金屬與粉末冶金

“透明鋁”研制成功 玻璃鋁或?qū)⑻娲Ａт?/p>

鋼化玻璃已經(jīng)是人類生活中必不可少的部分，大至建筑物和車輛的門窗，小到智能電子設(shè)備的屏幕蓋板，鋼化玻璃都隨處可見。而其中英國康寧公司的“大猩猩”系列玻璃更是其中的佼佼者。但是在不久的將來，可能這只“大猩猩”就要“下崗”了，因為科學(xué)家已經(jīng)宣布基于金屬鋁制造而成的透明鋁已經(jīng)研制成功。

鋁本身是一種極不透明的物質(zhì)，能用鋁制成一種透明的玻璃狀物體，不禁讓人感嘆現(xiàn)代科技的強(qiáng)大。透明鋁本質(zhì)其實是一種鋁鎂合金，主要由鋁酸鎂構(gòu)成。據(jù)透明鋁發(fā)明者，美國海軍研究實驗室的Jas Sanghera博士介紹，這種透明鋁的制作方法并沒想象中的困難，只要在真空環(huán)境中以正確的方式對鎂鋁粉末進(jìn)行高壓擠壓，將空氣擠出，最終就能得到這樣透明的鋁合金。

Sanghera博士將這種新型材料描述為“一種鋁酸鎂礦物”，要比普通的玻璃更堅固強(qiáng)度更高。在特殊的環(huán)境中，它可以提供更大的保護(hù)，抵御沙子和雨水的侵襲。因而極為適合用于建筑外圍幕墻，汽車車窗玻璃，以及頭戴面具等領(lǐng)域。他還進(jìn)一步描述了這種物質(zhì)的具體制造過程，并且認(rèn)為該種材料在進(jìn)一步經(jīng)過拋光處理之后可以用于防彈玻璃等用途中。

目前這種“透明鋁”的制造成本還相當(dāng)高，距離真正的實用化恐怕還是有一定的距離。但其實，現(xiàn)今流行的各種鋼化玻璃，早期的成本也是居高不下的。相信假以時日，科學(xué)家一定能找到最優(yōu)的解決方法，令這種透明鋁早日普及。如果進(jìn)展順利，人們或許還能看到這種新型“玻璃”用于手機(jī)，智能穿戴設(shè)備等領(lǐng)域上。（中國有色金屬報）

美國研造新型變形機(jī)翼

近日，麻省理工學(xué)院和美國國家航空與航天局聯(lián)合研發(fā)出一種新型可變形機(jī)翼。機(jī)翼由小型、輕量的模塊化結(jié)構(gòu)組裝而成，實現(xiàn)了機(jī)翼整體平滑變形，不但能提升機(jī)翼空氣動力學(xué)性能，還能極大地簡化機(jī)翼制造過程以及降低燃料消耗，同時提升整機(jī)飛行的敏捷性。該研究成果發(fā)表于國際雜志《Soft Robotics》上。

該新型可變形機(jī)翼的基本原理就像“樂高積木”一樣，利用一系列微型、輕量化結(jié)構(gòu)模塊，組裝成無限可能的形狀。其中，結(jié)構(gòu)化模塊稱為“數(shù)字化材料”。初始實驗?zāi)Ｐ褪怯扇斯みM(jìn)行各模塊組裝，后續(xù)開發(fā)出微型機(jī)器人輔助組裝。研究團(tuán)隊稱，目前已開發(fā)出此類機(jī)器人的原型機(jī)。風(fēng)洞測試成功后，研究團(tuán)隊目前正對無人機(jī)進(jìn)行可變形機(jī)翼技術(shù)的測試，初始測試結(jié)果十分令人滿意。

該技術(shù)將初步用于小型自動化分機(jī)——超高效遠(yuǎn)程無人機(jī)，有望用于發(fā)展中國家向偏遠(yuǎn)地區(qū)投遞醫(yī)藥用品。這種模塊化變形材料概念還可用于機(jī)器人部件、摩天大樓以及橋梁等建筑結(jié)構(gòu)件，不僅能夠提升使用性能及壽命，還能節(jié)省原材料以及方便拆解與重復(fù)利用。（科技部）

新型3D打印鈦金屬植入物首次臨床手術(shù)成功

位于美國德州的4WEB Medical公司是世界領(lǐng)先的3D打印手術(shù)植入物開發(fā)商之一，目前已有4款產(chǎn)品得到了了美國FDA許可，分別是后脊柱桁架系統(tǒng)、頸椎桁架系統(tǒng)、截骨手術(shù)桁架系統(tǒng)，以及前路腰椎椎體間融合術(shù)（ALIF）脊柱桁架系統(tǒng)。近日該公司宣布，其又一款產(chǎn)品“用于經(jīng)椎間孔入路腰椎體間融合術(shù)（TLIF）的彎曲后路脊椎桁架系統(tǒng)”的首例臨床手術(shù)取得了成功。

這款名為PSTS的3D打印植入物與4WEB公司的其他產(chǎn)品一樣，都是使用鈦金屬制造的，并且都采用了特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計，不但強(qiáng)度高，而且疏松多孔，還非常輕，具有十分優(yōu)異的生物兼容性，能很好地促進(jìn)骨骼在其內(nèi)部生長再生，從而極大改善植入手術(shù)效果。

值得一提的是，得益于這些產(chǎn)品逐漸成功應(yīng)用于臨床，以及全球醫(yī)療市場對這類植入物需求的不斷增長，4WEB公司今年發(fā)展得十分迅速，收入同比增長超過了103%。（中國有色金屬報）

中國突破國外壟斷

成功研發(fā)高規(guī)格球形鈦合金粉末

“以前，3D打印的原材料需要從加拿大購買，售價8000元/kg，我們的研發(fā)成果推出后，他們主動將價格降到3000元/kg?！?1月9日，西安交通大學(xué)青島研究院先進(jìn)制造粉體研究中心主任宋曉平透露。

宋曉平所說的研發(fā)成果，就是作為3D打印關(guān)鍵原材料的高規(guī)格球形鈦合金粉末。關(guān)鍵原材料生產(chǎn)技術(shù)被壟斷，直接導(dǎo)致3D打印技術(shù)成本高昂。為了打破國外技術(shù)封鎖，該技術(shù)團(tuán)隊從5年前就開始投入研發(fā)。

高規(guī)格球形鈦合金粉末的研發(fā)有2大業(yè)界公認(rèn)的難關(guān)：一是如何保證顆粒大小在微米級別下，把鈦合金做成球體，因為球體流動性好，便于3D打印過程的原料輸送；二是球體容易與氧接觸，如何做到小顆粒條件下，使氧含量降到最低。

該研發(fā)團(tuán)隊從零開始，自主研發(fā)出了等離子旋轉(zhuǎn)電極制粉系統(tǒng)、真空氫化系統(tǒng)、透射電子顯微鏡、掃描電子顯微鏡、震動式篩分機(jī)等多種先進(jìn)設(shè)備，創(chuàng)新研究了等離子旋轉(zhuǎn)、氫化脫氫等四大技術(shù)路徑，最終研發(fā)出了氧含量在600PPM以下，產(chǎn)品規(guī)格為80～100目的鈦合金粉末。

此項研發(fā)成果一公布，國外核心供應(yīng)商應(yīng)聲降價，國內(nèi)訂單也不斷增加。據(jù)了解，該中心現(xiàn)已實現(xiàn)了高規(guī)格球形鈦合金粉末的批量生產(chǎn)，年產(chǎn)量可達(dá)15t。（科技日報）

上海硅酸鹽所中紅外激光晶體研究取得進(jìn)展

中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所研究員蘇良碧課題組，以低聲子能量的氟化鍶（SrF2）晶體為摻雜基質(zhì)，利用該晶體特殊的螢石型結(jié)構(gòu)形成的摻雜稀土離子的“團(tuán)簇”效應(yīng)，在Er3+離子極低摻雜濃度下（體積濃度<5%）克服3μm激光振蕩自終止效應(yīng)，實現(xiàn)了高效率的雙波長激光輸出。當(dāng)Er：SrF2晶體中Er3+離子摻雜濃度為4at%時，3μm激光下能級壽命是上能級的1.58倍，小于4at%Er：CaF2晶體的1.66倍，更低于33at%Er：YAG晶體的60.4倍，30at% Er：YSGG晶體的2.62倍，以及15at%Er：YLF晶體的3.25倍。同時，該晶體的光譜參數(shù)品質(zhì)因子（發(fā)射截面與熒光壽命的乘積）為7.45×10-20ms·cm2，高于Er：CaF2晶體的3.89×10-20ms·cm2，也遠(yuǎn)高于Er：YAG晶體的0.3×10-20ms·cm2和Er：YLF晶體的1.64×10-20ms·cm2。該課題組與山東師范大學(xué)教授劉杰合作，采用激光二極管直接泵浦4at.%Er：SrF2晶體（未鍍膜），實現(xiàn)了高斜效率、雙波長中紅外激光輸出，斜效率22.0%，在保證晶體不被損壞的前提下，獲得最高平均輸出功率483mW，激光波長約為2789nm和2791nm。（中科院上海硅酸鹽研究所）

中科院理化所發(fā)現(xiàn)液態(tài)金屬在石墨表面的自由塑型效應(yīng)

近日，中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所低溫生物與醫(yī)學(xué)研究組首次報道了液態(tài)金屬可在石墨表面以任意形狀穩(wěn)定呈現(xiàn)的自由塑型效應(yīng)，并實現(xiàn)了逆重力方式的攀爬運動，研究以封面文章形式發(fā)表于《先進(jìn)材料》。

研究組首次發(fā)現(xiàn)通過引入石墨基底，可靈活自如地將處于電解液環(huán)境中的液態(tài)金屬塑造成各種銳利圖案如條形、三角形、方形、環(huán)形以及更多任意形狀。迄今，液態(tài)金屬雖可通過外加電場短暫改變形狀，然而一旦去除外場，液態(tài)金屬即會在其表面張力作用下迅速回縮成球形，無法維持先前的結(jié)構(gòu)。此次發(fā)現(xiàn)的液態(tài)金屬自由鋪展與塑型效應(yīng)，為柔性變形機(jī)器人的研制乃至4D打印等提供了新方向。

實驗表明，將一滴液態(tài)金屬置于浸沒在氫氧化鈉溶液中的石墨表面上時，液態(tài)金屬會自動攤開形成扁平的煎餅狀，這與位于玻璃基底上以球形方式呈現(xiàn)的液態(tài)金屬非常不同。引發(fā)這類鋪展效應(yīng)的原因主要來自液態(tài)金屬與石墨基底間的電化學(xué)相互作用。在堿性溶液中，石墨表面通常帶正電荷，而液態(tài)金屬表面帶負(fù)電荷，當(dāng)這2種導(dǎo)體接觸時，電荷會從液態(tài)金屬流向石墨，液態(tài)金屬表面被氧化形成氧化膜，這會顯著降低其表面張力，此時液態(tài)金屬表現(xiàn)為類似于泥漿的狀態(tài)，由此可被隨意塑造成各式各樣的形狀。該項研究首次實現(xiàn)了在開放液體環(huán)境中的液態(tài)金屬自由塑形，突破了原有的液態(tài)金屬元件調(diào)控模式，在不定形柔性電子器件、可變形智能機(jī)器的設(shè)計乃至先進(jìn)制造方面有重要價值。（中科院理化技術(shù)研究所）

中船重工鈦合金研發(fā)成果助力南海島礁工程

日前，中國船舶重工集團(tuán)公司725所與國家海洋局南海分局簽訂船用鈦合金管材供貨協(xié)議，提供的產(chǎn)品將用于永興島、美濟(jì)礁、渚碧礁的地震觀測井。這是該所自主開發(fā)的400MPa級鈦合金首次以管材形式實現(xiàn)供貨。

據(jù)悉，此次合同提供的產(chǎn)品規(guī)格大、精度要求高，并且要求管材連接方便、密封性能好。725所研發(fā)人員與設(shè)計單位和施工單位反復(fù)溝通，提供選材、連接方式改進(jìn)等多種材料技術(shù)方案，并最終用數(shù)據(jù)和綜合細(xì)致的方案贏得了用戶認(rèn)可。本次合同是該所承擔(dān)的重大基礎(chǔ)科研項目管材研究成果首次實現(xiàn)產(chǎn)品轉(zhuǎn)化，同時融合了其自主開發(fā)的高壓密封連接技術(shù)。

今年以來，725所緊跟南海建設(shè)工程項目，與國家海洋局南海分局、廣州地調(diào)局等單位進(jìn)行多次技術(shù)交流，與國家海洋局南海調(diào)查中心簽訂合作技術(shù)協(xié)議，針對海洋工程耐腐蝕材料需求，開展多種鈦合金產(chǎn)品、裝備的研發(fā)工作。此次合同簽訂以后，該所將為南海建設(shè)提供更多的“私人定制”產(chǎn)品，助力海洋建設(shè)、固我海疆。（國家國防科技工業(yè)局）

重慶盛鎂鎂業(yè)新研發(fā)sLM90鎂合金組合滅火炮試制成功

11月14日，重慶盛鎂鎂業(yè)公司新研發(fā)sLM90鎂合金組合滅火炮試制成功，試炮效果良好，為該公司鎂合金產(chǎn)品又添新品。這是國內(nèi)首創(chuàng)的一種鎂合金遠(yuǎn)程滅火發(fā)射器，可用于森林，化危品工廠滅火，它的研制成功將會有效保護(hù)消防隊員的安全，又是一個鎂合金應(yīng)用的成功范例。（中國有色金屬報）

清華長庚醫(yī)院使用3D打印技術(shù)助力高難度脊柱腫瘤手術(shù)

近日，北京清華長庚醫(yī)院神經(jīng)外科主任王貴懷教授為一位乳腺癌轉(zhuǎn)移、T1椎體病理性骨折的患者采用3D打印技術(shù)，精準(zhǔn)切除病變椎體并植入特制的鈦合金假體。

王貴懷教授表示，3D打印技術(shù)是基于骨骼CT掃描數(shù)據(jù)，通過軟件處理，應(yīng)用特殊的3D打印機(jī)，直接復(fù)制出與人體完全一致的骨骼，這種技術(shù)順應(yīng)了精準(zhǔn)治療的潮流，使得復(fù)雜手術(shù)能夠預(yù)先進(jìn)行細(xì)致入微的規(guī)劃，打造與患者完全匹配的植入物。隨著這項技術(shù)的開展推廣，更多復(fù)雜的脊柱疾病有望獲得理想治療。

2016年10月20日，王貴懷教授帶領(lǐng)團(tuán)隊成功切除病患脊柱轉(zhuǎn)移性惡性腫瘤的同時，完成了科室首例3D打印椎體植入人體手術(shù)。王貴懷說：“這個手術(shù)風(fēng)險很大，拿掉脊柱腫瘤的同時不能傷及一毫脊髓和血管。手術(shù)中使用的3D植入假體，打造為金屬空隙狀，人體骨細(xì)胞可以長入空隙金屬內(nèi)，假體與脊柱連接，更符合生物力學(xué)結(jié)構(gòu)的功能重建。這也是3D打印技術(shù)最主要的優(yōu)勢”。（中國有色金屬報）

寶鋼特鋼為“胖五”專配高溫合金部件材料

11月3日20時43分，我國運載能力最大、推力最強(qiáng)的新一代運載火箭——長征五號（“胖五”），在海南文昌航天發(fā)射場首次成功發(fā)射，標(biāo)志著我國運載火箭的規(guī)模實現(xiàn)了從重型向大型的跨越，是我國由航天大國邁向航天強(qiáng)國的重要標(biāo)志之一。寶鋼特鋼為該型號發(fā)動機(jī)配套研制了GH4169高溫合金系列渦輪轉(zhuǎn)子鍛件和超長GH3600高溫合金精細(xì)薄壁管材，為助推長征五號運載火箭飛天做出了重要貢獻(xiàn)。

寶鋼特鋼為“胖五”配套研制的GH4169高溫合金系列渦輪轉(zhuǎn)子鍛件，是氫氧發(fā)動機(jī)的關(guān)鍵部件，其服役過程條件非常苛刻，轉(zhuǎn)速高，且對高溫服役條件下的盤部提出了高塑性、高強(qiáng)度和高溫性能的要求，對低溫服役條件下的軸部則提出高室溫塑性和低溫性能要求，也就是對同一鍛件提出雙組織、雙性能要求，其研制難度非常大。

寶鋼特鋼承接了GH4169高溫合金系列渦輪轉(zhuǎn)子鍛件和超長GH3600合金精細(xì)薄壁管材的研制任務(wù)。歷經(jīng)10多年的不懈努力，在渦輪轉(zhuǎn)子鍛件方面，研發(fā)團(tuán)隊根據(jù)現(xiàn)有裝備能力，充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢，創(chuàng)造性地提出采用多向液壓機(jī)制坯，特殊熱模鍛成形工藝，在經(jīng)歷多次試驗后，最終成功研制了各項組織性能指標(biāo)全部滿足設(shè)計要求的GH4169高溫合金系列渦輪轉(zhuǎn)子鍛件；在精細(xì)薄壁管材方面，攻克了超長精細(xì)薄壁管制造工藝難關(guān)，解決了管材機(jī)械性能要求高、表面質(zhì)量要求高、尺寸精度要求高和晶粒度控制等一攬子技術(shù)難題，成功研制了超長GH3600合金精細(xì)薄壁管材。相關(guān)產(chǎn)品順利通過了航天部門的試車考核，滿足了航天領(lǐng)域?qū)Ω咝阅苻D(zhuǎn)子鍛件和高合金精細(xì)薄壁管材的迫切需求，保障了相關(guān)發(fā)射任務(wù)，為我國航天事業(yè)的發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)。（中國有色金屬報）

豫聯(lián)集團(tuán)高性能鋁合金特種鋁材項目全面投產(chǎn)

11月3日，豫聯(lián)集團(tuán)年產(chǎn)60萬t高性能鋁合金特種鋁材項目投產(chǎn)儀式在豫聯(lián)工業(yè)園舉行，標(biāo)志著該企業(yè)由傳統(tǒng)鋁工業(yè)企業(yè)成功轉(zhuǎn)型為國際化高端鋁合金新材料制造企業(yè)。

據(jù)悉，豫聯(lián)集團(tuán)60萬t高性能鋁合金特種鋁材項目2010年開始建設(shè)。該項目是河南乃至中國鋁工業(yè)轉(zhuǎn)型升級的標(biāo)志性項目，主要設(shè)備由德國西馬克、西門子等企業(yè)制造，采用“1+4”鋁板帶熱連軋+冷軋生產(chǎn)技術(shù)，各項工藝均達(dá)到國際先進(jìn)水平，產(chǎn)品用于軌道交通、航空航天、汽車、印刷等行業(yè)。（河南日報）

新1代高鎂鋅鋁鎂合金鍍層板下線

近日，酒鋼宏興鋼鐵股份公司碳鋼薄板廠高鎂鋅鋁鎂合金鍍層板生產(chǎn)線啟動試生產(chǎn)，11月9日，第1卷性能檢測合格的產(chǎn)品成功下線，標(biāo)志著國內(nèi)全新一代高鎂鋅鋁鎂合金鍍層板在酒鋼誕生，實現(xiàn)了我國此類產(chǎn)品零的突破。

此次工業(yè)化試生產(chǎn)的成功，是在沒有任何國內(nèi)成功經(jīng)驗借鑒的情況下，由碳鋼薄板廠歷時3年獨立研究實驗完成的，形成了具有酒鋼獨立知識產(chǎn)權(quán)的鋅鋁鎂合金產(chǎn)品及其生產(chǎn)技術(shù)。相關(guān)人士表示，該產(chǎn)品附加值高，在提升企業(yè)競爭力，引領(lǐng)市場方面具有明顯優(yōu)勢。同時，拉開了我國冷軋板帶涂鍍層產(chǎn)品升級換代的序幕，引領(lǐng)我國金屬涂鍍層鋼板向超高耐蝕、資源節(jié)約、安全環(huán)保、綠色友好方向發(fā)展。（甘肅日報）

河南籌建年產(chǎn)50萬t再生鋁集中熔化項目

河南金陽鋁業(yè)有限公司先后成立了河南好宜家鋁業(yè)有限公司、河南艾浦生再生新材料有限公司，正在籌建年產(chǎn)50萬t再生鋁集中熔化項目，目的是打造河南省內(nèi)第1家大型綠色環(huán)保熔化產(chǎn)業(yè)園和年產(chǎn)10萬t廢鋁易拉罐保級還原利用項目，通過廢舊易拉罐保級還原技術(shù)建設(shè)我國再生鋁行業(yè)第1條廢舊易拉罐再生利用生產(chǎn)線，將打破目前“在中國生產(chǎn)的罐身帶材的廢料含量為零”的尷尬局面。日前，河南金陽鋁業(yè)有限公司與德國魯?shù)婪颉ど碃柶綉?zhàn)略咨詢有限公司簽訂合作協(xié)議，與熔煉行業(yè)鼻祖德國奧托容克公司接洽引進(jìn)國際先進(jìn)的工藝和設(shè)備。

千億規(guī)?！爸袊伓肌表椖柯鋺粽憬愃?/p>

近日，鈦都新材料科技有限公司副總經(jīng)理朱文武透露，“中國鈦都”項目已經(jīng)在浙江麗水簽約落戶，總部就設(shè)在綠谷信息產(chǎn)業(yè)園，而在麗縉工業(yè)園區(qū)則計劃打造一個占地5 000畝的鈦都小鎮(zhèn)，目前整個項目已經(jīng)處于規(guī)劃驗證階段，在不久的將來，麗水的鈦產(chǎn)業(yè)項目會達(dá)到1 000億元到2 000億元的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。

鈦都新材料科技有限公司董事長唐暉表示，選擇在麗水投資“中國鈦都”項目，看中的是麗水的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、空間優(yōu)勢、投資環(huán)境等因素。麗水是企業(yè)家投資的沃土，政府部門在項目服務(wù)、項目政策和要素資源配置等方面給予了很大支持。近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)較快發(fā)展，鈦材消費不斷創(chuàng)造新高，為軍轉(zhuǎn)民應(yīng)用打開了空間。通過“中國鈦都”項目的推進(jìn)，必將使鈦材的性能更加卓越、市場前景更加廣闊。今后，將進(jìn)一步加大與政府、科研院所、企業(yè)的合作力度，安下心來在麗水落地生根，千方百計地把項目建設(shè)好，在推進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、促進(jìn)人員就業(yè)、供給稅源等方面釋放企業(yè)能量，打造麗水面向國內(nèi)和國外領(lǐng)域的一張新名片。（麗水日報）

烏海市著力打造國內(nèi)一流鎂合金產(chǎn)業(yè)園

由內(nèi)蒙古中鈺鎂業(yè)有限公司承建的烏海鎂合金產(chǎn)業(yè)科技園項目目前正在加緊推進(jìn)，基礎(chǔ)性項目總投資73億元的中鈺鎂合金鍛造輪轂及車輛輕量化型材項目一期工程預(yù)計2017年6月初實現(xiàn)試生產(chǎn)。

作為烏海鎂合金產(chǎn)業(yè)科技園基礎(chǔ)項目，總投資73億元的中鈺鎂合金鍛造輪轂及車輛輕量化型材項目一期工程于今年4月份開工建設(shè)，包括年產(chǎn)120萬只鎂輪轂項目和5萬t高性能鎂合金板型材項目，目前，已經(jīng)完成總工程量的85%，其中，1號熔煉車間設(shè)備全部入廠，11月中旬將完成設(shè)備安裝，實現(xiàn)試車。

在一期工程穩(wěn)步推進(jìn)的過程中，二期工程也將于2017年春季開工建設(shè)。整個項目預(yù)計于2018年底全部建成，形成年產(chǎn)600萬只鎂輪轂和25萬t高性能鎂合金板型材的生產(chǎn)規(guī)模，為現(xiàn)代新能源汽車和3C產(chǎn)業(yè)提供高性能的鎂合金板型材和汽車零部件。（烏海日報）