專家信息：

吳國華，男，博士，上海交通大學特聘教授，博士生導師，二級教授，國家技術發明獎一等獎獲得者。俄羅斯工程院外籍院士，國務院政府特殊津貼專家，國家基礎加強重點計劃首席科學家，上海市領軍人才。輕合金精密成型國家工程研究中心副主任。兼任中國鎂合金專業委員會副理事長、中國鑄造學會副理事長等職。兼任“Journal of Magnesium and Alloys”、“Transactions of Nonferrous Metals Society of China”、“China Foundry”、“中國有色金屬學報”等期刊編委。已主持國家基礎加強重點計劃、國家863計劃、前沿創新特區計劃、國家973計劃課題、國家航空航天重大專項、國家重點研發計劃、國家自然科學基金等科研項目60余項。科研成果在多個國家重大航天與航空專項中獲得應用，獲國家技術發明一等獎及其它國家省部級科技獎勵11項，獲首屆國際鎂科學技術創新研究與應用獎。在Acta Materialia、Scripta Materialia等國內外重要刊物上發表學術論文350余篇，已授權國家發明專利100余項。主要研究方向為：高性能輕合金材料開發與成形。

教育經歷：

1997-09 ~ 2000-08，華中科技大學材料學院 博士

1985-09 ~ 1988-06，東南大學材料學院  碩士

1981-09 ~ 1985-08，合肥工業大學 材料學院  學士

工作經歷：

1988.7- 1997.8 合肥工業大學 講師、副教授, 教研室主任

2000.9-2002.5 上海交通大學 博士后

2002.6- 2005.8 上海交通大學 副教授

2005.3- 2006.2 韓國機械與材料研究院 高級訪問學者

2005.9- 2016.8 上海交通大學 教授/博導

2016.9- 2021.7. 上海交通大學 長聘教授/博導

2021.8- 至今 上海交通大學 特聘教授/博導

2010.1- 2014.4 上海交大材料學院 院長助理

2014.5- 至今 輕合金精密成型國家工程研究中心 副主任

學術兼職及社會任職：

1、 輕合金精密成型國家工程研究中心，副主任。

2、 航天先進材料及應用技術聯合實驗室， 主任。

3、 中國鑄造學會，副理事長。

4、 中國鎂合金材料與應用技術專業委員會，副理事長。

5、 中國鑄種鑄造及有色合金技術委員會，副主任委員。

6、 “Journal of Magnesium and Alloys”，期刊編委。

7、 “Transactions of Nonferrous Metals Society of China”，期刊編委。

8、 “China Foundry”、期刊編委會副主任。

9、 “中國有色金屬學報”，期刊編委。

10、“鑄造”，期刊編委會副主任。

11、“特種鑄造與有色合金”， 期刊編委會副主任。

12、“鑄造工程”，期刊編委會副主任。

13、“上海航天（中英文）”，期刊編委。

14、“上海空天材料與結構”， 期刊編委。

主講課程：

《材料加工原理》、《液態成型原理》、《工程學導論》、《科研與生產實踐》、《工程管理創新實踐》、《材料科學與工程前沿與案例》。

教學成果：

1、教學研究成果“《材料加工原理》課程改革與探索”于2005年分別獲得了上海交通大學教學成果一等獎及上海市教學成果一等獎。

2、教學研究成果“構建材料工程全日制專業學位研究生培養新體系”于2015年獲上海交通大學優秀教學成果特等獎與校長獎。

培養研究生情況：

畢業博士生數 23

畢業碩士生數 36 

 

 

研究方向：

高性能輕合金材料開發、液態精密成型、電弧熔絲增材制造、半固態成型、材料綠色制備。

承擔科研項目情況：

已主持國家基礎加強重點計劃、國家863計劃、前沿創新特區計劃、國家973計劃課題、國家航空航天重大專項、國家重點研發計劃、國家自然科學基金等科研項目60余項。科研成果在多個國家重大航天與航空專項中獲得應用，獲國家技術發明一等獎及其它國家省部級科技獎勵11項，獲首屆國際鎂科學技術創新研究與應用獎。在Acta Materialia、Scripta Materialia等國內外重要刊物上發表學術論文350余篇，已授權國家發明專利100余項。主要研究方向為：高性能輕合金材料開發與成形。

科研成果：

1. 2021年，高強耐熱鑄造稀土鎂合金及其在航空航天等領域應用技術開發，獲江蘇省科學技術二等獎。

2. 2020年，高性能鎂稀土合金材料及其關鍵技術研發與應用，國家技術發明一等獎。

3. 2020年，首屆國際鎂科學技術創新研究與應用獎（International Magnesium Science & Technology Award）。

4. 2017年，“高性能鎂稀土合金及其制品研制”，國防技術發明一等獎。

5. 2013年， “高強耐熱鎂合金材料及其在航天航空領域應用技術開發”，上海市技術發明一等獎。

6. 2010年，“高強度鎂稀土合金的研制”，教育部技術發明獎二等獎。

7. 2010年，“控形控性一體化高強韌鎂稀土合金及其應用技術開發”，上海市技術發明一等獎。

8. 2009年， “鎂稀土類合金精煉熔劑及其生產方法”，教育部優秀科研成果專利獎二等獎。

9. 2007年， “新型高性能耐熱鎂合金研制及其在汽車上的應用”，上海市技術發明一等獎。

10. 2006年，“高強度鎂合金及其在國防工業中的應用研究”，國防科學技術二等獎。

11. 2003年，“阻燃鎂合金及其應用關鍵技術研究”，國家科技進步二等獎。

12. 2005年， “《材料加工原理》課程改革與探索”，上海市教學成果一等獎。

13. 2015年，構建“材料工程”全日制專業學位研究生培養新體系，上海交通大學優秀教學成果特等獎與校長獎。

14. 2021年，“中國有色金屬學報（中、英文版）”，創刊30周年突出貢獻獎。

發明公開： 

[1]王一笑, 吳國華, 張亮, 徐軒曦, 李良彬, 熊訓滿. 一種高效細化砂型鑄造鋁鋰合金的方法[P]. 上海市: CN118272690A, 2024-07-02.

[2]劉文才, 于佳新, 吳國華. 連續制備鎂合金熔體復合處理裝置、方法及生產線[P]. 上海市: CN118147448A, 2024-06-07.

[3]劉文才, 于佳新, 吳國華. 鎂合金熔體復合處理凈化裝置、方法及鎂合金熔體生產線[P]. 上海市: CN117867306A, 2024-04-12.

[4]童鑫, 吳國華, 張亮, 戚方舟. 一種耐蝕鑄造鋁鋰合金及其鑄件成型方法[P]. 上海市: CN117845103A, 2024-04-09.

[5]郭幼節, 張亮, 吳國華, 童鑫, 戚方舟. 評估鋁合金鑄件熱裂傾向與冷卻速率相關性的裝置與方法[P]. 上海市: CN117723431A, 2024-03-19.

[6]童鑫, 吳國華, 張亮, 王岐蔓. 一種高剛度高塑性鎂合金及其大型復雜構件的成形方法[P]. 上海市: CN117626079A, 2024-03-01.

[7]童鑫, 吳國華, 張亮, 占俊民. 高組織穩定性的增材制造用鎂稀土合金絲材及其制備方法[P]. 上海市: CN117626080A, 2024-03-01.

[8]劉文才, 朱浩文, 蔣志達, 吳國華. 一種增材制造高導熱鋁合金及其制備方法[P]. 上海市: CN117187627A, 2023-12-08.

[9]朱浩文, 劉文才, 蔣志達, 吳國華. 一種增材制造用鋁鎂硅合金及其制備方法[P]. 上海市: CN117187638A, 2023-12-08.

[10]黃玉川, 劉文才, 孫家偉, 陶新苗, 吳國華. 一種超輕高強半固態流變壓鑄鎂鋰合金及其制備方法[P]. 上海市: CN117187643A, 2023-12-08.

[11]劉文才, 孫家偉, 陶新苗, 黃玉川, 吳國華. 一種電弧增材制造用鎂鋰基復合材料絲材及其制備方法[P]. 上海市: CN117187644A, 2023-12-08.

[12]黃玉川, 劉文才, 孫家偉, 吳國華. 一種高強度高彈性模量鎂鋰合金及其制備方法[P]. 上海市: CN117187645A, 2023-12-08.

[13]劉文才, 黃玉川, 孫家偉, 吳國華. 原位自生第二相增強的高強高模量鎂鋰合金及其制備方法[P]. 上海市: CN117187646A, 2023-12-08.

[14]王焱, 張亮, 吳國華, 童鑫, 劉文才, 徐軒曦, 戚方舟, 張碩. 一種復合離子注入提高Al-Cu-Li合金耐腐蝕性的方法[P]. 上海市: CN117070910A, 2023-11-17.

[15]張碩, 張亮, 吳國華, 童鑫, 劉文才, 戚方舟, 王焱. 一種用于鋁鋰合金熔煉的復合坩堝及其制備方法[P]. 上海市: CN116929064A, 2023-10-24.

[16]劉文才, 蔣志達, 朱浩文, 魏廣玲, 吳國華. 一種導電用強界面結合銅鋁復合材料及其制備方法[P]. 上海市: CN116872577A, 2023-10-13.

[17]蔣志達, 劉文才, 朱浩文, 吳國華. 一種導電用強塑性銅鋁復合材料及其制備方法[P]. 上海市: CN116694964A, 2023-09-05.

[18]李良彬, 童鑫, 吳國華, 張亮, 熊訓滿, 彭愛平, 徐軒曦, 王超強, 姜志強, 王欣榮, 李靜, 何兵. 一種高剛度顆粒增強鋁鋰基復合材料的制備方法[P]. 江西省: CN116426786A, 2023-07-14.

[19]孫家偉, 劉文才, 吳國華, 劉宏杰, 黃玉川, 呂慧, 黃子瑜. 一種具有核殼構型的鎂鋰基復合材料及其制備方法[P]. 上海市: CN116254444A, 2023-06-13.

[20]孫家偉, 劉文才, 吳國華, 劉宏杰, 黃玉川. 一種用于TiB2微納米顆粒增強鎂鋰基復合材料的多級緩釋預制塊制備方法[P]. 上海市: CN116213714A, 2023-06-06.

[21]王一笑, 吳國華, 張亮, 李良彬, 熊訓滿. 一種鋁鋰合金砂型鑄造用涂料及其制備方法[P]. 上海市: CN116000237A, 2023-04-25.

[22]劉文才, 劉宏杰, 吳國華, 孫家偉, 陳培軍. 一種減少鎂鋰合金工件內部缺陷的補焊方法[P]. 上海市: CN115502521A, 2022-12-23.

[23]童鑫, 吳國華, 張亮, 劉文才, 戚方舟, 肖旅, 龐松, 陳舸. 一種鎂稀土合金大型復雜構件的熱處理方法[P]. 上海市: CN115505858A, 2022-12-23.

[24]劉宏杰, 劉文才, 吳國華, 童鑫, 龐松, 肖旅, 候正全, 戴錚, 陳培軍. 一種鎂鋰合金電弧增材制造焊絲及其制備和增材制造方法[P]. 上海市: CN115401361A, 2022-11-29.

[25]劉宏杰, 劉文才, 吳國華, 孫家偉. 一種鎂鋰合金的激光振蕩掃描焊接方法[P]. 上海市: CN114799514A, 2022-07-29.

[26]童鑫, 吳國華, 張亮, 戚方舟, 王岐蔓. 一種提高Mg-Zr中間合金對鎂合金細化效果的方法[P]. 上海市: CN114262811A, 2022-04-01.

[27]楊東辰, 張亮, 吳國華, 劉文才, 丁文江. 一種鋁鋰合金中鈧元素的添加方法[P]. 上海市: CN113444913A, 2021-09-28.

[28]唐文浩, 張亮, 吳國華, 張小龍, 劉文才. 一種鋁鋰合金用保護熔劑及其制備方法[P]. 上海市: CN113430412A, 2021-09-24.

[29]謝赫, 吳國華, 張亮, 張小龍, 劉文才, 童鑫. 一種低氧化夾雜傾向的高強韌鑄造鎂合金及其制備方法[P]. 上海市: CN113355576A, 2021-09-07.

[30]童鑫, 吳國華, 張亮, 張小龍, 戚方舟, 謝赫. 一種鎂稀土合金熔體凈化細化復合處理熔劑及其應用[P]. 上海市: CN113278839A, 2021-08-20.

[31]張晉碩, 張亮, 吳國華, 劉文才, 張小龍. 一種用于鑄造鋁鋰基復合材料的增強體改性方法[P]. 上海市: CN113249686A, 2021-08-13.

[32]童鑫, 吳國華, 張國慶, 張亮, 張小龍, 戚方舟. 一種提高Zr鹽細化鎂合金時Zr收得率的方法[P]. 上海市: CN113215430A, 2021-08-06.

[33]童鑫, 吳國華, 張國慶, 張亮, 張小龍. 一種用于鎂合金熔體細化處理的Zr復合鹽及其制備和使用方法[P]. 上海市: CN113201659A, 2021-08-03.

[34]溫璐, 劉文才, 吳國華, 徐仕豪. 一種7系鋁合金及提高其耐應力腐蝕能力的方法[P]. 上海市: CN113201671A, 2021-08-03.

[35]張國慶, 吳國華, 童鑫, 張亮, 張小龍. 一種抑制Mg-Y-RE合金補焊接頭晶粒異常粗化的熱處理方法[P]. 上海市: CN113186387A, 2021-07-30.

[36]劉文才, 溫璐, 吳國華, 徐仕豪, 王永博. 一種汽車用耐應力腐蝕的鋁合金材料及其制備方法[P]. 上海市: CN113186434A, 2021-07-30.

[37]劉文才, 徐仕豪, 吳國華, 溫璐, 丁文江. 一種鎂鋰合金用精煉熔劑及其制備方法[P]. 上海市: CN113174505A, 2021-07-27.

[38]徐仕豪, 劉文才, 吳國華, 溫璐, 丁文江. 適于鎂鋰合金的精煉熔劑及其制備方法[P]. 上海市: CN113174506A, 2021-07-27.

[39]張國慶, 吳國華, 童鑫, 張亮, 張小龍. 一種鎂稀土合金補焊焊絲及其制備和補焊方法[P]. 上海市: CN113145982A, 2021-07-23.

[40]張國慶, 吳國華, 童鑫, 張亮, 丁文江. 一種鎂稀土合金活性鎢極氬弧焊的專用活性劑及其制備和使用方法[P]. 上海市: CN112404800A, 2021-02-26.

[41]童鑫, 吳國華, 張國慶, 張亮, 丁文江. 一種減小鎂稀土合金TIG焊接頭熱影響區的熔覆劑及TIG焊接方法[P]. 上海市: CN112355441A, 2021-02-12.

[42]童鑫, 吳國華, 劉文才, 張亮. 一種石墨烯/碳納米管增強鎂鋰基復合材料的制備方法[P]. 上海市: CN111910098A, 2020-11-10.

[43]秦瑩, 吳國華, 張亮, 丁文江. 一種鋁鋰合金微弧氧化方法及其采用的電解液[P]. 上海市: CN111876811A, 2020-11-03.

[44]童鑫, 吳國華, 張亮. 一種提高鎂合金細化效果的Mg-Zr中間合金預處理方法[P]. 上海市: CN111872517A, 2020-11-03.

[45]童鑫, 吳國華, 張亮, 王迎新, 丁文江. 一種減少鎂稀土合金鑄件焊接裂紋的補焊方法[P]. 上海市: CN111843109A, 2020-10-30.

[46]劉文才, 廖光瀾, 吳國華, 冀浩, 丁德華. 一種高強度高熱穩定鎂鋰合金的制備方法[P]. 上海市: CN111411276A, 2020-07-14.

[47]吳國華, 冀浩, 劉文才, 丁德華, 廖光瀾. 超輕高彈性模量的碳納米管增強鎂鋰復合材料及制備方法[P]. 上海市: CN111363962A, 2020-07-03.

[48]丁德華, 劉文才, 吳國華, 冀浩. 微納米級雙相混雜顆粒增強鎂鋰基復合材料及其制備方法[P]. 上海市: CN111349834A, 2020-06-30.

[49]劉文才, 丁德華, 吳國華, 冀浩, 廖光瀾, 丁文江. 微納米級增強體混雜增強鎂鋰基復合材料的制備方法[P]. 上海市: CN111304505A, 2020-06-19.

[50]丁德華, 劉文才, 吳國華, 張亮, 廖光瀾. 一種微納米級TiB_2顆粒增強鎂鋰基復合材料的制備方法[P]. 上海市: CN111304506A, 2020-06-19.

[51]廖光瀾, 劉文才, 吳國華, 張亮, 丁德華. AlN和SiC混雜增強鎂鋰基復合材料及其制備方法[P]. 上海市: CN111304507A, 2020-06-19.

[52]吳國華, 冀浩, 劉文才, 丁德華, 廖光瀾. 一種AlN增強鎂鋰基復合材料及其制備方法[P]. 上海市: CN111304508A, 2020-06-19.

[53]鐘曉祥, 張亮, 吳國華, 劉文才, 張小龍, 丁文江. 用于鋁鋰合金砂型鑄造的多層復合鑄型涂料及其涂敷方法[P]. 上海市: CN111085658A, 2020-05-01.

[54]張秋, 劉文才, 吳國華, 張亮, 周北平, 肖然, 丁文江. 一種高強度Mg-Gd-Er-Y鎂合金及其制備方法[P]. 上海市: CN110229984A, 2019-09-13.

[55]劉龍聆, 張亮, 吳國華, 劉文才, 丁文江. 一種復合添加多種稀土元素的高強韌性變形鋁鋰合金及其制備方法[P]. 上海市: CN110218920A, 2019-09-10.

[56]肖志鵬, 張亮, 吳國華, 李煒煒, 劉文才, 涂季冰. 一種高硅鋁合金用變質劑及其使用方法[P]. 上海市: CN110093524A, 2019-08-06.

[57]齊放, 張亮, 吳國華, 劉文才, 張小龍, 丁文江. 一種耐蝕鑄造鋁鋰合金及其制備方法[P]. 上海市: CN110004328A, 2019-07-12.

[58]張哲, 吳國華, 張亮, 劉文才, 駱康, 丁文江. 含砷耐蝕鎂鋁系合金及其制備方法[P]. 上海市: CN110004338A, 2019-07-12.

[59]吳國華, 張哲, 張亮, 劉文才, 駱康, 丁文江. 含As耐蝕Mg-Gd-Y系合金及其制備方法[P]. 上海市: CN109913724A, 2019-06-21.

[60]肖然, 劉文才, 吳國華, 張亮, 周北平, 張秋, 丁文江. 一種高塑性鑄造鎂合金及其制備方法[P]. 上海市: CN109609824A, 2019-04-12.

[61]周北平, 劉文才, 吳國華, 張亮, 肖然, 張秋, 丁文江. 一種高強耐熱鑄造鎂稀土合金及其制備方法[P]. 上海市: CN109468513A, 2019-03-15.

[62]史春昌, 張亮, 吳國華, 劉文才, 張小龍. 一種含Zn鑄造鋁鎂鋰合金及其熱處理方法[P]. 上海市: CN109338171A, 2019-02-15.

[63]榮冕, 張亮, 吳國華, 劉文才, 孫江偉. 一種低鋰含量變形鋁鋰合金的精煉方法[P]. 上海市: CN109207774A, 2019-01-15.

[64]劉文才, 田瑩, 梁新理, 吳國華, 張亮, 李中權, 肖旅, 丁文江. 一種高強韌變形鎂鋰合金及其制備方法[P]. 上海市: CN108998711A, 2018-12-14.

[65]榮冕, 張亮, 吳國華, 涂季冰, 劉文才. 高鋰含量鑄造鋁鋰合金的精煉方法[P]. 上海市: CN108950264A, 2018-12-07.

[66]孫江偉, 張亮, 吳國華, 涂季冰. 一種高Mg含量中強高延變形鋁鋰合金及其熱處理方法[P]. 江蘇: CN108823519A, 2018-11-16.

[67]梁新理, 劉文才, 吳國華, 張亮, 高占奎, 彭翔, 丁文江. 一種含富Ce混合稀土的高強韌Mg-Li-Al-Y合金及其制備方法[P]. 上海: CN108660347A, 2018-10-16.

[68]梁新理, 劉文才, 吳國華, 張亮, 冀浩, 歐陽思杰, 丁文江. 一種含Nd的鑄造超輕高強鎂鋰合金及其制備方法[P]. 上海: CN108642357A, 2018-10-12.

[69]張小龍, 張亮, 吳國華, 劉文才, 史春昌, 孫江偉, 張晉碩. 一種含鈧鑄造鋁鋰合金及其制備方法[P]. 上海: CN108570579A, 2018-09-25.

[70]史春昌, 張亮, 吳國華, 劉文才, 張小龍. 一種高鋰含量鑄造鋁鎂鋰合金及其制備方法[P]. 上海: CN108570580A, 2018-09-25.

[71]張小龍, 張亮, 吳國華, 劉文才, 史春昌, 孫江偉, 榮冕. 一種含鎂鑄造鋁鋰合金及其制備方法[P]. 上海: CN108531782A, 2018-09-14.

[72]冀浩, 劉文才, 吳國華, 彭翔, 張亮, 李中權, 肖旅, 王先飛. 一種Mg-Li-Al-Zn-Y系鑄造鎂鋰合金及其熱處理方法[P]. 上海: CN108456813A, 2018-08-28.

[73]冀浩, 劉文才, 吳國華, 彭翔, 歐陽思杰, 魏廣玲. 一種含Er的準晶強化鎂鋰合金及其制備方法[P]. 上海: CN108456814A, 2018-08-28.

[74]劉文才, 高占奎, 吳國華, 冀浩, 彭翔, 丁文江. 一種含稀土鎂鋰合金的熔體精煉熔劑及其制備方法[P]. 上海: CN108384974A, 2018-08-10.

[75]孫江偉, 張亮, 吳國華, 涂季冰, 劉文才. 一種高Zn含量的高強韌性擠壓變形鋁鋰合金及其制備方法[P]. 上海: CN108330360A, 2018-07-27.

[76]劉文才, 吳國華, 歐陽思杰, 高占奎, 冀浩, 彭翔, 丁文江. 一種LPSO結構增強鎂鋰合金的制備方法[P]. 上海: CN108315618A, 2018-07-24.

[77]劉文才, 冀浩, 吳國華, 高占奎, 彭翔, 魏廣玲, 丁文江. 一種含Er的高強度鎂鋰合金及其制備方法[P]. 上海: CN108315619A, 2018-07-24.

[78]劉文才, 茆繼美, 吳國華, 張亮, 魏廣玲, 丁文江. 一種阻燃鎂合金半固態流變壓鑄成形方法[P]. 上海: CN108315621A, 2018-07-24.

[79]歐陽思杰, 劉文才, 吳國華, 高占奎, 冀浩, 彭翔. 一種高強度高熱穩定鎂鋰合金及其制備方法[P]. 上海: CN108251732A, 2018-07-06.

[80]劉文才, 歐陽思杰, 吳國華, 李中權, 肖旅, 鄒文兵, 陳舸. 一種超輕鎂鋰合金及其熱處理方法[P]. 上海: CN108179336A, 2018-06-19.

[81]高占奎, 劉文才, 吳國華, 冀浩, 歐陽思杰, 張亮. 一種含低Y的超輕高強鎂鋰合金及其制備方法[P]. 上海: CN108060336A, 2018-05-22.

[82]張亮, 吳國華, 陳安濤, 劉文才, 魏廣玲. 提高鑄造鋁鋰合金塑性的方法[P]. 上海: CN107881371A, 2018-04-06.

[83]張小龍, 張亮, 吳國華, 史春昌, 陳安濤, 陶佳申. 含鎂鑄造鋁鋰合金的熱處理方法[P]. 上海: CN107190219A, 2017-09-22.

[84]李艷磊, 吳國華, 王迎新, 陳安濤, 劉文才. 鎂合金砂型鑄造用自硬阻燃轉移涂料及其制備方法[P]. 上海: CN106270371A, 2017-01-04.

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[67]劉文才, 吳國華, 梅俊, 張揚, 丁文江. 鎂合金熔體復合凈化方法[P]. 上海市: CN103820657B, 2016-08-17.

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[87]吳國華, 丁文江. 消失模鑄造鎂合金及其熔煉方法[P]. 上海市: CN1224730C, 2005-10-26.

[88]吳國華, 丁文江, 曾小勤, 劉六法. 鎂合金鋯化合物除硅熔劑及其生產方法[P]. 上海市: CN1219088C, 2005-09-14.

[89]吳國華, 丁文江. 消失模鑄造鎂鋁系鎂合金復合變質處理方法[P]. 上海市: CN1216169C, 2005-08-24.

[90]吳國華, 丁文江. 鎂及鎂合金復合保護阻燃覆蓋熔劑及其生產方法[P]. 上海市: CN1208481C, 2005-06-29.

[91]吳國華, 盧晨, 曾小勤, 丁文江, 徐小平. 鎂合金專用泡沫陶瓷過濾器制備方法[P]. 上海市: CN1199913C, 2005-05-04.

[92]吳國華, 高洪濤, 丁文江. 鎂合金硼化物除鐵熔劑及其生產方法[P]. 上海市: CN1195087C, 2005-03-30.

[93]吳國華, 盧晨, 丁文江, 翟春泉, 徐小平. 鎂鋁系鎂合金晶粒細化復合熔劑及其制備方法[P]. 上海市: CN1186470C, 2005-01-26.

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[95]吳國華, 翟春泉, 盧晨, 曾小勤, 丁文江. 鎂合金稀土化合物熔劑及其生產方法[P]. 上海市: CN1180104C, 2004-12-15.

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[97]吳國華, 盧晨, 曾小勤, 丁文江. 鎂合金金屬型鑄造涂料及制備方法[P]. 上海市: CN1164385C, 2004-09-01.

[98]吳國華, 丁文江. 鎂合金精煉劑及生產方法[P]. 上海市: CN1164777C, 2004-09-01.

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在國內外重要刊物上發表學術論文350余篇，其中SCI、EI收錄300余篇。 

出版專著：

1、潘復生、吳國華等編著，《新型合金材料-鎂合金》，中國戰略新興產業-新材料叢書，中國鐵道出版社，2017.11

2、“鑄造手冊”-非鐵合金（第四版），副主編，機械工業出版社，2021.6

3、鎂鋰合金強韌化及腐蝕行為，彭翔、劉文才、吳國會著，中南大學出版社，2023.12

代表性英文論文： 

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會議論文：

[1]吳國華. (2020). 大型復雜航空發動機鎂合金機匣鑄件研制. (eds.) 2020中國鑄造活動周論文集 (pp.345).

[2]吳國華, 張亮, 胡釗華 & 丁文江. (2017). 流變壓鑄過共晶鋁硅合金微觀組織和力學行為研究. (eds.) 2017中國鑄造活動周論文集 (pp.304-305).

[3]張亮, 張小龍 & 吳國華. (2017). Mg元素對鑄造Al-2Li-2Cu-0.2Zr合金強韌性的影響. (eds.) 2017中國鑄造活動周論文集 (pp.316-317).

[4]吳國華, 張亮 & 丁文江. (2016). 鎂合金液態精密成形研究進展. (eds.) 第十三屆全國鑄造年會暨2016中國鑄造活動周論文集 (pp.359-378).

[5]吳國華, 趙炯, 劉文才 & 丁文江. (2016). 超輕鎂鋰合金研究應用現狀與展望. (eds.) 第十三屆全國鑄造年會暨2016中國鑄造活動周論文集 (pp.379-387).

[6]吳國華. (2015). 輕質鎂合金鑄造研究現狀與展望. (eds.) 2015中國鑄造活動周論文集 (pp.400).

[7]吳國華 &丁文江. (2011). 鎂合金純凈化研究現狀與展望. (eds.) 2011中國材料研討會論文摘要集 (pp.223).

[8]楊海燕, 郭興伍, 吳國華 & 丁文江. (2009). AZ91D鎂合金在AlCl₃-EMI_mCl離子液體中電鍍Al研究. (eds.) 2009年全國電子電鍍及表面處理學術交流會論文集 (pp.281-285).

[9]楊海燕, 郭興伍, 吳國華 & 丁文江. (2009). 氯化膽堿-尿素離子液體中Zn的電沉積行為及其在AZ91D鎂合金上的電鍍研究. (eds.) 2009年全國電子電鍍及表面處理學術交流會論文集 (pp.301-305).

[10]吳國華, 付彭懷, 彭立明, 王其龍 & 丁文江. (2008). 高性能鎂合金研究應用現狀與展望. (eds.) 2008中國鑄造活動周論文集 (pp.41-46).

[11]吳國華 &丁文江. (2006). 鎂合金研究與應用現狀及展望. (eds.) 第八屆21省（市、自治區）4市鑄造學術年會論文集 (pp.135).

[12]吳國華, 樊昱 & 翟春泉. (2006). 鎂合金表面腐蝕膜的研究現狀與展望. (eds.) 第八屆21省（市、自治區）4市鑄造學術年會論文集 (pp.231-233).

[13]吳國華, 翟春泉, 曾小勤, 丁文江 & 朱燕萍. (2003). AZ91鎂合金廢舊料凈化技術研究. (eds.) 第三屆有色合金及特種鑄造國際會議論文集 (pp.116-123).

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[20]Fan, Yu; Wu, Guohua; Zhai, Chunquan.Effect of strontium on mechanical properties and corrosion resistance of AZ91D.Beijing International Materials Week, 2006-06-25 to 2006-06-30. 

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[22]Wu, Guo Hua; Kang, Seung Hun; You, Bong Sun; Yim, Chang Dong; Su, Jang Rang.Effects of non-flux purification on the microstructure and mechanical properties of AZ31+xCa mg alloy.Beijing International Materials Week, 2006-06-25 to 2006-06-30. 

[23]Gao, HT; Wu, GH; Fan, Y; Ding, WJ; Zhu, YP.Effects of purification fluxes containing boride on AZ91 alloy.International Conference on Magnesium - Science, Technology and Applications, 2004-09-20 to 2004-09-24. 

[24]Fan, Y; Wu, GH; Gao, HT; Zhai, CQ.The effect of RE and Ca on corrosion resistance of AZ91.International Conference on Magnesium - Science, Technology and Applications, 2004-09-20 to 2004-09-24. 

[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. 

所獲榮譽：

1. 2023年，當選俄羅斯工程院外籍院士。

2. 2023年，被評為國務院政府特殊津貼專家。

3. 2019年，上海市領軍人才。

4. 2008年，上海市優秀學科帶頭人（A類）。

5. 2006年，上海交大專利工作先進個人。

6. 2005年，上海交大專利工作先進個人。

7. 2004年，上海交大專利工作先進個人。

所獲獎勵： 

1. 2021年，高強耐熱鑄造稀土鎂合金及其在航空航天等領域應用技術開發，獲江蘇省科學技術二等獎。

2. 2020年，高性能鎂稀土合金材料及其關鍵技術研發與應用，國家技術發明一等獎。

3. 2020年，首屆國際鎂科學技術創新研究與應用獎（International Magnesium Science & Technology Award）。

4. 2017年，“高性能鎂稀土合金及其制品研制”，國防技術發明一等獎。

5. 2013年， “高強耐熱鎂合金材料及其在航天航空領域應用技術開發”，上海市技術發明一等獎。

6. 2010年，“高強度鎂稀土合金的研制”，教育部技術發明獎二等獎。

7. 2010年，“控形控性一體化高強韌鎂稀土合金及其應用技術開發”，上海市技術發明一等獎。

8. 2009年， “鎂稀土類合金精煉熔劑及其生產方法”，教育部優秀科研成果專利獎二等獎。

9. 2007年， “新型高性能耐熱鎂合金研制及其在汽車上的應用”，上海市技術發明一等獎。

10. 2006年，“高強度鎂合金及其在國防工業中的應用研究”，國防科學技術二等獎。

11. 2003年，“阻燃鎂合金及其應用關鍵技術研究”，國家科技進步二等獎。

12. 2005年， “《材料加工原理》課程改革與探索”，上海市教學成果一等獎。

13. 2015年，構建“材料工程”全日制專業學位研究生培養新體系，上海交通大學優秀教學成果特等獎與校長獎。

14. 2021年，“中國有色金屬學報（中、英文版）”，創刊30周年突出貢獻獎。

鑄造雜志報道：
 

吳國華（ 1964-） ， 男， 江西宜春高安人， 博士， 上海交通大學材料學院特聘教授、 博士生導師、 二級教授。 國家基礎加強重點計劃首席科學家， 輕合金精密成型國家工程研究中心副主任， 上海航天先進材料及應用 技術聯合實驗室主任。 上海市領軍人才， 上海市優秀學科帶頭人， 韓國機械與材料研究院高級訪問學者。 主要研究方向： 高性能鎂合金、 鋁鋰合金材料開發， 液態精密成形， 半固態成形， 材料能量場制備。 科研工作重點是圍繞國家戰略需求， 聚焦于航空航天裝備輕量化研究。 已主持國 家863計劃、 前沿創新特區、 國家973計劃 課題、 國家基礎加強重點計劃、 航空航天重大專項、 發改委新材料示范工程、 科技支撐計劃、 國家重點研發計劃課題、 自 然科學基金、 國家博士點基金、 總裝預研、 國防科工局軍品配套、 上海航天基金等科研項目 70余項。 科研成果在多 個國家重大航天與航空專項中獲得應用 ， 獲國家技術發明一等獎及其他國家級省部級科技獎勵10項， 獲首屆國際鎂科學技術創新研究與應用 獎。在Acta Materialia等國內外重要刊物上發表學術論文300余篇， 已授權國家發明專利70余項。 主要兼職： 中國機械工程學會鑄造分會副理事長， 中國鎂合金材料與應用 技術專業委員 會副理事長， 中國有色合金技術委員會副主任委員， 《鑄造》 雜志編委會副主任等。

2020年本刊推出客座主編專欄， 特邀行業內的科研領軍人才為本刊組稿， 旨在為行業傳遞最新科研成果， 打造行業精深資訊。 吳國華教授于2021年第1期作為客座主編為本刊組稿“鎂合金專題” ， 該專題文章在中國知網等數據庫下載和引用量較高，在行業有較大影響。 2021年11月3日， 中共中央、 國務院在北京隆重舉行2020年度國家科學技術獎勵大會， 表彰為我國科技事業發展和現代化建設做出突出貢獻的科技工作者。 此次頒發的國家技術發明獎一等獎共3項， 吳國華教授喜獲國家技術發明獎一等獎。 吳國華教授團隊歷經二十余載， 取得了一系列研究突破， 開發新型高強度耐熱鎂稀土合金， 解決了大型復雜鎂合金構件控形控性難題， 開發出多種航空航天關鍵部件， 并實現了批量穩定制造， 保障了國家重點型號的成功研制與交付，滿足了國家重大戰略需求， 得到相關部門的高度評價。 為此，本刊記者專程前往上海交大拜訪了我國鎂合金領域專家吳國華教授， 就新一代鎂稀土合金關鍵部件研發、 我國鎂合金鑄造現狀及鑄造行業發展等一些問題與吳教授進行了深入交流。

《鑄造》： 再次祝賀您和您的團隊榮獲國家技術發明獎一等獎， 這個獎的分量很重的。

吳國華： 謝謝！ 這個獎主要是獎勵我們上海交通大學材料學院輕合金精密成型國家工程研究中心團隊在新型高性能鎂稀土合金材料研究和控形控性技術開發方面取得的重大成績， 成果在國家重大裝備關鍵部件上實現了批量化應用。 丁文江院士為項目第一完成人， 我是第二完成人。 我們輕合金精密成型國家工程研究中心的科研團隊， 在中心主任丁文江院士的領導下， 為項目的順利實施做出了重大貢獻。

眾所周知， 材料輕量化對航天航空類裝備具有重要戰略意義。 鎂合金是實際應用中最輕的金屬結構材料， 可有效提高裝備服役技術指標。 然而長期以來，因強度低、 耐熱性差、 易腐蝕、 成形工藝落后等核心技術瓶頸， 鎂合金不能滿足現代新型高性能裝備的使役性能要求。 針對以上難題與應用技術瓶頸， 該項目在國家多個重點研發計劃的支持下， 經過20余年努力， 開展鎂-稀土（ 尤其是重稀土） 新型合金的強韌化、 耐熱機制研究與成分設計， 發明了中國特色新一代高性能鎂稀土合金材料； 在此基礎上， 圍繞該合金的成形關鍵環節（ 純凈化、 細晶化與組織調控、 精密成形、 腐蝕與防護） 進行一系列技術創新， 并率先構筑了新型合金材料的結構設計方法， 實現了鎂合金從非承力結構件至主承力結構件應用的跨越， 在我國新一代“大國重器” 研制中發揮了重大作用。 大力推動了該材料在航天航空等領域的應用。

這個獎對于上海交大來說， 體現了我校始終堅持與國家發展和民族復興同向同行， 始終堅持瞄準國際學科發展前沿與國家重大需求， 反映了我校在培育國家戰略科技力量、 強化學科高峰和國際一流學科建設步伐上所取得的重大突破； 對于我們團隊來說， 這個獎項標志著輕合金中心團隊的科技創新能力持續增強、 綜合實力不斷提升， 并在關鍵技術創新、 技術轉移和科技成果轉化方面已經形成了我們的獨特優勢；對我個人來講， 這份獎項既是對我20余載堅守的鼓舞和認可， 更象征著一份沉甸甸的責任和使命， 它讓我更有勇氣、 有信心在鎂合金領域繼續披荊斬棘， 用鎂合金為航空航天裝備輕量化事業添磚加瓦。

《鑄造》： 這個項目 ，您和團隊用了十幾年時間研發， 一定經歷了很多曲折，付出了很多努力，請您為我們分享一下研發的經歷。

吳國華： 接觸到這個項目純屬是機緣巧合。2011年4月，某航天重大專項的總指揮和總設計師蒞臨交大與其他研究團隊洽談合作事項，校方讓我也向來賓簡要匯報輕合金中心在鎂合金方面的研究進展。但由于座談會的主題并非鎂合金，因此給我匯報的時間僅五分鐘。講者無心 聽者有意。總指揮聽完匯報后找到我，他說：“我們有個關鍵部件，你能用鎂合金來做嗎，你可以先詳細看看圖紙。 ”看了圖紙后，我當時也不知道能不能研制出來，但覺得可以試一試，就冒險答應了。我這個人有個特點，要么不答應，一旦答吳國華獲國家技術發明獎一等獎應了的事情，就會全力以赴想方設法做好。

在前期的項目研討會上，很多本領域的同行都勸我放棄，認為無論是從該構件服役性能指標要求的角度，還是從鑄造成形的角度，采用鎂合金來做如此大型復雜的高性能部件均無任何可行性，但我還是堅持要盡力試一試。在之后的研制過程中，才發現項目難度完全超乎我的想象。每一個環節都很痛苦，處處都是難關，處處是瓶頸，導致進展極不順利。隨著時間的一天天過去，因看不到成功的希望，裝備設計部門的領導與總師們極為焦慮，但我是個內心強烈充滿家國情懷的人， 非常渴望能為國家做點實在的貢獻。在項目 進度檢查會議上，我對他們說“我就是少活10年，也要把這個部件研制出 來”。繼續反復開展試驗，探索不同的技術方案， 整個過程確實是極其艱辛與痛苦的。因研制進展很不順利，團隊一些成員也失去了信心，甚至有時我提出一個改進方案后，團隊有些人不接受，那我就只能從多個分析角度反復去說服團隊成員。我曾對他們說，如果這個方案沒有效果，所有的責任我來負。正是這種堅持，使得研制工作不斷取得進展。

在整個部件的研制過程中，材料研發、大熔量制備、 鑄造成形工藝攻關等試驗的工作強度是非常大的。 在研制的關鍵時期， 我每天從早到晚在現場把控每一個環節與細節， 解決研制過程中出現的新問題。例如， 一般情況下， 我們的工作流程是鑄件前一天下午澆注完畢， 待到第二天上午才開箱。但是我發現開發的這個新型鎂稀土合金材料，第二天開箱后鑄件組織中看不到析出相， 我分析判斷是澆注后鑄型長時間處于高溫狀態造成的， 經過對鑄型溫度場的測試與分析， 我要求澆注后三個半小時開箱， 也就是下午5點左右澆注完畢后， 當晚必須開箱。 但這與工廠正常的排班時間發生沖突，我堅持要求廠方必須克服一切困難協調解決工人的排班問題。 按照我要求的澆注完畢三個半小時開箱后， 鑄件組織的確與第二天才開箱的組織完全不同， 我們想要的二次相出現了。

通過反復的試驗與大量的技術攻關，我們終于攻克了鑄件熱裂、變形、成分偏析、縮孔縮松、組織與性能不均勻等一系列難題，成功研制了滿足應用需求的合格產品。 整個項目從材料研發、工藝試制到成功生產，正因為有這種堅持， 才最終將這個輕質高強耐熱關鍵部件研制出來。從最初的材料研發到部件獲得應用，前前后后一共用了十多年的時間，說這是十年磨一劍，真的是一點不假。

這個產品研制的整套工藝技術及裝備都是我們自主設計開發的，包括低壓鑄造機、熱處理爐等。比如用傳統的鋁合金熱處理爐對我們的產品進行熱處理時，保護氣體會對熱處理爐產生腐蝕，我們就針對鎂合金的特點提出一些改進方案，然后與設備廠家合作特制出所需要的專用設備。

那段日 子真是太難熬了， 研發過程中處處都是瓶頸問題， 我甚至好幾次都累倒了。 比如剛開始鑄件不成形，壓根做不出一個完整的件，反復進行工藝摸索， 當時我們試驗了60多件， 我從早到晚都在現場。好不容易鑄造成形了，又相繼出現鑄件縮孔縮松、開裂、變形、尺寸不合格、 偏析、 伸長率低等一系列問題， 感覺到處都是問題。 短時間內找不到全方位有效的對策，既苦惱又焦急，只能全力以赴。還記得當時由于我晚上要陪著兩個工人師傅開箱，確保開箱位置正確， 避免鑄件因開箱造成損傷， 連當時的輕合金中心春節聚會我都放棄參加了。 那段時間我的體力和精力都消耗很大，還面臨著巨大的精神壓力， 白天在現場全程參與試驗，晚上還要一頭扎進辦公室分析總結， 重新制定第二天的優化方案。這種工作狀態并不是一天兩天，而是持續了相當長的一段時間。后來我整個人的身體根本就扛不住了， 病倒了好幾次，嚴重時人躺在床上不能動彈， 當時我愛人以為我不行了 ，嚇得直哭。那段時期的 研發， 有痛苦，有勞累，更有一步步接近成功的喜悅和希望， 實在令人難以忘懷。

在這個項目的研發過程中，我們針對鎂合金易氧化燃燒、夾雜難以去除、稀土元素成分因損耗而難以控制的難點，發明了集熔體保護、凈化、細化于一體的鎂稀土合金復合處理新方法與裝備， 大幅度提升了鎂熔體純凈度， 并有效降低了稀土燒損率， 攻克了深度純凈化及稀土損耗有效控制的關鍵難題。在細晶化與凝固組織調控方面，發明了鋯復合細化劑與細化方法，開發了鎂合金在線成分檢測與凝固組織控制的方法及裝置，有效調控了鎂合金熔體的預結晶組織與結構，實現鑄態組織微細化和均質化。

苦盡甘來， 最讓我欣慰的是， 新一代高強耐熱鎂稀土合金材料和鑄件終于研制成功，為我國的航天航空事業做出了積極貢獻。研制成功后，某重大專項的總指揮特地親自從北京趕到上海， 專程來交大給我們送感謝信并對我們團隊表示了誠摯的感謝， 之后旋即趕到機場返回了北京。

《鑄造》：真為您的成功感到欣慰，也由衷地敬佩您的智慧、執著和砥礪前行的精神。我們知道， 稀土鎂合金材料制備難度是很大的，您在研發中一定積累了一些經驗，請您分享一下鎂合金熔煉、熔體處理及強化方面的經驗。

吳國華：在試驗和開發過程中，我們用過不同的爐子熔煉鎂合金，對于小噸位的爐子一般通保護氣體，比如二氧化碳和六氟化硫的混合氣體；對于大噸位的熔煉爐，我們用自己開發的覆蓋劑，效果很好。一方面覆蓋劑要求在鎂合金熔體表面快速鋪展并隔離空氣，還要保證它能夠盡快結殼，因為結殼以后就不容易下沉，對熔體表面形成更好的保護。

目前，在國內鑄造領域有一個重要的問題被大家忽視了，就是原材料的質量問題。我在很多場合呼吁過這件事情。 舉個例子，做高性能鎂合金需要采購稀土等原材料，但加進去的不是純稀土，需要加鎂稀土中間合金。 盡管做中間合金的廠家很多，但質量大都良莠不齊。采用低質量的稀土中間合金制備的鎂合金中會形成大量夾雜，還會造成鎂合金組織性能不均勻。再如，我們國內做的鎂鋯合金質量也比國外的差得很遠。如果鎂稀土中間合金原材料這一關得不到解決，想做出高質量的產品 難度是很大的。

我從事鎂合金材料研究及應用二十余年了， 我本人就非常重視前端的基礎研究。我會親自去采購原材料， 再進行大量的前期基礎研究。 比如鎂合金的熔體處理就是鎂合金構件成形的首要問題。 第一是熔體凈化問題， 鎂合金的凈化難度遠遠高于鋁合金， 因為夾雜物很難從熔體中分離；為了達到相關要求，我們自己開發了鎂合金精煉劑，想辦法把夾雜物裹起來并快速沉降， 除雜效果非常理想。當時由我們開發的精煉劑和精煉方法還獲得了教育部的專利獎。第二點就是鎂合金的晶粒細化問題，要想有效細化鎂合金，從機制上來說，一個是要提供足夠多的形核核心，讓它在提供的晶核上成長，再一個就是抑制已形核的枝晶長大。對于鎂稀土合金而言，最有效的晶粒細化劑就是鋯， 因為鋯的晶格常數與鎂的晶格常數接近，但采用什么方式和工藝往鎂熔體中加鋯卻很講究。 我采用鋯和其他元素復合的方法把它加進去。

再就是關于稀土損耗的問題， 因為稀土化學性質活潑，一旦發生了氧化燒損就會變成渣而降低鎂熔體的純凈度； 此外，稀土發生氧化反應后就被損耗了，鎂合金的成分就變了，產品的性能就不穩定，而鑄件產品最核心的一個要求就是構件性能必須穩定。為了在制備稀土鎂合金的過程中減少稀土損耗，我們采用了一種獨特的技術，那就是在精煉處理時加入其他附加物，如稀土氯化物，讓氯化物與鎂反應置換出 稀土，并從熱力學的角度阻止稀土與氧反應，這樣既能抑制稀土氧化成渣，又能降低稀土的損耗，才能制備出理想的稀土鎂合金。

《鑄造》：您還曾獲得“國際鎂科學技術創新研究與應用獎” ， 請您談談這個獎項的具體情況。

吳國華 ：國際鎂科學技術獎（ InternationalMagnesium Science & Technology Award） ， 該獎由國際鎂協（ International Magnesium Society） 與JMA雜志（ Journal of Magnesium and Alloys） 創立。 授予國際上在鎂或鎂合金研究與產業化方面做出了重大創新貢獻的人或團體， 由國際上鎂及鎂合金領域著名同行投票產生， 在國際鎂及鎂合金領域具有很大影響力與公信力。 我于2020年獲得了首屆國際鎂科學技術創新研究與應用獎。

評獎的過程是這樣的， 首先是通過JMA雜志來篩選一批候選人。 期刊的優勢就是在學術動態方面很敏感， 它先檢索出鎂合金領域引用較高， 且在行業內具有一定引領作用的作者， 然后將這些作者名單發給全世界在鎂合金領域影響力比較大的專家進行第二輪投票， 最后由評獎委員會進行投票選出最終的獲獎人。評審委員會是由國際上鎂合金領域的知名專家組成，因此評審的公信力、 公正性很強。

我能獲得這個獎項是因為我一直以來都從事鎂合金材料及應用方面的研究， 部分研究成果創新性較強、 在國際上領先， 且研發的部分材料得到了很好的應用， 相關學術與應用研究成果獲得國內外同行專家的認可而獲獎。

《鑄造》：我國在鎂合金研究及應用 方面在國際上處于什么水平？

吳國華：在鎂合金研究領域， 中國在某些方面是處于國際領先水平的，但總體上和歐美發達國家還是有差距的。 客觀來講，中國在新型鎂合金材料開發方面走在世界前列，尤其是在高強耐熱鎂稀土合金材料開發方面有獨特的優勢。由于輕稀土鎂合金無法滿足某些部件的性能要求，因此國內所開發的高強耐熱鎂合金大都是通過往鎂合金中加入重稀土合金元素制備而成，比如釓、釔等，而中國在重稀土資源方面正好占有一定優勢。 在成形技術方面，如鑄造技術，中國跟世界先進水平還有差距。美國制造的大型復雜鎂合金發動機機匣鑄件組織性能很穩定，缺陷很少，而我們目前還達不到他們的水平。此外，他們生產的鎂合金鑄件內部和外觀質量都非常好， 即使是采用傳統的鎂合金牌號， 我們的鑄造成形技術水平與歐美發達國家還是有較大差距。另外，我們在鎂合金熔煉爐等一系列的設備上都與國外存在差距， 還有很長的路要走。

大家常說鑄造有四套馬車，分別是合金材料、造型材料、設備和工藝。關于合金材料，我們在高強耐熱鎂合金材料方面是領先的，但在鎂合金造型材料方面還有欠缺， 沒有專門用于鎂合金的鑄造材料，如粘結劑、涂料等。在鑄造專用的鎂合金設備及工藝技術方面， 我們同國外相比還有一定差距。目前我們仍有較多重要部件還在進口，民用的可能還可以買進來，但是高端裝備和涉及國家安全的重要裝備部件我們只能自主研發，例如國外生產的鎂合金機匣質量穩定，但我們并不清楚國外的工藝流程，因此我們要做的工作還有很多，任重而道遠啊。尤其是對于現在的青年學者，一定要加強自主創新的意識，要有自主可控的技術， 才不會受制于人。

《鑄造》：目前鎂合金成形工藝都有哪些？在哪些領域應用比較多？

吳國華 我國鎂產業的發展前景十分廣闊，我國原鎂產量連續十幾年世界第一，2021年原鎂產量約90萬噸， 且我國鎂產量與應用逐年提升。鎂合金主要的成形工藝還是壓鑄，應用最多的是汽車行業和3C電子產品行業。 但壓鑄件的結構設計不能太復雜，而且一般不能進行熱處理強化。而應用于航空航天領域的往往是結構復雜、 尺寸較大、 性能要求很高的部件，所以航空航天領域一般不用壓鑄而大多采用砂鑄工藝來成形鎂合金部件。 鎂合金砂鑄工藝又分為重力鑄造、低壓鑄造、 差壓鑄造等。目前，性能較好的鎂合金砂鑄件往往是采用低壓和差壓砂鑄成形的。我們現在也在開發鎂合金熔模精密鑄造，其優點是精度高，缺點是組織性能還有待提高。 另外，擠壓鑄造、半固態鑄造等也是鎂合金常用的鑄造成形方法，半固態鑄造的鎂合金因可以進行熱處理強化， 因而其性能較壓鑄鎂合金有所提高。

《鑄造》：未來鎂合金的應用前景如何？

吳國華：我對未來鎂合金的應用前景是充滿信心的。我認為在未來鎂合金的應用會有爆發性的增長，因為鎂合金是目前實際應用中最輕的金屬結構材料，它符合當前“雙碳”目標對裝備輕量化的迫切需求。尤其是在目前大力發展的新能源汽車方面， 采用鎂合金可以用于生產輪轂、覆蓋件、 外殼、 發動機等部件， 能夠有效降低汽車自重， 提高新能源汽車的續航能力。 盡管鎂的耐腐蝕性較差， 但通過合適的表面處理手段， 其仍然會得到廣泛的應用， 如在3C、 運動器械、 醫療、 軌道交通、 航空航天等領域。 另外從資源角度來講， 我國鎂資源豐富， 鎂資源儲量、 產量、 出口量均為世界第一。 可見， 現在制約鎂合金發展的根本因素已經不在材料本身了， 問題應該在配套的工藝技術和裝備上， 主要是成形技術及設備的研發， 以及如何提高鑄件的性能穩定性和產品合格率。 鎂合金推廣應用的另一個問題， 就是鎂合金部件的設計問題，由于鎂合金的基礎數據庫還不太完善， 在一些參數設計上還缺乏足夠的數據支撐， 而國外在這方面卻有很長時間的經驗積累。

《鑄造》 ：鎂合金成形工藝技術有很多，您長期只堅持鎂合金鑄造工藝技術研究，一定是對鑄造有很 深的感情， 您是如何與 鑄造結緣的？ 能談一下您的成長和學習經歷嗎？

吳國華：我小時候是在江西的鄉下長大的，家里孩子多，共有7個小孩，我是老三，上面有兩個姐姐，下面有三個妹妹，最小的是弟弟。在農村由于缺乏勞力，家里非常窮，沒有糧食，經常一天只能吃兩頓飯，而且是限量的。雖然家里很窮，但我母親對我的要求極其嚴厲。我父親是物理專業的老牌大學生， 他經常會跟我聊一些物理方面的知識和實驗，還親手教我做過滅蟲燈，因而我從小就接觸到了一些實驗科學方面的知識，相應的動手能力也自然而然地得到了一些鍛煉。我從小就比較淘氣，經常會去做一些冒險的事情， 比如把家里的收音機、 鬧鐘等小機械產品貿然拆開，然后再設法把它們重新裝上，可能小時候的這種經歷在一定程度上也提升了我的膽量和冒險精神。

上大學報考專業志愿時，我根本不知道鑄造這個專業具體是做什么的，只是因為當時看到招生簡章上別的專業只招1個或2個人，而鑄造專業招3個人，我覺得錄取的可能性更大一點，為了能夠盡早進入大學，讓自己吃飽飯，因此填報了鑄造專業，這樣便與鑄造結下了不解之緣。當時農村的生活條件是非常艱苦的，我每天早早起來就得下地去干活，總想著能夠早點脫離開農村、考上大學。 沒想到后來學了鑄造，愛上了這一行， 這一干就是30多年。不敢說取得了多大的成就， 但我一直是在兢兢業業地做。

2000年8月，我從華中科技大學博士畢業，之后便加入到由丁文江院士任主任的上海交通大學輕合金精密成型國家工程研究中心從事博士后研究，我的合作導師便是丁文江院士。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鎂合金熔體深度純凈化與鑄造成型，在丁文江院士的指導下， 由此開始了漫長的鑄造鎂合金研究之旅。

《鑄造》：請您談談您在材料研究和鑄造應用這方面的感受？在開發和實驗的思路上有哪些獨到之處？

吳國華：一分耕耘，一分收獲， 天上從來不會掉餡餅， 搞材料科研要能吃得苦中苦， 有鉆研的韌勁。想要作出成績， 就必須拿出甘坐十年冷板凳的勇氣和決心。 我從來沒有節假日 ， 筆記本電腦也總是隨身攜帶，這樣方便能夠隨時辦公，甚至有時大年初一我也會去辦公室工作。平時有一些項目 邀請我去參加評審， 或者是讓我去作報告，我大都婉拒了， 因為我的確沒時間，我絕大部分時間都撲在了科研工作上。對于研究開發，我認為在項目 開始之前要廣泛搜集大量相關信息并反復研討論證， 這樣才能確定一個可行的方案。方案的總體思路要明晰，如總體方案需要分成哪幾個部分，哪些部分可能相互制約， 相互制約的部分一定要討論它們交互作用的問題。走一步算一步是肯定不行的，一定要從全局來把控和考慮問題。另外，在研究開發的過程中除了要有科學思維，還要有工程思維。 我常對學生講，科學思維和工程思維是不太一樣的思維方式，工程思維是統籌規劃、全局把握的綜合思維方式，而科學思維是一種更強調科研邏輯的思維方式。例如我所指導的研究生選題務必要堅持需求導向和問題導向，選題必須瞄準國家在材料領域的重大迫切應用需求，其研究結果也都必須經得起工程考核和驗證。

另外，想把鑄造干好一定要有廣闊的知識面。我雖然從事的是鑄造行業，但是我參加工作之后把熱處理專業、機械制造專業、冶金專業等專業的核心課程均自修了。尤其在青年教師時期，我經常去其他專業旁聽專業課程，坐在這些專業課教室后面默默學習。沒有這些扎實的理論基礎，很多項目根本無法順利完成。我也是常常這樣勉勵我的學生，皇天不負有心人，不可能有無緣無故的成功，也不會有無緣無故的失敗。

《鑄造》 ：您是中國機械工程學會鑄造分會副理事長，您對學會的工作有哪些建議？

吳國華：我覺得學會的工作還是需要圍繞著學會宗旨來開展。例如加大對行業的深度調研并制定行業發展規劃， 加速鑄造行業的結構調整和技術產業升級，為行業的發展獻計獻策，厘清并協調解決行業發展中存在的問題， 完善行業規范并引領行業發展，推動現代鑄造產業集群建設。 我們鑄造行業還存在很多亟待解決的問題， 包括整體技術水平還有待提高、人才培養缺乏、產學研用結合不夠緊密等問題。就目前的發展態勢來看，高校對鑄造專業人才的培養在不斷弱化，很多年輕學子也不愿意從事鑄造行業，那么就需要學會對此進行深入思考，從哪些方面入手能夠承擔起人才培養的重任，避免鑄造行業人才出現斷層。另外，學會還應加強在產學研用中的紐帶作用，探尋合適的切入點促進鑄造產學研用的深度融合，通過整合行業優勢資源提升企業競爭優勢， 洞悉鑄造產業發展新趨勢。通過以點帶面再全面鋪開，我認為學會在這些方面能夠大有可為。

結束語

此次專訪給我們的感觸很多， 吳國華教授為人低調， 刻苦鉆研、 堅忍不拔是他對待科研工作的最真實的寫照。 古今中外， 但凡能取得驕人成績的人， 都具有淡泊名利的特質， 誰能想到吳教授開的車會是10多年的老款別克凱越轎車， 但是他的車坐過院士、 型號總設計師等重量級人物。 吳國華教授的時間和精力都集中在他的科研項目 上， 他關注的是相關領域的研究進展， 他在意的是科研問題如何解決。

搞科研就是對未知事物的探索，需要有闖勁，有韌勁，還要有敢于冒險的勇氣和決心，吳教授就是這樣的人， 樸素的穿著， 忙碌的身影，是吳老師在交大校園里的日常，他的日 程里沒有節假日，沒有休息日，他能耐得住寂寞，不懼壓力，具有不達目的不罷休的精神，著實另人欽佩!

沒有誰的幸運會憑空而來，只有當你足夠努力,你才會足夠幸運，就像交大的吳國華教授！世界不會辜負他的每一份努力和堅持！

科學中國人報道：

把潛力股做成績優股

——上海交通大學吳國華團隊的鎂合金之旅

在世界鎂合金研究領域，上海交通大學丁文江院士領導的輕合金精密成型國家工程研究中心（以下簡稱“輕合金中心”）是一個金字招牌，該研究中心發表的論文總數、發明專利擁有數、應用部件開發數及開發能力均位居世界前列。

2014年4月，喜訊再次傳來，輕合金中心完成的“高強耐熱鎂合金材料及其在航天航空領域應用技術開發”項目榮獲2013年度上海市技術發明獎一等獎。這一次，項目的第一完成人是輕合金中心副主任吳國華教授。 

鎂合金是潛力股 

說起鎂合金的年齡，追溯到它的研究和應用上，也有一百多年的歷史了。尤其是二戰期間，鎂合金在戰斗機上煥發了生命力。為什么軍方當時會鐘情于鎂合金？最大的好處就是減重，因為輕量化可以大幅度提高武器裝備的戰技性能。那場戰爭，成了鎂合金發展的一個小高潮。人們積攢下大量有關鎂的生產與設計方面的知識。二戰結束后，鎂合金也開始涉足民用工業，但收效不大。這與鎂合金的局限性有關。從工藝上來看，鎂合金的研發嚴重滯后，不能適應不同應用場合的要求。

“鎂合金材料選擇范圍小、強度低、耐熱性差、凈化困難、成型性能差、工藝與裝備落后等缺點，嚴重阻礙了航天航空裝備的輕量化進程和飛行指標的提高。”吳國華介紹說。

與這個骨感的現實相比，鎂合金其實是一種理想的輕合金材料，從不畏懼與其它金屬比性能。論密度，鎂只有鋁的2/3，鋼的1/4；提比強度與比剛度，鎂合金的比強度在常用金屬結構材料中名列第二位，僅次于鈦合金；而比剛度則排第一位。說減震，鎂的阻尼性絕對優于鑄鐵。它的可屏蔽電磁頻率范圍較廣，切削力只有鋁合金和軟鋼的1/2。從資源儲量上來說，當前世界，鐵鐵、鋁資源已趨于貧化，使用年限不超過300年；而鎂的使用壽命卻長達1000年，還能夠可再生循環利用。難怪鎂合金的研發即使存在瓶頸，仍被材料專家譽為“21世紀最具開發和應用潛力的綠色工程材料”，成為先進材料技術領域的競爭熱點和重點。

鎂合金號稱最輕的金屬結構材料。如果說，二戰時的數據還不夠完善。那么，到現在，材料輕量化所帶來的經濟效益和性能改善調研就要完整的多了。商用飛機與汽車減輕相同重量帶來的燃油費用節省，前者是后者的近100倍；而戰斗機的燃油費用節省又是商用飛機的近10倍，更重要的是其機動性能改善可以極大地提高其戰斗力和生存能力，具有重要戰略意義。試驗研究表明，航天飛行器每減重1g，節約發射燃料4kg；飛機減重1磅的經濟效益：商用機為300美元，戰斗機為3000美元，航天器為30000美元。

“我們需要輕質高強耐熱的鎂合金。”吳國華十分確定這一點。我國航天航空與國防工業早已制定了明確的輕量化目標，如航空發動機推重比大于10，衛星結構質量降低5%左右，殲擊機結構重量系數從32%～34%降至27%～28%，戰略導彈彈頭單位側面積質量小于30kg/m2，戰術導彈結構質量減輕30%以上。而國外發達國家也非常重視高性能鎂合金的開發與應用，如美國B-36轟炸機就使用了8600kg鎂合金零件。

可以說，無論是國際還是國內，都將鎂合金視為輕合金材料中的潛力股。幾十年來，我國已經成為鎂合金的資源、生產和出口大國，但我國現有鎂合金材料及其技術體系基本上仍沿襲上世紀五六十年代前蘇聯的體系，真正的國字號極少。“我國同類型裝備幾乎均比國外超重10%以上。采用常規的主干材料，如鋁合金和鋼，已很難進一步減輕我國相關裝備的重量，而采用現有的鎂合金材料和加工工藝，可替代的鋁構件和鋼構件又非常有限。”認清了形勢之后，吳國華團隊決定走自給自足的路子。為此，國家航天重大專項、航空重大專項、“973”計劃、“863”計劃等課題均對吳國華團隊的系列研究投入了相當的支持。 

做中國的鎂合金 

決定要做這個項目后，吳國華開始梳理頭緒。根據調研結果，國外在軍用鎂合金方面仍然沿用上世紀開發的鎂合金如WE54、WE43等。如果我國也沿襲這個方向，只會落在人家后面。反復推敲之后，輕合金中心科研團隊選定了“稀土”，把鎂-稀土（尤其是重稀土）系新型合金的強化、耐熱機制研究與成分作為項目的核心，希望能就此研制出一種高強耐熱鎂合金材料。那么，到底要怎么得到這種新型鎂合金材料呢？就得圍繞其成型的關鍵環節——純凈化、細晶化與組織調控、精密成型，進行一系列的技術創新。

一個好的開始是成功的一半。定好基調后，整個團隊開始了有條不紊的工作。從2002年6月1日，一直到2011年2月28日，他們用近9年的時光完成了一項項原創性的成果。

輕合金中心以我國富有的Gd、Y、Sm、RE等稀土元素（尤其是重稀土元素）為基礎，在合金化的過程中，研究了Mg-Gd-Y系鎂稀土合金的顯微組織和精細結構，闡明了稀土鎂合金復合強韌化理論，確定了Mg-Gd-Y鎂合金時效析出序列，研制出了具有自主知識產權的Mg-Gd-Y高強耐熱鎂合金材料。這種高強耐熱鎂合金被他們命名為JDM2。其鑄造室溫抗拉強度大于400MPa、屈服強度大于350MPa、延伸率大于5%；300℃高溫抗拉強度大于265MPa、屈服強度大于210MPa、延伸率大于29%。

“在Mg-Gd-Y-Zr 鎂合金的稀土合金化及強化機制等方面有重要創新，所研制的鎂合金材料達到了國際領先水平。”2005年12月，教育部組織的鑒定會上為“高強耐蝕變形鎂合金的研制”做了這樣的結論。

一出手就解決了耐熱性差和強度低的問題，輕合金中心科研團隊并不認為值得沾沾自喜，相反，他們前面的路還有很長。

而后，針對鎂合金易氧化燃燒、夾雜難以去除、稀土元素成分難以控制的特點，他們提出了鎂熔體中夾雜物加速傳遞模型、揭示了鎂熔體中稀土元素動態損耗機制。吳國華更是“集高強耐熱Mg-Gd-Y鎂合金精煉熔劑、除鐵除硅熔劑、鎂熔體凈化裝置、鎂合金熔體保護裝置于一體的復合凈化系統”的主要發明人。“這套系統第一次實現了鎂液中氧化夾雜的高效去除和稀土元素的燒損率控制，解決了鎂稀土合金純凈化的世界性難題。”這一點，在2010年10月的鑒定會上得到了證實。那場鑒定會的專家組由我國著名有色金屬專家左鐵鏞院士等組成，認為吳國華團隊的成果可以“實現10μm以上夾渣夾雜的高效去除，稀土元素的燒損率低于5%”。而此前，稀土元素的損耗率高達30%。

在細晶化與凝固組織調控方面，輕合金中心科研團隊發明了鎂釓釔三元中間合金的制備方法與鎂合金熔煉的鋯復合餅細化劑。他們提出了電流與Zr聯用復合細化鎂合金凝固組織的方法，開發了鎂合金在線成分檢測與凝固組織控制的方法及裝置，有效調控了鎂合金熔體的預結晶組織與結構，實現了鑄態組織微細化和均質化。

輕合金中心另一項值得稱道的工作，便是針對鎂合金化學活性強、成型過程中易與鑄型材料發生化學反應甚至燃燒，以至鑄件表面質量差、精度低的應用瓶頸問題，發明了鎂合金金屬型鑄造涂料，創新了非占位式轉移涂料及涂層轉移制芯技術，開發了鎂合金砂型鑄造用樹脂自硬砂與樹脂砂砂型鑄造用阻燃劑，發明了鎂合金低壓鑄造坩堝的密封材料與鑄造升液管涂料，研制了鎂合金涂層轉移砂型精密低壓鑄造工藝。攻克了鎂合金鑄造充型過程中易氧化燃燒的難題，大幅度提高了鑄件的尺寸精度與表面質量。而這些研究也被認為是突破了大型復雜鎂合金鑄件的尺寸精度低、表面質量差的瓶頸。

這是世界上首次實現大型復雜高強耐熱鎂合金部件制造，整個研發過程都備受關注。到項目結題，吳國華團隊拿到了20余項發明專利，在高強耐熱稀土鎂合金材料、鎂熔體純凈化與細晶化、鎂合金精密成形技術、工藝裝備等應用技術方面形成了自主知識產權的技術群。

到現在，他們發表高水平學術論文20余篇，論文引用次數677次，2009年10月舉辦的亞洲鎂合金大會上，他們的相關成果論文還被評為優秀論文一等獎，引起了國際學術界的高度關注。

他們也實現了最初的理想——在技術上擺脫其他國家的影子，做真正的中國的鎂合金材料。 

有用是材料的靈魂 

上海交通大學輕合金精密成型國家工程研究中心成立于2000年3月。半年后，吳國華就來到了這所輕合金中心進行博士后研究。他，已經算得上是輕合金中心的“老人”了。

這位江西學者的路線圖其實很集中。1981年9月，他考入合肥工業大學，1985年7月獲學士學位。1988年7月，獲得東南大學碩士學位后，在合肥工業大學材料學院任職。之后的九年，他勤勤懇懇，從一個小小的助教，逐漸晉為副教授和教研室主任。

心懷夢想的人總是覺得視野不夠開闊，吳國華也一樣，在安穩靜好的日子里，他越來越覺得需要進一步充實才能邁得開步子。1997年暑假之后，他沒有像往常一樣返校，而是坐上了去武漢的列車。在那里，他將在華中科技大學開始新一輪的求學。三年的時光，不長也不短，吳國華卻發現鎂合金研究其實別有洞天。拿到博士學位后，他沒有急著去落實職稱上的名分，反而選擇了再次出發。這一回，他的目的地是上海交通大學輕合金中心。

輕合金中心并不是憑空冒出來的。它的前身是上海交通大學材料學院有色合金教研室和鑄造研究所。從上世紀50年代到80年代初，教研室打響的是“交大鋁”的牌子。鎂合金，已經是上世紀80年代初期之后的事了。從那時起，教研室逐步將研究重點從鋁合金轉移到鎂合金上，經過十多年的積累，才得到國家發改委和上海交通大學的點頭，在2000年初成立了這所國家級的工程研究中心。這也意味著，輕合金研究所將邁入一個新的時代，一個關于鎂合金的時代。吳國華此時加入，可謂正逢其時。

“材料就是有用的物質，有用是材料研究的靈魂，材料的研究如果不是瞄準應用，就不能算是在研究材料，所研究的具體問題，必須是來自于產業需求，再回到產業需求中去檢驗。”輕合金中心現任主任丁文江院士說。

輕合金中心的人都很認同這一點，他們向來以“發展鎂科技、實現產業化”作為研究目標，吳國華自然也不例外。“高強耐熱鎂合金材料及其在航天航空領域應用技術開發”系列項目開展之后，他瞄準的就是鎂合金材料在航天航空、國防軍工、軌道交通、汽車等軍民領域的應用前景都十分廣闊。

“上海交通大學研制成功了國家某重大專項的大型復雜高強耐熱鎂合金鑄件，該零件為型號的關鍵部件之一，材料力學性能尤其是高溫力學性能比現有鎂合金材料提高了近一倍，經考核驗證滿足該重大專項的技術要求，拓展了鎂合金材料在航天領域的應用，具有重大的社會效益，為國防工業的發展做出了顯著貢獻。”北京某航天研究所在用戶報告上認真地書寫道。

其實，類似的評價，吳國華團隊收到了很多，在他們利用該項目為航天航空、國防工業配套了十余種、幾百件/套關鍵部件之后，中國航空集團某研究所、上海某航天研究所等多家單位都為他們點了贊。

2009年8月，由總裝備部材料專家組組長才鴻年院士及清華大學柳百成院士等組成專家組對“面向未來xxxx的高性能鎂合金基礎研究”項目成果驗收，認為他們的成果“為武器裝備的輕量化、建立中國特色的軍用高性能鎂合金技術體系等方面提供了強有力的技術支撐。”

無獨有偶，有心人特意針對鎂合金應用做了檢索和查新，結果顯示：國內外沒有發現采用如該項目這樣高強耐熱鎂合金在航天航空、國防軍工裝備上的應用，他們是世界首創。

對于吳國華來說，國防應用并非他們的終點，好的東西應該與大家分享。在項目進展過程中，上海交通大學以技術轉讓、入股或合資的形式與多家企業合作，將相關技術推廣應用于汽車等民用領域。據不完全統計，從2010年至2012年，累計已實現新增產值13316萬元，新增利潤2633萬元，新增稅收1329萬元，新增節支總額1473萬元。

他們要讓鎂合金去適應不同場合，從小眾走向大眾，從中國走向世界。這是吳國華的追求，也是整個團隊的向往。他們有這個自信。

      來源：科學中國人  2015年第4期

 

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