金屬與粉末冶金

美科學家開發(fā)出利用細菌分離稀土新方法

美國哈佛大學的科學家們開發(fā)出了一種利用細菌來分離稀土元素的新方法，該方法將終結(jié)一直以來貼在稀土采礦中的“骯臟的商業(yè)”標簽，相關(guān)研究成果已于近日發(fā)表于《環(huán)境科學與技術(shù)快報》。

稀土元素的化學性質(zhì)相似，這些礦石通常與釷等放射性物質(zhì)伴生在一起，目前采用的分離出他們的方法需要大量的腐蝕性酸和危險化學品。專家指出，當前處理稀土的方法不僅耗時、昂貴而且危險。事實上，據(jù)估計，加工1t稀土將產(chǎn)生約2 000t的有毒廢物。另一方面，長久以來細菌過濾器就被用來從廢水中生物吸附有毒元素或在礦井排水系統(tǒng)中過濾金屬。研究人員在過去2009-2015年間利用細菌過濾器和低pH值的解決方案分離稀土元素，而沒有用大量的腐蝕性酸和危險化學品。經(jīng)過大量實驗發(fā)現(xiàn)，如果想只分離如銩等重金屬，可以阻斷細菌載體而只使用低pH值溶液。

研究人員表示，這是一種完全不同的分離方式，可以利用細菌表面化學性質(zhì)的不同來分離和回收有用金屬，而且對環(huán)境無害。目前，哈佛的技術(shù)開發(fā)辦公室已經(jīng)申請了專利，并積極尋求商業(yè)機會。（中國科學）

俄羅斯開發(fā)從工業(yè)廢棄物中提取稀土元素的技術(shù)

俄羅斯國立研究型技術(shù)大學莫斯科鋼鐵合金學院和俄羅斯國家原子能公司“領(lǐng)先化學工藝研究院”股份公司組成的研究團隊，開發(fā)出從化肥生產(chǎn)的廢棄物——磷石膏中提取具有重要戰(zhàn)略意義的稀土元素的方法，從而減少稀土的進口。

稀土被廣泛用于激光、電子及電腦等高科技產(chǎn)品的生產(chǎn)，并以年產(chǎn)量15%的速度遞增，中國是世界上最大的稀土生產(chǎn)國。

俄羅斯用硫酸處理磷灰石來生產(chǎn)磷肥，其間產(chǎn)生的工業(yè)廢棄物磷石膏約有3.2億t，其中含有約80%～98%廣泛用于建材行業(yè)的石膏成分，以及80萬t的稀土元素。

這項創(chuàng)新型新技術(shù)可以一步解決3個問題：從工業(yè)廢棄物中提取重要的稀土金屬、建筑材料石膏，以及廢棄物的回收再利用。研究人員已開始試生產(chǎn)，計劃于2016年生產(chǎn)出首批稀土產(chǎn)品。（中國有色金屬報）

澳科學家開發(fā)出金屬鎂冶煉新技術(shù)

澳大利亞聯(lián)邦科學與工業(yè)研究組織日前宣布，該機構(gòu)開發(fā)出一種新的金屬鎂冶煉技術(shù)，可使金屬鎂的制備過程節(jié)省多達80%的能源，并減少多達60%的一氧化碳排放，有望使金屬鎂制造業(yè)重現(xiàn)活力。

鎂是一種具有重要應(yīng)用價值的輕金屬，是航空工業(yè)的重要材料，可用于制造飛機機身、發(fā)動機零件等，但因為冶煉成本較高限制了應(yīng)用范圍。

澳聯(lián)邦科工組織發(fā)表公報說，這項新的冶煉技術(shù)被稱作“鎂音速”，它通過碳對鎂礦的熱還原反應(yīng)以及被稱作“超音速噴嘴”的設(shè)備高效生產(chǎn)高質(zhì)量的金屬鎂?！俺羲賴娮臁笔且粋€類似火箭發(fā)動機噴嘴的裝置，可使熱還原產(chǎn)物鎂蒸汽和一氧化碳以4倍于音速的毫秒級速度通過其中，令鎂蒸汽瞬間凝結(jié)、固化成為鎂金屬。

該機構(gòu)專家馬克·庫克西博士說，傳統(tǒng)制備金屬鎂的方法成本較高，并且是勞動密集型產(chǎn)業(yè)，限制了對金屬鎂的應(yīng)用。而“鎂音速”技術(shù)提供了一種在經(jīng)濟上可行的方法，克服傳統(tǒng)制備方法的種種問題，使金屬鎂成為一種更便宜、更易獲得的制造業(yè)原材料。（新華社）

英國布魯內(nèi)爾大學鎂合金晶粒細化劑研究取得突破性進展

英國倫敦布魯內(nèi)爾大學科學家首次獲得細化鎂鋁合金晶粒的中間合金。由倫敦布魯內(nèi)爾大學先進凝固技術(shù)中心哈里·巴布·那登德拉博士領(lǐng)導的團隊發(fā)現(xiàn)了有專利權(quán)的以鈮為基的中間合金，填補了鎂合金晶粒細化劑的空白，而且鈮基中間合金較之鈦在鋁硅合金中有更為顯著的優(yōu)點。

在汽車和航空工業(yè)中輕量化一直是關(guān)鍵的驅(qū)動力“一個特別令人興奮的特點是我們的新中間合金打開了通往在廠內(nèi)回收利用過量Al-Si熔融液體的大門“目前的做法是將多余的熔化過的合金送到廠外進行回用處理，因為熔化過的鋁合金含鐵，性能變脆，所以需要特殊的處理。（中國機械工程學會）

高密度超輕形狀記憶合金問世

日本東北大學一個研究小組日前發(fā)明一種超輕形狀記憶鎂鈧合金，密度為此前常見的鎳鈦諾記憶合金的70%，有望應(yīng)用于航天等領(lǐng)域。

形狀記憶合金在加熱升溫后能完全消除其在較低溫度下發(fā)生的形變，恢復形變前的原始狀態(tài)。這種合金的另一個獨特性質(zhì)是在特定溫度下發(fā)生“超彈性”效應(yīng)，表現(xiàn)為能承載比一般金屬大幾倍甚至幾十倍的可恢復應(yīng)變。形狀記憶合金以鎳鈦諾記憶合金為典型代表，在醫(yī)療、建筑、航空航天等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

東北大學的研究小組發(fā)現(xiàn)，新的超輕鎂鈧合金除了具有以往鎂合金的六方最密堆積結(jié)晶構(gòu)造，還可形成體心立方結(jié)構(gòu)，在-150℃時展現(xiàn)出超彈性特征。此外，還可通過改變鈧的含量來改變鎂鈧合金發(fā)生超彈性效應(yīng)的操作溫度。這種合金因此彈性極好且有形狀記憶特性，在高強度和高延展性方面具有很好的平衡性。

研究小組稱，迄今人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了鎳鈦系、鈦系等多種形狀記憶合金，但還沒有發(fā)現(xiàn)以鎂等輕量元素為主體的超輕形狀記憶合金。此發(fā)明有望適用于航天等對輕量性要求較高的領(lǐng)域。相關(guān)研究成果已發(fā)表在最新一期美國《科學》雜志上。（科技日報）

本田技術(shù)突破 推出不采用重稀土磁鐵的混動電機

近日，從本田中國官方獲悉，本田與大同特殊鋼株式會社在全球首次將兼具高耐熱性和強磁性，完全不使用重稀土成分釹磁鐵應(yīng)用于混合動力車電機。新技術(shù)突破有望擺脫重稀土類元素瓶頸，回避資源風險，實現(xiàn)供應(yīng)鏈的多樣化。計劃從今年秋季上市的新款FREED車型上搭載使用該電機。

混合動力車等電動化汽車的驅(qū)動電機目前使用的是世界最強磁力的釹磁鐵，預(yù)計今后對釹磁鐵需求量將急劇增加。釹磁鐵是在混合動力車驅(qū)動電機的高溫環(huán)境下使用，因此要求其具備良好的耐熱性能。以往采取添加重稀土類元素（鏑、鋱）確保其耐熱性能。但是，由于重稀土類元素的高產(chǎn)礦床在全世界分布不均勻，屬于稀有金屬，在穩(wěn)定供應(yīng)和材料成本方面存在風險。如何減少重稀土類元素的使用量，是在釹磁鐵應(yīng)用方面所面臨的重大課題之一。

大同特殊鋼的全資子公司株式會社大同電子，使用熱加工法，而非普通的燒結(jié)工法進行量產(chǎn)，熱加工法通過獲取納米級結(jié)晶粒技術(shù)，能夠生產(chǎn)出傳統(tǒng)工藝1/10大小的微小結(jié)晶粒組織，從而制造出更加具有高耐熱性能的磁石。（中國有色金屬報）

美鋁公司運行3D打印金屬粉末生產(chǎn)廠

美鋁公司（Alcoa）宣布已開始運行其最先進的3D打印金屬粉末生產(chǎn)廠。該工廠設(shè)于位于賓夕法尼亞州匹茲堡附近的世界上最先進的金屬研究中心——美鋁技術(shù)中心，將為3D打印航空航天零部件生產(chǎn)經(jīng)優(yōu)化的專利鈦、鎳、鋁合金粉末。

“美鋁正在大力發(fā)展增材制造，并敏銳的關(guān)注到關(guān)鍵輸入材料——金屬粉末”美鋁公司董事長兼首席執(zhí)行官KlausKleinfeld說，“我們正在結(jié)合我們在冶金、制造、設(shè)計和產(chǎn)品認證方面的專業(yè)知識，推動當前3D打印技術(shù)提升在航空航天和其他高增長市場中的可能性。”

用于3D打印耐用和高品質(zhì)航空零件金屬粉末的數(shù)量有限。通過這次在2015年9月宣布啟動的擴建，美鋁將發(fā)展3D打印高性能組件所需的特殊性能材料。

美鋁在金屬合金開發(fā)方面擁有精深的專業(yè)知識，已經(jīng)發(fā)明了當前大多數(shù)的航空航天用鋁合金。此外，美鋁在金屬鋁粉生產(chǎn)方面有100年的歷史，金屬鋁粉主要用于火箭燃料、涂料等產(chǎn)品。（中國有色金屬報）

中科院金屬所研發(fā)“綠色”滲鋁技術(shù)

中科院金屬所副研究員沈明禮等人研發(fā)出顛覆傳統(tǒng)的“綠色”滲鋁技術(shù)，使先進鋁化物涂層制備像真空鍍膜一樣，實現(xiàn)無毒氣排放、無有害元素摻雜，涂層抗氧化性能優(yōu)越于普通的鋁化物涂層。

鋁化物涂層技術(shù)是航空發(fā)動機及燃氣輪機渦輪葉片高溫腐蝕防護的主要方法之一。該技術(shù)已申報國家發(fā)明專利，為高溫合金葉片滲鋁工藝升級換代提供保障和基礎(chǔ)，相關(guān)機理研究已公開發(fā)表在國際期刊上。（沈陽日報）

科學家首次觀測到鐵基高溫超導材料中的拓撲邊界態(tài)

近日，中國科學技術(shù)大學教授王征飛與美國猶他大學教授劉鋒，清華大學教授薛其坤、研究員馬旭村，中國科學院物理研究所研究員周興江合作，首次發(fā)現(xiàn)了鐵基高溫超導材料中的一種新型一維拓撲邊界態(tài)。

研究人員以FeSe/SrTiO3這種新型高溫超導材料為研究對象，結(jié)合理論計算，利用掃描隧道顯微鏡和角分辨光電子能譜，系統(tǒng)地研究了其反鐵磁電子構(gòu)型，并在實空間觀測到自旋-軌道耦合所打開的拓撲能隙中一種新型一維拓撲邊界態(tài)的存在。該研究工作揭示了FeSe/SrTiO3中同時存在的超導與拓撲2種特性，因此通過電子和空穴摻雜可以進一步調(diào)節(jié)超導和拓撲能隙的位置，這就為探索單一材料高溫拓撲超導體和馬約拉納費米子開辟了新的研究途徑。同時該工作也有助于進一步理解FeSe/SrTiO3的高溫超導機制，對于推動鐵基高溫超導材料的機理研究具有重要意義。（中國科學技術(shù)大學）

華中科技大學開發(fā)結(jié)合鍛打技術(shù)的金屬3D打印技術(shù)

由華中科技大學機械學院張海鷗教授主導研發(fā)的一項金屬3D打印技術(shù)“智能微鑄鍛”，在3D打印技術(shù)中加入鍛打技術(shù)，能生產(chǎn)結(jié)實、耐磨的金屬產(chǎn)品，打破了3D打印行業(yè)存在的最大障礙。

張海鷗團隊經(jīng)過十多年潛心攻關(guān)，研制出微鑄鍛同步復合設(shè)備創(chuàng)造性地將金屬鑄造、鍛壓技術(shù)合二為一，實現(xiàn)了首超西方的微型邊鑄邊鍛的顛覆性原始創(chuàng)新，從而大幅提高了制件強度和韌性，提高了構(gòu)件的疲勞壽命和可靠性。不僅能打印薄壁金屬零件，而且能打印出大壁厚差的金屬零件，省去了傳統(tǒng)巨型鍛壓機的成本。該技術(shù)以金屬絲材為原料，材料利用率達到80%以上，絲材料價格成本為目前普遍使用的激光撲粉粉材的1/10左右。在熱源方面，使用高效廉價的電弧為熱源，成本為目前普遍使用的大多需要進口的激光器的1/10。（科技日報）

合工大研發(fā)重金屬超標實時檢測新技術(shù)

合肥工業(yè)大學科研人員通過研發(fā)一種快速無標記的核酸適配體體外篩選方法，實現(xiàn)了對重金屬超標的快速實時檢測。

據(jù)悉，金屬離子超標不僅直接危害人體健康，還會導致環(huán)境質(zhì)量惡化，傳統(tǒng)的檢測成本昂貴且費時費力，難以普及。實現(xiàn)快速實時檢測的關(guān)鍵，是識別并結(jié)合特定金屬離子的“親和物質(zhì)”，但能夠特異性結(jié)合金屬離子的“標準”親和物質(zhì)——單克隆抗體非常難以生產(chǎn)，且需要對靶標進行化學標記或者修飾，這一要求對于金屬離子和小分子靶標十分困難，且容易改變其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，導致篩選工作失敗。

合肥工業(yè)大學生物與醫(yī)學工程學院博士瞿昊，通過使用乳液聚合酶鏈式反應(yīng)和熒光激發(fā)細胞篩選2項技術(shù)，成功研發(fā)了以金屬離子為特定靶標的核酸適配體高效篩選的革新方法。這一篩選方法可適用于所有金屬離子和小分子靶標，將為針對其他離子和小分子靶標的核酸適配體的篩選工作提供非常高效的平臺。（安徽日報）

科技重工新型鋁合金折疊式移動房屋研發(fā)成功

日前，新型鋁合金折疊式移動房屋在科技重工廠房內(nèi)研發(fā)成功。該樣品的研發(fā)成功是落實中鋁公司、六冶公司關(guān)于“擴大鋁應(yīng)用”產(chǎn)品的創(chuàng)新實踐，加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的又一進展。

據(jù)了解，新型鋁合金折疊式移動房屋是以鋁合金為材料制造的新型房屋，主要用于建筑工地住宿和臨時性辦公用房。它與老式鋼結(jié)構(gòu)集裝箱房屋相比具有諸多優(yōu)點：一是材質(zhì)輕，同平米的房子，鋁合金材料比鋼結(jié)構(gòu)重量減少30%左右；二是防腐蝕，不易生銹；三是運輸方便，且成本低；四是安裝效率高、速度快。（上海鋁業(yè)行業(yè)協(xié)會）

中國恩菲自主研發(fā)的流態(tài)化兩相界面自動控制裝置取得成功

近日，中國恩菲工程技術(shù)有限公司自主研發(fā)的流態(tài)化兩相界面自動控制裝置取得初步成果，在本部固固分離試驗中成功實現(xiàn)全自動控制。

中國恩菲自主開發(fā)的固固分離工藝，適用于經(jīng)沉淀后得到的鎳、鈷、鋅、鎂等金屬氫氧化物和雜質(zhì)分離，當前已推廣到相關(guān)冶煉企業(yè)，工業(yè)應(yīng)用前景十分廣泛。但由于受到多種因素影響，該工藝機理復雜，人工手動操作難度大，自控程度低對技術(shù)推廣和應(yīng)用造成了一定影響。

該裝置研發(fā)成功后，將改變固固分離工藝過去存在的手動操作控制難度大、控制不穩(wěn)定、產(chǎn)品質(zhì)量難以保證等問題，對進一步全面推廣工藝提供了有力的技術(shù)支撐。（中國有色金屬報）

忠旺鋁業(yè)成功生產(chǎn)亞洲最寬超大規(guī)格鋁合金板材

近日，座落于武清區(qū)汽車產(chǎn)業(yè)園區(qū)內(nèi)的天津忠旺鋁業(yè)有限公司熱軋廠成功軋制出寬幅為4 300mm超大規(guī)格的鋁合金板材，這是迄今為止我國乃至全亞洲產(chǎn)出的最寬鋁合金板材。

據(jù)了解，寬幅4 300mm的超大規(guī)格鋁合金板材加工技術(shù)一直以來都屬于國際尖端技術(shù)。為適應(yīng)我國尖端事業(yè)發(fā)展所需，天津忠旺鋁業(yè)有限公司耗巨資從德國西馬克公司引進寬幅為4 500mm的亞洲最寬軋機。4 300mm寬幅鋁合金板材的成功產(chǎn)出，填補了國內(nèi)超寬鋁合金板材市場的空白，極大滿足了市場對鋁合金板材寬度日益增長的需求。天津忠旺鋁業(yè)有限公司常務(wù)副總經(jīng)理李慶江說：“下一步我們的目標就是瞄準中國高端的制造行業(yè)，如航空航天、艦船、LNG以及全鋁轎車，給這些行業(yè)提供技術(shù)材料?！保ㄖ袊猩饘賵螅?/p>

南平鋁業(yè)輕量化集成事業(yè)部發(fā)電車研發(fā)取得較大突破

近日，南平鋁業(yè)輕量化集成事業(yè)部成功交付4臺3650型全鋁特種發(fā)電車，在該型發(fā)電車研發(fā)、生產(chǎn)上取得較大突破。

全鋁發(fā)電車是國內(nèi)市場的新型產(chǎn)品，可借鑒的技術(shù)資料較為匱乏。由于經(jīng)驗不足，前2臺發(fā)電車在制作和客戶組裝調(diào)試期間，出現(xiàn)部分艙門配合不良、蒙皮結(jié)構(gòu)膠不均勻?qū)е戮植棵撃z以及減重效果欠佳等問題。針對這些問題，公司上下團結(jié)一心，通過與客戶積極溝通，加大技術(shù)攻關(guān)力度，逐項解決問題；進一步優(yōu)化了車體結(jié)構(gòu)，并自主試驗摸索打膠工藝；對鈑金制作工藝進行調(diào)整，強化產(chǎn)品質(zhì)量管控。本月后續(xù)交付的3臺發(fā)電車，質(zhì)量穩(wěn)定、整體平面度高、減重效果明顯。這一系列突破獲得客戶的高度認可，也為后續(xù)承接該型號20臺車的訂單打下堅實的基礎(chǔ)。（中國有色金屬報）

新型航空航天材料鈦鋁合金獲跨越性突破

南京理工大學材料評價與設(shè)計教育部工程研究中心陳光教授團隊在國家973計劃等資助下，經(jīng)長期研究，在新型航空航天材料鈦鋁合金方面取得重大跨越性突破。

航空航天技術(shù)是一個國家科技、工業(yè)和國防實力的重要體現(xiàn)。航空發(fā)動機被譽為飛機的心臟，葉片則是航空發(fā)動機中最關(guān)鍵的核心部件，其承溫能力直接決定著發(fā)動機的性能，尤其是推重比。陳光教授團隊的研究成果在葉片材料性能上實現(xiàn)了新的大幅度跨越，實現(xiàn)了高強高塑的優(yōu)異結(jié)合，并具有優(yōu)異的抗蠕變性能。這項關(guān)鍵材料技術(shù)誕生于我國，對我國的航空航天事業(yè)的發(fā)展具有重大價值，有助于中國飛機有一顆更強的“中國心”。業(yè)界普遍認為，該成果是中國原創(chuàng)，絕對世界領(lǐng)先。建議國家加大支持力度，盡快完成該合金全面性能測試，真正應(yīng)用于我國航空發(fā)動機的葉片制造。（泉州晚報）

全球第1條濕法煉鉛生產(chǎn)線在祥云成功建成投產(chǎn)

7月28日，祥云飛龍再生科技股份有限公司濕法煉鉛生產(chǎn)線正式成功建成投產(chǎn)。該生產(chǎn)線為投入4億余元研發(fā)經(jīng)費、歷時10年自主研發(fā)成功的“硫酸鉛濕法煉鉛工藝”專利技術(shù)新建而成，為世界首創(chuàng)。

祥云飛龍再生科技股份有限公司濕法煉鉛生產(chǎn)線是全球第1條濕法煉鉛生產(chǎn)線，顛覆性地改變了傳統(tǒng)火法煉鉛工藝，所有程均在溶液中進行，徹底杜絕了含鉛煙氣和二氧化硫的排放，從根本上解決了含鉛煙氣污染。新工藝能耗僅為傳統(tǒng)工藝的1/4，最大限度降低了生產(chǎn)成本，環(huán)保及經(jīng)濟效益顯著。生產(chǎn)線以公司鋅冶煉后的硫酸鉛渣為原料，綜合回收鉛、金、銀、銦等有價金屬，可新增300人就業(yè)。（祥云縣委宣傳部）

青海省企業(yè)填補國內(nèi)氫氧化鎂高端產(chǎn)品空白

通過5年反復試驗和不斷優(yōu)化，西部鎂業(yè)徹底解決了化學合成法制取高純氫氧化鎂的關(guān)鍵技術(shù)難題，發(fā)明了鹽湖鹵水-氨石灰聯(lián)合法連續(xù)生產(chǎn)高純氫氧化鎂的新工藝，獲得了鹽湖水氯鎂石連續(xù)溶解制取高濃度氯化鎂溶液的專利，為大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)高純氫氧化鎂提供了技術(shù)支撐。同時，通過與其他機構(gòu)合作，西部鎂業(yè)以鹽湖鎂資源開發(fā)的高純氫氧化鎂為原料，天然氣為燃料，研發(fā)了國內(nèi)首套年產(chǎn)5萬t規(guī)模的高純氧化鎂旋流動態(tài)煅燒高效節(jié)能生產(chǎn)裝置、國內(nèi)首套高純氧化鎂雙軸螺旋壓球設(shè)備、國內(nèi)首套年產(chǎn)1.5萬t高純燒結(jié)鎂砂富氧天然氣高溫燒結(jié)豎窯裝置及國內(nèi)首套年產(chǎn)1.5萬t高純電熔鎂砂的5000kVA高溫電弧爐自動化生產(chǎn)裝置，這為困擾我省多年的察爾汗鹽湖水氯鎂石廢棄物資源的綜合開發(fā)利用提供了一條新途徑，也為鎂資源的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。（青海日報）