美国北卡罗来纳州立大学研究团队利用蛋壳废料制备高强度镁合金的成果持续引发国际关注。

该研究通过摩擦搅拌挤出工艺将蛋壳中的钙直接引入镁基体，原位生成 Mg2Ca 强化相，显著提升镁合金硬度与抗压强度；论文发表后，德国科学媒体 scinexx 与韩国科技媒体 onepress 均10月4日相继报道。土耳其 Havadis Gazetesi 10月5日、阿拉伯语媒体 Turkey Breaking 10月5日等相继报道。凸显这一生物基低成本强化路线在全球材料领域的关注度。

在具体工艺中，研究团队将经细磨的蛋壳粉末与镁块混合，通过摩擦搅拌挤出制成镁合金棒材。蛋壳中约 95% 为碳酸钙，加工过程中摩擦热使其分解为氧化钙和新生态钙，后者进一步与镁反应，在合金内部原位生成 Mg2Ca 金属间化合物。最终所得镁合金硬度与抗压强度均显著提升，适用于电子、航空航天及生物医疗等对轻量化和高强度有严格要求的领域。

研究成果发表于2026年9月30日出版的《Journal of Magnesium and Alloys》（开放获取，DOI: 10.1016/j.jma.2026.102290），由美国海军研究办公室全球分部（Office of Naval Research Global）资助，合作单位包括太平洋西北国家实验室（Pacific Northwest National Laboratory）。

从工艺创新角度看，该方法的核心价值在于"以废代矿"：蛋壳作为常见的生物基废料，其碳酸钙成分可在加工过程中原位转化为合金增强相，既省去了单独制备增强相的工序，又以低成本生物废料替代了传统矿源钙，有效降低能耗与加工步骤，为镁合金强化开辟了一条低碳、经济的技术路径。

研究团队同时指出，该成果目前仍处于实验室验证阶段，后续尚需完成规模化放大与工业验证，方可进入实际应用。

从产业视角看，镁合金作为目前最轻的金属结构材料，强度不足始终是制约其规模化应用的核心瓶颈。蛋壳增强路线一旦实现工程化，有望在降低强化成本的同时，拓宽镁合金在高端轻量化领域的应用空间，也为生物基废料在先进材料制造中的高值化利用提供新范式。

来源：Particle News，2026年10月2日；scinexx，2026年10月4日；onepress，2026年10月4日；Havadis Gazetesi，10月5日； Turkey Breaking，10月5日。