天津理工大学陈民芳教授团队镁合金轻量化技术助力天津号

日前，一台名为“天津号”的纯太阳能车在天津市科学技术奖励大会上一经亮相，就惊艳全场。这台“含津量”100%的高等级智能网联汽车，由42家单位联合，历时5个多月，集成47项先进技术攻关研制而成，研制过程需要破解能源转化与利用、无人驾驶、轻量化等技术难题。其中车身轻量化技术的攻关主要由天津理工大学材料科学与工程学院陈民芳教授团队负责。

为达到整车减重50%的要求，项目组最初考虑的方案是整个车身采用碳纤维骨架。但考虑到生产周期、成本昂贵、推广性差、难以量产等因素，最终选择车身骨架采用铝合金结构，而外覆盖件碳纤维结构减重40%，镁合金车身仪表板管梁和车轮减重10%的方案。车身仪表板管梁是整车仪表板、中控仪表等部件的主要承重部件，也是车身总成的关键部件。根据设计需要，“天津号”仪表板管梁呈“日”字形结构，横截面金属焊点多达6个，且必须挤压成型。由于无法直接浇筑，再加之密排六方结构的镁合金属于难变形加工的金属材料，挤压成型的难度提升了数倍，使得材料的选取和加工成为了破题的关键。

已经在基础材料领域默默耕耘近40年、取得过20多项专利的陈民芳教授，面对挑战毫不退缩。在一次试验中，型材挤压后出现了断裂，项目组逐一排查原因。原来问题是由从市场上购买的强化相材料粒度不均、形状不规则造成的。于是，陈教授又带领团队加班加点自制强化相材料，多次调整成分和冶炼、挤压工艺，终于将“日”字形管件挤压成功。“‘天津号’让学校的科研成果走出校门，真正投入到工业应用中，这让我们高校科研工作者倍感振奋。”陈民芳教授说，她的科研团队也在这次“揭榜挂帅”的产学研合作中得到了锻炼和成长。

在“天津号”纯太阳能车研制过程中，有12项高校科研成果完成落地示范。今后，学校科研团队将继续围绕国民经济发展需求，瞄准重大科学前沿，勇于揭榜挂帅，推动科技创新和成果转化，展现天理作为，体现责任担当。