港大学者研发稀土替代品制镁合金 盼改善环境污染减低生产成本
撰文: 翁曼琛
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科学家一直研发重量更轻但更坚固的金属材料,以提升科技发展;例如采用更轻更坚固的镁合金用于生产飞机和汽车零件。港大工程学院机械工程系教授黄明欣及其团队,成功研究以其他金属取代开发成本高、造成环境污染的稀土,用于生产镁合金,并凭研究获颁“裘槎优秀科研者奖2022”。
现时镁合金广泛应用于日常生活,例如用作制造手提电脑外壳、单车车架、汽车车轮,以至飞机零件。黄明欣表示,研究发现目前的镁合金主要以稀土混合镁金属制成,不过开采稀土过程十分困难,令成本大增。而且提取稀土时也会释放许多有害化学物质,严重损害环境,因此研究以其他金属取代稀土来制造镁合金,减少生产所造成的污染。
其团队研究以金属溶解物作为稀土的替代品,并花了几个月时间反复试验,最后发现铋与钙及铋与锑两种代替品。他指出,以这两种代替品取代稀土后,其延展性及韧性仍维持合理的水平,而生产成本也能得以大幅下降,由每公斤18至118美元下降至每公斤5美元。
谈及研究的困难和挑战时,他表示由于实验仪器在研究过程中坏了,本身想派内地工程师 来维修仪器,但是因疫情的隔离令而放弃念头,最终外判给其他公司进行实验 ,令研发开支增加。另外,由于镁是一种危险金属,熔炼时亦要加倍小心。
他又认为,现时本港环保的学术研究做得不错,但未见能应用的产品,希望未来能将新研发的镁合金商业化推出市场。