金屬與粉末冶金

莫納什大學利用X射線圖 打造輕但強度大的鎂

澳大利亞蒙納士大學（Monash University）啟動了全球首個研究，發現一種技術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產品的結構完整性。

蒙納士大學、澳大利亞聯邦科學與工業研究組織（CSIRO）和重慶大學的研究人員在電子電壓較低的環境中，利用具原子分辨率的X射線圖，發現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、飛機和高速汽車，以提升燃料效率、空氣動力學、速度和重量負載。

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械性能都非常優越。研究人員發現，當孿晶邊界被釹和銀填充時，該合金的彈性應變達到極限，而剪切應力顯著改善，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。當施加外力時，鎂被推向釹，同時遠離銀，因而形成了強度更大、重量更輕的合金。（中國有色金屬報）

俄新技術可提高航空用鎂產量

俄羅斯國立研究型技術大學莫斯科國立鋼鐵合金學院有色冶金和黃金系研究人員最近開發出一種新技術，可以提高在航空領域和國防工業領域使用的鎂的產量。

傳統方法是通過在氯化環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院研究負責人安德烈雷先科稱，在傳統條件下，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。通過降低電解質的溫度，他們找到了預防這一過程的方法，使之釋放出固體鎂。

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

高強度鋁合金氫脆現象或可抑制

日本九州大學的研究小組通過大型同步輻射設施Spring—8進行4D觀察，查明了飛機等廣泛使用的高強度鋁合金的破壞機理。

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

美國CIE公司開發出零液體排放鋁精整生產線

美國CIE公司與MST化學工業公司（MST CHEMICALS）共同開發此項技術可以實現下述目標：水的循環利用率（reusable）可達98%；循環水可達到優質標準，λ<200μs；運行成本降低40%；生產線安裝調試費用下降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，水可循環使用，用于堿洗。此工藝水的消耗量可下降50%，由于鋁材經堿洗后具有很高的品質，使它成為當前鋁材精整最有效的工藝。（中國有色金屬報）

物理所發現銅基高溫超導新材料

中國科學院物理研究所/北京凝聚態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材料新結構的設計和高壓合成，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基本結構的最簡單化學組分。選擇這個簡單組分的獨到之處在于既可聚焦產生銅基超導的核心要素，又可回避銅基超導材料在常壓制備需要的稀土、鉍、汞等昂貴和有毒元素，有助于新材料的進一步應用拓展。運用高壓高溫制備技術，他們相繼發現了“銅系” “頂角氧”摻雜系等具有新結構的銅基超導材料體系。其中“銅系”超導材料的Tc可高達118K。

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

大連化物所等貴金屬合金團簇合成及其催化應用研究獲進展

中國科學院大連化學物理研究所金催化研究中心研究員黃家輝與上海科技大學副教授李濤、燕山大學教授孫科舉合作，在貴金屬合金團簇研究方面取得新進展。

相比單組分金團簇，金銀合金團簇的化學、物理性質發生了很大變化，這主要歸因于銀原子的引入改變了單組分金團簇的電子結構和表面排布，進而產生顯著的協同效應，使金銀合金團簇在催化、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構新穎的Au23-xAgx（S—Adam）15團簇（x=4～7）。結構分析顯示，該團簇由20面體內核Au13-xAgx及外層橋連的3個Au3（SR）4、1個AgS3所構成。Au23（S—Adam）16團簇的HOMO—LUMO禁帶寬度為2.1eV，由于銀原子摻雜，Au23-xAgx（S—Adam）15合金團簇的禁帶寬度縮小為1.5eV。理論計算表明，Au19Ag4（S—Adm）15團簇是Au23-xAgx（S—Adam）15團簇中最穩定的結構。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中展示了更優的催化性能。此外，進一步的電鏡表征結果顯示，銀原子的引入增強了Au23-xAgx團簇的反應穩定性，而Au23團簇則明顯聚集長大。該工作對深入研究貴金屬團簇結構與性能相互關系提供了重要信息。

眾泰開發全新鋁合金發蓋技術

眾泰汽車已經聯手南南鋁業等國際領先鋁合金生產和加工企業，共同開發汽車新材料的應用，并已經形成了完整的汽車新材料研發能力。眾泰汽車依托與南南鋁業在新車型的鋁合金板材的開發上的前期合作基礎，開發完成了大型SUV車型的鋁合金前機蓋。

眾泰汽車鋁合金發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40%左右的輕量化效果，眾泰汽車一直重視鋁合金材料的應用，目前多個項目的鋁合金發蓋已量產，在達成減重目標的同時，相關性能也遠遠大于鋼制產品。（中國有色金屬報）

蘇州倍豐成功開發出超高強3D打印鋁合金粉末材料

蘇州倍豐創始人、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，經過近兩年的研究，吳院士領導莫納什大學研究團隊成功開發出了牌號為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是研究團隊專門為3D打印設計的材料，目前已經達到了批產和商業化使用階段。

本次Al250C粉末產品的推出，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打印結構件，更有希望替代目前航空航天上的部分鈦合金構件，達到航天航空領域降低重量與節約成本的目的。

該Al250C材料強度達到目前可用于3D打印的鋁合金材料中最高水平，屈服強度可達580MPa，抗拉強度590MPa以上，延伸率可達11%，制備構件通過了2500℃高溫下持續5 000h的穩定試驗，相當于發動機常規服役25年的要求。現有鋁合金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，該材料表現出了十分優異的高溫使用壽命，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高端硬質合金棒型材生產線技術改造項目開工

株洲硬質合金集團有限公司在新馬工業園內舉行了2000t高端硬質合金棒型材生產線技術改造項目開工。2000t高端硬質合金棒型材生產線技術改造項目，是株硬公司“十三五”發展規劃中的重要項目之一，項目力爭在2020年7月實現投產。項目建成后，可以達到年產2000t的高端硬質合金棒型材生產能力，為實現株硬公司的可持續發展奠定良好的基礎。（中國有色金屬報）

坤彩科技江陰產業園年產100萬t二氧化鈦、氧化鐵項目開工

坤彩科技江陰產業園年產50萬t二氧化鈦、50萬t氧化鐵項目開工暨富仕年產20萬t二氯氧鈦項目即將正式投產。坤彩科技江陰工業園區規劃建成年產各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、生產、銷售一體化的企業。項目建成達產后，預計年產值可達250億元，年凈利潤超50億元，年創稅收23億元。同時，以坤彩科技珠光材料年產能3萬t為基數，使用年產20萬t二氯氧鈦項目生產的二氯氧鈦，未來每年節約原材料成本約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化成食品級二氧化鈦，用于食品、醫藥、化妝品等高端領域；同時剩余三氯化鐵可以轉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。根據其項目可行性分析報告顯示，除去自用產品外，項目有望將剩余產品轉化為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簽訂研發項目合作協議

中南大學副校長周科朝率領教授團隊到自貢硬質合金有限責任公司洽談研發合作項目。中南大學材料學院副教授王小鋒與自硬公司技術部部長廖軍分別代表雙方，簽訂了《3D打印復雜異形WC基硬質合金及鎢材料》研發項目合作協議。

3D打印硬質合金可實現個性化定制、綠色化生產，屬于本世紀“最具發展前景”的十大3D打印領域之一，是中南大學具備領先優勢的重要材料研究領域。根據協議，雙方將圍繞研發項目，從人才培養培訓、科學技術研究、成果轉移轉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議的履行為載體，積極落實黨中央關于加強產學研合作、促進科技創新與經濟發展的重大戰略決策，共同培育項目合作、成果轉化平臺，共享合作發展紅利。（中國有色金屬報）

兩稀土永磁項目入選內蒙古自治區專項資金擬安排項目

根據《內蒙古自治區發展和改革委員會、財政廳關于做好2019年自治區重點產業發展資金支持戰略性新興產業發展資金項目申報工作的通知》（內發改高技字〔2018〕1485號），擬安排2019年戰略性新興產業專項資金項目予以公示。

其中，在稀土相關領域，有2項稀土永磁項目入選2019年戰略性新興產業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“包頭市沃野對外貿易有限責任公司500t釤鈷永磁材料及配套加工生產線項目”。（中國稀土行業協會）