金属与粉末冶金

美国陆军投资下一代材料研究

美国陆军宣布，肯塔基大学、田纳西大学、陆军研究实验室签署一份5年期三方合作协议，将重点关注下一代材料和加工技术，寻求科技创新以应对陆军的关键现代化挑战。肯塔基大学将建立先进的增材制造研究实验室，该实验室配备现代增材和混合制造机器以及材料表征设备。研究人员将利用智能、可持续和混合制造工艺等方法，研究新型纳米结构金属合金和先进的复合材料。研究团队确定了工程高温材料、先进增材制造、新型制造工艺、预测建模与性能评估4个主要研究领域。该项目还将推动满足美国国家科学院、美国国家工程院和美国国家医学院确定的材料和工艺方面的战略研究需求。（北方科技信息研究所）

俄罗斯专家开发出帮助狗呼吸的钛植入物

近日，俄罗斯国立研究型技术大学（NUST MISIS）发布消息称，NUST MISIS和微创企业Biomimetix的专家们与兽医合作，开发了针对哈巴狗的钛镍植入物。该植入物可以使患有喉塌陷的动物能够自己呼吸，而不必在喉咙里插管。

据专家介绍，具有形状记忆效应的高镍钛合金产品在医学上被广泛应用，NUST MISIS使用这种合金为喉塌陷的哈巴狗制作了植入物。喉塌陷是该犬种的常见病，它导致呼吸急促和呼吸困难。因此，动物可能会死亡或被迫终生借助特殊插管呼吸。“植入物样品是椭圆柱体支架。安装的支架将喉软骨支撑在最佳位置，从而防止气道关闭，并恢复动物自然呼吸的能力。”该研究的参与者之一，NUST MISIS金属压力处理系硕士生达米尔·阿希姆巴耶夫說。据他介绍，在植入物植入后不到3个月，组织穿过支架的多孔生长，安装的支架完全植入狗的喉咙。

目前，已经开发出定制系列尺寸植入物的工艺，一小批产品已问世，并且制定了热处理模式，开发人员正在寻找植入物的更多技术设计，以降低其成本，并开发多孔聚合物涂层技术，以改善其与喉部的融合。（中国有色金属报）

美国开发出

从粉煤灰提取稀土工艺

据悉，美国佐治亚理工学院研究人员发明了一项简而易行的工艺，利用离子液体从粉煤灰中提取稀土而且不产生有毒物质。科学家称，当加热时，离子液体可以溶于水，冷却后，能变为两相。了解到这点后，他们开始试验是否能够从粉煤灰中有效和选择性地将有用元素从粉煤灰中分离出来，以及是否能够有效清洁，开发一种安全而不造成大的污染的工艺。

为此，研究团队用碱性溶液对粉煤灰进行了预处理并干燥，然后加热粉煤灰，形成单相。冷却后溶液被分离。离子液体能够从新鲜粉煤灰中提取超过70%的稀土元素，而已经在尾矿池中堆放多年的风化后的粉煤灰回收率甚至更高（97%）。该工艺的最后一个步骤是用稀酸从离子液体中提取稀土元素。

研究人员发现，在淋滤过程中增加甜菜碱可以提高稀土元素萃取量，能够回收的稀土元素包括钪、钇、镧、铈、钕和镝。最后，该团队还实验离子液体的重用性，用冷水去除多余的酸，并发现经过三轮淋滤清洗，萃取效率没有什么变化。（自然资源部）

美国加强稀土元素研究

美国国家能源技术实验室（NETL）和美国地质调查局（USGS）签署了一份协议备忘录（MOA），以共享含有稀土元素（REE）和关键矿物（CM）的地质样品。这项协议将加强2个机构的稀土元素和关键矿物研究，并有助于确保清洁能源技术的重要组成元部件将在未来得以继续制造，因为美国正在致力于摆脱对稀土元素的进口依赖。

除了用于创造日常使用的许多技术外，稀土元素对于制造电动汽车电池、风力涡轮机磁铁、太阳能电池等技术来说也是必不可少的，这些技术正在为到2050年实现净零排放能源经济铺平道路。此外，NETL的研究集中在从煤炭和煤炭副产品中提取稀土元素，以有价值的产品形式重新塑造煤炭行业，为受衰退行业打击的地区提供新的就业机会。（中国地质调查局）

深海潜水器耐压舱用钛合金保载疲劳研究取得进展

新型高强韧钛合金是耐压舱的首选材料，研究其保载疲劳特性对于深海潜水器的设计和可靠性评估具有重要意义。研究发现，耐压舱钛合金的3种保载疲劳失效模式，即疲劳失效、延性失效及疲劳与延性混合失效。保载与疲劳载荷的相互作用加速了试样的失效，并导致不同失效模式之间的竞争。

研究进一步发现保载疲劳寿命与第一周次累积最大应变有关，二者在双对数坐标下呈近似线性关系，间歇加载时间对钛合金的保载疲劳行为没有影响。实验结果和理论分析揭示了钛合金的保载疲劳机理，即保载产生的塑性变形增大了试样的实际应力，这促进了已形成裂纹或损伤的扩展。同时，疲劳载荷部分导致的局部塑性应变增大了保载疲劳塑性应变的累积。

该研究由中国科学院力学研究所LNM微结构计算力学课题组与中国船舶重工集团公司第七〇二研究所等单位合作完成，得到国家重点研发计划项目“深海装备耐压结构体、材料耐压特性及评估技术研究”的支持。（中国有色金属报）

上海微系统所等在二维铁磁体系研究中取得进展

近日，中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室利用高质量的单层石墨烯介导耦合铁磁镍纳米岛，实现了大面积全局二维铁磁体系的制备。输运测试及磁学性能测试证明了镍纳米岛/石墨烯体系具有铁磁性，存在反常霍尔效应，其居里温度约为80K。X—射线磁圆二色性（XMCD）测试和密度泛函计算（DFT）进一步表明了石墨烯是铁磁性的，且在石墨烯和镍纳米岛之间存在反铁磁耦合。该人工制备的镍纳米岛/石墨烯铁磁体系为研究复杂的纳米尺度电子关联和磁矩耦合机制提供了途径。（中国科学院上海微系统与信息技术研究所）

科研人员发现铁电超晶格中存在周期性电偶极子波

近日，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心马秀良、朱银莲、唐云龙和博士生宫风辉等人在铁电超晶格中发现电偶极子波，为与铁磁材料类比的结构特性增添了新的实质性内容，也为探索基于铁电极化的量子材料及器件的构筑提供了新的参考和借鉴。

研究团队在实现原子层级钛酸铅/钛酸锶超晶格精密沉积的基础上，利用急冷处理，在钛酸铅铁电层中发现了稳定存在的周期性电偶极子波;利用以像差校正电子显微镜为主的多尺度研究手段，揭示了电偶极子波的极化和应变等物理特性。（中国科学院金属研究所）

合金材料的高温水腐蚀研究获进展

近日，中国科学院近代物理所在合金材料的高温水腐蚀和辐照/腐蚀研究方面取得进展。

研究人员针对超临界水冷反应堆结构材料面临的强辐照和高温高压水腐蚀环境，自主设计、建造了高温高压水动态腐蚀实验装置，用于反应堆候选结构材料的高温水腐蚀和辐照/腐蚀模拟研究。该装置运行的最高温度为700℃、最高压力为10MPa、最快水流速为10m/s、最低氧浓度为5ppb。

利用兰州重离子加速器（HIRFL）等装置提供的重离子束和高温高压水动态腐蚀装置，科研人员开展了超临界水冷堆候选材料——SIMP和T91铁素体/马氏体钢的高温水腐蚀动力学及辐照/高温水腐蚀行为研究。结果表明，SIMP钢比T91钢具有更好的抗水腐蚀性能。（中国科学院近代物理研究所）

研究发现可以自发改变颜色的金属材料

近期，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心极端条件物理实验室的博士研究生王朋飞在导师、特聘研究员孙永昊和研究员白海洋的共同指导下，与来自物理所、中国科学院大学、钱学森空间技术实验室和杨伊万格利斯达浦金野大学的科研人员合作，发现了1种可以在自然条件下自发改变颜色的金属材料。这种金属材料的表面颜色几乎每周一变。该材料色泽均匀明亮、其表面在磨损后可自行修复重现颜色，且在紫外光下具有荧光效果。

这种金属材料的可自发改变颜色特性来自该合金在室温条件下持续且不中断的自发氧化。这是1种由稀土元素铈作为主要组元的非晶合金。它由于具有铈的化学活性，因此在室温下具有高的氧化速率，由于非晶结构中均匀的缺陷分布，所以避免了如多晶合金中因局域缺陷位置快速氧化带来的锈斑，使得非晶合金的表面氧化层厚度均匀。研究人员通过在铈基非晶合金中掺杂钇，可加快该金属材料在自然条件下的变色，实现了对其变色速率的调节。

该研究成果不仅说明了稀土基非晶合金在外观应用上的独特优势，也发现非晶合金可作为某些功能材料的前驱体，无论是在应用还是在基础研究上均具有潜力。（中国科学院物理研究所）

深圳先进院开发出高性能柔性液态金属复合屏蔽材料

近日，中国科学院深圳先进技术研究院、深圳先进电子材料国际创新研究院孙蓉团队选取了柔性的液态金属（LM）为填料、纤维素纳米纤维（CNF）为基体，利用LM优异的流动性，在剪切力的作用下，LM被分散成小液滴，其表面与空气接触会被氧化生成绝缘的氧化镓壳，同时与富含羟基（-OH）和羧基（-COOH）的CNF相互作用，经冷冻干燥形成稳定的LM/CNF复合物。通过机械压膜，相互隔离和绝缘的LM液滴被挤破重新形成导电通路，获得了具有层间结构的LM/CNF复合屏蔽膜。具有多层电子传输路径的LM/CNF復合膜电导率高达96000 S/m，在4～18 GHz的宽频范围内，电磁屏蔽效能高达65 dB（300 μm）。120℃热处理8h后，电磁屏蔽效能依然保持稳定。采用建模仿真，研究人员进一步证实了LM/CNF复合膜以反射损耗为主的屏蔽机理，这与实验结果一致。（中国科学院深圳先进技术研究院）

攀钢钒锌铝镁合金镀层钢板开发取得新进展

鞍钢集团攀钢研究院有限公司和攀钢钒公司通力合作，近期在攀钢钒冷轧厂开展了新一轮锌铝镁合金镀层钢板工业试验，生产锌铝镁产品6000余吨，产品表面质量和性能得到进一步优化，成品Ⅰ组品率达85.56%，创历史新高，合格率提升到95%以上。

为稳固攀钢家电用钢市场份额，攀钢立项并开展了锌铝镁合金镀层钢板研发工作。在镀层方面，该项目课题组系统分析了平板、弯曲、切口等多种情况下耐腐蚀性能及其作用机理，开发了攀钢自主镀层成分体系的锌铝镁产品。在表面质量方面，针对锌铝镁产品容易产生横纹、黑斑、条锌/锌疤等典型缺陷，该项目课题组现场跟踪并分析了缺陷的主要规律及宏观特征，查明了缺陷的产生原因和形成机理，有效预防了缺陷的产生。在产品表面处理方面，针对锌铝镁产品易黑变、环保表面处理尚不成熟等问题，该项目课题组开展了多项技术研究，确保了涂层满足用户使用要求。（中国冶金报）

河钢承钢高端钒产品科技成果达到国际领先水平

河钢承钢“高纯钒材料绿色制造技术及产业化”项目的高纯钒、航空级钒铝合金、钒电池电解液三大高端钒产品技术成果，日前被由国内多位行业知名专家组成的专家组评定为国际领先水平。

据悉，河钢承钢以钒钛研发中心为核心，搭建了河北省钒钛产业技术研究院、河北省钒钛新材料制造业创新中心、河北省钒钛新材料产业技术创新战略联盟、国家级院士工作站等科研创效平台，开发了具有自主知识产权的离子置换法制备系列高纯钒技术，拥有自主知识产权20余项，其中包括18项发明专利，实现了化工级（99.5%）、能源级（99.9%）高纯氧化钒及全钒液流电池电解液3种产品的短流程、低成本、高效率、清洁化生产，开辟了高纯氧化钒绿色化制造的先河。（中国冶金报）

建龙集团首条

钢管热镀锌生产线顺利投产

建龙集团首条钢管热镀锌生产线——建龙阿钢年产22万t钢管热镀锌生产线1号线一次调试成功并顺利投产，填补了黑龙江省内空白。

该项目共包括3条生产线，生产线设备配置均达到国内先进水平。项目主要包括普通直缝焊管（圆、方）车间、镀锌直缝焊管（方）车间、热镀锌焊管车间以及一个配套的成品库。产品主要以家具用管、结构用管、低压流体管、输电线路铁塔用管、普通碳素钢电线套管等为主，兼顾其它钢管品种的生产，广泛应用于建筑工程各个生产环节，投放市场后将大幅降低黑龙江省建筑行业的建设成本。（中国冶金报）