（1）高纯镁制备示范装备研制及配套工艺：针对现有冶炼和提纯工艺难以低成本批量化制备纯度高、质量稳定、杂质含量可控的高纯镁，研发了基于“含杂气化，梯度冷凝，吸附过滤，净密结晶”的金属镁纯化技术，实现高效率、低成本的超高纯镁批量化生产。现已能稳定产出公斤级4N级及以上纯度的高纯镁，正在进行技术成果转化和应用，目标是建成万吨3N5A示范生产线；千吨4N示范生产线；百吨4N5 示范生产线；10吨5N示范生产线。

（2）新型镁还原装备的研发和应用：研发惰性气体载流法炼镁技术，其特征在于自动上料系统将原料连续加入还原罐，同时鼓入循环使用的高温惰性气体，实现内外联合加热、料球快速升温和高效反应，并通过惰性气体吹气实现常压下镁蒸气顺利逸出，排出的混合气体经降温、提纯和结晶后得到高品质原镁；分离出来的惰性气体全部循环利用；还原渣经自动排渣和余热回收后全部综合利用。该工艺最终目的是实现机械化、自动化、规模化、绿色低碳、全封闭连续常压炼镁，根治皮江法还原工段的高能耗和高污染问题。

（1）镁基材料力学和物理性能的基础研究：镁的强度较低，塑性较差，严重制约了其广泛应用。镁的强塑性与其塑性变形机理密切相关。镁中最主要的塑性变形方式是形变孪晶和位错滑移。本团队采用先进的原位多场耦合测试及分析技术，深入研究了镁及镁合金的形变孪晶和位错滑移机理，为完善镁的塑性变形理论提供了重要实验数据。相关成果发表于《科学》等国际顶级期刊，荣获陕西省科学技术一等奖）、美国TMS学会镁技术最佳基础研究论文等奖项。

镁合金增材制造：针对镁合金可加工性较差、难以制造复杂形状零件的问题，本团队投入增材制造成型镁合金的研究中，采用电弧熔丝增材制造技术成型AZ系、ZM系镁合金，增材制造独特的层层堆积的方式，能够一体化成型复杂结构。同时增材制造镁合金在成型过程中由于快冷拥有更细小的内部组织，从而拥有更高的延伸率，目前电弧熔丝增材制造成型的镁合金极限抗拉强度超过200MPa，延伸率超过20%。此外，针对镁合金熔点低、蒸汽压高的特点，避免引入激光，电弧等大能量输入，开发基于半固态挤出成型的一套专门适用于镁合金增材制造的装备。

镁基材料的回收装备研制及配套工艺：研发金属混合液提炼镁基材料，达到回收再利用的目的。其特征在于把镁基材料连续加入到金属混合液罐内，原材料中固体金属杂质与金属溶液进行后生成的还原渣经自动排渣和余热回收后全部综合利用；分离出的高纯度镁蒸汽经降温、提纯和结晶后得到高品质原镁，还原渣经自动排渣和余热回收后全部综合利用。相较于工厂的传统提炼，该流程简化高效，绿色环保。