金屬與粉末冶金

美科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了新磁體

在普通磁體中，各個(gè)晶粒的磁矩彼此對(duì)準(zhǔn)以產(chǎn)生磁場(chǎng)。相比之下，在新的“基于單線態(tài)”的磁體中，磁矩本質(zhì)上是暫時(shí)的，突然出現(xiàn)又消失。

雖然基于單線態(tài)的磁體的磁場(chǎng)是不穩(wěn)定的，但是這種磁體可以更容易地在磁性和非磁性狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換，這可以使非常適合于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。紐約大學(xué)的材料物理學(xué)家安德魯·雷表示，特別是它們可以比傳統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行速度更快、功率更低。

現(xiàn)在，雷和他的同事已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了首個(gè)基于單線態(tài)的磁體實(shí)例——由銻化鈾（USb2）制成的磁體。

科學(xué)家在研究USb2時(shí)發(fā)現(xiàn)了一種穩(wěn)健性的單線態(tài)磁鐵。利用中子散射和X射線散射掃描以及計(jì)算機(jī)模擬，研究人員發(fā)現(xiàn)USb2的磁性來自自旋激子。

USb2的磁性在大約203K（-70.15℃）的較高溫度下出現(xiàn)。雷注釋到，如果用強(qiáng)磁性成分摻雜該材料，“室溫可能在鈀距內(nèi)?！?/p>

雷說，USb2很容易合成，讓科學(xué)家們可以更好地發(fā)現(xiàn)這種新形式的磁性。未來的應(yīng)用可以找到用其他材料制造單線態(tài)磁體的方法，例如“對(duì)應(yīng)用更友好的無毒重質(zhì)過渡金屬元素?！彼a(bǔ)充道。（工業(yè)和信息化部電子第一研究所）

俄開發(fā)出航空航天用耐熱高強(qiáng)度合金

俄羅斯國(guó)家技術(shù)研究大學(xué)莫斯科國(guó)立鋼鐵合金學(xué)院與俄羅斯鋁業(yè)聯(lián)合公司負(fù)責(zé)輕型材料和技術(shù)研究的科研人員合作，利用新型加工和生產(chǎn)方法制造出了耐熱高強(qiáng)度合金，這種合金能夠確保汽車和飛機(jī)的結(jié)構(gòu)配件在高溫下良好運(yùn)轉(zhuǎn)。

由基于鋁硅系統(tǒng)的合金制成的金屬零配件在室溫下具有很高的強(qiáng)度，該類合金是按照選擇性激光融化（SLM）技術(shù)合成的。但通常這類合金無法在200℃以上的溫度下確保高強(qiáng)度性。

俄羅斯國(guó)家技術(shù)研究大學(xué)莫斯科國(guó)立鋼鐵合金學(xué)院副教授、論文作者之一亞歷山大·丘柳莫夫介紹說，熱裂縫、粉末粒子不熔于合金等缺陷，是選擇性激光融化技術(shù)生產(chǎn)零配件的典型問題。為此，研究人員開發(fā)出了選擇性激光融化的高效率狀態(tài)，確保合成材料的體密度從理論上來說處于99.8%的水平，在這一過程中合金的高強(qiáng)度由不同階段形成合金的小型材料結(jié)構(gòu)來保證。

有關(guān)專家指出，新型合金材料可用于形狀復(fù)雜且?guī)в凶罴褞缀螀?shù)的汽車、航空航天技術(shù)設(shè)備零配件的制造。（科技日?qǐng)?bào)）

美國(guó)能源部與4家美國(guó)公司談判生產(chǎn)鉬—99的合作協(xié)議

對(duì)于可以在不使用高濃鈾的條件下生產(chǎn)鉬—99的投資機(jī)會(huì)，美國(guó)國(guó)家核軍工管理局已完成相關(guān)申請(qǐng)的評(píng)估工作。

根據(jù)一個(gè)獨(dú)立技術(shù)審查小組的評(píng)估和建議，美國(guó)國(guó)家核軍工管理局選擇北極星醫(yī)用放射性同位素有限責(zé)任公司、夏因醫(yī)療科技公司、西北醫(yī)用同位素公司和Niowave公司等4家美國(guó)公司開始就潛在的合作協(xié)議進(jìn)行談判。在美國(guó)國(guó)會(huì)的支持下，美國(guó)國(guó)家核軍工管理局將為每家公司提供高達(dá)1500萬美元的資金。

美國(guó)國(guó)家核軍工管理局正支持在美國(guó)建立一個(gè)冗余、可靠且在不使用高濃鈾的條件下生產(chǎn)鉬—99的供應(yīng)體系。除了這些合作協(xié)議，美國(guó)國(guó)家核軍工管理局還為國(guó)家實(shí)驗(yàn)室提供資金，研究在沒有高濃鈾的情況下生產(chǎn)鉬—99的方法。（中國(guó)核科技信息與經(jīng)濟(jì)研究院）

紐波特紐斯造船廠首個(gè)3D打印金屬零部件安裝于核動(dòng)力航母CVN75

亨廷頓英格爾斯工業(yè)公司的紐波特紐斯造船廠在艦用3D打印零部件的設(shè)計(jì)和制造方面取得了里程碑式突破，向美國(guó)海軍交付了首個(gè)3D打印金屬零部件并成功安裝在位于諾福克海軍基地的哈利·S·杜魯門號(hào)航母（CVN75）上，未來將進(jìn)行為期一年的使用性能評(píng)估。

紐波特紐斯造船廠稱，這是我們向數(shù)字化造船轉(zhuǎn)型邁出的重要一步，有望顯著提高船舶建造的效率、安全性和經(jīng)濟(jì)可承受性。美國(guó)海軍海上系統(tǒng)司令部去年在與造船行業(yè)的一些公司進(jìn)行了廣泛合作后，發(fā)布了海軍3D打印技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。未來3D打印技術(shù)在船舶建造過程中的廣泛應(yīng)用，將有效降低制造成本并縮短建造時(shí)間。（中國(guó)船舶信息中心）

俄工程師造出世界第1臺(tái)鋁制發(fā)動(dòng)機(jī)

俄羅斯新西伯利亞國(guó)立技術(shù)大學(xué)的專家設(shè)計(jì)并建造出世界第1臺(tái)全鋁材質(zhì)的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)。該型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)的首席設(shè)計(jì)師——伊利亞·茲維爾科夫教授稱，這款新西伯利亞研發(fā)出來的產(chǎn)品在航空發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)上會(huì)有需求，因?yàn)樗c其他用傳統(tǒng)材料做成的類似產(chǎn)品相比具備明顯優(yōu)勢(shì)。尤其是，與近年來被裝在最普遍使用的訓(xùn)練機(jī)雅克—52上的M—14P發(fā)動(dòng)機(jī)相比，他們研發(fā)出來的產(chǎn)品減重50kg，而功率則增加了40馬力。

他還介紹說，更輕的重量可以降低15%的油耗。此外，飛機(jī)上可以裝載更多的燃料，以大幅擴(kuò)大飛行距離。這種發(fā)動(dòng)機(jī)的批量生產(chǎn)或在3年內(nèi)開始。（中國(guó)有色金屬報(bào)）

電子摻雜鐵硒超導(dǎo)材料電子關(guān)聯(lián)研究獲進(jìn)展

近期，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院固體物理研究所副研究員劉大勇、研究員鄒良劍與中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)國(guó)家同步輻射實(shí)驗(yàn)室教授孫喆、南開大學(xué)副教授盧峰和教授王維華合作，在插層鐵硒超導(dǎo)材料（Li1-xFex）OHFeSe電子關(guān)聯(lián)方面取得新進(jìn)展，發(fā)現(xiàn)這類體系的電子結(jié)構(gòu)存在電子關(guān)聯(lián)驅(qū)動(dòng)的Lifshitz轉(zhuǎn)變機(jī)制，并提出電子摻雜的（Li0.8Fe0.2）OHFeSe體系具有完全不同于純FeSe材料的超導(dǎo)電子態(tài)。

鐵硒化合物（Li1-xFex）OHFeSe（x～0.2）具有約40K以上的較高超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于Tc～8K的純FeSe體系。同時(shí)，理論和實(shí)驗(yàn)工作發(fā)現(xiàn)該材料（Li1-xFex） OH層有助于FeSe層的電子摻雜，因此可以作為研究重電子摻雜鐵硒衍生超導(dǎo)體系的參考材料。然而，目前不同的實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算仍存在不符之處。其中一個(gè)令人困惑的問題就是在（Li0.8Fe0.2）OHFeSe角分辨光電子能譜（ARPES）和掃描隧道顯微鏡（STM）實(shí)驗(yàn)中觀察到布里淵區(qū)的Γ點(diǎn)附近有一個(gè)微小的電子費(fèi)米口袋，但在密度泛函理論（DFT）計(jì)算中卻是2個(gè)較大的空穴費(fèi)米口袋。此外，由于費(fèi)米面嵌套在理解超導(dǎo)配對(duì)機(jī)制中起著重要作用，進(jìn)一步的研究需要確定（Li1-xFex）OHFeSe體系考慮電子關(guān)聯(lián)情況下的費(fèi)米面拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

針對(duì)電子摻雜鐵硒體系（Li，F(xiàn)e）OHFeSe中ARPES、STM實(shí)驗(yàn)與DFT計(jì)算的電子結(jié)構(gòu)不一致問題，研究人員采用能精確處理電子關(guān)聯(lián)的DFT結(jié)合動(dòng)力學(xué)平均場(chǎng)（DMFT）的DFT+DMFT計(jì)算方法，利用連續(xù)時(shí)間量子蒙特卡洛（CT—QMC）雜質(zhì)求解器，研究了體系電子關(guān)聯(lián)和自旋軌道耦合對(duì)體系電子結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在電子摻雜的（Li0.8Fe0.2）OHFeSe體系中，電子關(guān)聯(lián)基本上改變了費(fèi)米面的拓?fù)湫?，?dǎo)致在布里淵區(qū)中心Γ點(diǎn)和邊角M點(diǎn)附近分別出現(xiàn)一個(gè)非常小的和2個(gè)大的電子費(fèi)米口袋。而且自旋軌道耦合也會(huì)對(duì)費(fèi)米能級(jí)附近的低能電子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的影響，特別是Γ點(diǎn)附近的狄拉克（Dirac）色散處打開一個(gè)很小的能隙。結(jié)果表明，從純FeSe到電子摻雜的（Li0.8Fe0.2）OHFeSe體系，費(fèi)米面拓?fù)湫缘淖兓请娮雨P(guān)聯(lián)驅(qū)動(dòng)的Lifshitz轉(zhuǎn)變，并導(dǎo)致體系的磁波矢從（π，0） 轉(zhuǎn)變到（π，0.5π±δ），同時(shí)伴隨著dxy和dxz/dyz軌道之間的軌道重構(gòu)。以上結(jié)果與ARPES等實(shí)驗(yàn)非常符合，同時(shí)也表明了體系關(guān)聯(lián)情況下的多體特征，例如多體的自能、相干譜權(quán)重，以及有效質(zhì)量的重整化等。最后，進(jìn)一步的計(jì)算也得到了與實(shí)驗(yàn)趨勢(shì)一致的光電導(dǎo)行為。綜上所述，這些結(jié)果解決了DFT計(jì)算和實(shí)驗(yàn)結(jié)果之間的矛盾，表明電子摻雜的鐵硒體系具有電子關(guān)聯(lián)驅(qū)動(dòng)的電子結(jié)構(gòu)和布里淵區(qū)中心空穴費(fèi)米口袋缺失的奇異費(fèi)米面拓?fù)湫裕兄诶斫忤F基超導(dǎo)材料的超導(dǎo)電性。（中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院）

中科院寧波材料所在探索高效磁制冷方面取得進(jìn)展

為解決功能和結(jié)構(gòu)一體化難題，中國(guó)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)室一直致力于通過微觀組織調(diào)控和先進(jìn)制備加工技術(shù)優(yōu)化，以獲得支撐磁性和非磁性能的平衡要素點(diǎn)。鑭鐵硅作為典型的磁體積相變材料，磁場(chǎng)可以驅(qū)動(dòng)熱、磁和結(jié)構(gòu)之間的能量轉(zhuǎn)化，以實(shí)現(xiàn)巨磁熱效應(yīng)。

鑄態(tài)鑭鐵硅在退火過程中，原子擴(kuò)散反應(yīng)的過程極慢，需要至少一周的退火時(shí)間才能形成鑭鐵硅1：13相。甩帶和速凝作為常見的快速凝固方式，可以細(xì)化晶粒，從而縮短退火時(shí)間。這種制備方式獲得的材料還具有組織和元素分布均勻的優(yōu)點(diǎn)。寧波材料所稀土磁性功能材料實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)了高性能鑭鐵硅磁熱材料的公斤化制備，批量生產(chǎn)的速凝片經(jīng)過1天時(shí)間的退火，可基本獲得純相。速凝片破碎后通過聚合物粘接或金屬熱壓成型，批量獲得可用于制冷樣機(jī)的塊材或片材，對(duì)材料的規(guī)?；瘧?yīng)用具有重大意義。另外，為了實(shí)現(xiàn)材料與系統(tǒng)換熱流體之間更高效的熱傳輸，團(tuán)隊(duì)基于快速凝固，分別利用落管法和熔體抽拉技術(shù)制備了高比表面積的微尺寸球顆粒和絲狀材料，滿足不同器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的需求。

團(tuán)隊(duì)通過相圖精確定位，找到一種富稀土鑭的非化學(xué)計(jì)量比成分范圍。發(fā)現(xiàn)在該類成分內(nèi)僅需要數(shù)小時(shí)即可快速形成鑭鐵硅主相，這將有利于縮短制備周期，節(jié)約批量化生產(chǎn)的成本。隨后，研究人員利用擴(kuò)散偶方法，對(duì)這種富稀土合金的相形成機(jī)理、相形貌和位相關(guān)系進(jìn)行了系統(tǒng)研究，發(fā)現(xiàn)了一種二元La5Si3過渡相使得主相生長(zhǎng)為層片狀結(jié)構(gòu)，減小了擴(kuò)散距離，從而縮短退火時(shí)間。另外，主相的低硅含量也使得材料磁熱性能有所提高，在較低的驅(qū)動(dòng)磁場(chǎng)下即能實(shí)現(xiàn)高磁熱性能，加速了其在制冷器件上應(yīng)用的工業(yè)化進(jìn)程。（中國(guó)稀土行業(yè)協(xié)會(huì)）

我國(guó)首次自主鑄成重型燃機(jī)大尺寸一級(jí)靜葉

我國(guó)首件自主化300MW級(jí)F級(jí)重型燃?xì)廨啓C(jī)渦輪第一級(jí)靜葉鑄件近日順利通過鑒定。這是我國(guó)在重型燃機(jī)熱端核心部件上取得的第一個(gè)重要突破，也是國(guó)家科技重大專項(xiàng)“航空發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)”迄今最重要的里程碑式的成果。

渦輪第一級(jí)靜葉作為重型燃機(jī)典型的熱端零部件，其核心制造技術(shù)一直處于國(guó)外絕對(duì)封鎖狀態(tài)。來自“兩機(jī)”專項(xiàng)專家咨詢委員會(huì)、三大動(dòng)力、北京科技大學(xué)、中國(guó)機(jī)械工業(yè)集團(tuán)有限公司、撫順特鋼等的13位專家一致認(rèn)為：國(guó)家電投旗下中國(guó)聯(lián)合重燃、中科院金屬所、江蘇永瀚等協(xié)同攻關(guān)，既交付了一套質(zhì)量合格的實(shí)物葉片，更交付了一套固化的工藝體系和質(zhì)保體系，為渦輪葉片定型設(shè)計(jì)打下良好基礎(chǔ)，同時(shí)創(chuàng)造多項(xiàng)紀(jì)錄：國(guó)內(nèi)首次自主設(shè)計(jì)重型燃機(jī)大尺寸一級(jí)靜葉；國(guó)內(nèi)首次冶煉出完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的一級(jí)靜葉母合金，攻克了純凈化冶煉技術(shù)；國(guó)內(nèi)首次自主鑄造重型燃機(jī)大尺寸一級(jí)靜葉，攻克了大尺寸復(fù)雜葉片的精密鑄造技術(shù)。（中國(guó)有色金屬報(bào)）

華中銅業(yè)成功生產(chǎn)9μm高精度壓延銅箔

日前，華中銅業(yè)二期工程高精度銅板帶箔項(xiàng)目生產(chǎn)車間，機(jī)器轟鳴，多輥軋機(jī)像將一卷卷銅帶卷進(jìn)去，吐出厚9μm的高精度壓延銅箔。銅箔車間技術(shù)專家江幼平介紹，生產(chǎn)9μm壓延銅箔已處于國(guó)內(nèi)頂尖水平，向研制國(guó)際領(lǐng)先水平的7μm高端銅箔的目標(biāo)邁進(jìn)， 將成為國(guó)內(nèi)行業(yè)第1。

華中銅業(yè)二期工程高精度銅板帶箔項(xiàng)目于近日投產(chǎn)，年新增產(chǎn)能6萬t，其中年產(chǎn)高精度壓延銅箔3000t。項(xiàng)目主要工藝設(shè)備75臺(tái)（套），具備國(guó)際先進(jìn)水平。項(xiàng)目產(chǎn)品以高、精、尖為主，為國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展的市場(chǎng)緊缺和大量進(jìn)口的基礎(chǔ)材料，市場(chǎng)前景廣闊。（中國(guó)有色金屬報(bào)）

華西醫(yī)院用3D打印鈦合金假體更換“承重”腿骨

近日，四川大學(xué)華西醫(yī)院使用3D打印骨小梁假體，替代患者因骨肉瘤被切除的小腿脛骨，患者術(shù)后一周恢復(fù)良好，未來有望保全膝關(guān)節(jié)，恢復(fù)行走功能。而這也是全球骨外科治療領(lǐng)域，使用3D打印材料，替換小腿“承重骨”，進(jìn)行的首次嘗試。

四川大學(xué)華西醫(yī)院骨科先是根據(jù)三維掃描成像技術(shù)，制作患者腫瘤切除骨的“缺損模型”，并在此基礎(chǔ)上優(yōu)化假體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，最終利用3D打印，制作出可以完全吻合，替代患者右小腿脛骨的可植入假體。該醫(yī)院教授屠重棋表示，以前的“鈦合金”替代骨無法做成骨小梁的結(jié)構(gòu)，假體與患者置換手術(shù)部位匹配性差，通過3D打印，鈦合金假體上形成“微孔”結(jié)構(gòu)，有利于骨細(xì)胞長(zhǎng)入假體內(nèi)，假體與身體融合性高。目前患者的膝關(guān)節(jié)恢復(fù)良好。（中國(guó)有色金屬報(bào)）

年產(chǎn)萬噸海綿鈦全產(chǎn)業(yè)鏈將在新疆哈密建成

日前，新疆首家年產(chǎn)2萬t海綿鈦及鈦合金鈦全產(chǎn)業(yè)鏈項(xiàng)目在哈密建成試運(yùn)行，預(yù)計(jì)在4月底正式投產(chǎn)。 據(jù)了解，該項(xiàng)目由湖南五江輕化集團(tuán)有限公司出資，總投資76億元，主要產(chǎn)品為海綿鈦、高性能鈦合金板材、高精度鈦合金管材、高質(zhì)量寬幅大卷重帶材，是“航空航天裝備、海洋工程裝備及高技術(shù)船舶”的關(guān)鍵性基礎(chǔ)材料。（人民網(wǎng)）