西安交大攻克硅热法工业化量产高品质原镁难题

2022年9月29日，西安交通大学教授单智伟团队承担的“1000 t/年3N5A级高品质镁示范线建设”项目顺利通过验收，专家组一致认为，该项目技术水平达到国际领先，并建议加快技术的推广应用。

经过对硅热法原理的深入分析和长期探索，该研究团队发明了“含杂气化、梯度冷凝、吸附过滤、净密结晶”技术路线，首先在实验室环境内证明可以通过硅热法直接生产出纯度高达99.995%的高纯镁，证明了低品质镁并非硅热法的本征属性。然后通过模式创新破解了校企合作中的互信难题。经过400多天的奋战，该研究团队进一步发明了“阻热梯凝，温压双控”技术，并利用合作企业现有的横罐装备建成了国内首条1000 t/年3N5A级高品质镁示范线，实现了3N5A级高品质镁的工业化连续、稳定生产。尤其值得指出的是，试验期内，试验线的单炉累计产量甚至略高于对比炉的产量，而吨镁的成本仅略有增加。上述技术的大面积推广，预期将从总体上提升整个镁产业链的品质，经济和社会效益非常显著。

该研究团队在工程技术应用方面取得的成绩离不开一系列系统、深入的基础研究和技术攻关的支撑。2014年，该团队在单晶镁中发现了金属的第3种室温变形机制（《自然·通讯》2014），并荣获美国TMS学会镁分会年度“最佳基础研究论文奖”，进而发现了一种判断镁合金强塑性的简单判据。2018年，该研究团队发明了一种绿色、低成本镁合金涂层新技术（《自然·通讯》 2018），并获得国家发明专利授权。2019年，该研究团队首次试验证明锥面位错是镁中有效的塑性载体，并指出通过促进锥面位错滑移可以有效提高镁的塑性（《科学》2019）。