智利公司稱發(fā)現(xiàn)稀土礦 將結(jié)束中國對稀土的壟斷
位于智利的一家名叫生物鑭礦業(yè)基金公司負責(zé)人阿爾博諾茲宣布,在智利康塞普西翁市周邊大片松樹林覆蓋的粘土層中發(fā)現(xiàn)了釹和鏑等高濃度稀土元素。稀土廣泛應(yīng)用于從IPhone到戰(zhàn)斧式導(dǎo)彈等幾乎所有高科技產(chǎn)品中,目前全球稀土供應(yīng)幾乎完全被中國壟斷。智利發(fā)現(xiàn)稀土礦物質(zhì),將結(jié)束中國對稀土的壟斷。
該公司負責(zé)人稱,中國的礦業(yè)公司通常通過在土地里注入硫酸銨來提取稀土,這對土壤環(huán)境破壞很大。而生物鑭公司的開采計劃是先提取粘土,將粘土在生物化學(xué)降解罐中進行降解過濾處理后,再將清潔土返補到土壤,然后種植松樹和桉樹。盡管這一過程很費力,但可以保護土地不受破壞。阿爾博諾茲同時表示,其公司將與蘋果公司聯(lián)合進行綠色開采,由此產(chǎn)生的額外成本,希望由蒂森克虜伯、蘋果公司和戰(zhàn)斧巡航導(dǎo)彈制造商雷神公司等稀土采購大戶支付。(人民網(wǎng))
德國發(fā)明超強記憶新材料 經(jīng)千萬次變形不斷裂
德國基爾大學(xué)研究人員新發(fā)明了一種鎳鈦銅記憶合金,其變形次數(shù)可以達到千萬次不會斷裂,而通常合金材料變形幾千次就會斷裂。這一新材料在微電子和光學(xué)器件、傳感器、醫(yī)療器件等眾多領(lǐng)域?qū)⒂袕V泛的應(yīng)用前景。
匡特領(lǐng)導(dǎo)的研究小組發(fā)明的記憶合金單元是由54個鈦原子、34個鎳原子以及12個銅原子組成,研究人員在22~87℃下,通過高倍電子顯微鏡和X光射線檢測發(fā)現(xiàn),這種成分組成的記憶合金可以經(jīng)受千萬次的變形而不會出現(xiàn)裂紋。
《科學(xué)》雜志評價認為,德國基爾大學(xué)的這項發(fā)明大大拓寬了記憶合金的應(yīng)用領(lǐng)域,電磁耦合器、溫度傳感器、微電子和光學(xué)器件、信息存儲介質(zhì),以及醫(yī)療領(lǐng)域中的人工心臟瓣膜等都有廣泛應(yīng)用潛力。(科技日報)
英國萊斯特大學(xué)研究開發(fā)鎂合金板新加工方法
據(jù)報道,英國萊斯特大學(xué)研究開發(fā)出來鎂合金板新加工方法,即AZ31鎂合金板采用預(yù)先軋制加工,然后采用溫?zé)釅褐?,并在發(fā)表的論文中介紹了相應(yīng)低倍組織進化和機械性能。
萊斯特大學(xué)的論文報告指出,通過預(yù)先軋制的預(yù)先引入孿晶提高了成核場的數(shù)量,并在隨后溫?zé)釅褐茣r,用于動態(tài)再結(jié)晶,最終形成一個精細完全再結(jié)晶的低倍組織,隨著溫?zé)釅褐撇粩嘣黾?,更多晶粒再次結(jié)晶,基部更加強化,最終達到平均晶粒粒度明顯細化,晶粒從31.9μm減少到2μm。
這一研究得出結(jié)論是通過預(yù)先軋制,然后溫?zé)釅褐?,AZ31鎂合金板由于晶粒細化展示出來較高的屈服應(yīng)力和最終應(yīng)力并且延伸率沒有減少。(鎂月評-美)
蒂森克虜伯開發(fā)新型鋁/碳纖維復(fù)合式車輪
德國鋼企蒂森克虜伯日前宣布,將與車輪制造商Maxion展開合作,開發(fā)新型鋁/碳纖維材料復(fù)合式車輪,使用新材料使車輪重量大幅降低,可用于高端汽車市場。蒂森在汽車零配件、碳纖維以及其他輕材料領(lǐng)域具有多年的經(jīng)驗,而Maxion在車輪制造方面掌握了先進的技術(shù),兩者的合作一定可以得到符合市場需求,并且價格合適的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。
鋁/碳纖維材料復(fù)合式車輪有望將車輪重量在純鋁的基礎(chǔ)上降低40%,同時加工性能得到了提高,蒂森與Maxion的聯(lián)合開發(fā)小組將盡量滿足客戶特殊需求的解決方案。
一些奢侈品牌或者運動品牌汽車如果使用了鋁/碳纖維材料復(fù)合式車輪,可以使這些汽車在技術(shù)與設(shè)計上明顯區(qū)別于其他產(chǎn)品。對蒂森而言,與Maxion展開合作也具有劃時代的意義,這將是碳纖維制造技術(shù)與車輪制造技術(shù)的完美結(jié)合,碳纖維材料今后將更多的應(yīng)用于車輪制造方面。
聯(lián)合小組將持續(xù)展開研究開發(fā)進一步提高這種復(fù)合式車輪的性能。Maxion還計劃導(dǎo)入其首創(chuàng)的液態(tài)鍛造鋁板技術(shù),這種技術(shù)可以降低車輪的鍛造成本,同時保持性能不變。
Maxion的業(yè)務(wù)拓展與國際創(chuàng)新部門的副總裁Kai Kronenberg表示,這種鋁/碳纖維材料復(fù)合式車輪的推出將為輕量汽車市場帶來改變,汽車制造商將從中獲益,而Maxion在業(yè)界的領(lǐng)先地位將進一步得到鞏固。除了研發(fā)之外,聯(lián)合小組還將致力于推動新型車輪在汽車制造市場的推廣。(中國有色金屬報)
科學(xué)家揭示新物理機制利用超快熱導(dǎo)操控鐵磁體的磁化
最近,美國伊利諾伊大學(xué)厄巴納香檳分??茖W(xué)家揭示了一種新的物理機制,科學(xué)家可通過這種物理機制用熱來操控磁的形成。與傳統(tǒng)磁場不同,新機制依賴熱能傳輸,為人們提供了一種在納米尺度操控磁化作用的新途徑。相關(guān)論文發(fā)表在最近出版的《自然·物理學(xué)》上。
據(jù)報道,研究人員制作了一種多層的金屬自旋閥結(jié)構(gòu),包含2個磁層和1個傳熱層?!爱敓崃魍ㄟ^第1層磁性材料時,會產(chǎn)生電子自旋分離。我們的研究就是利用了這一點。利用這種形成磁性雙極流的過程,我們能操控第2磁層的方向?!毕銠壏中2牧峡茖W(xué)與工程系主任大衛(wèi)·卡西爾教授說。
通常情況下,用電流通過磁層才能產(chǎn)生自旋轉(zhuǎn)移力矩,他們現(xiàn)證明存在一種用強熱流來產(chǎn)生自旋轉(zhuǎn)移力矩的機制,這一機制主要由自旋依賴的塞貝克效應(yīng)驅(qū)動。塞貝克效應(yīng)是一種熱電現(xiàn)象,同一電路中2種不同材料之間的溫度差會產(chǎn)生電壓。自旋依賴的塞貝克效應(yīng)則是指在一個鐵磁體中自旋電子產(chǎn)生的類似現(xiàn)象。
在金屬自旋閥結(jié)構(gòu)中,研究人員用皮秒(萬億分之一秒)激光脈沖制造一種強超快熱流,對熱自旋轉(zhuǎn)移進行了量化。這種熱流達到100GW/m2,持續(xù)約50皮秒?!盁狎?qū)動自旋流的符號和數(shù)值可以通過鐵磁層的成分和傳熱層的厚度來控制。”卡西爾說。(科技日報)
悉尼UTS:成功研發(fā)鍍銀新材料 讓屋頂在夏季保持清涼
由悉尼科技大學(xué)(UTS)的Angus Gentle博士和Geoff Smith教授領(lǐng)導(dǎo)的科研小組成功將市面上多種常見聚酯材料進行混合,并在鍍銀之后形成新的材質(zhì),團隊將其描述為“coated polymer stac(鍍銀的聚合物堆)”。新材質(zhì)能廣泛應(yīng)用于屋頂建設(shè),最多減少9~12℃的熱效應(yīng)。
團隊表示這種全新的材質(zhì)只吸收3%的入射太陽光,同時在紅外線波段中也會進行散熱。新材料在工廠安裝之后,相比較沒有安裝的樓頂溫度少11℃。(中國有色金屬工業(yè)協(xié)會)
日本東邦鈦業(yè)提升海綿鈦產(chǎn)量
為滿足飛機領(lǐng)域日益增加的用鈦需求,日本東邦鈦公司茅崎分廠在時隔2年半后將設(shè)備開工率由原先的55%提高到將近70%。東邦鈦公司從4月份就已經(jīng)開始為提高設(shè)備開工率做準備。此前,茅崎分廠由于受飛機制造商庫存調(diào)整進程緩慢的影響,從2012年后半期就進入了減產(chǎn)階段,并逐步擴大了減產(chǎn)幅度。
日本東邦鈦公司的海綿鈦生產(chǎn)基地除了海綿鈦產(chǎn)能為9 600t/a的茅崎分廠以外,還有若松分廠,年產(chǎn)能為15 600t。公司首先提高了生產(chǎn)效率較高的若松分廠的設(shè)備開工率,從今年1月開始開工率已接近100%,而2014年9月的時候只有40%。(中國有色金屬工業(yè)協(xié)會)
韓國新型超薄材料應(yīng)用未來智能手機像紙一樣折疊
最近,韓國電子技術(shù)研究院(KETI)對外宣布正式研發(fā)出了目前全世界最靈活的超薄OLED電極材料,這種新型材料的厚度只有0.1mm,比頭發(fā)絲還要薄,同時可以折疊成任意角度,未來將有希望成為全新的超薄曲面顯示屏組成部件。三星的Galaxy S6 Edge和LG G2 Flex都采用了曲面顯示屏的設(shè)計,而這種曲面設(shè)計將更符合人體工程學(xué)的設(shè)計原理。
據(jù)悉,這種新技術(shù)是由銀納米線與一種無色的聚酰亞胺融合到OLED面板中,而并不是使用了傳統(tǒng)更加容易開裂的氧化銦錫材質(zhì)。之前,銀納米線并沒有被用于曲面OLED顯示屏的生產(chǎn)中,主要是因為它們的表面過于粗糙。而通過聚酰亞胺作為襯底后就可以解決這個問題,讓后者在通過等離子體通過輻射的方式讓表面更加光滑。之前的曲面OLED屏幕最大曲率半徑為5mm,而現(xiàn)在新技術(shù)則帶來了實質(zhì)性的提升。
韓國電子技術(shù)研究所表示,通過這種新型的OLED電極材料,未來智能手機可以像一張紙一樣完全折疊起來。目前該項技術(shù)已經(jīng)經(jīng)過了一些嚴苛的測試,研究人員表示這種新材料的折疊次數(shù)可以超過10萬次。如果被應(yīng)用到智能手機上,在每天折疊100次的情況下,可以連續(xù)使用2年。(中國有色金屬工業(yè)協(xié)會)
稀有金屬保駕“國防科技工業(yè)2025”
國防科工局局長許達哲近日表示,要結(jié)合“國防科技工業(yè)2025”和國防科技工業(yè)軍民融合“十三五”規(guī)劃的編制,推動我國裝備升級。航空發(fā)動機具有高度復(fù)雜和精密的熱力機械性能,長時間處于高溫、高強度、高腐蝕的最復(fù)雜的惡劣環(huán)境中,由此,需要采用一些高強度、耐高溫、耐低溫,質(zhì)量輕而又有韌性的材料。稀有金屬銦、鍺、鎢、鉬、釩和稀土金屬都是制造航空材料的重要金屬材料。
銦是非常稀缺的稀散金屬,可作為金屬包復(fù)層或與其它金屬制成合金,以增強發(fā)動機軸承耐腐蝕性。鎢是自然界中除了金剛石以外最硬的材料,是各種硬質(zhì)合金的基礎(chǔ)材料,是生產(chǎn)各種高速鋼和機床刀具、鉆頭等關(guān)鍵工具的最佳材料,是生產(chǎn)航空航天零部件的重要工具。具備耐熱性和強度的渦輪葉片是鎢、鎳和錸等稀有金屬組成的超合金產(chǎn)品,其中約含6%的鎢。
鍺是航空航天飛行器中的必備設(shè)備紅外跟蹤儀器的鏡頭材料,中國和美國是鍺的主產(chǎn)國,但長期以來,中國以占世界41%的儲量供應(yīng)世界70%的需求量。對于這種極其稀缺的重要金屬,亟需國家收儲和民間收儲為國家的長遠發(fā)展做準備。(中國五礦化工進出口商會)
鈦合金3D打印技術(shù)研究取得進展
中國科學(xué)院金屬研究所(以下簡稱“金屬所”)沈陽材料科學(xué)國家(聯(lián)合)實驗室工程合金研究部與國內(nèi)醫(yī)療機構(gòu)合作,在鈦合金3D打印技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域取得階段性成果。其團隊利用瑞典Arcam A1型電子束金屬熔融快速成型設(shè)備制備出具有多孔涂層的鈦合金骨盆假體、鎖骨假體及肩胛骨假體,所有假體在醫(yī)療臨床試驗中均獲得良好效果,這種技術(shù)的應(yīng)用為未來醫(yī)療器械的“私人訂制”提供了可能。金屬所與山東威高骨科材料有限公司合作設(shè)計制備出具有骨小梁結(jié)構(gòu)的多孔鈦合金頸椎融合器和腰椎融合器,該產(chǎn)品具有兼顧力學(xué)性能和生物相容性的特點,是一種治愈頸椎和腰椎疾病的理想產(chǎn)品,目前該產(chǎn)品已獲取國家食品藥品監(jiān)督管理局醫(yī)療器械質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心檢驗合格報告,相關(guān)的臨床實驗正在開展中。
金屬所工程合金部研究人員已在鈦合金電子束金屬熔融快速成型方面做了大量研究工作,掌握了鈦合金3D打印加工的工藝特點,并對鈦合金3D產(chǎn)品的組織性能等開展了大量研究。隨著鈦合金3D打印技術(shù)的發(fā)展,越來越多的醫(yī)療機構(gòu)和醫(yī)療產(chǎn)品企業(yè)對其產(chǎn)生了濃厚的興趣,并對此技術(shù)投入大量的人員和資金,目前已有多家醫(yī)院和醫(yī)療產(chǎn)品企業(yè)與金屬所達成初步的合作意向,其中已有產(chǎn)品進入臨床試驗階段。隨著3D打印鈦合金技術(shù)的逐步推廣和認可,未來這一技術(shù)一定能創(chuàng)造良好的社會效益和豐厚的經(jīng)濟效益。(中國科學(xué)院)
非貴金屬催化材料研究取得新進展
近日,中國科學(xué)院金屬研究所沈陽材料科學(xué)國家(聯(lián)合)實驗室磁性材料與磁學(xué)研究部研究員張志東、副研究員馬嵩、王瀚等組成的團隊與催化材料研究部研究員蘇黨生以及中科院寧波材料技術(shù)與工程研究所研究員張建團隊、中國工程物理研究院表面物理與化學(xué)國家重點實驗室彭麗霞共同合作,利用碳包覆鈷磁性納米膠囊結(jié)構(gòu)中缺陷石墨殼層的束縛作用,合成了富含高指數(shù)晶面的氧化鈷催化劑,在甲烷催化燃燒反應(yīng)中體現(xiàn)出可替代貴金屬鈀、鉑的潛力。相關(guān)結(jié)果在線發(fā)表在Nature Communications上。
根據(jù)已掌握的反應(yīng)機理,利用新穎的材料合成方法制備富含活性中心的納米結(jié)構(gòu),降低關(guān)鍵步驟能壘、提升反應(yīng)速率,可在較低反應(yīng)溫度和壓力下獲得較高的反應(yīng)活性和目標產(chǎn)物選擇性。低成本的鐵、鈷等過渡金屬可以合金、氧化物、碳化物等形式存在,這些化合物組成各異、晶相多樣,有望通過精確設(shè)計在晶體生長階段實現(xiàn)活性中心的表面富集,使其具有接近或超越貴金屬的催化性能。
工業(yè)廢氣和汽車尾氣中一般含有C1~C4低碳烴類(甲烷、乙烷、乙烯、丙烷等),與大氣顆粒物發(fā)生吸附和光、熱化學(xué)反應(yīng)后形成二次有機氣溶膠,是霧霾中碳質(zhì)顆粒物的主要來源。該研究通過原位氧化方法將碳包鈷納米顆粒局部破殼,金屬鈷暴露后發(fā)生的劇烈氧化過程導(dǎo)致內(nèi)核體積膨脹,殘留的石墨外殼輔助形成缺陷度較高的氧化鈷顆粒。催化反應(yīng)動力學(xué)表明,該催化劑具有轉(zhuǎn)換頻率高、表觀活化能低的特點,反應(yīng)速率對氧分壓無明顯的依賴關(guān)系,并在一氧化碳、丙烷、苯系物的完全氧化反應(yīng)中體現(xiàn)出較高活性。目前,研究人員正利用石墨殼層誘導(dǎo)效應(yīng)合成其他可變價過渡金屬氧化物,并探索其在催化、儲能、燃料電池等領(lǐng)域的潛在應(yīng)用。(中國科學(xué)院)
物理所利用穩(wěn)態(tài)強磁場實驗裝置開展鐵基超導(dǎo)材料研究
中國科學(xué)院物理研究所研究員邱祥岡課題組楊潤利用穩(wěn)態(tài)強磁場實驗裝置——極低溫X射線衍射儀設(shè)備(LT-XRD),對鐵基超導(dǎo)材料Ca0.86Pr0.14Fe2As2進行了深入的研究,并取得了進展。
在高溫超導(dǎo)機制的探索過程中,電子關(guān)聯(lián)和磁性一直被認為會存在緊密的聯(lián)系。和銅基超導(dǎo)類似,在最近發(fā)現(xiàn)的臨界溫度TC高達55K的鐵基超導(dǎo)中,通過摻雜或壓力手段的調(diào)制,超導(dǎo)電性會在反鐵磁相的邊界處出現(xiàn)。但是,在鐵基超導(dǎo)的母體中,局域磁性比銅基材料中要強得多。因此,鐵磁超導(dǎo)材料是一個研究電子關(guān)聯(lián)、磁性、超導(dǎo)之間相互作用的理想體系。
楊潤利用穩(wěn)態(tài)強磁場實驗裝置中的極低溫X射線衍射儀對鐵基超導(dǎo)材料Ca0.86Pr0.14Fe2As2進行了深入的研究。研究發(fā)現(xiàn),除了超導(dǎo)轉(zhuǎn)變,該材料在73K左右表現(xiàn)出一個四方相到坍塌四方相的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變,而在坍塌四方相中已經(jīng)不存在體超導(dǎo)。同時,在坍塌四方相中,電子關(guān)聯(lián)作用減弱,并且自旋漲落被抑制。研究表明,結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變后,面內(nèi)的As離子之間形成了較強的As-As鍵相互作用,進而影響了Fe-As之間的雜化,從而使得體系進入一個非磁性的費米液體行為。該研究成果在《物理評論B》(Physical Review B)發(fā)表。
穩(wěn)態(tài)強磁場實驗裝置中的變溫X射線衍射儀能夠進行低溫、高溫下晶體結(jié)構(gòu)的X射線衍射譜測量,其低溫范圍為15~300K,高溫范圍為300~1700K,測角儀角度范圍為0.1~140°,角度分辨率為1/10 000°。(合肥物質(zhì)科學(xué)研究院)
天津立中新型活塞材料獲國家發(fā)明專利
天津立中合金集團研制開發(fā)的“共晶鋁硅合金活塞材料的制備方法”日前獲得了國家發(fā)明專利。并將推廣應(yīng)用于汽車發(fā)動機用活塞制造工藝,此舉進一步提升了天津濱海新區(qū)的工業(yè)自配能力。
據(jù)了解,該公司開發(fā)生產(chǎn)的這一新型鋁硅合金材料,以金屬硅、銅米、金屬鎂、AlNi20、AlV5、AlZr10、重熔鋁錠、Al-P中間合金等為原料,通過控制變質(zhì)工藝,制備得到這種高強度、低熱膨脹系數(shù)的共晶合金材料。該合金具有高溫性能優(yōu)良、硬度高、耐磨性好等特點,成為高性能車用發(fā)動機的理想活塞材料。
天津立中合金以研發(fā)制造汽車、摩托車及工業(yè)用鑄造鋁合金為主,注冊資本1.5億元。面對復(fù)雜多變的國內(nèi)外經(jīng)濟形勢,立中合金瞄準高端汽車輪轂、發(fā)動機、缸體和航空航天用鋁市場需求,自主投資建設(shè)新型鑄造鋁合金項目,并獲得濱海新區(qū)促進經(jīng)濟發(fā)展專項資金的支持。(中國有色金屬報)
上海電力學(xué)院推動稀土高鐵鋁合金電力電纜技術(shù)升級
日前,上海電力學(xué)院和廣東欣意鋁合金電纜有限公司在上海電力學(xué)院共同籌建稀土高鐵鋁合金電力電纜高水平實驗室,強勢推動稀土高鐵鋁合金電力電纜的技術(shù)升級,助力中國人實現(xiàn)“以鋁代銅”之夢。雙方還將合作成立上海電院欣意電纜銷售有限公司,共同推動稀土高鐵鋁合金電力電纜的使用。
相關(guān)專家告訴筆者,稀土高鐵鋁合金電纜導(dǎo)體在高延伸性能、高柔韌性能、彎曲性能、低反彈性、抗蠕變性能及產(chǎn)品的連鎖鎧裝特性及環(huán)保性能等方面均優(yōu)于銅電纜。而經(jīng)濟優(yōu)勢更為明顯,相同載流量和相同長度下,綜合成本比銅電纜降低30%以上,此外稀土高鐵鋁合金重量輕,彎曲性能好,安裝成本相比較銅電纜可節(jié)約20%~50%左右。而使用壽命比銅電纜延長至少10年,大大節(jié)省二次投資成本。(上海電力學(xué)院)
敏凱集團生產(chǎn)全鋁車身電動車
近日,由敏實集團投資打造的嘉興敏凱電動汽車項目正式開工,成為嘉興首個電動汽車整車生產(chǎn)項目。
敏實集團董事長秦榮華表示,敏實集團此次將在嘉興生產(chǎn)全球唯一一款全鋁車身、質(zhì)量僅500kg的電動汽車,推向市場后在銷售價格方面占有優(yōu)勢,首批電動汽車將著力開啟國際市場。電動汽車生產(chǎn),中國與世界站在同一起跑線上,敏實集團希望該項目能領(lǐng)跑電動汽車“低碳潮”。
敏凱電動汽車項目于2014年11月正式規(guī)劃啟動,項目總投資超過15億元,預(yù)計全部投產(chǎn)后可年產(chǎn)20萬輛電動汽車,實現(xiàn)產(chǎn)值約100億元。(中國有色金屬報)