近日，辽宁省人民政府发布了《关于2022年度辽宁省科学技术奖励的决定》。金属所共有五项成果获奖，其中作为第一完成单位的“铝基复合材料塑性加工技术及应用”项目荣获技术发明一等奖。
　　“铝基复合材料塑性加工技术及应用”主要完成人：马宗义、肖伯律、王东、王全兆、倪丁瑞、张峻凡。铝基复合材料由于其组元理化性能差异巨大，导致“难加工、不能焊”，成为空天等领域的重大技术难题。该项目以计算和实验重现加工组织、缺陷演化，发明了坯料和工艺协同控制、多工艺集成等方法，突破1.5-120mm板材高效、批量轧制，轧制效率提升2-3倍，成材率可达95%；自由锻件性能达到模锻水平，最大锻件投影面积达4m2。另外，发明耐磨焊接工具与组织/性能和残余应力综合优化方法，突破2-20mm板长距离焊接，焊接强度最高可达100%。产品广泛用于祝融、嫦娥、空间站、北斗、高分、龙舟等重大型号，助力高分辨观测、载人/探月、大型反应堆等核心装备研制，相关技术多次被鉴定为“国际领先”。项目近三年支撑产品销售8500余万元，为用户单位创造经济效益7.3亿元。带动省内多家企业形成铝基复合材料制备与加工的产业链，助力企业产品优化升级，并联合省内装备制造企业协同创新。所支撑的型号社会效益显著，为打造“辽宁制造”名片提供重要支撑。

7月24日，我国问天实验舱发射任务取得圆满成功。由中国科学院金属研究所马宗义团队研制的新型铝基复合材料成功应用在问天实验舱太阳翼柔性展开机构关键部件和多个实验机柜转接件中。
　　问天实验舱配备了目前国内最大的柔性太阳翼，双翼全部展开后可达55米。太阳翼可以双自由度跟踪太阳，每天平均发电量超过430千瓦时，将为空间站运行提供充足的能源。太阳翼所使用的柔性展开机构某关键部件要求材料兼具轻质、高强、耐磨损、耐疲劳、高尺寸稳定性的特点，并且批量大、批次稳定性要求高。马宗义团队针对这一特殊需求，开发出各向同性碳化硅颗粒增强铝基复合材料中厚板可控塑性变形加工技术，产品批次间性能差异Cv＜5%，解决了太阳翼展开机构关键部件无材可用的困境。目前，问天实验舱太阳翼已顺利完成展开，运转正常。
　　问天实验舱实验机柜与实验舱内壁结构采用六点式机械连接，连接件在发射过程中在剧烈震动、摩擦工况下服役，承受巨大载荷，是实验机柜载荷结构设计中受力最苛刻的零部件。该团队针对该工况研发出高性能碳化硅颗粒增强铝基复合材料锻件，其具有低密度、高强韧性、高耐磨、良好阻尼性能及耐疲劳等优点，采用该材料替代传统铝、钛等合金，实现优异的轻量化加工制造，承受住了发射过程中的震动疲劳及磨损等，并使零件减重20%以上。

2019自然科学基金重点项目-金属基复合材料力学行为的原位衍射和多尺度模拟研究
批准号        51931009       
项目负责人        马宗义       
依托单位        中国科学院金属研究所
资助金额        300.00万元       
项目类别        重点项目       
研究期限        2020 年 01 月 01 日 至2024 年 12 月 31 日

2018年7月31日，高分十一号卫星发射成功，中国科学院金属研究所研发的金属基复合材料发挥了重要作用。航天器对材料的要求十分苛刻，轻量化就是其中一项指标，金属基复合材料恰好符合需求。马宗义带领团队致力于高性能金属基复合材料的研究，为遥感、风云、高分、嫦娥、北斗、东风、天宫、龙舟等十几个关键型号提供复合材料产品百余批次、万余件。


马宗义团队的金属基复合材料成果已获得国家发明专利授权20余项，先后制定企业标准4项，诞生了多项国内航天、核电等领域的“首次”“首台”“首套”关键部件，并成功实现工业应用。


近年来，马宗义领导的课题组，与中国核电工程有限公司合作，在B4C/Al中子吸收材料制备、模拟环境服役性能考核以及全尺寸工程件研制等方面开展了攻关研究，开发出适用于复合材料焊接的焊接工具与焊接工艺，打通了从材料研制到器件成型的全链条技术途径，为该材料的工程化应用奠定了坚实基础。


2018年2月，国家科技重大专项及中核集团科技专项“龙舟-CNSC乏燃料运输容器研制”项目原型样机通过验收，这意味着中国核燃料贮存和运输材料实现国产化。马宗义等科研人员与中国核电工程有限公司合作，开发出适用于复合材料焊接的工具和工艺，研发出从材料研制到器件成型的技术途径，为该材料的国产工程化应用奠定了基础。

报告题目：搅拌摩擦焊的发展与应用展望

时间：2018年12月11日上午9：00

地点：郑州大学材料科学与工程学院207报告厅

报告人简介：

马宗义，中国科学院金属研究所研究员，中国科学院特聘研究员，中国科学院百人计划入选者，国家杰出青年基金获得者，享受政府特殊津贴。主要从事金属基复合材料、搅拌摩擦焊的研究工作。现任中国复合材料学会金属与陶瓷基专业委员会副主任，粉末冶金产业技术创新战略联盟理事，Materials Science and Engineering A、Science and Technology of Welding and Joining等7个国际期刊及《中国科学：技术科学》、《金属学报》、《复合材料学报》等国内期刊编委。

在Acta Mater.、Carbon等期刊上发表SCI论文310篇，两次执笔为著名的材料综述期刊Materials Science and Engineering - Reports撰写长篇特邀综述论文，出版英文专著1部。两篇论文获评“2007年中国百篇最具影响国际学术论文”和“2004-2008年工程技术领域研究论文中引用数最多的中国学者论文”。 SCI他引一万余次，H因子46。Elsevier发布的“中国高被引学者榜”材料力学领域连续两年排名第一。研究成果应用于航天、军工、核电、高铁等领域。

2018年6月27日上午，中国科学院金属研究所的马宗义研究员在常州大学材料学院219报告厅作了题为“纳米碳金属基复合材料的发展机遇与挑战”的学术报告，报告会由材料学院的李亚利教授主持，来自材料学院的部分师生参加了本次报告会。
马宗义研究员主要介绍了金属基复合材料相关的研究进展,他指出超细晶、超细颗粒协同强化可以获得高强度与良好塑韧性,进一步通过双尺度增强相强化可以兼顾模量等综合性能;纳米碳材料综合性能极高,对金属的强化具有高效与多样化的特点，此外还介绍了这些金属基复合材料在航空航天、电子封装、交通运输等领域的应用和优势，同时也指出了这些研究所面临的挑战。可以预见,金属基复合材料的研发已经进入新阶段,并已成为高性能材料发展的一个重要方向。
报告会结束后，在场的老师和研究生们针对报告中的一些内容点和马宗义研究员进行了深入交流。通过本次报告，同学们拓展了相关知识领域，激发了在纳米碳增强铝基复合材料方面的学习和研究兴趣，为学院开展相关学术研究工作起到了良好的促进作用。