金屬與粉末冶金

莫納什大學(xué)利用X射線圖 打造輕但強度大的鎂

澳大利亞蒙納士大學(xué)（Monash University）啟動了全球首個研究，發(fā)現(xiàn)一種技術(shù)可以用于制造強度更大、重量更輕的鎂合金，從而提高汽車和航空航天業(yè)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)完整性。

蒙納士大學(xué)、澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織（CSIRO）和重慶大學(xué)的研究人員在電子電壓較低的環(huán)境中，利用具原子分辨率的X射線圖，發(fā)現(xiàn)了孿晶邊界中合金元素偏析的模式。工程師們一直都在尋找強度大、重量輕的材料，用于汽車、飛機(jī)和高速汽車，以提升燃料效率、空氣動力學(xué)、速度和重量負(fù)載。

研究人員在研究中使用了由釹和銀組成的鎂合金，該合金在室溫和高溫下的機(jī)械性能都非常優(yōu)越。研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)孿晶邊界被釹和銀填充時，該合金的彈性應(yīng)變達(dá)到極限，而剪切應(yīng)力顯著改善，提高了33倍。銀和釹與鎂之間的電荷密度得以提升，表明了孿晶間的鍵合得到增強。當(dāng)施加外力時，鎂被推向釹，同時遠(yuǎn)離銀，因而形成了強度更大、重量更輕的合金。（中國有色金屬報）

俄新技術(shù)可提高航空用鎂產(chǎn)量

俄羅斯國立研究型技術(shù)大學(xué)莫斯科國立鋼鐵合金學(xué)院有色冶金和黃金系研究人員最近開發(fā)出一種新技術(shù)，可以提高在航空領(lǐng)域和國防工業(yè)領(lǐng)域使用的鎂的產(chǎn)量。

傳統(tǒng)方法是通過在氯化環(huán)境下電解鎂的化合物氯化鎂而獲得純鎂。但電解過程中的鎂只有80%收回，其余20%被白白浪費了。莫斯科國立鋼鐵合金學(xué)院研究負(fù)責(zé)人安德烈雷先科稱，在傳統(tǒng)條件下，電解鎂—氯化合物陰極釋放出液體鎂，電解陽極釋放出氣體氯。通過降低電解質(zhì)的溫度，他們找到了預(yù)防這一過程的方法，使之釋放出固體鎂。

原來，如果相當(dāng)快地（1h）提高電解質(zhì)的溫度，使鎂熔化，隨后快速將其從電解質(zhì)中取出，那么會損失不到5%的金屬，而傳統(tǒng)技術(shù)會損失20%的金屬。這樣，學(xué)者們能夠把鎂的產(chǎn)量增加15%，同時把耗電量減少5%。（科技日報）

高強度鋁合金氫脆現(xiàn)象或可抑制

日本九州大學(xué)的研究小組通過大型同步輻射設(shè)施Spring—8進(jìn)行4D觀察，查明了飛機(jī)等廣泛使用的高強度鋁合金的破壞機(jī)理。

高強度鋁合金廣泛應(yīng)用于航空航天等領(lǐng)域，但由于存在氫脆和應(yīng)力腐蝕開裂等與氫有關(guān)的破壞現(xiàn)象，影響了鋁合金性能。以前一直認(rèn)為鋁合金的氫脆現(xiàn)象是由位錯的微觀缺陷引起的。但分析發(fā)現(xiàn)，大部分此前認(rèn)為不會吸收氫的材料微細(xì)顆粒中含有氫，隨著微細(xì)顆粒與鋁的界面剝離，就會發(fā)生鋁合金氫脆現(xiàn)象。研究還發(fā)現(xiàn)，以前認(rèn)為是雜質(zhì)的粗大顆粒也會儲存氫，因此通過生成適當(dāng)?shù)拇执箢w粒，可以減少微細(xì)顆粒中的氫量，抑制鋁合金的氫脆現(xiàn)象。（科技日報）

美國CIE公司開發(fā)出零液體排放鋁精整生產(chǎn)線

美國CIE公司與MST化學(xué)工業(yè)公司（MST CHEMICALS）共同開發(fā)此項技術(shù)可以實現(xiàn)下述目標(biāo)：水的循環(huán)利用率（reusable）可達(dá)98%；循環(huán)水可達(dá)到優(yōu)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，λ<200μs；運行成本降低40%；生產(chǎn)線安裝調(diào)試費用下降30%；不用超濾法或反滲透工藝；零熱能和零液體排放。

此工藝生產(chǎn)非常少的含鹽水，同時可以再利用。該工藝已在鋁材表面處理酸洗線、陽極氧化著色線和涂漆線上獲得有效的利用。由于使用了專用添加劑，可除凈水中的硫酸與鋁，水可循環(huán)使用，用于堿洗。此工藝水的消耗量可下降50%，由于鋁材經(jīng)堿洗后具有很高的品質(zhì)，使它成為當(dāng)前鋁材精整最有效的工藝。（中國有色金屬報）

物理所發(fā)現(xiàn)銅基高溫超導(dǎo)新材料

中國科學(xué)院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國家研究中心極端條件物理重點實驗室研究員靳常青與合作者長期開展銅基超導(dǎo)材料新結(jié)構(gòu)的設(shè)計和高壓合成，研究對象集中在銅和堿土氧化物體系，這是能夠形成銅基超導(dǎo)基本結(jié)構(gòu)的最簡單化學(xué)組分。選擇這個簡單組分的獨到之處在于既可聚焦產(chǎn)生銅基超導(dǎo)的核心要素，又可回避銅基超導(dǎo)材料在常壓制備需要的稀土、鉍、汞等昂貴和有毒元素，有助于新材料的進(jìn)一步應(yīng)用拓展。運用高壓高溫制備技術(shù)，他們相繼發(fā)現(xiàn)了“銅系” “頂角氧”摻雜系等具有新結(jié)構(gòu)的銅基超導(dǎo)材料體系。其中“銅系”超導(dǎo)材料的Tc可高達(dá)118K。

靳常青指導(dǎo)研究生李文敏制備發(fā)現(xiàn)了一類全新的超導(dǎo)材料Ba2CuO4-y。這是目前唯一呈現(xiàn)壓縮型銅氧局域配位的銅基超導(dǎo)材料。對于壓縮型配位構(gòu)型，銅的3d 3z2—r2軌道將位于x2—y2軌道之上，顯著有別于“傳統(tǒng)”拉伸型配位的軌道序。X射線吸收譜實驗表明，Ba2CuO4-y超導(dǎo)體處于超過摻雜區(qū)，對應(yīng)“傳統(tǒng)”銅基超導(dǎo)體的非超導(dǎo)相區(qū)?，F(xiàn)有主流理論認(rèn)為，壓縮型配位構(gòu)型、超過摻雜載流子濃度、以及可能的特殊的面內(nèi)結(jié)構(gòu)都不利于超導(dǎo)，Ba2CuO4-y仍然表現(xiàn)出了具有高達(dá)73K的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度。與基本晶體結(jié)構(gòu)相同，具有正常軌道序的Ba2CuO4體系相比，Ba2CuO4-y的Tc提高了80%以上。這些實驗現(xiàn)象表明，不同于以往傳統(tǒng)類型，Ba2CuO4-y屬于一類全新的銅基超導(dǎo)材料。（中科院物理研究所）

大連化物所等貴金屬合金團(tuán)簇合成及其催化應(yīng)用研究獲進(jìn)展

中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所金催化研究中心研究員黃家輝與上?？萍即髮W(xué)副教授李濤、燕山大學(xué)教授孫科舉合作，在貴金屬合金團(tuán)簇研究方面取得新進(jìn)展。

相比單組分金團(tuán)簇，金銀合金團(tuán)簇的化學(xué)、物理性質(zhì)發(fā)生了很大變化，這主要歸因于銀原子的引入改變了單組分金團(tuán)簇的電子結(jié)構(gòu)和表面排布，進(jìn)而產(chǎn)生顯著的協(xié)同效應(yīng)，使金銀合金團(tuán)簇在催化、傳感、生物成像、藥物傳輸和癌癥治療等方面具有較大的應(yīng)用潛力。

該工作中，科研人員選用體積較大且具有剛性的金剛烷硫醇作為配體，通過簡單的一鍋法合成了一種結(jié)構(gòu)新穎的Au23-xAgx（S—Adam）15團(tuán)簇（x=4～7）。結(jié)構(gòu)分析顯示，該團(tuán)簇由20面體內(nèi)核Au13-xAgx及外層橋連的3個Au3（SR）4、1個AgS3所構(gòu)成。Au23（S—Adam）16團(tuán)簇的HOMO—LUMO禁帶寬度為2.1eV，由于銀原子摻雜，Au23-xAgx（S—Adam）15合金團(tuán)簇的禁帶寬度縮小為1.5eV。理論計算表明，Au19Ag4（S—Adm）15團(tuán)簇是Au23-xAgx（S—Adam）15團(tuán)簇中最穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。相比于Au23/TiO2催化劑，Au23-xAgx/TiO2作為催化劑在羅丹明、苯酚可見光催化降解反應(yīng)中展示了更優(yōu)的催化性能。此外，進(jìn)一步的電鏡表征結(jié)果顯示，銀原子的引入增強了Au23-xAgx團(tuán)簇的反應(yīng)穩(wěn)定性，而Au23團(tuán)簇則明顯聚集長大。該工作對深入研究貴金屬團(tuán)簇結(jié)構(gòu)與性能相互關(guān)系提供了重要信息。

眾泰開發(fā)全新鋁合金發(fā)蓋技術(shù)

眾泰汽車已經(jīng)聯(lián)手南南鋁業(yè)等國際領(lǐng)先鋁合金生產(chǎn)和加工企業(yè)，共同開發(fā)汽車新材料的應(yīng)用，并已經(jīng)形成了完整的汽車新材料研發(fā)能力。眾泰汽車依托與南南鋁業(yè)在新車型的鋁合金板材的開發(fā)上的前期合作基礎(chǔ)，開發(fā)完成了大型SUV車型的鋁合金前機(jī)蓋。

眾泰汽車鋁合金發(fā)蓋外板采用了全新鋁合金材料，這種材料是可熱處理強化的鋁合金，具有成型性好、耐腐蝕性強、強度高和較好的耐高溫等性能，該類材料在沖壓成型后經(jīng)油漆烘烤強度會提高，具有烤漆硬化功能。同時新型材料的屈服強度和抗拉強度與鋼板相近，加工硬化指數(shù)高于鋼板。

鋁材的密度為2.70g/cm3，是鐵密度的1/3，輕量化效果非常明顯。綜合性能考慮可實現(xiàn)40%左右的輕量化效果，眾泰汽車一直重視鋁合金材料的應(yīng)用，目前多個項目的鋁合金發(fā)蓋已量產(chǎn)，在達(dá)成減重目標(biāo)的同時，相關(guān)性能也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鋼制產(chǎn)品。（中國有色金屬報）

蘇州倍豐成功開發(fā)出超高強3D打印鋁合金粉末材料

蘇州倍豐創(chuàng)始人、澳大利亞工程院吳鑫華院士在美國里諾舉行的國際航空材料大會上正式宣布，經(jīng)過近兩年的研究，吳院士領(lǐng)導(dǎo)莫納什大學(xué)研究團(tuán)隊成功開發(fā)出了牌號為Al250C的高強高韌增材制造專用鋁合金材料，為3D打印鋁合金材料再添一名明星成員。Al250C是研究團(tuán)隊專門為3D打印設(shè)計的材料，目前已經(jīng)達(dá)到了批產(chǎn)和商業(yè)化使用階段。

本次Al250C粉末產(chǎn)品的推出，立刻受到了包括美國通用，波音，雷神，賽峰等多家航空巨頭的高度贊賞和重視。用該材料制作航空鋁合金3D打印結(jié)構(gòu)件，更有希望替代目前航空航天上的部分鈦合金構(gòu)件，達(dá)到航天航空領(lǐng)域降低重量與節(jié)約成本的目的。

該Al250C材料強度達(dá)到目前可用于3D打印的鋁合金材料中最高水平，屈服強度可達(dá)580MPa，抗拉強度590MPa以上，延伸率可達(dá)11%，制備構(gòu)件通過了2500℃高溫下持續(xù)5 000h的穩(wěn)定試驗，相當(dāng)于發(fā)動機(jī)常規(guī)服役25年的要求?，F(xiàn)有鋁合金AlMg7Si和AlMg10Si的屈服強度為260MPa，打印后的延伸率為4%～6%，最高使用溫度小于100℃，無論從性能上還是使用溫度上，都無法滿足航空航天鋁合金產(chǎn)品的苛刻要求，而Al250C的強度接近常用AlSi10Mg系鋁合金材料強度的2倍。特別指出的是，該材料表現(xiàn)出了十分優(yōu)異的高溫使用壽命，對比目前適用于金屬3D打印的Scalmalloy鋁合金，其在250℃時的使用壽命僅為100h，而Al250C在同樣溫度下的使用壽命超過5 000h，極大提高了使用壽命。（中國有色金屬報）

株硬2000t高端硬質(zhì)合金棒型材生產(chǎn)線技術(shù)改造項目開工

株洲硬質(zhì)合金集團(tuán)有限公司在新馬工業(yè)園內(nèi)舉行了2000t高端硬質(zhì)合金棒型材生產(chǎn)線技術(shù)改造項目開工。2000t高端硬質(zhì)合金棒型材生產(chǎn)線技術(shù)改造項目，是株硬公司“十三五”發(fā)展規(guī)劃中的重要項目之一，項目力爭在2020年7月實現(xiàn)投產(chǎn)。項目建成后，可以達(dá)到年產(chǎn)2000t的高端硬質(zhì)合金棒型材生產(chǎn)能力，為實現(xiàn)株硬公司的可持續(xù)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。（中國有色金屬報）

坤彩科技江陰產(chǎn)業(yè)園年產(chǎn)100萬t二氧化鈦、氧化鐵項目開工

坤彩科技江陰產(chǎn)業(yè)園年產(chǎn)50萬t二氧化鈦、50萬t氧化鐵項目開工暨富仕年產(chǎn)20萬t二氯氧鈦項目即將正式投產(chǎn)。坤彩科技江陰工業(yè)園區(qū)規(guī)劃建成年產(chǎn)各50萬t汽車級、化妝品級二氧化鈦和氧化鐵，成為中國最大的高端氯化鈦白、氧化鐵研發(fā)、生產(chǎn)、銷售一體化的企業(yè)。項目建成達(dá)產(chǎn)后，預(yù)計年產(chǎn)值可達(dá)250億元，年凈利潤超50億元，年創(chuàng)稅收23億元。同時，以坤彩科技珠光材料年產(chǎn)能3萬t為基數(shù)，使用年產(chǎn)20萬t二氯氧鈦項目生產(chǎn)的二氯氧鈦，未來每年節(jié)約原材料成本約4830萬元。

在滿足珠光材料所需原材料外，該項目剩余的二氯氧鈦還可轉(zhuǎn)化成食品級二氧化鈦，用于食品、醫(yī)藥、化妝品等高端領(lǐng)域；同時剩余三氯化鐵可以轉(zhuǎn)化成食品級氧化鐵顏料，可用于各種藥片、藥丸的外衣糖衣著色用。根據(jù)其項目可行性分析報告顯示，除去自用產(chǎn)品外，項目有望將剩余產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為1.5萬t鈦白粉和1.4萬t氧化鐵。（中國有色金屬報）

自硬公司與中南大學(xué)簽訂研發(fā)項目合作協(xié)議

中南大學(xué)副校長周科朝率領(lǐng)教授團(tuán)隊到自貢硬質(zhì)合金有限責(zé)任公司洽談研發(fā)合作項目。中南大學(xué)材料學(xué)院副教授王小鋒與自硬公司技術(shù)部部長廖軍分別代表雙方，簽訂了《3D打印復(fù)雜異形WC基硬質(zhì)合金及鎢材料》研發(fā)項目合作協(xié)議。

3D打印硬質(zhì)合金可實現(xiàn)個性化定制、綠色化生產(chǎn)，屬于本世紀(jì)“最具發(fā)展前景”的十大3D打印領(lǐng)域之一，是中南大學(xué)具備領(lǐng)先優(yōu)勢的重要材料研究領(lǐng)域。根據(jù)協(xié)議，雙方將圍繞研發(fā)項目，從人才培養(yǎng)培訓(xùn)、科學(xué)技術(shù)研究、成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化和人員交流等開展多方面的交流與合作。周科朝希望雙方以合作協(xié)議的履行為載體，積極落實黨中央關(guān)于加強產(chǎn)學(xué)研合作、促進(jìn)科技創(chuàng)新與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重大戰(zhàn)略決策，共同培育項目合作、成果轉(zhuǎn)化平臺，共享合作發(fā)展紅利。（中國有色金屬報）

兩稀土永磁項目入選內(nèi)蒙古自治區(qū)專項資金擬安排項目

根據(jù)《內(nèi)蒙古自治區(qū)發(fā)展和改革委員會、財政廳關(guān)于做好2019年自治區(qū)重點產(chǎn)業(yè)發(fā)展資金支持戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展資金項目申報工作的通知》（內(nèi)發(fā)改高技字〔2018〕1485號），擬安排2019年戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)專項資金項目予以公示。

其中，在稀土相關(guān)領(lǐng)域，有2項稀土永磁項目入選2019年戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)專項資金擬支持項目表，分別是：“包頭奧瑞特永磁材料有限公司年產(chǎn)3000t高性能智能制造裝備專用釹鐵硼及器件項目”和“包頭市沃野對外貿(mào)易有限責(zé)任公司500t釤鈷永磁材料及配套加工生產(chǎn)線項目”。（中國稀土行業(yè)協(xié)會）