吴国华上海交通大学材料科学与工程学院教授材料科学与工程工程与技术科学创新人物科技创新网

专家信息：

吴国华，男，博士，上海交通大学特聘教授，博士生导师，二级教授，国家技术发明奖一等奖获得者。俄罗斯工程院外籍院士，国务院政府特殊津贴专家，国家基础加强重点计划首席科学家，上海市领军人才。轻合金精密成型国家工程研究中心副主任。兼任中国镁合金专业委员会副理事长、中国铸造学会副理事长等职。兼任“Journal of Magnesium and Alloys”、“Transactions of Nonferrous Metals Society of China”、“China Foundry”、“中国有色金属学报”等期刊编委。已主持国家基础加强重点计划、国家863计划、前沿创新特区计划、国家973计划课题、国家航空航天重大专项、国家重点研发计划、国家自然科学基金等科研项目60余项。科研成果在多个国家重大航天与航空专项中获得应用，获国家技术发明一等奖及其它国家省部级科技奖励11项，获首届国际镁科学技术创新研究与应用奖。在Acta Materialia、Scripta Materialia等国内外重要刊物上发表学术论文350余篇，已授权国家发明专利100余项。主要研究方向为：高性能轻合金材料开发与成形。

教育经历：

1997-09 ~ 2000-08，华中科技大学材料学院博士

1985-09 ~ 1988-06，东南大学材料学院硕士

1981-09 ~ 1985-08，合肥工业大学材料学院学士

工作经历：

1988.7- 1997.8 合肥工业大学讲师、副教授, 教研室主任

2000.9-2002.5 上海交通大学博士后

2002.6- 2005.8 上海交通大学副教授

2005.3- 2006.2 韩国机械与材料研究院高级访问学者

2005.9- 2016.8 上海交通大学教授/博导

2016.9- 2021.7. 上海交通大学长聘教授/博导

2021.8- 至今上海交通大学特聘教授/博导

2010.1- 2014.4 上海交大材料学院院长助理

2014.5- 至今轻合金精密成型国家工程研究中心副主任

学术兼职及社会任职：

1、轻合金精密成型国家工程研究中心，副主任。

2、航天先进材料及应用技术联合实验室，主任。

3、中国铸造学会，副理事长。

4、中国镁合金材料与应用技术专业委员会，副理事长。

5、中国铸种铸造及有色合金技术委员会，副主任委员。

6、 “Journal of Magnesium and Alloys”，期刊编委。

7、 “Transactions of Nonferrous Metals Society of China”，期刊编委。

8、 “China Foundry”、期刊编委会副主任。

9、 “中国有色金属学报”，期刊编委。

10、“铸造”，期刊编委会副主任。

11、“特种铸造与有色合金”，期刊编委会副主任。

12、“铸造工程”，期刊编委会副主任。

13、“上海航天（中英文）”，期刊编委。

14、“上海空天材料与结构”，期刊编委。

研究方向：

高性能轻合金材料开发、液态精密成型、电弧熔丝增材制造、半固态成型、材料绿色制备。

承担科研项目情况：

已主持国家基础加强重点计划、国家863计划、前沿创新特区计划、国家973计划课题、国家航空航天重大专项、国家重点研发计划、国家自然科学基金等科研项目60余项。科研成果在多个国家重大航天与航空专项中获得应用，获国家技术发明一等奖及其它国家省部级科技奖励11项，获首届国际镁科学技术创新研究与应用奖。在Acta Materialia、Scripta Materialia等国内外重要刊物上发表学术论文350余篇，已授权国家发明专利100余项。主要研究方向为：高性能轻合金材料开发与成形。

科研成果：

1. 2021年，高强耐热铸造稀土镁合金及其在航空航天等领域应用技术开发，获江苏省科学技术二等奖。

2. 2020年，高性能镁稀土合金材料及其关键技术研发与应用，国家技术发明一等奖。

3. 2020年，首届国际镁科学技术创新研究与应用奖（International Magnesium Science & Technology Award）。

4. 2017年，“高性能镁稀土合金及其制品研制”，国防技术发明一等奖。

5. 2013年， “高强耐热镁合金材料及其在航天航空领域应用技术开发”，上海市技术发明一等奖。

6. 2010年，“高强度镁稀土合金的研制”，教育部技术发明奖二等奖。

7. 2010年，“控形控性一体化高强韧镁稀土合金及其应用技术开发”，上海市技术发明一等奖。

8. 2009年， “镁稀土类合金精炼熔剂及其生产方法”，教育部优秀科研成果专利奖二等奖。

9. 2007年， “新型高性能耐热镁合金研制及其在汽车上的应用”，上海市技术发明一等奖。

10. 2006年，“高强度镁合金及其在国防工业中的应用研究”，国防科学技术二等奖。

11. 2003年，“阻燃镁合金及其应用关键技术研究”，国家科技进步二等奖。

12. 2005年， “《材料加工原理》课程改革与探索”，上海市教学成果一等奖。

13. 2015年，构建“材料工程”全日制专业学位研究生培养新体系，上海交通大学优秀教学成果特等奖与校长奖。

14. 2021年，“中国有色金属学报（中、英文版）”，创刊30周年突出贡献奖。

发明公开：

[1]王一笑, 吴国华, 张亮, 徐轩曦, 李良彬, 熊训满. 一种高效细化砂型铸造铝锂合金的方法[P]. 上海市: CN118272690A, 2024-07-02.

[2]刘文才, 于佳新, 吴国华. 连续制备镁合金熔体复合处理装置、方法及生产线[P]. 上海市: CN118147448A, 2024-06-07.

[3]刘文才, 于佳新, 吴国华. 镁合金熔体复合处理净化装置、方法及镁合金熔体生产线[P]. 上海市: CN117867306A, 2024-04-12.

[4]童鑫, 吴国华, 张亮, 戚方舟. 一种耐蚀铸造铝锂合金及其铸件成型方法[P]. 上海市: CN117845103A, 2024-04-09.

[5]郭幼节, 张亮, 吴国华, 童鑫, 戚方舟. 评估铝合金铸件热裂倾向与冷却速率相关性的装置与方法[P]. 上海市: CN117723431A, 2024-03-19.

[6]童鑫, 吴国华, 张亮, 王岐蔓. 一种高刚度高塑性镁合金及其大型复杂构件的成形方法[P]. 上海市: CN117626079A, 2024-03-01.

[7]童鑫, 吴国华, 张亮, 占俊民. 高组织稳定性的增材制造用镁稀土合金丝材及其制备方法[P]. 上海市: CN117626080A, 2024-03-01.

[8]刘文才, 朱浩文, 蒋志达, 吴国华. 一种增材制造高导热铝合金及其制备方法[P]. 上海市: CN117187627A, 2023-12-08.

[9]朱浩文, 刘文才, 蒋志达, 吴国华. 一种增材制造用铝镁硅合金及其制备方法[P]. 上海市: CN117187638A, 2023-12-08.

[10]黄玉川, 刘文才, 孙家伟, 陶新苗, 吴国华. 一种超轻高强半固态流变压铸镁锂合金及其制备方法[P]. 上海市: CN117187643A, 2023-12-08.

[11]刘文才, 孙家伟, 陶新苗, 黄玉川, 吴国华. 一种电弧增材制造用镁锂基复合材料丝材及其制备方法[P]. 上海市: CN117187644A, 2023-12-08.

[12]黄玉川, 刘文才, 孙家伟, 吴国华. 一种高强度高弹性模量镁锂合金及其制备方法[P]. 上海市: CN117187645A, 2023-12-08.

[13]刘文才, 黄玉川, 孙家伟, 吴国华. 原位自生第二相增强的高强高模量镁锂合金及其制备方法[P]. 上海市: CN117187646A, 2023-12-08.

[14]王焱, 张亮, 吴国华, 童鑫, 刘文才, 徐轩曦, 戚方舟, 张硕. 一种复合离子注入提高Al-Cu-Li合金耐腐蚀性的方法[P]. 上海市: CN117070910A, 2023-11-17.

[15]张硕, 张亮, 吴国华, 童鑫, 刘文才, 戚方舟, 王焱. 一种用于铝锂合金熔炼的复合坩埚及其制备方法[P]. 上海市: CN116929064A, 2023-10-24.

[16]刘文才, 蒋志达, 朱浩文, 魏广玲, 吴国华. 一种导电用强界面结合铜铝复合材料及其制备方法[P]. 上海市: CN116872577A, 2023-10-13.

[17]蒋志达, 刘文才, 朱浩文, 吴国华. 一种导电用强塑性铜铝复合材料及其制备方法[P]. 上海市: CN116694964A, 2023-09-05.

[18]李良彬, 童鑫, 吴国华, 张亮, 熊训满, 彭爱平, 徐轩曦, 王超强, 姜志强, 王欣荣, 李静, 何兵. 一种高刚度颗粒增强铝锂基复合材料的制备方法[P]. 江西省: CN116426786A, 2023-07-14.

[19]孙家伟, 刘文才, 吴国华, 刘宏杰, 黄玉川, 吕慧, 黄子瑜. 一种具有核壳构型的镁锂基复合材料及其制备方法[P]. 上海市: CN116254444A, 2023-06-13.

[20]孙家伟, 刘文才, 吴国华, 刘宏杰, 黄玉川. 一种用于TiB2微纳米颗粒增强镁锂基复合材料的多级缓释预制块制备方法[P]. 上海市: CN116213714A, 2023-06-06.

[21]王一笑, 吴国华, 张亮, 李良彬, 熊训满. 一种铝锂合金砂型铸造用涂料及其制备方法[P]. 上海市: CN116000237A, 2023-04-25.

[22]刘文才, 刘宏杰, 吴国华, 孙家伟, 陈培军. 一种减少镁锂合金工件内部缺陷的补焊方法[P]. 上海市: CN115502521A, 2022-12-23.

[23]童鑫, 吴国华, 张亮, 刘文才, 戚方舟, 肖旅, 庞松, 陈舸. 一种镁稀土合金大型复杂构件的热处理方法[P]. 上海市: CN115505858A, 2022-12-23.

[24]刘宏杰, 刘文才, 吴国华, 童鑫, 庞松, 肖旅, 候正全, 戴铮, 陈培军. 一种镁锂合金电弧增材制造焊丝及其制备和增材制造方法[P]. 上海市: CN115401361A, 2022-11-29.

[25]刘宏杰, 刘文才, 吴国华, 孙家伟. 一种镁锂合金的激光振荡扫描焊接方法[P]. 上海市: CN114799514A, 2022-07-29.

[26]童鑫, 吴国华, 张亮, 戚方舟, 王岐蔓. 一种提高Mg-Zr中间合金对镁合金细化效果的方法[P]. 上海市: CN114262811A, 2022-04-01.

[27]杨东辰, 张亮, 吴国华, 刘文才, 丁文江. 一种铝锂合金中钪元素的添加方法[P]. 上海市: CN113444913A, 2021-09-28.

[28]唐文浩, 张亮, 吴国华, 张小龙, 刘文才. 一种铝锂合金用保护熔剂及其制备方法[P]. 上海市: CN113430412A, 2021-09-24.

[29]谢赫, 吴国华, 张亮, 张小龙, 刘文才, 童鑫. 一种低氧化夹杂倾向的高强韧铸造镁合金及其制备方法[P]. 上海市: CN113355576A, 2021-09-07.

[30]童鑫, 吴国华, 张亮, 张小龙, 戚方舟, 谢赫. 一种镁稀土合金熔体净化细化复合处理熔剂及其应用[P]. 上海市: CN113278839A, 2021-08-20.

[31]张晋硕, 张亮, 吴国华, 刘文才, 张小龙. 一种用于铸造铝锂基复合材料的增强体改性方法[P]. 上海市: CN113249686A, 2021-08-13.

[32]童鑫, 吴国华, 张国庆, 张亮, 张小龙, 戚方舟. 一种提高Zr盐细化镁合金时Zr收得率的方法[P]. 上海市: CN113215430A, 2021-08-06.

[33]童鑫, 吴国华, 张国庆, 张亮, 张小龙. 一种用于镁合金熔体细化处理的Zr复合盐及其制备和使用方法[P]. 上海市: CN113201659A, 2021-08-03.

[34]温璐, 刘文才, 吴国华, 徐仕豪. 一种7系铝合金及提高其耐应力腐蚀能力的方法[P]. 上海市: CN113201671A, 2021-08-03.

[35]张国庆, 吴国华, 童鑫, 张亮, 张小龙. 一种抑制Mg-Y-RE合金补焊接头晶粒异常粗化的热处理方法[P]. 上海市: CN113186387A, 2021-07-30.

[36]刘文才, 温璐, 吴国华, 徐仕豪, 王永博. 一种汽车用耐应力腐蚀的铝合金材料及其制备方法[P]. 上海市: CN113186434A, 2021-07-30.

[37]刘文才, 徐仕豪, 吴国华, 温璐, 丁文江. 一种镁锂合金用精炼熔剂及其制备方法[P]. 上海市: CN113174505A, 2021-07-27.

[38]徐仕豪, 刘文才, 吴国华, 温璐, 丁文江. 适于镁锂合金的精炼熔剂及其制备方法[P]. 上海市: CN113174506A, 2021-07-27.

[39]张国庆, 吴国华, 童鑫, 张亮, 张小龙. 一种镁稀土合金补焊焊丝及其制备和补焊方法[P]. 上海市: CN113145982A, 2021-07-23.

[40]张国庆, 吴国华, 童鑫, 张亮, 丁文江. 一种镁稀土合金活性钨极氩弧焊的专用活性剂及其制备和使用方法[P]. 上海市: CN112404800A, 2021-02-26.

[41]童鑫, 吴国华, 张国庆, 张亮, 丁文江. 一种减小镁稀土合金TIG焊接头热影响区的熔覆剂及TIG焊接方法[P]. 上海市: CN112355441A, 2021-02-12.

[42]童鑫, 吴国华, 刘文才, 张亮. 一种石墨烯/碳纳米管增强镁锂基复合材料的制备方法[P]. 上海市: CN111910098A, 2020-11-10.

[43]秦莹, 吴国华, 张亮, 丁文江. 一种铝锂合金微弧氧化方法及其采用的电解液[P]. 上海市: CN111876811A, 2020-11-03.

[44]童鑫, 吴国华, 张亮. 一种提高镁合金细化效果的Mg-Zr中间合金预处理方法[P]. 上海市: CN111872517A, 2020-11-03.

[45]童鑫, 吴国华, 张亮, 王迎新, 丁文江. 一种减少镁稀土合金铸件焊接裂纹的补焊方法[P]. 上海市: CN111843109A, 2020-10-30.

[46]刘文才, 廖光澜, 吴国华, 冀浩, 丁德华. 一种高强度高热稳定镁锂合金的制备方法[P]. 上海市: CN111411276A, 2020-07-14.

[47]吴国华, 冀浩, 刘文才, 丁德华, 廖光澜. 超轻高弹性模量的碳纳米管增强镁锂复合材料及制备方法[P]. 上海市: CN111363962A, 2020-07-03.

[48]丁德华, 刘文才, 吴国华, 冀浩. 微纳米级双相混杂颗粒增强镁锂基复合材料及其制备方法[P]. 上海市: CN111349834A, 2020-06-30.

[49]刘文才, 丁德华, 吴国华, 冀浩, 廖光澜, 丁文江. 微纳米级增强体混杂增强镁锂基复合材料的制备方法[P]. 上海市: CN111304505A, 2020-06-19.

[50]丁德华, 刘文才, 吴国华, 张亮, 廖光澜. 一种微纳米级TiB_2颗粒增强镁锂基复合材料的制备方法[P]. 上海市: CN111304506A, 2020-06-19.

[51]廖光澜, 刘文才, 吴国华, 张亮, 丁德华. AlN和SiC混杂增强镁锂基复合材料及其制备方法[P]. 上海市: CN111304507A, 2020-06-19.

[52]吴国华, 冀浩, 刘文才, 丁德华, 廖光澜. 一种AlN增强镁锂基复合材料及其制备方法[P]. 上海市: CN111304508A, 2020-06-19.

[53]钟晓祥, 张亮, 吴国华, 刘文才, 张小龙, 丁文江. 用于铝锂合金砂型铸造的多层复合铸型涂料及其涂敷方法[P]. 上海市: CN111085658A, 2020-05-01.

[54]张秋, 刘文才, 吴国华, 张亮, 周北平, 肖然, 丁文江. 一种高强度Mg-Gd-Er-Y镁合金及其制备方法[P]. 上海市: CN110229984A, 2019-09-13.

[55]刘龙聆, 张亮, 吴国华, 刘文才, 丁文江. 一种复合添加多种稀土元素的高强韧性变形铝锂合金及其制备方法[P]. 上海市: CN110218920A, 2019-09-10.

[56]肖志鹏, 张亮, 吴国华, 李炜炜, 刘文才, 涂季冰. 一种高硅铝合金用变质剂及其使用方法[P]. 上海市: CN110093524A, 2019-08-06.

[57]齐放, 张亮, 吴国华, 刘文才, 张小龙, 丁文江. 一种耐蚀铸造铝锂合金及其制备方法[P]. 上海市: CN110004328A, 2019-07-12.

[58]张哲, 吴国华, 张亮, 刘文才, 骆康, 丁文江. 含砷耐蚀镁铝系合金及其制备方法[P]. 上海市: CN110004338A, 2019-07-12.

[59]吴国华, 张哲, 张亮, 刘文才, 骆康, 丁文江. 含As耐蚀Mg-Gd-Y系合金及其制备方法[P]. 上海市: CN109913724A, 2019-06-21.

[60]肖然, 刘文才, 吴国华, 张亮, 周北平, 张秋, 丁文江. 一种高塑性铸造镁合金及其制备方法[P]. 上海市: CN109609824A, 2019-04-12.

[61]周北平, 刘文才, 吴国华, 张亮, 肖然, 张秋, 丁文江. 一种高强耐热铸造镁稀土合金及其制备方法[P]. 上海市: CN109468513A, 2019-03-15.

[62]史春昌, 张亮, 吴国华, 刘文才, 张小龙. 一种含Zn铸造铝镁锂合金及其热处理方法[P]. 上海市: CN109338171A, 2019-02-15.

[63]荣冕, 张亮, 吴国华, 刘文才, 孙江伟. 一种低锂含量变形铝锂合金的精炼方法[P]. 上海市: CN109207774A, 2019-01-15.

[64]刘文才, 田莹, 梁新理, 吴国华, 张亮, 李中权, 肖旅, 丁文江. 一种高强韧变形镁锂合金及其制备方法[P]. 上海市: CN108998711A, 2018-12-14.

[65]荣冕, 张亮, 吴国华, 涂季冰, 刘文才. 高锂含量铸造铝锂合金的精炼方法[P]. 上海市: CN108950264A, 2018-12-07.

[66]孙江伟, 张亮, 吴国华, 涂季冰. 一种高Mg含量中强高延变形铝锂合金及其热处理方法[P]. 江苏: CN108823519A, 2018-11-16.

[67]梁新理, 刘文才, 吴国华, 张亮, 高占奎, 彭翔, 丁文江. 一种含富Ce混合稀土的高强韧Mg-Li-Al-Y合金及其制备方法[P]. 上海: CN108660347A, 2018-10-16.

[68]梁新理, 刘文才, 吴国华, 张亮, 冀浩, 欧阳思杰, 丁文江. 一种含Nd的铸造超轻高强镁锂合金及其制备方法[P]. 上海: CN108642357A, 2018-10-12.

[69]张小龙, 张亮, 吴国华, 刘文才, 史春昌, 孙江伟, 张晋硕. 一种含钪铸造铝锂合金及其制备方法[P]. 上海: CN108570579A, 2018-09-25.

[70]史春昌, 张亮, 吴国华, 刘文才, 张小龙. 一种高锂含量铸造铝镁锂合金及其制备方法[P]. 上海: CN108570580A, 2018-09-25.

[71]张小龙, 张亮, 吴国华, 刘文才, 史春昌, 孙江伟, 荣冕. 一种含镁铸造铝锂合金及其制备方法[P]. 上海: CN108531782A, 2018-09-14.

[72]冀浩, 刘文才, 吴国华, 彭翔, 张亮, 李中权, 肖旅, 王先飞. 一种Mg-Li-Al-Zn-Y系铸造镁锂合金及其热处理方法[P]. 上海: CN108456813A, 2018-08-28.

[73]冀浩, 刘文才, 吴国华, 彭翔, 欧阳思杰, 魏广玲. 一种含Er的准晶强化镁锂合金及其制备方法[P]. 上海: CN108456814A, 2018-08-28.

[74]刘文才, 高占奎, 吴国华, 冀浩, 彭翔, 丁文江. 一种含稀土镁锂合金的熔体精炼熔剂及其制备方法[P]. 上海: CN108384974A, 2018-08-10.

[75]孙江伟, 张亮, 吴国华, 涂季冰, 刘文才. 一种高Zn含量的高强韧性挤压变形铝锂合金及其制备方法[P]. 上海: CN108330360A, 2018-07-27.

[76]刘文才, 吴国华, 欧阳思杰, 高占奎, 冀浩, 彭翔, 丁文江. 一种LPSO结构增强镁锂合金的制备方法[P]. 上海: CN108315618A, 2018-07-24.

[77]刘文才, 冀浩, 吴国华, 高占奎, 彭翔, 魏广玲, 丁文江. 一种含Er的高强度镁锂合金及其制备方法[P]. 上海: CN108315619A, 2018-07-24.

[78]刘文才, 茆继美, 吴国华, 张亮, 魏广玲, 丁文江. 一种阻燃镁合金半固态流变压铸成形方法[P]. 上海: CN108315621A, 2018-07-24.

[79]欧阳思杰, 刘文才, 吴国华, 高占奎, 冀浩, 彭翔. 一种高强度高热稳定镁锂合金及其制备方法[P]. 上海: CN108251732A, 2018-07-06.

[80]刘文才, 欧阳思杰, 吴国华, 李中权, 肖旅, 邹文兵, 陈舸. 一种超轻镁锂合金及其热处理方法[P]. 上海: CN108179336A, 2018-06-19.

[81]高占奎, 刘文才, 吴国华, 冀浩, 欧阳思杰, 张亮. 一种含低Y的超轻高强镁锂合金及其制备方法[P]. 上海: CN108060336A, 2018-05-22.

[82]张亮, 吴国华, 陈安涛, 刘文才, 魏广玲. 提高铸造铝锂合金塑性的方法[P]. 上海: CN107881371A, 2018-04-06.

[83]张小龙, 张亮, 吴国华, 史春昌, 陈安涛, 陶佳申. 含镁铸造铝锂合金的热处理方法[P]. 上海: CN107190219A, 2017-09-22.

[84]李艳磊, 吴国华, 王迎新, 陈安涛, 刘文才. 镁合金砂型铸造用自硬阻燃转移涂料及其制备方法[P]. 上海: CN106270371A, 2017-01-04.

[85]刘文才, 吴国华, 赵炯, 丁文江. 高强度铸造镁锂合金及其制备方法[P]. 上海: CN106148786A, 2016-11-23.

[86]刘文才, 肖旅, 吴国华, 田莹, 邹文兵, 李中权, 丁文江. 适于砂型铸造的镁锂合金及其制备方法[P]. 上海: CN106148787A, 2016-11-23.

[87]李艳磊, 吴国华, 王迎新, 陈安涛, 刘文才. 镁合金砂型铸造用阻燃保温冒口及其制备方法[P]. 上海: CN106116597A, 2016-11-16.

[88]李艳磊, 吴国华, 王迎新, 陈安涛, 刘文才. 阻燃高退让性铸造用型砂及其制备方法[P]. 上海: CN105964883A, 2016-09-28.

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在国内外重要刊物上发表学术论文350余篇，其中SCI、EI收录300余篇。

出版专著：

1、潘复生、吴国华等编著，《新型合金材料-镁合金》，中国战略新兴产业-新材料丛书，中国铁道出版社，2017.11

2、“铸造手册”-非铁合金（第四版），副主编，机械工业出版社，2021.6

3、镁锂合金强韧化及腐蚀行为，彭翔、刘文才、吴国会著，中南大学出版社，2023.12

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[154]吴国华，席裕庚，张钟俊，顾兴源. 一种简单的渐近稳定自适应控制器[J]. 控制与决策, 1996, (04): 463-468.

会议论文：

[1]吴国华. (2020). 大型复杂航空发动机镁合金机匣铸件研制. (eds.) 2020中国铸造活动周论文集 (pp.345).

[2]吴国华, 张亮, 胡钊华 & 丁文江. (2017). 流变压铸过共晶铝硅合金微观组织和力学行为研究. (eds.) 2017中国铸造活动周论文集 (pp.304-305).

[3]张亮, 张小龙 & 吴国华. (2017). Mg元素对铸造Al-2Li-2Cu-0.2Zr合金强韧性的影响. (eds.) 2017中国铸造活动周论文集 (pp.316-317).

[4]吴国华, 张亮 & 丁文江. (2016). 镁合金液态精密成形研究进展. (eds.) 第十三届全国铸造年会暨2016中国铸造活动周论文集 (pp.359-378).

[5]吴国华, 赵炯, 刘文才 & 丁文江. (2016). 超轻镁锂合金研究应用现状与展望. (eds.) 第十三届全国铸造年会暨2016中国铸造活动周论文集 (pp.379-387).

[6]吴国华. (2015). 轻质镁合金铸造研究现状与展望. (eds.) 2015中国铸造活动周论文集 (pp.400).

[7]吴国华 &丁文江. (2011). 镁合金纯净化研究现状与展望. (eds.) 2011中国材料研讨会论文摘要集 (pp.223).

[8]杨海燕, 郭兴伍, 吴国华 & 丁文江. (2009). AZ91D镁合金在AlCl₃-EMI_mCl离子液体中电镀Al研究. (eds.) 2009年全国电子电镀及表面处理学术交流会论文集 (pp.281-285).

[9]杨海燕, 郭兴伍, 吴国华 & 丁文江. (2009). 氯化胆碱-尿素离子液体中Zn的电沉积行为及其在AZ91D镁合金上的电镀研究. (eds.) 2009年全国电子电镀及表面处理学术交流会论文集 (pp.301-305).

[10]吴国华, 付彭怀, 彭立明, 王其龙 & 丁文江. (2008). 高性能镁合金研究应用现状与展望. (eds.) 2008中国铸造活动周论文集 (pp.41-46).

[11]吴国华 &丁文江. (2006). 镁合金研究与应用现状及展望. (eds.) 第八届21省（市、自治区）4市铸造学术年会论文集 (pp.135).

[12]吴国华, 樊昱 & 翟春泉. (2006). 镁合金表面腐蚀膜的研究现状与展望. (eds.) 第八届21省（市、自治区）4市铸造学术年会论文集 (pp.231-233).

[13]吴国华, 翟春泉, 曾小勤, 丁文江 & 朱燕萍. (2003). AZ91镁合金废旧料净化技术研究. (eds.) 第三届有色合金及特种铸造国际会议论文集 (pp.116-123).

[14]吴国华, 翟春泉, 曾小勤, 卢晨 & 丁文江. (2002). TiO₂、MnCl₂对镁合金组织性能的影响. (eds.) 2002年材料科学与工程新进展（上）——2002年中国材料研讨会论文集 (pp.727-733).

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[25]Wu, GH; Guo, HT; Zeng, XQ; Ding, WJ.Effect of LaCl3 on the structure and properties of magnesium alloys.International Conference on Magnesium - Science, Technology and Applications, 2004-09-20 to 2004-09-24.

所获荣誉：

1. 2023年，当选俄罗斯工程院外籍院士。

2. 2023年，被评为国务院政府特殊津贴专家。

3. 2019年，上海市领军人才。

4. 2008年，上海市优秀学科带头人（A类）。

5. 2006年，上海交大专利工作先进个人。

6. 2005年，上海交大专利工作先进个人。

7. 2004年，上海交大专利工作先进个人。

所获奖励：

1. 2021年，高强耐热铸造稀土镁合金及其在航空航天等领域应用技术开发，获江苏省科学技术二等奖。

2. 2020年，高性能镁稀土合金材料及其关键技术研发与应用，国家技术发明一等奖。

3. 2020年，首届国际镁科学技术创新研究与应用奖（International Magnesium Science & Technology Award）。

4. 2017年，“高性能镁稀土合金及其制品研制”，国防技术发明一等奖。

5. 2013年， “高强耐热镁合金材料及其在航天航空领域应用技术开发”，上海市技术发明一等奖。

6. 2010年，“高强度镁稀土合金的研制”，教育部技术发明奖二等奖。

7. 2010年，“控形控性一体化高强韧镁稀土合金及其应用技术开发”，上海市技术发明一等奖。

8. 2009年， “镁稀土类合金精炼熔剂及其生产方法”，教育部优秀科研成果专利奖二等奖。

9. 2007年， “新型高性能耐热镁合金研制及其在汽车上的应用”，上海市技术发明一等奖。

10. 2006年，“高强度镁合金及其在国防工业中的应用研究”，国防科学技术二等奖。

11. 2003年，“阻燃镁合金及其应用关键技术研究”，国家科技进步二等奖。

12. 2005年， “《材料加工原理》课程改革与探索”，上海市教学成果一等奖。

13. 2015年，构建“材料工程”全日制专业学位研究生培养新体系，上海交通大学优秀教学成果特等奖与校长奖。

14. 2021年，“中国有色金属学报（中、英文版）”，创刊30周年突出贡献奖。

铸造杂志报道：

克难攻坚立潮头　自主创新结硕果

——访上海交通大学材料学院吴国华教授

吴国华（ 1964-），男，江西宜春高安人，博士，上海交通大学材料学院特聘教授、博士生导师、二级教授。国家基础加强重点计划首席科学家，轻合金精密成型国家工程研究中心副主任，上海航天先进材料及应用技术联合实验室主任。上海市领军人才，上海市优秀学科带头人，韩国机械与材料研究院高级访问学者。主要研究方向：高性能镁合金、铝锂合金材料开发，液态精密成形，半固态成形，材料能量场制备。科研工作重点是围绕国家战略需求，聚焦于航空航天装备轻量化研究。已主持国家863计划、前沿创新特区、国家973计划课题、国家基础加强重点计划、航空航天重大专项、发改委新材料示范工程、科技支撑计划、国家重点研发计划课题、自然科学基金、国家博士点基金、总装预研、国防科工局军品配套、上海航天基金等科研项目 70余项。科研成果在多个国家重大航天与航空专项中获得应用，获国家技术发明一等奖及其他国家级省部级科技奖励10项，获首届国际镁科学技术创新研究与应用奖。在Acta Materialia等国内外重要刊物上发表学术论文300余篇，已授权国家发明专利70余项。主要兼职：中国机械工程学会铸造分会副理事长，中国镁合金材料与应用技术专业委员会副理事长，中国有色合金技术委员会副主任委员，《铸造》杂志编委会副主任等。

2020年本刊推出客座主编专栏，特邀行业内的科研领军人才为本刊组稿，旨在为行业传递最新科研成果，打造行业精深资讯。吴国华教授于2021年第1期作为客座主编为本刊组稿“镁合金专题” ，该专题文章在中国知网等数据库下载和引用量较高，在行业有较大影响。 2021年11月3日，中共中央、国务院在北京隆重举行2020年度国家科学技术奖励大会，表彰为我国科技事业发展和现代化建设做出突出贡献的科技工作者。此次颁发的国家技术发明奖一等奖共3项，吴国华教授喜获国家技术发明奖一等奖。吴国华教授团队历经二十余载，取得了一系列研究突破，开发新型高强度耐热镁稀土合金，解决了大型复杂镁合金构件控形控性难题，开发出多种航空航天关键部件，并实现了批量稳定制造，保障了国家重点型号的成功研制与交付，满足了国家重大战略需求，得到相关部门的高度评价。为此，本刊记者专程前往上海交大拜访了我国镁合金领域专家吴国华教授，就新一代镁稀土合金关键部件研发、我国镁合金铸造现状及铸造行业发展等一些问题与吴教授进行了深入交流。

《铸造》：再次祝贺您和您的团队荣获国家技术发明奖一等奖，这个奖的分量很重的。

吴国华：谢谢！这个奖主要是奖励我们上海交通大学材料学院轻合金精密成型国家工程研究中心团队在新型高性能镁稀土合金材料研究和控形控性技术开发方面取得的重大成绩，成果在国家重大装备关键部件上实现了批量化应用。丁文江院士为项目第一完成人，我是第二完成人。我们轻合金精密成型国家工程研究中心的科研团队，在中心主任丁文江院士的领导下，为项目的顺利实施做出了重大贡献。

众所周知，材料轻量化对航天航空类装备具有重要战略意义。镁合金是实际应用中最轻的金属结构材料，可有效提高装备服役技术指标。然而长期以来，因强度低、耐热性差、易腐蚀、成形工艺落后等核心技术瓶颈，镁合金不能满足现代新型高性能装备的使役性能要求。针对以上难题与应用技术瓶颈，该项目在国家多个重点研发计划的支持下，经过20余年努力，开展镁-稀土（尤其是重稀土）新型合金的强韧化、耐热机制研究与成分设计，发明了中国特色新一代高性能镁稀土合金材料；在此基础上，围绕该合金的成形关键环节（纯净化、细晶化与组织调控、精密成形、腐蚀与防护）进行一系列技术创新，并率先构筑了新型合金材料的结构设计方法，实现了镁合金从非承力结构件至主承力结构件应用的跨越，在我国新一代“大国重器” 研制中发挥了重大作用。大力推动了该材料在航天航空等领域的应用。

这个奖对于上海交大来说，体现了我校始终坚持与国家发展和民族复兴同向同行，始终坚持瞄准国际学科发展前沿与国家重大需求，反映了我校在培育国家战略科技力量、强化学科高峰和国际一流学科建设步伐上所取得的重大突破；对于我们团队来说，这个奖项标志着轻合金中心团队的科技创新能力持续增强、综合实力不断提升，并在关键技术创新、技术转移和科技成果转化方面已经形成了我们的独特优势；对我个人来讲，这份奖项既是对我20余载坚守的鼓舞和认可，更象征着一份沉甸甸的责任和使命，它让我更有勇气、有信心在镁合金领域继续披荆斩棘，用镁合金为航空航天装备轻量化事业添砖加瓦。

《铸造》：这个项目，您和团队用了十几年时间研发，一定经历了很多曲折，付出了很多努力，请您为我们分享一下研发的经历。

吴国华：接触到这个项目纯属是机缘巧合。2011年4月，某航天重大专项的总指挥和总设计师莅临交大与其他研究团队洽谈合作事项，校方让我也向来宾简要汇报轻合金中心在镁合金方面的研究进展。但由于座谈会的主题并非镁合金，因此给我汇报的时间仅五分钟。讲者无心听者有意。总指挥听完汇报后找到我，他说：“我们有个关键部件，你能用镁合金来做吗，你可以先详细看看图纸。 ”看了图纸后，我当时也不知道能不能研制出来，但觉得可以试一试，就冒险答应了。我这个人有个特点，要么不答应，一旦答吴国华获国家技术发明奖一等奖应了的事情，就会全力以赴想方设法做好。

在前期的项目研讨会上，很多本领域的同行都劝我放弃，认为无论是从该构件服役性能指标要求的角度，还是从铸造成形的角度，采用镁合金来做如此大型复杂的高性能部件均无任何可行性，但我还是坚持要尽力试一试。在之后的研制过程中，才发现项目难度完全超乎我的想象。每一个环节都很痛苦，处处都是难关，处处是瓶颈，导致进展极不顺利。随着时间的一天天过去，因看不到成功的希望，装备设计部门的领导与总师们极为焦虑，但我是个内心强烈充满家国情怀的人，非常渴望能为国家做点实在的贡献。在项目进度检查会议上，我对他们说“我就是少活10年，也要把这个部件研制出来”。继续反复开展试验，探索不同的技术方案，整个过程确实是极其艰辛与痛苦的。因研制进展很不顺利，团队一些成员也失去了信心，甚至有时我提出一个改进方案后，团队有些人不接受，那我就只能从多个分析角度反复去说服团队成员。我曾对他们说，如果这个方案没有效果，所有的责任我来负。正是这种坚持，使得研制工作不断取得进展。

在整个部件的研制过程中，材料研发、大熔量制备、铸造成形工艺攻关等试验的工作强度是非常大的。在研制的关键时期，我每天从早到晚在现场把控每一个环节与细节，解决研制过程中出现的新问题。例如，一般情况下，我们的工作流程是铸件前一天下午浇注完毕，待到第二天上午才开箱。但是我发现开发的这个新型镁稀土合金材料，第二天开箱后铸件组织中看不到析出相，我分析判断是浇注后铸型长时间处于高温状态造成的，经过对铸型温度场的测试与分析，我要求浇注后三个半小时开箱，也就是下午5点左右浇注完毕后，当晚必须开箱。但这与工厂正常的排班时间发生冲突，我坚持要求厂方必须克服一切困难协调解决工人的排班问题。按照我要求的浇注完毕三个半小时开箱后，铸件组织的确与第二天才开箱的组织完全不同，我们想要的二次相出现了。

通过反复的试验与大量的技术攻关，我们终于攻克了铸件热裂、变形、成分偏析、缩孔缩松、组织与性能不均匀等一系列难题，成功研制了满足应用需求的合格产品。整个项目从材料研发、工艺试制到成功生产，正因为有这种坚持，才最终将这个轻质高强耐热关键部件研制出来。从最初的材料研发到部件获得应用，前前后后一共用了十多年的时间，说这是十年磨一剑，真的是一点不假。

这个产品研制的整套工艺技术及装备都是我们自主设计开发的，包括低压铸造机、热处理炉等。比如用传统的铝合金热处理炉对我们的产品进行热处理时，保护气体会对热处理炉产生腐蚀，我们就针对镁合金的特点提出一些改进方案，然后与设备厂家合作特制出所需要的专用设备。

那段日子真是太难熬了，研发过程中处处都是瓶颈问题，我甚至好几次都累倒了。比如刚开始铸件不成形，压根做不出一个完整的件，反复进行工艺摸索，当时我们试验了60多件，我从早到晚都在现场。好不容易铸造成形了，又相继出现铸件缩孔缩松、开裂、变形、尺寸不合格、偏析、伸长率低等一系列问题，感觉到处都是问题。短时间内找不到全方位有效的对策，既苦恼又焦急，只能全力以赴。还记得当时由于我晚上要陪着两个工人师傅开箱，确保开箱位置正确，避免铸件因开箱造成损伤，连当时的轻合金中心春节聚会我都放弃参加了。那段时间我的体力和精力都消耗很大，还面临着巨大的精神压力，白天在现场全程参与试验，晚上还要一头扎进办公室分析总结，重新制定第二天的优化方案。这种工作状态并不是一天两天，而是持续了相当长的一段时间。后来我整个人的身体根本就扛不住了，病倒了好几次，严重时人躺在床上不能动弹，当时我爱人以为我不行了，吓得直哭。那段时期的研发，有痛苦，有劳累，更有一步步接近成功的喜悦和希望，实在令人难以忘怀。

在这个项目的研发过程中，我们针对镁合金易氧化燃烧、夹杂难以去除、稀土元素成分因损耗而难以控制的难点，发明了集熔体保护、净化、细化于一体的镁稀土合金复合处理新方法与装备，大幅度提升了镁熔体纯净度，并有效降低了稀土烧损率，攻克了深度纯净化及稀土损耗有效控制的关键难题。在细晶化与凝固组织调控方面，发明了锆复合细化剂与细化方法，开发了镁合金在线成分检测与凝固组织控制的方法及装置，有效调控了镁合金熔体的预结晶组织与结构，实现铸态组织微细化和均质化。

苦尽甘来，最让我欣慰的是，新一代高强耐热镁稀土合金材料和铸件终于研制成功，为我国的航天航空事业做出了积极贡献。研制成功后，某重大专项的总指挥特地亲自从北京赶到上海，专程来交大给我们送感谢信并对我们团队表示了诚挚的感谢，之后旋即赶到机场返回了北京。

《铸造》：真为您的成功感到欣慰，也由衷地敬佩您的智慧、执着和砥砺前行的精神。我们知道，稀土镁合金材料制备难度是很大的，您在研发中一定积累了一些经验，请您分享一下镁合金熔炼、熔体处理及强化方面的经验。

吴国华：在试验和开发过程中，我们用过不同的炉子熔炼镁合金，对于小吨位的炉子一般通保护气体，比如二氧化碳和六氟化硫的混合气体；对于大吨位的熔炼炉，我们用自己开发的覆盖剂，效果很好。一方面覆盖剂要求在镁合金熔体表面快速铺展并隔离空气，还要保证它能够尽快结壳，因为结壳以后就不容易下沉，对熔体表面形成更好的保护。

目前，在国内铸造领域有一个重要的问题被大家忽视了，就是原材料的质量问题。我在很多场合呼吁过这件事情。举个例子，做高性能镁合金需要采购稀土等原材料，但加进去的不是纯稀土，需要加镁稀土中间合金。尽管做中间合金的厂家很多，但质量大都良莠不齐。采用低质量的稀土中间合金制备的镁合金中会形成大量夹杂，还会造成镁合金组织性能不均匀。再如，我们国内做的镁锆合金质量也比国外的差得很远。如果镁稀土中间合金原材料这一关得不到解决，想做出高质量的产品难度是很大的。

我从事镁合金材料研究及应用二十余年了，我本人就非常重视前端的基础研究。我会亲自去采购原材料，再进行大量的前期基础研究。比如镁合金的熔体处理就是镁合金构件成形的首要问题。第一是熔体净化问题，镁合金的净化难度远远高于铝合金，因为夹杂物很难从熔体中分离；为了达到相关要求，我们自己开发了镁合金精炼剂，想办法把夹杂物裹起来并快速沉降，除杂效果非常理想。当时由我们开发的精炼剂和精炼方法还获得了教育部的专利奖。第二点就是镁合金的晶粒细化问题，要想有效细化镁合金，从机制上来说，一个是要提供足够多的形核核心，让它在提供的晶核上成长，再一个就是抑制已形核的枝晶长大。对于镁稀土合金而言，最有效的晶粒细化剂就是锆，因为锆的晶格常数与镁的晶格常数接近，但采用什么方式和工艺往镁熔体中加锆却很讲究。我采用锆和其他元素复合的方法把它加进去。

再就是关于稀土损耗的问题，因为稀土化学性质活泼，一旦发生了氧化烧损就会变成渣而降低镁熔体的纯净度；此外，稀土发生氧化反应后就被损耗了，镁合金的成分就变了，产品的性能就不稳定，而铸件产品最核心的一个要求就是构件性能必须稳定。为了在制备稀土镁合金的过程中减少稀土损耗，我们采用了一种独特的技术，那就是在精炼处理时加入其他附加物，如稀土氯化物，让氯化物与镁反应置换出稀土，并从热力学的角度阻止稀土与氧反应，这样既能抑制稀土氧化成渣，又能降低稀土的损耗，才能制备出理想的稀土镁合金。

《铸造》：您还曾获得“国际镁科学技术创新研究与应用奖” ，请您谈谈这个奖项的具体情况。

吴国华：国际镁科学技术奖（ InternationalMagnesium Science & Technology Award），该奖由国际镁协（ International Magnesium Society）与JMA杂志（ Journal of Magnesium and Alloys）创立。授予国际上在镁或镁合金研究与产业化方面做出了重大创新贡献的人或团体，由国际上镁及镁合金领域著名同行投票产生，在国际镁及镁合金领域具有很大影响力与公信力。我于2020年获得了首届国际镁科学技术创新研究与应用奖。

评奖的过程是这样的，首先是通过JMA杂志来筛选一批候选人。期刊的优势就是在学术动态方面很敏感，它先检索出镁合金领域引用较高，且在行业内具有一定引领作用的作者，然后将这些作者名单发给全世界在镁合金领域影响力比较大的专家进行第二轮投票，最后由评奖委员会进行投票选出最终的获奖人。评审委员会是由国际上镁合金领域的知名专家组成，因此评审的公信力、公正性很强。

我能获得这个奖项是因为我一直以来都从事镁合金材料及应用方面的研究，部分研究成果创新性较强、在国际上领先，且研发的部分材料得到了很好的应用，相关学术与应用研究成果获得国内外同行专家的认可而获奖。

《铸造》：我国在镁合金研究及应用方面在国际上处于什么水平？

吴国华：在镁合金研究领域，中国在某些方面是处于国际领先水平的，但总体上和欧美发达国家还是有差距的。客观来讲，中国在新型镁合金材料开发方面走在世界前列，尤其是在高强耐热镁稀土合金材料开发方面有独特的优势。由于轻稀土镁合金无法满足某些部件的性能要求，因此国内所开发的高强耐热镁合金大都是通过往镁合金中加入重稀土合金元素制备而成，比如钆、钇等，而中国在重稀土资源方面正好占有一定优势。在成形技术方面，如铸造技术，中国跟世界先进水平还有差距。美国制造的大型复杂镁合金发动机机匣铸件组织性能很稳定，缺陷很少，而我们目前还达不到他们的水平。此外，他们生产的镁合金铸件内部和外观质量都非常好，即使是采用传统的镁合金牌号，我们的铸造成形技术水平与欧美发达国家还是有较大差距。另外，我们在镁合金熔炼炉等一系列的设备上都与国外存在差距，还有很长的路要走。

大家常说铸造有四套马车，分别是合金材料、造型材料、设备和工艺。关于合金材料，我们在高强耐热镁合金材料方面是领先的，但在镁合金造型材料方面还有欠缺，没有专门用于镁合金的铸造材料，如粘结剂、涂料等。在铸造专用的镁合金设备及工艺技术方面，我们同国外相比还有一定差距。目前我们仍有较多重要部件还在进口，民用的可能还可以买进来，但是高端装备和涉及国家安全的重要装备部件我们只能自主研发，例如国外生产的镁合金机匣质量稳定，但我们并不清楚国外的工艺流程，因此我们要做的工作还有很多，任重而道远啊。尤其是对于现在的青年学者，一定要加强自主创新的意识，要有自主可控的技术，才不会受制于人。

《铸造》：目前镁合金成形工艺都有哪些？在哪些领域应用比较多？

吴国华我国镁产业的发展前景十分广阔，我国原镁产量连续十几年世界第一，2021年原镁产量约90万吨，且我国镁产量与应用逐年提升。镁合金主要的成形工艺还是压铸，应用最多的是汽车行业和3C电子产品行业。但压铸件的结构设计不能太复杂，而且一般不能进行热处理强化。而应用于航空航天领域的往往是结构复杂、尺寸较大、性能要求很高的部件，所以航空航天领域一般不用压铸而大多采用砂铸工艺来成形镁合金部件。镁合金砂铸工艺又分为重力铸造、低压铸造、差压铸造等。目前，性能较好的镁合金砂铸件往往是采用低压和差压砂铸成形的。我们现在也在开发镁合金熔模精密铸造，其优点是精度高，缺点是组织性能还有待提高。另外，挤压铸造、半固态铸造等也是镁合金常用的铸造成形方法，半固态铸造的镁合金因可以进行热处理强化，因而其性能较压铸镁合金有所提高。

《铸造》：未来镁合金的应用前景如何？

吴国华：我对未来镁合金的应用前景是充满信心的。我认为在未来镁合金的应用会有爆发性的增长，因为镁合金是目前实际应用中最轻的金属结构材料，它符合当前“双碳”目标对装备轻量化的迫切需求。尤其是在目前大力发展的新能源汽车方面，采用镁合金可以用于生产轮毂、覆盖件、外壳、发动机等部件，能够有效降低汽车自重，提高新能源汽车的续航能力。尽管镁的耐腐蚀性较差，但通过合适的表面处理手段，其仍然会得到广泛的应用，如在3C、运动器械、医疗、轨道交通、航空航天等领域。另外从资源角度来讲，我国镁资源丰富，镁资源储量、产量、出口量均为世界第一。可见，现在制约镁合金发展的根本因素已经不在材料本身了，问题应该在配套的工艺技术和装备上，主要是成形技术及设备的研发，以及如何提高铸件的性能稳定性和产品合格率。镁合金推广应用的另一个问题，就是镁合金部件的设计问题，由于镁合金的基础数据库还不太完善，在一些参数设计上还缺乏足够的数据支撑，而国外在这方面却有很长时间的经验积累。

《铸造》：镁合金成形工艺技术有很多，您长期只坚持镁合金铸造工艺技术研究，一定是对铸造有很深的感情，您是如何与铸造结缘的？能谈一下您的成长和学习经历吗？

吴国华：我小时候是在江西的乡下长大的，家里孩子多，共有7个小孩，我是老三，上面有两个姐姐，下面有三个妹妹，最小的是弟弟。在农村由于缺乏劳力，家里非常穷，没有粮食，经常一天只能吃两顿饭，而且是限量的。虽然家里很穷，但我母亲对我的要求极其严厉。我父亲是物理专业的老牌大学生，他经常会跟我聊一些物理方面的知识和实验，还亲手教我做过灭虫灯，因而我从小就接触到了一些实验科学方面的知识，相应的动手能力也自然而然地得到了一些锻炼。我从小就比较淘气，经常会去做一些冒险的事情，比如把家里的收音机、闹钟等小机械产品贸然拆开，然后再设法把它们重新装上，可能小时候的这种经历在一定程度上也提升了我的胆量和冒险精神。

上大学报考专业志愿时，我根本不知道铸造这个专业具体是做什么的，只是因为当时看到招生简章上别的专业只招1个或2个人，而铸造专业招3个人，我觉得录取的可能性更大一点，为了能够尽早进入大学，让自己吃饱饭，因此填报了铸造专业，这样便与铸造结下了不解之缘。当时农村的生活条件是非常艰苦的，我每天早早起来就得下地去干活，总想着能够早点脱离开农村、考上大学。没想到后来学了铸造，爱上了这一行，这一干就是30多年。不敢说取得了多大的成就，但我一直是在兢兢业业地做。

2000年8月，我从华中科技大学博士毕业，之后便加入到由丁文江院士任主任的上海交通大学轻合金精密成型国家工程研究中心从事博士后研究，我的合作导师便是丁文江院士。2002年5月我博士后出站留上海交大任教，留校后我的主要研究方向便是镁合金熔体深度纯净化与铸造成型，在丁文江院士的指导下，由此开始了漫长的铸造镁合金研究之旅。

《铸造》：请您谈谈您在材料研究和铸造应用这方面的感受？在开发和实验的思路上有哪些独到之处？

吴国华：一分耕耘，一分收获，天上从来不会掉馅饼，搞材料科研要能吃得苦中苦，有钻研的韧劲。想要作出成绩，就必须拿出甘坐十年冷板凳的勇气和决心。我从来没有节假日，笔记本电脑也总是随身携带，这样方便能够随时办公，甚至有时大年初一我也会去办公室工作。平时有一些项目邀请我去参加评审，或者是让我去作报告，我大都婉拒了，因为我的确没时间，我绝大部分时间都扑在了科研工作上。对于研究开发，我认为在项目开始之前要广泛搜集大量相关信息并反复研讨论证，这样才能确定一个可行的方案。方案的总体思路要明晰，如总体方案需要分成哪几个部分，哪些部分可能相互制约，相互制约的部分一定要讨论它们交互作用的问题。走一步算一步是肯定不行的，一定要从全局来把控和考虑问题。另外，在研究开发的过程中除了要有科学思维，还要有工程思维。我常对学生讲，科学思维和工程思维是不太一样的思维方式，工程思维是统筹规划、全局把握的综合思维方式，而科学思维是一种更强调科研逻辑的思维方式。例如我所指导的研究生选题务必要坚持需求导向和问题导向，选题必须瞄准国家在材料领域的重大迫切应用需求，其研究结果也都必须经得起工程考核和验证。

另外，想把铸造干好一定要有广阔的知识面。我虽然从事的是铸造行业，但是我参加工作之后把热处理专业、机械制造专业、冶金专业等专业的核心课程均自修了。尤其在青年教师时期，我经常去其他专业旁听专业课程，坐在这些专业课教室后面默默学习。没有这些扎实的理论基础，很多项目根本无法顺利完成。我也是常常这样勉励我的学生，皇天不负有心人，不可能有无缘无故的成功，也不会有无缘无故的失败。

《铸造》：您是中国机械工程学会铸造分会副理事长，您对学会的工作有哪些建议？

吴国华：我觉得学会的工作还是需要围绕着学会宗旨来开展。例如加大对行业的深度调研并制定行业发展规划，加速铸造行业的结构调整和技术产业升级，为行业的发展献计献策，厘清并协调解决行业发展中存在的问题，完善行业规范并引领行业发展，推动现代铸造产业集群建设。我们铸造行业还存在很多亟待解决的问题，包括整体技术水平还有待提高、人才培养缺乏、产学研用结合不够紧密等问题。就目前的发展态势来看，高校对铸造专业人才的培养在不断弱化，很多年轻学子也不愿意从事铸造行业，那么就需要学会对此进行深入思考，从哪些方面入手能够承担起人才培养的重任，避免铸造行业人才出现断层。另外，学会还应加强在产学研用中的纽带作用，探寻合适的切入点促进铸造产学研用的深度融合，通过整合行业优势资源提升企业竞争优势，洞悉铸造产业发展新趋势。通过以点带面再全面铺开，我认为学会在这些方面能够大有可为。

结束语

此次专访给我们的感触很多，吴国华教授为人低调，刻苦钻研、坚忍不拔是他对待科研工作的最真实的写照。古今中外，但凡能取得骄人成绩的人，都具有淡泊名利的特质，谁能想到吴教授开的车会是10多年的老款别克凯越轿车，但是他的车坐过院士、型号总设计师等重量级人物。吴国华教授的时间和精力都集中在他的科研项目上，他关注的是相关领域的研究进展，他在意的是科研问题如何解决。

搞科研就是对未知事物的探索，需要有闯劲，有韧劲，还要有敢于冒险的勇气和决心，吴教授就是这样的人，朴素的穿着，忙碌的身影，是吴老师在交大校园里的日常，他的日程里没有节假日，没有休息日，他能耐得住寂寞，不惧压力，具有不达目的不罢休的精神，着实另人钦佩!

没有谁的幸运会凭空而来，只有当你足够努力,你才会足够幸运，就像交大的吴国华教授！世界不会辜负他的每一份努力和坚持！

科学中国人报道：

把潜力股做成绩优股

——上海交通大学吴国华团队的镁合金之旅

在世界镁合金研究领域，上海交通大学丁文江院士领导的轻合金精密成型国家工程研究中心（以下简称“轻合金中心”）是一个金字招牌，该研究中心发表的论文总数、发明专利拥有数、应用部件开发数及开发能力均位居世界前列。

2014年4月，喜讯再次传来，轻合金中心完成的“高强耐热镁合金材料及其在航天航空领域应用技术开发”项目荣获2013年度上海市技术发明奖一等奖。这一次，项目的第一完成人是轻合金中心副主任吴国华教授。

镁合金是潜力股

说起镁合金的年龄，追溯到它的研究和应用上，也有一百多年的历史了。尤其是二战期间，镁合金在战斗机上焕发了生命力。为什么军方当时会钟情于镁合金？最大的好处就是减重，因为轻量化可以大幅度提高武器装备的战技性能。那场战争，成了镁合金发展的一个小高潮。人们积攒下大量有关镁的生产与设计方面的知识。二战结束后，镁合金也开始涉足民用工业，但收效不大。这与镁合金的局限性有关。从工艺上来看，镁合金的研发严重滞后，不能适应不同应用场合的要求。

“镁合金材料选择范围小、强度低、耐热性差、净化困难、成型性能差、工艺与装备落后等缺点，严重阻碍了航天航空装备的轻量化进程和飞行指标的提高。”吴国华介绍说。

与这个骨感的现实相比，镁合金其实是一种理想的轻合金材料，从不畏惧与其它金属比性能。论密度，镁只有铝的2/3，钢的1/4；提比强度与比刚度，镁合金的比强度在常用金属结构材料中名列第二位，仅次于钛合金；而比刚度则排第一位。说减震，镁的阻尼性绝对优于铸铁。它的可屏蔽电磁频率范围较广，切削力只有铝合金和软钢的1/2。从资源储量上来说，当前世界，铁铁、铝资源已趋于贫化，使用年限不超过300年；而镁的使用寿命却长达1000年，还能够可再生循环利用。难怪镁合金的研发即使存在瓶颈，仍被材料专家誉为“21世纪最具开发和应用潜力的绿色工程材料”，成为先进材料技术领域的竞争热点和重点。

镁合金号称最轻的金属结构材料。如果说，二战时的数据还不够完善。那么，到现在，材料轻量化所带来的经济效益和性能改善调研就要完整的多了。商用飞机与汽车减轻相同重量带来的燃油费用节省，前者是后者的近100倍；而战斗机的燃油费用节省又是商用飞机的近10倍，更重要的是其机动性能改善可以极大地提高其战斗力和生存能力，具有重要战略意义。试验研究表明，航天飞行器每减重1g，节约发射燃料4kg；飞机减重1磅的经济效益：商用机为300美元，战斗机为3000美元，航天器为30000美元。

“我们需要轻质高强耐热的镁合金。”吴国华十分确定这一点。我国航天航空与国防工业早已制定了明确的轻量化目标，如航空发动机推重比大于10，卫星结构质量降低5%左右，歼击机结构重量系数从32%～34%降至27%～28%，战略导弹弹头单位侧面积质量小于30kg/m2，战术导弹结构质量减轻30%以上。而国外发达国家也非常重视高性能镁合金的开发与应用，如美国B-36轰炸机就使用了8600kg镁合金零件。

可以说，无论是国际还是国内，都将镁合金视为轻合金材料中的潜力股。几十年来，我国已经成为镁合金的资源、生产和出口大国，但我国现有镁合金材料及其技术体系基本上仍沿袭上世纪五六十年代前苏联的体系，真正的国字号极少。“我国同类型装备几乎均比国外超重10%以上。采用常规的主干材料，如铝合金和钢，已很难进一步减轻我国相关装备的重量，而采用现有的镁合金材料和加工工艺，可替代的铝构件和钢构件又非常有限。”认清了形势之后，吴国华团队决定走自给自足的路子。为此，国家航天重大专项、航空重大专项、“973”计划、“863”计划等课题均对吴国华团队的系列研究投入了相当的支持。

做中国的镁合金

决定要做这个项目后，吴国华开始梳理头绪。根据调研结果，国外在军用镁合金方面仍然沿用上世纪开发的镁合金如WE54、WE43等。如果我国也沿袭这个方向，只会落在人家后面。反复推敲之后，轻合金中心科研团队选定了“稀土”，把镁-稀土（尤其是重稀土）系新型合金的强化、耐热机制研究与成分作为项目的核心，希望能就此研制出一种高强耐热镁合金材料。那么，到底要怎么得到这种新型镁合金材料呢？就得围绕其成型的关键环节——纯净化、细晶化与组织调控、精密成型，进行一系列的技术创新。

一个好的开始是成功的一半。定好基调后，整个团队开始了有条不紊的工作。从2002年6月1日，一直到2011年2月28日，他们用近9年的时光完成了一项项原创性的成果。

轻合金中心以我国富有的Gd、Y、Sm、RE等稀土元素（尤其是重稀土元素）为基础，在合金化的过程中，研究了Mg-Gd-Y系镁稀土合金的显微组织和精细结构，阐明了稀土镁合金复合强韧化理论，确定了Mg-Gd-Y镁合金时效析出序列，研制出了具有自主知识产权的Mg-Gd-Y高强耐热镁合金材料。这种高强耐热镁合金被他们命名为JDM2。其铸造室温抗拉强度大于400MPa、屈服强度大于350MPa、延伸率大于5%；300℃高温抗拉强度大于265MPa、屈服强度大于210MPa、延伸率大于29%。

“在Mg-Gd-Y-Zr 镁合金的稀土合金化及强化机制等方面有重要创新，所研制的镁合金材料达到了国际领先水平。”2005年12月，教育部组织的鉴定会上为“高强耐蚀变形镁合金的研制”做了这样的结论。

一出手就解决了耐热性差和强度低的问题，轻合金中心科研团队并不认为值得沾沾自喜，相反，他们前面的路还有很长。

而后，针对镁合金易氧化燃烧、夹杂难以去除、稀土元素成分难以控制的特点，他们提出了镁熔体中夹杂物加速传递模型、揭示了镁熔体中稀土元素动态损耗机制。吴国华更是“集高强耐热Mg-Gd-Y镁合金精炼熔剂、除铁除硅熔剂、镁熔体净化装置、镁合金熔体保护装置于一体的复合净化系统”的主要发明人。“这套系统第一次实现了镁液中氧化夹杂的高效去除和稀土元素的烧损率控制，解决了镁稀土合金纯净化的世界性难题。”这一点，在2010年10月的鉴定会上得到了证实。那场鉴定会的专家组由我国著名有色金属专家左铁镛院士等组成，认为吴国华团队的成果可以“实现10μm以上夹渣夹杂的高效去除，稀土元素的烧损率低于5%”。而此前，稀土元素的损耗率高达30%。

在细晶化与凝固组织调控方面，轻合金中心科研团队发明了镁钆钇三元中间合金的制备方法与镁合金熔炼的锆复合饼细化剂。他们提出了电流与Zr联用复合细化镁合金凝固组织的方法，开发了镁合金在线成分检测与凝固组织控制的方法及装置，有效调控了镁合金熔体的预结晶组织与结构，实现了铸态组织微细化和均质化。

轻合金中心另一项值得称道的工作，便是针对镁合金化学活性强、成型过程中易与铸型材料发生化学反应甚至燃烧，以至铸件表面质量差、精度低的应用瓶颈问题，发明了镁合金金属型铸造涂料，创新了非占位式转移涂料及涂层转移制芯技术，开发了镁合金砂型铸造用树脂自硬砂与树脂砂砂型铸造用阻燃剂，发明了镁合金低压铸造坩埚的密封材料与铸造升液管涂料，研制了镁合金涂层转移砂型精密低压铸造工艺。攻克了镁合金铸造充型过程中易氧化燃烧的难题，大幅度提高了铸件的尺寸精度与表面质量。而这些研究也被认为是突破了大型复杂镁合金铸件的尺寸精度低、表面质量差的瓶颈。

这是世界上首次实现大型复杂高强耐热镁合金部件制造，整个研发过程都备受关注。到项目结题，吴国华团队拿到了20余项发明专利，在高强耐热稀土镁合金材料、镁熔体纯净化与细晶化、镁合金精密成形技术、工艺装备等应用技术方面形成了自主知识产权的技术群。

到现在，他们发表高水平学术论文20余篇，论文引用次数677次，2009年10月举办的亚洲镁合金大会上，他们的相关成果论文还被评为优秀论文一等奖，引起了国际学术界的高度关注。

他们也实现了最初的理想——在技术上摆脱其他国家的影子，做真正的中国的镁合金材料。

有用是材料的灵魂

上海交通大学轻合金精密成型国家工程研究中心成立于2000年3月。半年后，吴国华就来到了这所轻合金中心进行博士后研究。他，已经算得上是轻合金中心的“老人”了。

这位江西学者的路线图其实很集中。1981年9月，他考入合肥工业大学，1985年7月获学士学位。1988年7月，获得东南大学硕士学位后，在合肥工业大学材料学院任职。之后的九年，他勤勤恳恳，从一个小小的助教，逐渐晋为副教授和教研室主任。

心怀梦想的人总是觉得视野不够开阔，吴国华也一样，在安稳静好的日子里，他越来越觉得需要进一步充实才能迈得开步子。1997年暑假之后，他没有像往常一样返校，而是坐上了去武汉的列车。在那里，他将在华中科技大学开始新一轮的求学。三年的时光，不长也不短，吴国华却发现镁合金研究其实别有洞天。拿到博士学位后，他没有急着去落实职称上的名分，反而选择了再次出发。这一回，他的目的地是上海交通大学轻合金中心。

轻合金中心并不是凭空冒出来的。它的前身是上海交通大学材料学院有色合金教研室和铸造研究所。从上世纪50年代到80年代初，教研室打响的是“交大铝”的牌子。镁合金，已经是上世纪80年代初期之后的事了。从那时起，教研室逐步将研究重点从铝合金转移到镁合金上，经过十多年的积累，才得到国家发改委和上海交通大学的点头，在2000年初成立了这所国家级的工程研究中心。这也意味着，轻合金研究所将迈入一个新的时代，一个关于镁合金的时代。吴国华此时加入，可谓正逢其时。

“材料就是有用的物质，有用是材料研究的灵魂，材料的研究如果不是瞄准应用，就不能算是在研究材料，所研究的具体问题，必须是来自于产业需求，再回到产业需求中去检验。”轻合金中心现任主任丁文江院士说。

轻合金中心的人都很认同这一点，他们向来以“发展镁科技、实现产业化”作为研究目标，吴国华自然也不例外。“高强耐热镁合金材料及其在航天航空领域应用技术开发”系列项目开展之后，他瞄准的就是镁合金材料在航天航空、国防军工、轨道交通、汽车等军民领域的应用前景都十分广阔。

“上海交通大学研制成功了国家某重大专项的大型复杂高强耐热镁合金铸件，该零件为型号的关键部件之一，材料力学性能尤其是高温力学性能比现有镁合金材料提高了近一倍，经考核验证满足该重大专项的技术要求，拓展了镁合金材料在航天领域的应用，具有重大的社会效益，为国防工业的发展做出了显著贡献。”北京某航天研究所在用户报告上认真地书写道。

其实，类似的评价，吴国华团队收到了很多，在他们利用该项目为航天航空、国防工业配套了十余种、几百件/套关键部件之后，中国航空集团某研究所、上海某航天研究所等多家单位都为他们点了赞。

2009年8月，由总装备部材料专家组组长才鸿年院士及清华大学柳百成院士等组成专家组对“面向未来xxxx的高性能镁合金基础研究”项目成果验收，认为他们的成果“为武器装备的轻量化、建立中国特色的军用高性能镁合金技术体系等方面提供了强有力的技术支撑。”

无独有偶，有心人特意针对镁合金应用做了检索和查新，结果显示：国内外没有发现采用如该项目这样高强耐热镁合金在航天航空、国防军工装备上的应用，他们是世界首创。

对于吴国华来说，国防应用并非他们的终点，好的东西应该与大家分享。在项目进展过程中，上海交通大学以技术转让、入股或合资的形式与多家企业合作，将相关技术推广应用于汽车等民用领域。据不完全统计，从2010年至2012年，累计已实现新增产值13316万元，新增利润2633万元，新增税收1329万元，新增节支总额1473万元。

他们要让镁合金去适应不同场合，从小众走向大众，从中国走向世界。这是吴国华的追求，也是整个团队的向往。他们有这个自信。

来源：科学中国人 2015年第4期

世界科学报道：

吴国华 上海交通大学材料科学与工程学院教授

吴国华上海交通大学材料科学与工程学院教授