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金属与粉末冶金

2019-10-09

新材料产业 2019年7期
关键词:合金铝合金稀土

金属铜表面的抑菌性研究

回顾历史上铜在医疗保健中的应用,希腊士兵在打仗中受伤后,曾利用青铜剑刮除伤口血液,极少有切口感染发生。而在19世纪,在发现了细菌和疾病的发展之间的因果关系后,人们开始研究铜及其合金的抗菌性以及抑制微生物生长和卫生保健相关感染之间的联系。

英国伯明翰塞利纳橡树医院的研究人员在常接触表面应用抗菌铜,比较它与非铜表面抑菌性的差异。经过长达10周的持续性实验,每天拭抹2次消毒液,然后和医院的其他非铜表面进行比较。经过细菌培养后发现,铜制品上的细菌减少了83%。(中国有色金属报)

澳大利亚科学家首次观察天然铁电金属

澳大利亚新南威尔士大学的研究人员描述了对天然铁电金属的首次观察。该研究首次展示了具有双稳态和电可切换的自发极化态的天然金属,电可切换的自发极化态是铁电性的标志。

“我们发现在室温下天然金属性和铁电性共存在大块结晶二碲化钨(WTe2)中。通过对晶体结构,电子传输测量和理论考虑开展系统研究,证明了铁电状态在外置电偏压下可切换,并解释了WTe2中‘金属铁电性的机制。”此次发现的参与人员Pankaj解释道。“在室温下形成的具有金属性和铁电性的大块结晶形式范德瓦尔斯材料在新型纳米电子应用领域具有潜力。”

体型单晶WTe2属于一种称为过渡金属二硫化物(TMDCs)的材料,通过光谱电传输测量、导电原子力显微镜(c—AFM)探测,以确认其金属行为,并通过压电响应力显微镜(PFM)绘制极化图,检测由于施加的电场引起的晶格变形。(工业和信息化部电子第一研究所)

德国开发出新型造船用钢-铝激光焊接工艺

德国汉诺威激光中心(LZH)、弗劳恩霍夫结构耐久性与系统可靠性研究所(LBF)等机构共同开发出一种钢—铝激光焊接工艺,可快速灵活地制备不同厚度混合接头,从而替代昂贵且复杂的爆炸喷涂工艺。

金属焊接过程中产生的金属间化合物(金属间相)一旦过大将导致焊接部位脆化并加速断裂。为了将钢—铝合金之间的金属间化合物控制到最小,需保证激光束焊接过程可控。研究人员通过发射光谱与短相干干涉测量实现工艺控制,并通过激光束功率调节来主动控制焊接深度,从而保证焊缝质量,即使存在板材厚度跳跃也不受影响。在静态载荷下进行拉伸剪切试验,激光焊接接头的强度与爆炸喷涂工艺相当,激光焊接铝合金的屈服强度提高了52%。(中国兵器工业北方科技信息研究所)

3D打印抗中子辐照钢研究取得新进展

中国科学院合肥物质科学研究院核能安全技术研究所在3D打印中国抗中子辐照钢(简称“CLAM钢”)研究方面取得新进展。研究人员采用热等静压结合调质热处理方法,解决了3D打印材料中存在的微缺陷及各向异性问题,获得了高强韧性的3D打印CLAM钢。

CLAM钢是核能安全所团队牵头研发的具有自主知识产权的中国抗中子辐照钢,可用于聚变堆、聚变裂变混合堆和裂变铅基堆等先进核能系统。此前,核能安全所团队已利用选区激光熔化技术实现了CLAM钢聚变堆包层第一壁样件的3D打印。但由于3D打印具有层积成型的特点,成型后的材料存在力学性能各向异性以及较多微缺陷,强韧性是性能短板,可对材料的服役安全性产生严重影响。

为解决这一问题,研究人员采用热等静压(HIP)结合调质热处理方法对3D打印的CLAM钢进行处理。结果表明,在HIP的1150℃高温及150MPa高压作用下,实现了3D打印材料各向异性的消除,以及熔合不良等微缺陷的塑性变形弥合。同时,结合调质热处理获得了回火马氏体组织,实现了材料强度和韧性的良好匹配。研究结果为3D打印高性能部件提供了重要的材料支撑和技术保障。(中国科学院)

相变存储材料设计取得进展

西安交通大学金属材料强度国家重点实验室、材料科学与工程学院微纳中心张伟教授课题组联合中科院上海微系统与信息技术研究所、美国约翰霍普金斯大学科研人员设计了新型钪锑碲合金,将相变存储器的读写速度提升十余倍并达到亚纳秒级别。

据介绍,就如何调节钪锑碲的化学成分以达到器件最优性能的问题,研究人员针对钪锑碲合金的二元母体合金碲化钪与碲化锑进行了系统全面的分析。研究结果表明,2种母材在非晶态结构上有很大的相似性,其中非晶碲化锑提供了与钪锑碲晶体相更加接近的拓扑结构,而非晶碲化钪由于阴阳离子间更强的电荷转移能力,使体系中同极键的比例减少,形成大量结构规整且强度高的钪碲四元环。当大约10%的碲化钪与90%的碲化锑进行融合形成钪锑碲合金时,稳定的钪碲四元环可极大提升体系结晶效率,使得钪锑碲相变器件操作速度接近最优。

近十多年来,科学界与工业界一直致力于发展第3类存储器技术,以期在同一单元中实现数据的快速读写及稳定存储,应对数据存储与处理方面的巨大压力。基于硫族化物的相變存储器经过20多年的科研发展,已逐步实现工业化生产,并于近期投入市场。(中国化工报)

南昌大学成立稀土材料与制造工程研究中心

近日,南昌大学与龙南龙钇重稀土科技有限公司联合成立稀土轻量化材料与制造工程研究中心。

该中心围绕稀土轻量化材料的科学问题和技术难点进行研发,研究稀土对轻量化材料强度和塑性等性能提升的作用,研究稀土轻量化材料在汽车、高铁、大飞机中关键结构部件的制造工艺,对稀土轻量化材料的设计、生产工艺、组织、性能等方面进行系统深入研究,与市场需求紧密结合,解决实际生产过程中迫切需要解决的工程应用问题。(中国稀土行业协会)

中企摩洛哥铝轮毂生产基地正式投产

中国中信戴卡摩洛哥铝车轮生产基地投产仪式在摩洛哥举行,标志着北非地区首家中国品牌的铝合金车轮产品将从这里生产。

截至目前,这一项目已为当地创造约600个就业岗位,该基地铝车轮年产量可达近300万件。2019年5月25日,北非地区第一条中国品牌的成品铝合金车轮从这里生产下线。未来,安全、轻量、环保、高品质的中国品牌铝合金车轮产品将从这里源源不断地发往全球。(中央广电总台国际在线)

中铝萨帕40MN挤压机智能制造项目完成试车

中铝萨帕特种铝材(重庆)有限公司智能制造项目——40MN挤压机圆满完成负荷试车,标志着中铝萨帕高端铝合金材料生产能力得到进一步提升,也是其装备智能化升级的又一个阶段性里程碑。该项目充分借鉴了物联网、大数据等智能制造先进理念,利用中铝萨帕在宽幅薄壁中空型材的技术沉淀以及中国重型机械研究院在铝挤压装备设计、制造业多年的经验,与该公司现有120MN宽幅薄壁挤压生产线、超长双面摩擦搅拌焊接生产线和大型CNC机加工中心互联互通、优势互补,形成在高端铝合金型材应用市场强有力的竞争力。(中国有色金属报)

力拓开发新合金 可使车轮减重7%

力拓表示公司已开发出一种铝合金,可使车轮减重7%,同时将车轮强度提高15%~20%。公司将其称之为“Revolution—Al”,隶属于3xx系列高强度合金。

力拓对新产品秉承:外观上,增强视觉效果;性能上,提高车辆操纵性和机动性,减少二氧化碳排放量及轮胎磨损度,保证与现有铸造工艺无缝过渡。另外,与传统的A356.2合金相比,该合金还可延长使用时限。(中国有色金属报)

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