金属与粉末冶金

2015-04-23 10:57
新材料产业 2015年9期
关键词:镁合金稀土金属

美国开发超轻镁合金基复合材料

纽约大学的一个研究小组成功地制备了由轻质金属基复合泡沫构成的层状复合材料,该材料在汽车、火车、船舶以及其他需要在被拉伸或压缩时仍能保持强度的轻质结构组件的领域中具有重要的应用前景。

纽约大学工学院机械与航空工程系副教授Nikhil Gupta的研究小组与俄亥俄州托莱多的深泉科技公司以及美国陆军研究实验室在《材料科学与工程A》上发表了其成果。

与常规金属泡沫不同,金属基复合泡沫通过采用中空颗粒在泡沫结构中引入气孔。近年来,金属泡沫因其较好的抗压强度被广泛使用。然而,较低的抗弯强度一定程度上限制了金属泡沫的应用,尤其是在汽车结构中。

金属泡沫以前是夹在2层硬板中,具有更大的抗弯强度,且泡沫芯允许材料承受大变形并吸收能量。但是,纽约大学大的研究小组首先开发出了金属基复合泡沫夹芯材料。

他们的研究集中于在碳纤维面板中填充含有中空氧化铝颗粒的铝合金。研究人员发现该层状材料减轻重量的同时也增加了刚度,并且能吸收更多的能量。这些性质使得金属基复合泡沫夹芯材料在汽车底板以及其他对刚度要求较高的应用领域中极具吸引力。(中国有色金属报)

美国稀土引进膜辅助萃取技术

2015年8月3日,美国稀土宣布与美国橡树岭国家实验室签订独家专利授权合作协定,将应用橡树岭国家实验室的膜辅助稀土萃取技术,从电子产品废弃物中回收钕、镝、镨。此外,也签订非独家的专利授权合作协定,应用膜辅助稀土萃取技术于其矿产的纯化分离作业。

美国稀土CEO凯文·卡西迪表示,原本美国稀土与橡树岭国家实验室接触,是因为美国稀土取得美国林务局许可,可开发其“最后良机”矿区旧矿坑,想以膜辅助稀土萃取技术来协助矿石的纯化分离作业,不过,后来双方认为从电子产品废弃物中回收钕、镝、镨,更能提供有市场竞争力的稀土来源。

过去从电子废弃物中回收稀土元素,使用的是溶剂萃取法,过程缓慢且效率不高,溶剂损失等因素使回收率下降,更会产生许多化学废弃物。2015年6月金大镇等人于美国化学学会《环境科技》期刊上发布论文,以膜辅助稀土萃取技术自废弃永久磁铁萃取稀土,发现可减少2~3成化学废弃物,更回收了9成的镧系元素,显现了膜辅助稀土萃取技术潜力。(科技新报)

乌兹别克斯坦同韩国联合生产铝部件

乌兹别克斯坦与韩国将使用高精密度喷射造型法联合生产铝部件。乌兹别克斯坦Uzavtosanoat股份有限公司及韩国INZIAMT有限公司共同签署了生产协议书。

该合资企业将生产43款汽车零部件,发动机及发电机部件,铝铸件年产量达2 400t。乌兹别克斯坦是韩国在中亚地区最大的贸易伙伴。(中国有色金属报)

诺贝丽斯开发出汽车用高强铝合金新产品

全球全球领先的铝轧制品和铝罐回收商诺贝丽斯对外宣布,成功开发出汽车安全装置用Advanz系列高强铝合金产品。

据该公司介绍,与目前采用的汽车铝合金相比,Advanz 7000系列产品强度高2倍,可用于保险杠、碰撞环等部件,以及侧防撞杆。值得一提的是,与高强钢材相比,该铝合金试样的轻量化效果更胜一筹,可以在减轻车身质量的同时,最大程度地确保乘客的安全。目前,全球多家汽车制造企业正在对该产品进行性能测试。

诺贝丽斯公司副经理兼最高技术首席杰克·克拉克解释称,随着业内对汽车轻量化和提高燃效的关注越来越高,高强铝合金材料在汽车设计上的也占据了较大的比重。

诺贝丽斯公司全球研发副经理Todd Summe介绍称,Advanz 7000系列高强铝合金产品将作为汽车材料有望在全球内进行推广,这对于公司而言是最新的战略业绩,位于亚洲、欧洲和北美等地全球3大汽车生产基地的诺贝丽斯各大分厂都将采用Advanz 7000系列高强铝合金生产汽车用铝板材产品。(中国有色金属工业协会)

工信部推进组建稀土大集团

工信部副部长辛国斌在近日举办的“中国包头·稀土产业论坛”上表示,工信部会同有关部门,积极推进中铝公司、北方稀土、厦门钨业等6家稀土大集团的组建工作,已整合了全国78本稀土采矿证中的77本和99家冶炼分离企业中的77家企业,今年年底有望完成全部整合任务。

稀土是支撑国防科工和战略性新兴产业的重要基础原料。然而,据中国稀土行业协会网站数据,稀土价格指数(REPI)已经由2013年8月底的202点滑落到目前的114点左右,严重影响了行业的发展。对此,工信部副部长辛国斌表示:“稀土产业上游开采、分离环节产能过剩,下游应用产业发展滞后。”

整合6家稀土集团的确能够避免恶性竞争、化解产能过剩。但是,企业层面的兼并重组毕竟只是一方面,要推动稀土行业的转型升级,国家层面还有高端应用技术研发、高端材料产业化、稀土产业链条信息化等一系列事要做。(中国青年报)

国内首台多头镁合金试验机亮相

8月14日,在2015中国材料大会镁合金研讨分会上,三思纵横董事长黄志方重点介绍了公司新型“多头镁合金试验机”。这台试验机是由宝钢集团中央研究院和三思纵横共同研发生产的,这是一款國内前所未有,完全创新的产品。多头镁合金试验机的成功研制满足了宝钢研究院在镁合金项目上工艺生产试验的需求,大力保障了项目的顺利进行。

多头镁合金试验机具有先进的技术优势,能够同时对5个试样进行试验,单一试样断裂可单独卸载,完全不影响其它试样的测试;设备的力加载主要采用杠杆结构,结构简单且经济适用;夹具由K418材料制造,300°内无蠕变效应,试验精度高,使用寿命长;而且夹具的安装采用挂接式的结构,随时方便试样的更换等。(中国有色金属报)

东北大学镁合金技术实现突破

日前,由东北大学团队研发的高质量镁合金锭坯电磁半连铸技术(LFEC)投入大规模工业化生产,该技术助推了山西闻喜县建立世界第一条镁合金电磁连铸生产线,实现了大规格高质量镁合金锭坯的高效低成本制备。

东北大学团队研发的LFEC技术解决了以往镁产品气孔疏松、表面质量低劣、发生裂纹、锭坯组织粗大等问题,促进了我国变形镁合金及深加工产品的研发与应用。

目前,LFEC技术已经在山西闻喜县银光华盛镁业股份有限公司等多家企业实现工业化应用,已累计生产各类镁合金锭坯1.5万余t。(辽宁日报)

合肥研究院获得稳定高质量拓扑超导单晶材料

中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心科研人员在拓扑超导单晶体研究中取得新进展。研究人员获得高质量的SrxBi2Se3单晶体,这种材料表现出高达91.5%的超导体积比,且该材料在空气中十分稳定。研究人员利用高温熔融法,成功地把碱土金属元素锶(Sr)插入到典型的拓扑绝缘体材料Bi2Se3中,获得了高质量的SrxBi2Se3单晶体,这种材料表现出高达91.5%的超导体积比。研究人员将该材料放置于空气中长达4个月时间,发现该材料的超导性质没有发生变化,说明其在空气中十分稳定。

研究人员利用稳态强磁场实验装置五号水冷磁体对SrxBi2Se3单晶体是否存在拓扑性质进行了研究,发现该材料在10~35T磁场区间出现了周期性的量子振荡信号,通过对该振荡信号进行分析,研究人员给出了这个体系存在拓扑保护的表面态的证据。这些结果表明SrxBi2Se3单晶体是研究拓扑超导电性的理想材料。(合肥物质科学研究院)

长春应化所成功制备首例全金属三明治化合物

“三明治化合物”是指由金属原子和2个环多烯形成的“夹心式”化合物。环多烯含离域π键,能作为π电子给予体与金属原子形成配位化合物。二茂铁是1950年代合成的首例具有芳香族性质的有机过渡金属夹心化合物,它的发现展开了环戊二烯基与过渡金属的众多π配合物的化学,也为有机金属化学掀开新的帷幕,该系列化合物已经在催化、有机合成、新材料等领域得到了非常广泛的应用。

在国家自然科学基金等项目资助下,中国科学院长春应用化学研究所稀土资源利用国家重点实验室孙忠明课题组围绕全金属芳香性团簇化合物的合成开展工作,成功制备了首例全金属三明治化合物[Sb3Au3Sb3]3-,该化合物由三层金属三角面叠加而成三棱柱结构,Au3位于2个Sb3三角面中间。课题组和山西大学教授翟华金合作,对化合物的电子结构进行了详细的分析。研究表明,[Sb3Au3Sb3]3-有一个较宽的能隙(3.08eV),即该全金属体系可能呈现半导体特性。体系中Au-Au键级较小和电子计数不足现象均说明Au-Au之间的相互作用非常弱,3个Au-Au键没有形成典型共价作用,而是主要依靠一种离散的亲金效应维系(强度相当于氢键)。体系中上下2个Sb3环呈现全离域3c-3eπ键特征,其核独立化学位移NICS值为-23.13ppm略小于苯环,说明[Sb3Au3Sb3]3-体系具有芳香性。

论文发表后,全金属芳香性理论的创始人、国际知名的理论化学家、美国犹他州立大学教授Alexander Boldyrev立即致信表示:“这一研究成果在金属芳香性和配位化學领域是一个非常重要的贡献。”

该化合物的成功制备为合成其他全金属三明治化合物指明了新的途径,研究人员下一步尝试将稀土元素引入该体系中,希望得到更多新颖结构类型的全金属三明治结构化合物。(中国科学院)

云海金属拟设立研发中心 加大镁铝合金零部件研发

云海金属公司拟以自有资金投资建设南京云海特种金属股份有限公司研发中心项目,进一步加大对新型镁合金、铝合金材料及镁合金零部件的应用研究,项目投资总额4000万元。

在环境污染催生的汽车轻量化诉求、航空航天和军工等领域的轻量化需求,以及消费升级使塑料外壳向金属机壳转变的进程加速等因素的驱动下,预计镁需求处于爆发临界点。以汽车轻量化为例,若我国汽车轮毂20%使用镁合金,仅此一项,增加镁合金需求12万t。(中国证券报)

宜安科技开启液态金属电子应用新纪元

图灵机器工业将推出一款名为TuringPhone的手机,其特色在于内有独特先进的加密技术为其加密,外有高强度的液态金属边框保护机体。该手机边框采用了一种叫“Liquidmorphium”的合金(锆、铜、铝、镍、银合成的非晶合金),由宜安科技董事长李扬德教授和材料科学家AtakanPeker博士共同研发而成,其强度比钢和钛还要高,能够使手机免受冲击和屏幕破损。

液态金属优势突出,增发扩大产能。宜安科技于2010年开始研发非晶材料,现已取得重大突破,形成了较高的技术壁垒,非晶合金产品也已实现量产。公司现正筹备非公开发行事项,其中有3亿元用于非晶合金精密结构件扩产项目。此项目在扩大非晶合金的生产规模的同时,将加速完善公司非晶合金产品的成熟度,增强公司在液态金属领域的综合实力,打造新的利润增长点。

宜安科技与深圳赛格于5月29日签订战略框架协议。双方将围绕以液态金属、消费电子及航空航天配件、开发环保装备、生物材料可降解医用镁合金等4大产业方向进行广泛的战略合作。(中国有色金属报)

首条全自动化铝合金锻造卡车轮圈生产线在正兴集团投产

8月21日,在华安经济开区的正兴铝车轮项目生产车间内,生产线忙碌作业,技术人员在控制器输入相关指令,智能机器手迅速挥舞“长臂”,根据指令“抓”起产品初胚,输送到生产线,进行锻造、冲中孔、旋压、热处理等工序,环环有序衔接。

据项目负责人介绍,这是该公司投入2.5亿元打造的首条具备50万套铝车产能、采用世界最先进的旋压成型工艺,引进德国、台湾等全自动化锻铝装备及技术的全自动生产线,以智能机器手替代传统人工操作,在生产线上“唱主角儿”,全面实现生产智能化操作。

该条生产线是世界第一条全自动化铝合金锻造卡车轮圈生产线,是正兴集团从传统的钢制车轮朝高科技的铝车轮转型迈出的重要一步。生产线配有11台机器手,分布在百捻锻造、机械加工、抛光等工序,充当生产线上的“主力军”,技术人员只需操作控制器,即可实现自动化生产。(中国有色金属工业协会)

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