Accademico Ding Wenjiang: Coltivazione innovatrice del magnesio leggero dell'idrogeno

Il magnesio è il materiale del metallo utile più leggero nel mondo e svolge un ruolo importante nell'industria di difesa, nello spazio aereo, nel trasporto ed in altri campi. Allo stesso tempo, il magnesio è inoltre il materiale del metallo con il più alta densità di stoccaggio dell'idrogeno disponibile, con i vantaggi significativi nelle applicazioni innovarici nell'energia, nella medicina e nell'agricoltura.

 

Il gruppo di ricerca stile Danian del magnesio leggero dell'idrogeno» del gruppo- dell'insegnante «di Huang dell'università nazionale principale da Ding Wenjiang, un accademico dell'accademia di ingegneria cinese, ha sormontato i tre impasse principali di forza bassa, di tolleranza termica e di breve vita delle leghe del magnesio, rendenti a magnesio un'arma importante nella nuova generazione del mio paese «di grandi paesi.» «Ha svolto un ruolo insostituibile nel piano di sviluppo. Il gruppo di Ding Wenjiang inoltre ha conquistato la tecnologia a basso costo della preparazione in lotti ai dei materiali basati a magnesio di stoccaggio dell'idrogeno, ha sviluppato la tecnologia di stoccaggio semi conduttrice principale dell'idrogeno del mondo ed ha raggiunto una densità di stoccaggio dell'idrogeno equivalente a quella di idrogeno liquido alla temperatura ambiente ed alla pressione, facendo la densità ad alta energia di energia di idrogeno sia che l'alta sicurezza; permettendo affinchè i materiali del magnesio facciano per la prima volta «la medicina dell'idrogeno», i materiali dell'idrogeno del magnesio hanno vaste prospettive dell'applicazione nei campi di medicina e dell'agricoltura. I risultati della ricerca del gruppo di Ding Wenjiang hanno portato il magnesio cinese al mondo ed è venuto alla prima linea del mondo.

 

Recentemente, alla ventiquattresima associazione della Cina per la riunione annuale di scienza e tecnologia, organizzata insieme dalla società dei materiali avanzati dell'associazione della Cina per scienza e tecnologia, dell'associazione di scienza e tecnologia del Hunan, del dipartimento provinciale del Hunan di industria e di tecnologia dell'informazione, del dipartimento provinciale del Hunan di scienza e tecnologia e del governo municipale della gente di Chang-Sha. All'evento speciale - «il forum internazionale su innovazione e sullo sviluppo di nuova industria dei materiali», accademico Ding Wenjiang, accademico dell'accademia di ingegneria cinese, ha fatto un discorso principale intitolato «coltivazione innovatrice di magnesio con idrogeno leggero», «io sta studiando il magnesio per 38 anni. Durante questi 38 anni pricipalmente faccio due cose: uno è di studiare il peso leggero di magnesio e l'altro è di studiare il magnesio nella scienza dell'idrogeno perché un atomo del magnesio può portare due atomi di idrogeno.»

 

«Magnesio leggero»

 

Secondo Ding Wenjiang, le riserve del magnesio del mio paese sono molto ricche, rappresentando circa 90% del totale del mondo. Il magnesio presenta parecchi vantaggi: in primo luogo, è molto leggero, la sua densità è soltanto 1/3 di alluminio e 1/4 dell'acciaio; in secondo luogo, il magnesio ha un alto coefficiente di smorzamento e la prestazione di assorbimento di scossa è molto buona; terzo, ha buona biocompatibilità, la densità delle leghe del magnesio è solitamente 1.74-2.0g/cm3, che è simile alla densità ossea naturale di 1.8-2.1g/cm3 ed ha buona compatibilità biomeccanica; In quarto luogo, è più rispettosa dell'ambiente e le leghe del magnesio possono essere riciclate semplicemente senza ridurre la sua prestazione. Le proprietà meccaniche e l'energia consumata durante rigenerazione e la fusione rappresenta soltanto 4% dell'energia consumata nella fabbricazione di nuovi materiali.

 

«Di conseguenza, il magnesio è un materiale importante nello spazio aereo, nel trasporto, nelle informazioni elettroniche, nel potere di energia, nella biomedicina ed in altri campi. Nella bocca militare, il magnesio pricipalmente è usato per fabbricazione militare dell'arma o dell'attrezzatura. Poiché il magnesio emette la luce a temperatura elevata, può anche essere usato per i petardi o i chiarori; in Minkou, il magnesio è uno dei metalli non ferrosi ampiamente usati in automobili, nei prodotti di IT e negli aiuti medici.» Ding Wenjiang più ulteriormente ha presentato, «sebbene la ferrovia ad alta velocità fosse già un biglietto da visita nel mio paese, ferrovia che ad alta velocità i materiali utilizzati sulla ferrovia ad alta velocità ancora devono più ulteriormente essere sviluppati ed innovati. Molte parti sulla ferrovia ad alta velocità possono essere fatte di magnesio leggero, naturalmente, la sue stabilità e resistenza della corrosione devono anche essere considerate. Ciò sarà i 100 miliardo livelli di yuan. Secondo la previsione dell'associazione di ricerca della tecnologia dell'industria del magnesio della Corea, il mercato di metallo globale del magnesio aumenterà annualmente di 7,1% e raggiungerà una scala di 620 milione dollari americani nel 2026.

 

«Recentemente, l'espansione dell'applicazione di magnesio nella difesa nazionale è inoltre particolarmente forte. Se volete creare le armi e le attrezzature che possono colpire più lontano, pilotare più veloce ed ha una vita più lunga, i requisiti dei materiali leggeri è molto alto. Per esempio, vicino alla velocità ipersonica dello spazio per gli aerei, l'uso di magnesio nel telaio dell'ala può raggiungere una perdita di peso completa di 100 chilogrammi e la gamma aumenterà di 8%, che è maggior di 1400 chilometri; per esempio, il missile anti nave ipersonico di Eagle Strike, la cabina inoltre ha cominciato ad usare il magnesio, che è la prima volta nel mondo per usare il magnesio ci ha lasciati farlo.» Ding Wenjiang ha detto che nel campo civile, il fuoco recentemente è stato sulle ruote dei camion resistenti. Se le ruote del magnesio sono utilizzate per sostituire le ruote di alluminio, l'energia può raggiungere almeno 10%; c'è inoltre un blocco motore del veicolo del combustibile, che è inoltre molto importante per il peso leggero; e componenti automobilistiche del telaio della lega del magnesio, che possono più ulteriormente essere considerate in nuovi veicoli di energia. Per uno, il peso può essere ridotto di 52% dopo che integrato la pressofusione.

 

L'applicazione industriale dei materiali della lega del magnesio si è trasformata in negli ultimi anni in un punto caldo della ricerca nel campo dei materiali del metallo. Con la promozione e l'uso vigorosi di nuovi veicoli di energia, la costruzione della ferrovia ad alta velocità, l'innovazione accelerata nello spazio aereo e lo sviluppo rapido 5G delle reti, leghe del magnesio saranno nei prossimi anni. Ricerca e sviluppo e l'applicazione introdurranno le maggiori opportunità e le prospettive del mercato. In futuro, ricerca e sviluppo dei materiali di qualità superiore della lega del magnesio della ultra-alto-prestazione ed il miglioramento delle capacità lavoranti di precisione delle parti complesse della lega ad alto rendimento ed a basso costo del magnesio saranno le direzioni importanti dello sviluppo, quindi amplificanti lo sviluppo di attrezzatura leggera e lo sviluppo dei materiali della lega del magnesio per i progetti importanti nazionali. Il tasso della localizzazione inoltre si avvicinerà a 100%.

 

«Magnesio di scienza dell'idrogeno»

 

 

Ding Wenjiang ha precisato nel rapporto che il magnesio ha tre applicazioni importanti nel campo di energia di idrogeno.

 

«Uno è il peso leggero dei materiali del magnesio e di nuovi veicoli di energia. Il peso specifico di magnesio è molto leggero, soltanto 1,74, che è simile a plastica. Un atomo del magnesio può portare due atomi di idrogeno, che possono solidificare idrogeno in una relazione con idrogeno e l'idrogeno può essere curato a certe condizioni. Può anche uscire a certe condizioni. Inoltre, dopo che l'acqua catalizzata è liberata, l'idrogeno nell'acqua può anche essere eliminato. In questo modo, la capacità di stoccaggio dell'idrogeno è molto considerevole. I materiali del magnesio sono accendino nel peso che di alluminio. Le parti strutturali, parti strutturali della lega del magnesio possono raggiungere un effetto di perdita di peso di 30%. Inoltre, la forza, il tempo di impiego ed altri indicatori di efficacia non sono inferiori alle leghe di alluminio.» Il gruppo di Ding Wenjiang ha raggiunto diretto controllabile l'innovazione del processo della preparazione. La tecnologia di desorbimento dell'idrogeno della società, «rendendo l'idrogeno dentro e fuori del magnesio molto conveniente», inoltre ha preparato una serie di attrezzatura di produzione industriale per gli scenari differenti dell'applicazione.

 

«Il secondo è l'integrazione dei materiali del magnesio e purificazione dell'idrogeno, stoccaggio e trasporto. Per stoccaggio semi conduttore dell'idrogeno di magnesio, l'input dell'idrogeno non può essere molto pulito, ma la purezza dell'idrogeno liberato può raggiungere 99,999%. Di conseguenza, è chiamato l'integrazione di purificazione, di stoccaggio e di trasporto. Costato d'altra parte, rispetto ai rimorchi correnti dello stadio per trasportare l'idrogeno, il costo integrato di purificazione del magnesio, lo stoccaggio ed il trasporto possono essere ridotti di circa 40% e non è colpito dalla distanza di stoccaggio e di trasporto e presenta i vantaggi inerenti allo nello stoccaggio semi conduttore basato a magnesio dell'idrogeno. i serbatoi semi conduttori dell'idrogeno dell'Magnesio-idrogeno possono essere disposti direttamente sul grande camion. 15~20 tali prodotti sono disposti sul grande camion e un singolo veicolo può caricare 1,2 tonnellate di idrogeno ed è trasportato alla temperatura normale e pressione, senza alcun pericolo se sia un'automobile, un treno, un contenitore, o un trasporto sicuro alla temperatura ed alla pressione normali, può essere realizzato. Il presupposto preliminare corrente dello scenario dell'applicazione di questo prodotto è quello direttamente che posa due veicoli del contenitore per la conservazione e trasportare 2,4 tonnellate di idrogeno è equivalente ad un rifornimento di carburante dell'idrogeno. Dopo 12 anni di ricerca e sviluppo, il gruppo di Ding Wenjiang ha formato una tecnologia di produzione su grande scala di 30 tonnellate, che possono essere prodotte nei lotti a basso costo e l'uscita internazionalmente sta conducendo. «La Gran-Bretagna, il Giappone ed alcuni paesi occidentali avanzati vogliono fare alcuni esperimenti ed interamente verranno a noi ad ordinare.» Ding Wenjiang ha detto.

 

«Il terzo è centrale elettrica di energia del materiale e di idrogeno del magnesio. Generalmente, il periodo dell'autocontrollo dei fuchi non supererà mezz'ora. Facendo uso dei sistemi ad alta energia e ad alta densità della pila a combustibile dell'idruro del magnesio per i fuchi può fare i fuchi volare nell'aria. Continui a volare per 10 ore, con una media di 55 chilometri all'ora e la gamma continua può raggiungere 500 chilometri. Realizzi la sicurezza dei fuchi in città, nella prevenzione dell'incendio forestale e nelle linee elettriche ad alta tensione.
Ispezione di dominio. «

 

Inoltre, Ding Wenjiang inoltre ha citato la ricerca relativa sulle pile a combustibile dell'idrogeno per i nuovi veicoli di energia che il gruppo sta spiegando negli ultimi anni: «Un elettrodo della membrana, un piatto bipolare, questi due è le componenti del centro. Abbiamo sviluppato una lega del magnesio. Il piatto bipolare può essere inzuppato in acido fluoridrico per tre mesi senza alcun problema, la resistenza della corrosione è molto forte ed il peso specifico è molto leggero, in modo da ha grande potenziale dell'applicazione.»

 

«Lega di Biomagnesium»

 

Il magnesio è degradabile nel corpo umano, evitante l'ambulatorio secondario, l'infezione secondaria ed il costo supplementare richiesti da altri biomateriali comunemente usati. Allo stesso tempo, come un materiale di stent per cardiovascolare, può efficacemente ridurre il ritocco negativo dei vasi sanguigni malati, della ristenosi vascolare e dell'iperplasia intimal. Ding Wenjiang ha detto: «Le leghe del magnesio possono essere usate come materiali biologici. In termini di importanza, il minerale secondo nel corpo umano è magnesio. Il magnesio è responsabile delle funzioni di trasmissione importanti di energia in cellule ed aiuta la membrana cellulare per regolare l'importo appropriato. L'esigenza di calcio promuove la normalizzazione delle funzioni fisiologiche. Molte malattie mediche direttamente sono collegate con la carenza di magnesio. Il magnesio è un elemento che è molto utile al corpo umano. Il Giappone, gli Stati Uniti ed Europa ora hanno supplementi del magnesio. «Attualmente, le leghe biologiche del magnesio pricipalmente sono utilizzate nella preparazione degli impianti della riparazione dell'osso e delle impalcature di ingegneria del tessuto quali le impalcature cardiovascolari.

 

«Riguardo agli stent cardiovascolari, i materiali medici attualmente clinicamente usati del metallo pricipalmente includono l'acciaio inossidabile, alle le leghe di titanio basate a cobalto e del lega. Tali stent rimarranno permanentemente nel corpo umano e non possono essere degradati, richiedendo ai pazienti di prendere a lungo le droghe di anti-rifiuto. Inoltre, è facile da ragruppare nello stent, richiedente una seconda operazione, che è molto rischiosa. Se i materiali del magnesio sono usati e la degradazione controllata è effettuata, questo problema può essere risolto bene.»
Parlando delle leghe del magnesio come materiali di fissazione dell'osso, Ding Wenjiang ha detto: «Attualmente, i materiali biomedici ampiamente usati in piatti dell'osso ed i chiodi dell'osso sono leghe pricipalmente di titanio e di titanio, acciaio inossidabile, ecc., ma tutti presentano determinate limitazioni. Dopo l'impianto nel corpo umano, perché il modulo elastico del materiale umano dell'osso non abbina, la forza dell'osso umano sarà bloccata. Inoltre, questi materiali non sono degradabili nel corpo umano. Quando l'osso del paziente si sviluppa e guarisce, deve essere rimosso con una seconda operazione. Ding Wenjiang più ulteriormente ha presentato, «materiale di fissazione dell'osso della lega del magnesio è più compatibile con le proprietà meccaniche dell'osso umano, che possono efficacemente evitare l'effetto ombra di sforzo. Dopo che l'osso umano è guarito basicamente, la lega del magnesio sarà degradata piccole nelle molecole non tossiche ed inoffensive, che sono passate attraverso il corpo umano. L'apparato circolatorio è espulso dal corpo, che evita il dolore di eliminazione il chiodo d'acciaio e del piatto d'acciaio nella seconda operazione del paziente ed inoltre comprime il costo dell'operazione.»

 

Ding Wenjiang più ulteriormente ha citato, «per esempio, durante il replantation di una mano divisa, un cavo del nervo è necessario. Se un cavo di titanio è usato, rimarrà per sempre nel nervo perché non può essere degradato tramite corrosione nel corpo umano. Il cavo del magnesio, quando il cavo del nervo si sviluppa, il cavo del magnesio può scomparire con degradazione.»

 

Per concludere, ha sottolineato che l'efficace ricerca scientifica deve essere effettuata per potere innovare e fare i prototipi tecnologici. «Se c'è nessuno dei due originalità né effetto, ma soltanto d'imitazione e copiando, questa è ricerca scientifica inefficace che spreca umano, materiale e le risorse finanziarie,» Ding Wenjiang ha detto, «quando ci impegniamo in scienza e ingegneria dei materiali, noi deve fare il migliore uso dei materiali ed il processo di formazione deve essere flessibile. Per.» La politica di 16 caratteri di «da essere buona ai materiali, ai materiali da trasformarsi in in materiali, ai materiali da trasformare gli strumenti ed agli strumenti per essere di facile impiego» è stata sempre il concetto di ricerca e sviluppo seguito dal gruppo di Ding Wenjiang, «nella ricerca dei materiali nuovi, scienza dei materiali e l'ingegneria dei materiali non può combinarsi per separare, dobbiamo combinare i materiali e la tecnologia. Particolarmente nel campo di ingegneria, dovremmo prestare più attenzione ai bisogni del paese ed allo sviluppo della sussistenza della gente, molto attentamente integriamo la ricerca accademica con lo sviluppo di produttività e cerchiamo il maggior spazio dello sviluppo. Dopo 40 anni di coltivazione innovatrice, il magnesium avrà grande potenziale nella difesa e l'industria militare, il trasporto, la biomedicina, l'ambiente di energia, l'agricoltura verde ed i campi più sconosciuti in futuro, ci lasciano aspettare e vedere.» Ding Wenjiang è pieno di speranza.