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金属与粉末冶金

2016-04-23

新材料产业 2016年7期
关键词:厨具稀土

韩国开发出镁基矫形植入材料,促进骨头生成

據报道,韩国Kookmin大学先进材料工程学院和其他几家韩国研究中心的研究人员宣布他们的研究人员已经开发出来一种镁基矫形植入材料,其在人体内能安全降解和促进骨头生成。过去10年里,已经做过无数次研究来控制镁基合金的机械性能和腐蚀性能,镁基合金在生理环境里降解。目标是克服惰性植入材料的缺点,改变传统骨头固定装置的范例。

Mg-5Ca-Zn合金的控制下的降解形成在降解界面-生物模仿钙化基体的形成,启动了骨头形成过程,这一过程促进早期骨头愈合并可以在1年植入期间由新骨头完全取代生物降解镁植入材料。

研究表明,通过一年的临床试验,镁合金逐渐降解,几乎分辨不出来植入材料。当降解开始时,新骨头在原来位置生长,最邻近植入材料——骨头界面的化学成分显示有氢氧化镁,结晶产品模仿人体自然钙化基体,造成破骨细胞的再吸收,由破骨细胞刺激骨头形成。镁合金连续降解过程和骨头的形成使植入材料消失,新骨头出现。(中国有色金属报)

铝金属材料可以通过3D打印

日前,比利时在线3D打印服务平台i.materialise宣布其材料库中新增了一种3D打印金属材料——铝。据该公司介绍,铝是制造轻量而坚固的金属最终使用零件的理想材料。铝是最常用的有色(或低铁)金属。作为3D打印金属材料,它有许多好处,最显著的是它比较轻。这为设计师、工程师提供了一种新的制造坚固、精密但很轻的金属部件的可靠方法。更重要的是,铝的用途广泛,如制造备件或功能部件、设计珠宝等产品。

为了用铝进行3D打印,i.materialise将采用直接金属激光烧结技术。这种技术通过激光束熔化微细金属粉末成型,在这种情况下,则用铝合金粉末。简而言之,激光束根据你的3D模型将铝合金粉末一层一层地烧结成特定形状,直到打印对象变得完整。激光烧结完成后,i.materialise的技术人员从金属粉末床上取下模型,仔细清除所有支撑结构。

这种材料的3D打印可以实现一些小的细节(甚至可以小至0.25mm)。如果表面较小,打印的最小壁厚应为0.5mm,表面较大则是1mm。此外,DMLS提供了一个高尺寸精度,而铝的一般精度范围为2%。(中国有色金属报)

贺利氏开发非晶态金属部件3D打印技术

日前,通过与一家来自瑞典的科技创业公司Exmet的合作,全球领先的贵金属及技术供应商贺利氏(Heraeus)科技集团现开发出了非晶态金属部件的3D打印技术,从而将其可3D打印的金属材料组合扩展至很受关注的非晶态金属材料领域。

“非晶态金属将会改变我们的未来。它们拥有众多以前难以相互兼容的属性:比如高强度,却具有可塑性。而且与常规金属相比,它们更耐腐蚀、强度更高。我们打算同Exmet一起,将此类新型材料向工业和3D打印领域开放。”Heraeus New Businesses公司3D打印负责人Tobias Caspari说。

据了解,在此次合作中,贺利氏提供了其在材料领域丰富的专业知识,而Exmet则提供了他们在将3D打印用于制造方面的经验。(中国有色金属报)

中国南方稀土集团正式运营

6月27日,中国南方稀土集团通过江西省人民政府组织的专家组验收,开始进入实质性运营阶段。至此,我国稀土“1+5”大集团格局落定。

中国南方稀土集团是国内6家大型稀土集团之一,根据规划,到2018年,中国南方稀土集团将实现主营业务收入100亿元,在“十三五”收官之年主营业务收入突破200亿元。

专家组认为,中国南方稀土集团完成了规定的稀土矿山资源、冶炼分离企业和综合利用企业的整合。江西省和赣州市政府通过打击稀土违法违规行为,淘汰压缩稀土过剩产能,分类处置稀土综合利用项目,使区域行业秩序得到规范。组建工作达到预期目标,专家组同意中国南方稀土集团通过验收。

据介绍,目前中国南方稀土集团注册资本金已增加到10亿元,企业净资产超百亿元,共有24家子公司。集团拥有原矿开采、冶炼分离、综合回收利用、精深加工、应用研发和稀土贸易6大板块。下一步,中国南方稀土集团将通过整合重组,加强对稀土资源和冶炼分离企业的控制,以技术创新、产品研发、精深加工为依托,将集团打造成集轻稀土和中重稀土为一体,涵盖勘探、开采、冶炼、加工、应用、贸易、研发全产业链,具有国际竞争力的大型综合稀土企业集团。(中国化工报)

我国在多重生物功能的新型可降解镁铜合金研究获进展

镁合金以其良好的生物相容性、与骨组织匹配的力学性能以及可以在人体内降解吸收等特点,成为一类极具临床应用前景的新型医用金属材料。中国科学院金属研究所研究员杨柯领导的生物材料研究团队近年来提出了医用金属材料的生物功能化这一全新概念,其核心思想就是使医用金属材料在发挥其自身优异力学性能的同时,还具备特定的生物医学功能,从而达到更佳的临床医疗效果。基于这一思想,杨柯团队近年来成功地开发出一种具有多重生物医学功能的新型可降解镁铜二元合金。杨柯指导的博士研究生刘辰等近期的研究工作表明,利用镁铜合金在生理环境中降解形成的碱性环境以及持续释放镁和铜离子的特点,赋予了新型可降解镁铜合金抗菌、促成骨、促血管化等多重生物医学功能,并确保其生物安全性和力学支撑作用,临床应用价值极大。

铜是人体组织内重要的微量元素,对人体的代谢和多种酶的功能具有调节作用。铜能促进造血机能,调节铁的吸收和利用,维护骨骼、血管、皮肤和内分泌的正常功能,促进骨骼、血管和皮肤胶原生成。铜缺乏会影响人体的分泌系统和免疫功能,导致贫血、血栓形成、冠状动脉硬化、关节炎、骨质疏松等疾病的发生。铜的强烈抗菌作用已被人们认知并长期应用,它是唯一获得美国环保署(EPA)抑菌性注册的固体材料。铜能够长效抑制致病细菌的生长,对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、产气肠杆菌、白色念珠菌、绿脓假单胞菌等多种细菌均具有高效的杀灭作用。

基于镁金属在生物环境中的可降解特性以及铜的众多生物功能,杨柯团队研究开发出具有多重生物医学功能的镁铜二元合金,申报了中国发明专利。研究表明,镁铜合金在降解过程中持续溶出镁离子和铜离子,但溶出速率在人体能够承受的范围之内,因此不会影响到生物安全性。溶血实验和细胞毒性实验结果表明,镁铜合金具有良好的血液相容性和细胞相容性。抗菌实验结果表明,镁铜合金对金黄色葡萄球菌具有碱性抗菌和铜离子抗菌相结合的双重抗菌作用,表现出更加优异的抗菌功能。此外,镁铜合金还兼具明显的促成骨和促血管化功能。(中国科学院)

我国钛铝合金获跨越性突破 为中国飞机提供耐用心脏

南京理工大学材料评价与设计教育部工程研究中心教授陈光团队在国家“973”计划等资助下,经长期研究,在新型航空航天材料钛铝合金方面取得跨越性突破,成功制备PST钛铝单晶,为中国飞机制造更坚强、耐用的“心脏”提供了技术保障。

航空航天技术是一个国家科技、工业和国防实力的重要体现。航空发动机被誉为飞机的“心脏”,叶片则是航空发动机中最关键的核心部件,其承温能力直接决定着发动机的性能,尤其是推重比。与国外相比,陈光团队的研究成果在材料性能上实现了新的大幅度跨越,所制备的PST钛铝单晶室温拉伸塑性和屈服强度分别高达6.9%和708MPa,抗拉强度高达978MPa,实现了高强高塑的优异结合。

据悉,PST钛铝单晶在问世后,将接受合金的全面性能测试,从而由基础研究的重大成果真正应用于我国航空发动机的叶片制造。(中国教育报)

中科院金属研究所研发航空发动机“绿色”防护衣

中国科学院金属研究所6月23日发布消息称,该所沈明礼副研究员等研发出颠覆传统的“绿色”渗铝技术,使先进铝化物涂层制备像真空镀膜一样,实现无毒气排放、无有害元素掺杂,涂层抗氧化性能优于普通的铝化物涂层。高性能热扩散铝化物涂层,是先进航空发动机及燃气轮机涡轮叶片高温腐蚀防护的主要方法之一。然而,在传统涂层制备技术中,存在着涂层有害元素掺杂和有毒气体释放等缺点。

据相关负责人介绍,给高温合金叶片穿上“绿色”渗铝技术,基于真空高密度铝等离子体辐照效应,通过高密度铝离子的沉积、注入、溅射和辐照增强扩散等途径,可实现无有害元素掺杂的高性能铝化物涂层高效可控、无毒气排放。目前,该项技术已申报国家专利,将为中国高温合金叶片渗铝工艺升级换代提供保障。(中国新闻网)

宝钢试制成功高强镁合金无缝管

日前,宝钢中央研究院镁合金研发团队首次成功试制出超长反挤压高强镁合金无缝薄壁管。相比于普通管材,反挤压高强镁合金无缝管材力学性能更加优良,抗疲劳性能和二次成型加工性能大幅提高。该产品可用于航空航天、军工、汽车和轨交系统,以及高端户外运动用品等领域,具有广阔的市场需求和应用前景。

该产品的试制成功,展现了宝钢在镁合金方面的研发实力,将助推宝钢“从钢铁到材料”战略中新材料业务的快速发展。(中国有色金属报)

我国首家稀土产品交易所实现现货交易

6月6日,内蒙古自治区包头市稀土产品交易所新交易系统正式上线试运行,该系统集稀土现货交易、仓储、质检、物流等功能于一体,实现了稀土价值与价格的统一。据包头稀土产品交易所常务副总经理刘泳介绍,包头稀土产品交易所成立之初的目标是打造一个公开透明的稀土产品交易平台。如今,为实现该目标,交易所引入一整套全新的现货交易系统,对原有交易体系进行彻底的更新。

刘泳进一步介绍,新交易系统与现货市场完全联通,交易以现货价格成交,是以实际货物为基础的纯现货交易模式。同时,将稀土现货交易、仓储、质检、物流和融资等一系列的服务统一在一个平台中,并对稀土企业和银行资源进行了有效整合,还提供了发售交易、挂牌交易、拍卖交易等7种交易模式。

随着包头稀土产品交易所的不断运营发展,还将在香港设立稀土交易所,实现境外交易贸易平台的搭建,辐射东南亚及远东地区。此外,還将在英国伦敦、德国法兰克福、美国纽约分别设立稀土境外跨境交易中心,建立对冲机制,与全球稀土产业主体合作,共同实现全球稀土的定价交易。(中国新闻网)

亚太科技拟投资汽车铝材等项目

亚太科技公告称,拟以6.48元/股的价格非公开发行不超过2.62亿股,募集资金总额不超过17亿元,其中9亿元拟投入年产6.5万t新能源汽车铝材项目;5.8亿元拟投入年产4万t轻量化环保型铝合金材项目,进一步扩大现有产品的产能,继续扩大公司的市场份额。此外,2.2亿元拟补充流动资金。

亚太科技表示,通过项目的实施,在保证传统汽车业务板块竞争优势的同时,公司对新能源汽车铝挤压材市场进行拓展,借助新能源汽车市场爆发式增长的契机,优化公司下游产品应用领域,以进一步提高公司盈利能力和市场竞争力。(中国证券报)

贝卡尔特:钢纤维混凝土桩承地坪应用新标准正式发布

钢丝变形和镀膜领域的全球技术和市场领先者——比利时贝卡尔特公司6月14日宣布,由贝卡尔特应用材料科技(上海)有限公司(简称“贝卡尔特”)、上海新标工程建设咨询有限公司和同济大学共同编制的《Dramix钢纤维混凝土桩承地坪应用技术规程》正式发布。该标准自2015年4月开始编制,经过草稿编制、意见征询、专家审核,最终获批成为上海市工程建设企业应用标准。

新规范旨在为建筑设计师、建筑业主、施工、质量监管部门等提供权威的标准、理论依据和解决方案,促进先进钢纤维技术在钢筋混凝土桩承地坪技术中的应用,以提高软地基建筑物的施工质量、效率和投资效益。

作为中国境内唯一一家能提供钢纤维混凝土加固桩承地坪方案的企业,贝卡尔特继研发出第一代粘结成排3D钢纤维产品后,于近年又先后推出了4D和5D系列佳密克丝 (Dramix )钢纤维。新产品在欧美地区得到了广泛的应用,其创新性能也得到了用户的一致认可。2015年,贝卡尔特在中国实现了首个5D钢纤维桩承地坪的成功应用。新的《Dramix钢纤维混凝土桩承地坪应用技术规程》的发布,将推动贝卡尔特与中国软地基建筑市场的合作迈上新台阶。

目前,全球每年有超过500万m3的混凝土使用了贝卡尔特佳密克丝 (Dramix )钢纤维进行加固,产品广泛应用于北美、欧洲、南美、澳大利亚的隧道工程、采矿、公路桥梁、地铁、工业地坪、水利工程中,并在亚洲市场上取得了积极增长。(中国水泥协会)

西部镁业新产品填补国内氢氧化镁高端产品空白

西部矿业集团所属青海有限公司通过多年研发试验,已实现稳定规模化量产的高纯氢氧化镁系列产品,这不仅填补了我国氢氧化镁高端产品的空白,而且解决了困扰我国多年的青海盐湖水氯镁石废弃物资源综合开发利用问题。2006年,西部矿业集团有限公司与中南大学合作成立青海西部镁业有限公司,致力于盐湖水氯镁石废弃物综合利用研发及产业化工作,并建成了千吨级规模的氢氧化镁的工业试验装置。

经过5年反复试验和不断优化,西部镁业彻底解决了化学合成法制取高纯氢氧化镁的关键技术难题,发明了盐湖卤水-氨石灰联合法连续生产高纯氢氧化镁的新工艺,获得了盐湖水氯镁石连续溶解制取高浓度氯化镁溶液的专利,为大规模工业生产高纯氢氧化镁提供了技术支撑。同时,通过与其他机构合作,西部镁业以盐湖镁资源开发的高纯氢氧化镁为原料,天然气为燃料,研发了国内首套年产5万t规模的高纯氧化镁旋流动态煅烧高效节能生产装置、国内首套高纯氧化镁双轴螺旋压球设备、国内首套年产1.5万t高纯烧结镁砂富氧天然气高温烧结竖窑装置及国内首套年产1.5万t高纯电熔镁砂的5 000kVA高温电弧炉自动化生产装置,这为困扰我省多年的察尔汗盐湖水氯镁石废弃物资源的综合开发利用提供了一条新途径,也为镁资源的产业化发展奠定了基础。(青海日报)

包头稀土研究院成功开发出BRE-02系列稀土复合稳定剂

日前,内蒙古自治区包头稀土研究院继成功开发BRE-01型稀土复合稳定剂并实现成果转让后,又成功开发出BRE-02系列稀土复合稳定剂,该产品较此前产品成本大幅降低,已实现批量产销。根据客户需求,课题组从2015年11月开始研制一种中端PVC稀土稳定剂产品,并于今年1月下旬在江苏金材科技公司进行新产品工业试验,经过试用效果良好,性能接近于之前的产品,不含铅等有毒重金属,完全符合欧盟相关质量要求;具有优异的热稳定性,可完全取代有机锡、铅盐稳定剂,满足无毒环保卫生要求;添加量低,塑化、润滑效果好,可减少其它助剂的使用量,降低生产成本,更为关键的是价格较之前每吨降低5 000元。(包头市政府网)

滨州100万t冶金一级氧化铝项目顺利投产

近日,山东滨州项目部传来喜讯,河南科达东大承建的山东滨州北海3 000t/d焙烧炉1#炉顺利投产,正式投入运行阶段。该项目是科达东大在国内实施单台产量最大的气态悬浮焙烧炉项目,装置主体结构占地面积约780m2,高度约66m,建成后日产能可达3 300t,年可生产100万t冶金一级氧化铝。

该装置设计采用节能新技术,降低燃料消耗,选用先进设备,保证系統可靠、安全、长期运行。整体设备结构紧凑,维修工程量少,降低了工程总造价。同时,提高了焙烧温度,缩短焙烧时间,提高焙烧后氧化铝粒级焙烧均匀度,物料破损较小,保证了产品质量。系统热耗、电耗比较低,综合能耗比同类装置降低15%以上,废气量和粉尘排放指标均优于国家标准。(中国有色金属报)

洛阳天久铝业成功研发出钛合金厨具

日前,洛阳天久铝业有限公司(下称“天久铝业”)与河南科技大学合作研发的钛合金厨具的工业试验获得成功并进行了小批量生产。这项钛合金厨具研发技术在国内行业达到领先水平,天久铝业因此成为我国首家具有规模化生产钛合金厨具能力的企业。

单看外表,该公司的钛合金厨具和不锈钢厨具很相似,只是颜色要深一些。然而用手一掂,钛合金厨具明显要轻很多,质量大约只有不锈钢厨具的1/2。金属钛应用于厨具,关键还在于金属钛被誉为“亲生物金属”。金属钛对人体无害,钛锅在使用过程中不与食物发生任何化学反应,杜绝了普通金属厨具会有微量有毒重金属析出的现象,是“最清洁”的金属。

2014年,天久铝业与河南科技大学签订技术开发合同,联合攻关年产100万套钛合金新型材料厨具生产线项目。为了能让钛合金厨具实用性更强,天久铝业使用了“钛+铝+不锈钢”复合材料。比如,整个钛合金锅内部分3层,与食物接触的内层是纯钛,中间层是铝,最外层为不锈钢。

据了解,今年4月该生产线已进行了试生产,已小批量生产了一批钛合金厨具产品。项目全面达产后,每年可实现营业收入5.5亿元。(中国有色金属工业协会)

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