体控制自生，陶瓷颗粒的尺寸由外加法的几十微米降低到纳米级，突破了国际传统方法外加陶瓷铝基复合材料塑性低、加工难等应用瓶颈。这将改变眼下航天材料的运用市场，将为我国航天航空发展落下了中国印记。

王浩伟教授表示，相比钛合金和高温合金，铝合金3D打印后性能远低于锻件，纳米陶瓷铝合金3D打印构件可以达到锻件的性能。此外，在汽车领域，转向节上的应用，已通过台架试验，内燃机活塞也即将量产。

现在我国航天运用上，天空一空的光学系统复杂件就是采用了陶铝材料，解决了钛合金延展性差、部分特殊基复合材料难于加工制作的问题。国产大飞机C919总设计师吴光辉表示：“将来首先我们想用在C919上面，用这个材料挤压型材。将替代进口的先进材料，而且还会比进口的先进材料还要先进，主要是用于减重，实现我们材料的国产化。”

另外，纳米陶瓷铝合金的成果转化和应用得益于安徽省淮北市人民政府、上海交通大学、上海均瑶（集团）有限公司、安徽相邦复合材料有限公司的四方合作。如今的四方合作将搭建一个有利于纳米陶瓷铝合金拓展应用的市场化运作平台，建立具有自主知识产权的材料生产、产品设计、制造工艺以及使用标准等成套体系。