金屬與粉末冶金

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)具有應(yīng)用潛力的“船”形結(jié)構(gòu)GeSe

普林斯頓的研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種新結(jié)構(gòu)的簡單復(fù)合物GeSe，到目前為止令人驚奇地逃脫了檢測(cè)。美國化學(xué)學(xué)會(huì)雜志上發(fā)表的研究論文稱，這種所謂的β-GeSe化合物具有類似石墨烯的環(huán)型結(jié)構(gòu)，其單層形式可以具有類似的有價(jià)值的性質(zhì)，可用于電子應(yīng)用。

石墨烯被譽(yù)為電子學(xué)的二維神奇材料，但缺乏帶隙阻礙了其在器件制備的發(fā)展。因此，與其密切相關(guān)的材料黑磷，由于具有小的帶隙和較高的電荷載流子遷移率，受到了廣泛的研究關(guān)注，并且可以輕易地降低至納米厚度。研究人員計(jì)算出，GeSe與黑磷高度相似，可以認(rèn)為是V族元素。

β-GeSe的罕見“船”結(jié)構(gòu)可能通過其層之間的細(xì)小距離來保持穩(wěn)定，而黑磷和α-GeSe具有標(biāo)準(zhǔn)的“椅子”結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)的差異導(dǎo)致化合物具有不同電子性質(zhì)。研究人員發(fā)現(xiàn)，β-GeSe具有黑色磷和α-GeSe之間的帶隙尺寸，這可能對(duì)未來的應(yīng)用有利。GeSe也是有吸引力的電子材料，因?yàn)樗诃h(huán)境條件下是穩(wěn)定的，而黑磷在空氣和水中都會(huì)法神化學(xué)反應(yīng)。（工業(yè)和信息化部電子科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所）

澳洲成功實(shí)施首例3D打印鈦-聚合物胸骨植入手術(shù)

近日，澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織（CSIRO）與墨爾本醫(yī)療植入物公司Anatomics，以及一隊(duì)英國醫(yī)生聯(lián)手，為一名61歲的英國患者Edward Evans實(shí)施了3D打印鈦-聚合物胸骨植入手術(shù)，由此實(shí)現(xiàn)了全球首創(chuàng)。因?yàn)橹?，這種植入物一般都會(huì)用純鈦制造。

據(jù)悉，這個(gè)3D打印的鈦-聚合物胸骨是由Anatomics設(shè)計(jì)，然后由CSIRO位于墨爾本的Lab 22工廠完成打印的。值得一提的是，這已經(jīng)不是他們的首次合作了——早在2014年，他們就曾聯(lián)手為一名澳大利亞癌癥病人3D打印了鈦膝蓋骨，而后的2015年，他們又為一名西班牙癌癥患者3D打印了鈦胸骨和肋骨。

Anatomics公司執(zhí)行主席Paul DUrso表示，由于同時(shí)采用了鈦和聚合物2種材料，這種新型胸骨植入物能夠比之前的純鈦植入物更好地幫助重建人體內(nèi)的“堅(jiān)硬與柔軟組織”。Evans術(shù)后僅12天就能出院，并且目前恢復(fù)十分迅速就是最好的證明。（中國有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)）

白俄羅斯研制出高效激光切割金屬材料工藝和設(shè)備

白俄羅斯國立技術(shù)大學(xué)的研究人員研制出一種高精度、高效率激光切割金屬材料的工藝和設(shè)備。該工藝和設(shè)備可用于汽車制造、機(jī)械制造、化學(xué)工業(yè)以及需要裁剪板材企業(yè)的生產(chǎn)備料工段。

研制的設(shè)備功率從500～2 000W，最適用于中小企業(yè)，設(shè)備可以對(duì)厚度達(dá)18mm碳鋼板坯、10mm厚合金板坯、12mm厚鋁合金坯件進(jìn)行裁切，切割速度為20m/min，切口表面精度達(dá)Ra2.5。工藝和設(shè)備已在白俄羅斯和俄羅斯50多家企業(yè)應(yīng)用。（科技部）

以色列打造鋁合金新型無人導(dǎo)彈艇

日前，以色列拉斐爾先進(jìn)防護(hù)系統(tǒng)有限公司研發(fā)的“海上騎士”無人導(dǎo)彈艇進(jìn)行了成功測(cè)試。該艇的最大速度75km/h，可在海面執(zhí)行反潛、排雷、無線電電子戰(zhàn)、海上安全及與之相關(guān)的有關(guān)行動(dòng)與任務(wù)。

以色列海軍對(duì)“海上騎士”無人導(dǎo)彈艇進(jìn)行了成功的多方面測(cè)試，為期2年的試驗(yàn)結(jié)束后，以色列海軍正在組建新的“海上騎士”無人導(dǎo)彈艇列裝后將取代年限較久的效率較低的導(dǎo)彈艇，首批“海上騎士”將列裝在加沙沿岸保衛(wèi)海岸線的海岸分隊(duì)。從“海上騎士”的高速度與工作任務(wù)（排雷與發(fā)射魚雷等多種任務(wù)）來說，無疑是用無磁性鋁合金打造的，用對(duì)海水有高防腐蝕性能的5083型或5056型合金焊制，它們不但有強(qiáng)的抗腐蝕性能，而且有相當(dāng)高的力學(xué)性能。

以色列國防工業(yè)一直在不遺余力研發(fā)無人艇：2016年6月埃爾比特系統(tǒng)公司完成了“海鷗”新型多用途無人水面艇發(fā)射魚雷試驗(yàn)，這種艇長12m，一臺(tái)控制系統(tǒng)可遙控一條或兩條無人艇，執(zhí)行各種任務(wù)，如反潛、排雷、布雷、無線電電子線、海上保安巡邏、揖私、海上安全及與之相關(guān)的種種任務(wù)。（中國有色金屬報(bào)）

金屬玻璃成型過程中特殊狀態(tài)或助研制新材料

由香港城市大學(xué)領(lǐng)軍的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)金屬玻璃成型過程中一種不為人知的無定型狀態(tài)，破解了40年來科學(xué)界的一個(gè)謎團(tuán)。城市大學(xué)方面近日公布，這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)有助于研制更優(yōu)質(zhì)的新型金屬合金。

研究指出，有關(guān)研究由城市大學(xué)物理及材料科學(xué)系系主任兼講座教授王循理領(lǐng)導(dǎo)。他說，研究結(jié)果解開了40年來科學(xué)界的一個(gè)謎團(tuán)；他們希望通過改變金屬玻璃的納米結(jié)構(gòu)，從而研制更多的新型材料。

據(jù)報(bào)道，科學(xué)家相信，金屬玻璃是未來發(fā)展的重要材料，這種材料較晶態(tài)合金有更高的強(qiáng)度和韌度，也可以承受更大的彈性變形。

基于上述特質(zhì)，金屬玻璃可應(yīng)用在不同范疇的器材制作上，例如運(yùn)動(dòng)用品裝備、醫(yī)療儀器和發(fā)電機(jī)組的變壓器。（中國有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)）

中信重工鋁合金板材建功首架國產(chǎn)大飛機(jī)

據(jù)了解，我國自主研制的首架國產(chǎn)大型客機(jī)C919將于2017年首飛。這預(yù)示著我國已成為世界少數(shù)幾個(gè)擁有研發(fā)制造大型客機(jī)能力的國家。據(jù)悉，C919大飛機(jī)用的鋁合金板材是由中信重工制造的12 000t航空級(jí)鋁合金板材張力拉伸機(jī)生產(chǎn)。

自2007年開始，中信重工聯(lián)合西南鋁業(yè)、中國重型院等企業(yè)院所，通過產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，協(xié)同創(chuàng)新攻關(guān)萬噸級(jí)拉伸機(jī)，順利完成了12 000t航空級(jí)鋁合金板材張力拉伸機(jī)的研制與開發(fā)。拉伸機(jī)采用了當(dāng)前國際上大型厚板拉伸矯直機(jī)的各項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，整機(jī)達(dá)到國際先進(jìn)水平。在全浮動(dòng)張力拉伸技術(shù)、預(yù)應(yīng)力組合梁式機(jī)頭的小變形多單元結(jié)構(gòu)技術(shù)、鉗口復(fù)合斜面夾緊技術(shù)、重型拉伸機(jī)多項(xiàng)斷帶緩沖保護(hù)技術(shù)、大拉伸力主缸同步控制技術(shù)等方面實(shí)現(xiàn)了重大突破，實(shí)現(xiàn)了對(duì)板寬4 000mm、板厚250mm、板長30 000mm的航空級(jí)鋁合金板材的預(yù)拉伸，代表了我國鋁加工業(yè)尖端裝備技術(shù)的發(fā)展水平。

2011年11月，12 0000t航空級(jí)鋁合金板材張力拉伸機(jī)在西南鋁業(yè)年產(chǎn)5萬t鋁合金厚板生產(chǎn)線成功投產(chǎn)。這臺(tái)拉伸機(jī)，實(shí)現(xiàn)了我國大型鋁合金板材萬噸級(jí)拉伸機(jī)裝備從無到有的跨越，一舉填補(bǔ)我國在相關(guān)鋁合金材料制造領(lǐng)域的空白，突破了歐美等發(fā)達(dá)國家在航空航天用鋁合金材料領(lǐng)域的技術(shù)壟斷，實(shí)現(xiàn)了我國對(duì)“大飛機(jī)”項(xiàng)目鋁合金材料的自主保障。（中國有色金屬報(bào)）

中北大學(xué)攻克鎂合金構(gòu)件成形技術(shù)

由中北大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)完成的國家攻關(guān)項(xiàng)目“鎂及鎂合金綜合環(huán)保型技術(shù)開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”中的“大型復(fù)雜鎂合金承力構(gòu)件階梯溫度徑向軸向控制流動(dòng)精確成形技術(shù)”，經(jīng)過山西十多家企業(yè)的實(shí)際應(yīng)用，收效明顯，部分產(chǎn)品已出口。

大變形提高鎂合金性能效果明顯，是高性能大型鎂合金承力構(gòu)件制造的首選。但大型復(fù)雜鎂合金構(gòu)件成形存在很多難題，如：塑性差、大鑄坯成形難；成形性與構(gòu)件性能對(duì)成形參數(shù)敏感、溫度和應(yīng)變差大、性能難以控制；成形力大、充填不飽滿、易開裂、精度無法控制等。為攻克鎂合金塑性成形新技術(shù)壁壘，中北大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)展開了鎂合金塑性成形新技術(shù)的研究與開發(fā)。

大型鎂合金承力構(gòu)件內(nèi)環(huán)筋（外枝芽）殼體件中筋和梁是承力關(guān)鍵部位，在提高鎂合金性能的基礎(chǔ)上，必須成形出筋和枝芽來，才能滿足高承力的需求。因此，中北大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)針對(duì)內(nèi)環(huán)筋（外枝芽）殼體及非對(duì)稱異形框架等大型承力構(gòu)件進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)，發(fā)明了階梯溫度徑向軸向控制流動(dòng)整體精確成形關(guān)鍵技術(shù)及特種裝置，在國際上首次突破了上述鎂合金構(gòu)件成形的難題。（山西省科技廳）

世界最輕金屬材料“新型鎂鋰合金”被西安交通大學(xué)攻克

西安交通大學(xué)柴東朗教授及團(tuán)隊(duì)，通過向金屬鎂中添加金屬鋰，使其具備了低密度、高比剛度、高比強(qiáng)度的優(yōu)異力學(xué)性能和減震、消噪的高阻尼性能，以及抗輻射、抗電磁干擾性能，代表了鎂合金發(fā)展的技術(shù)前沿，被稱為未來最為“綠色環(huán)保”的革命性材料。

與鋁合金相比，同樣大小，質(zhì)量僅是鋁合金的一半，但比強(qiáng)度高于鋁合金。此外，這種新型鎂鋰合金的阻尼性能優(yōu)異，是鋁合金的十幾倍，減震降噪效果好，在屏蔽電磁干擾方面表現(xiàn)突出。

據(jù)了解，該材料已應(yīng)用于我國成功發(fā)射的首顆全球二氧化碳監(jiān)測(cè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星中的高分辨率微納衛(wèi)星上，大幅減輕了衛(wèi)星質(zhì)量，顯著提高有效載荷，降低了發(fā)射成本。（西安交通大學(xué)）

中科院寧波材料所高性能熱變形釹鐵硼磁體研究獲進(jìn)展

中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所稀土磁性功能材料實(shí)驗(yàn)室在多年熱變形釹鐵硼（Nd-Fe-B）磁體研發(fā)的基礎(chǔ)上，利用新型壓力擴(kuò)散技術(shù)&高溫織構(gòu)生長成功制備了高磁能積熱變形Nd-Fe-B磁體?，F(xiàn)有研究結(jié)果表明：傳統(tǒng)重稀土共熔合金擴(kuò)散在提高磁體內(nèi)稟矯頑力Hc時(shí)會(huì)破壞原有<001>織構(gòu)，擴(kuò)散磁體中重稀土原子與鐵原子磁矩的反平行排列也會(huì)大幅降低2∶14∶1相飽和磁化強(qiáng)度Ms，因此矯頑力提升基本上是以犧牲部分剩余磁化強(qiáng)度為代價(jià)。目前尚無一種方法能在同一擴(kuò)散體系中實(shí)現(xiàn)磁體磁能積（BH） max和矯頑力Hc的共同提高。實(shí)驗(yàn)室打破傳統(tǒng)晶粒尺寸對(duì)熱變形Nd-Fe-B磁體的束縛，在適宜的高溫條件下，借助磁體內(nèi)<001>織構(gòu)調(diào)控晶粒擇優(yōu)生長，消除錯(cuò)取向粗晶，實(shí)現(xiàn)磁體宏觀取向結(jié)構(gòu)優(yōu)化，制備出Hc=7.8kOe、（BH） max=48MGOe的熱變形磁體。在此基礎(chǔ)上，又創(chuàng)造性地發(fā)明了“壓力輔助注入擴(kuò)散”技術(shù)：在磁體熱變形過程中利用壓力將Dy-Cu共熔合金直接注入到磁體內(nèi)部，通過后續(xù)高溫織構(gòu)再生長，制備出Hc=10kOe，（BH）max=53MGOe的高性能熱變形磁體。

該方法有效改善了磁體近表面<001>織構(gòu)（如下圖），并在后續(xù)高溫過程中Dy-Cu擴(kuò)散形成了高磁晶各向異性場(chǎng)的（Dy，Nd）2Fe14B/Nd2Fe14B“shellcore”結(jié)構(gòu)的同時(shí)抑制了近表面晶粒生長，為磁體矯頑力和磁能積的共同提高奠定基礎(chǔ)。（中國科學(xué)院）

中科院合肥研究院在流動(dòng)液態(tài)鋰第一壁研究方面取得進(jìn)展

近日，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體物理研究所托卡馬克物理研究室真空及等離子體壁相互作用課組在流動(dòng)液態(tài)鋰第一壁研究方面取得新進(jìn)展。

流動(dòng)液態(tài)鋰壁作為固態(tài)第一壁的替代方案，解決未來聚變堆裝置再循環(huán)、高熱負(fù)荷及中子輻照等難題，越來越被聚變界重視。在EAST裝置上，科研人員利用裝置縱場(chǎng)，成功實(shí)現(xiàn)了內(nèi)置式電磁泵驅(qū)動(dòng)下的液態(tài)鋰循環(huán)流動(dòng)。深入研究發(fā)現(xiàn)，在等離子體作用下鋰通過蒸發(fā)和濺射等“被動(dòng)”進(jìn)入等離子體邊界。由于鋰的低電離能，進(jìn)入邊界等離子體的鋰被迅速電離并跟隨刮削層流的方向輸運(yùn)，形成一個(gè)不均勻分布的鋰輻射層，在一定程度上隔離了高溫等離子體與第一壁材料，降低了從壁材料表面釋放的雜質(zhì)粒子，提高了等離子體的約束。同時(shí)，鋰的邊界輻射降低了轟擊到偏濾器靶板的粒子及熱流，非常類似低Z雜質(zhì)引起的熱流降低及脫靶效果。在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，首次給出了流動(dòng)液態(tài)鋰壁與等離子體相互作用的反饋模型，流動(dòng)液態(tài)鋰與等離子體之間可能形成一個(gè)自發(fā)、相互耦合的良性循環(huán)系統(tǒng)，不僅有利于等離子體約束提高，還能有效降低轟擊到第一壁表面的粒子及熱流，拓展流動(dòng)液態(tài)鋰作為未來聚變裝置高熱負(fù)荷區(qū)第一壁部件應(yīng)用的可行性。（中國科學(xué)院）

大連：精制鎳合金項(xiàng)目落戶長興島港

日前，長興島港與長興島經(jīng)濟(jì)區(qū)管委會(huì)、遼寧寶鉑科技有限公司共同簽署建設(shè)開發(fā)精制鎳合金項(xiàng)目合作協(xié)議。這是大連港長興島港口有限公司自去年取得1.2km2土地確權(quán)后，引進(jìn)的第一個(gè)臨港產(chǎn)業(yè)加工項(xiàng)目。該項(xiàng)目將在發(fā)揮港口區(qū)位優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，催生新的港區(qū)經(jīng)濟(jì)帶，為今后招商引資工作奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

精制鎳合金項(xiàng)目由遼寧寶鉑科技有限公司投資建設(shè)，占地20萬m2，主要從事有色金屬的冶煉?？偼顿Y12.5億元，計(jì)劃建設(shè)8條生產(chǎn)線，先期建設(shè)2條生產(chǎn)線，項(xiàng)目全部投產(chǎn)后，紅土鎳礦年轉(zhuǎn)運(yùn)量將達(dá)到300萬t。（大連日?qǐng)?bào)）