金属与粉末冶金
美科学家研发液态金属直接输写3D打印技术
近日，美国著名应用实验室劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）与美国知名私立研究型大学伍斯特理工学院合作开发出一种全新的金属3D打印工艺——直接金属书写。
目前，大多数金属3D打印工艺，如选择性激光熔化（SLM），使用的是细金属粉末，这导致了一些局限性，如3D打印部件存在间隙或缺陷。直接金属书写方法可以帮助克服这些基于粉末的金属3D打印技术的局限性。新方法使用一种半固体金属，也可以称其为一种剪切稀化材料，而不是粉末。这种特殊的金属材料在静止时表现得像固体，但被施加力时则可以像液体一样流动。
简而言之，新方法涉及将一种金属锭加热至半固体状态，然后将其从喷嘴挤出。挤出力使得这种剪切稀化材料液体足以被挤出，但当被静置时，它表现得像一个固体并随着材料的冷却而变硬。据研究人员介绍，该方法减少了放入3D打印部件中的氧化物和残留应力。
现在，研究人员正在寻求打印一种铝合金，如果成功，该技术可能会对许多制造业，包括航空航天、交通运输等，有很大的吸引力。直接金属书写的主要优点在于能省去3D打印部件当前必须接受的耗时的验证和分析过程，以及更高的材料效率。（中国有色金属报）
俄罗斯发明出生产有色金属的超便宜方法
俄罗斯化学家们研究出从矿石中提炼铜、镍和钼的新方法，有助于彻底降低有色金属生产的成本，改善工厂所在地区的生态环境。
莫斯科钢铁冶金学院有色金屬与黄金系教授亚历山大·梅德韦杰夫介绍说：“我们技术的主要优势有4个。第一，因能耗降低而价格低廉；第二，金属提炼程度高；第三，此技术因避免或大幅减少二氧化硫排放而更符合生态标准；第四，所得产品很容易处理成商品状态。”
通常来说，矿石先要煅烧，由此硫磺变为二氧化硫，在此过程中产生的金属氧化物通过在冶金炉中煅烧而得到恢复。但这一技术能耗太大，对生态环境有害。学者们提议采用另一种矿石加工方法，从而降低生产中的能耗，避免硫磺气态化合物。
梅德韦杰夫说，这一技术已经在俄罗斯、缅甸、蒙古国的一些镍矿石和铜矿石上试用国，并已经引进到生产中。（中国有色金属报）
美国在欧洲的铀材料将用于制造高浓铀靶
近日，美国能源部（DOE）防扩散和军控办公室发布一则通知，更改2010年颁发的编号为XSNM3622的高浓铀出口许可证最终使用条款。许可证曾授权向法国提供93.5kg高浓铀（87.3kg铀-235）用来制造BR2反应堆燃料。该反应堆于2016年变更燃料供应商以后，CERCA设施留下了一些制造燃料不再需要的高浓铀。能源部希望用这些材料制造商业同位素生产用的高浓铀靶。
通知称，该材料包括3.510kg美国负责的高浓铀、其中3.264kg是铀-235同位素（浓缩度约为93%），目前存在的形式是铀金属（1.410kg）和铀铝合金粉末（2.10kg）。用这些高浓铀生产的靶件将在比利时的BR2、荷兰的高通量堆、捷克共和国的LVR-5和波兰Maria研究堆辐照，然后转至比利时放射性元素研究所生产设施中，提取钼-99和其他同位素。
值得注意的是，2012年颁发的新许可证批准提供6.2kg高浓铀（5.8kg铀-235）专门用于制造同位素生产所需的靶件。（国防科技生产力促进中心）
Norsk Titanium将向波音交付首件通过FAA认证的3D打印钛结构件
挪威增材制造钛结构件供应商Norsk Titanium公司近日称，已获得来自波音公司的生产采购合同，采用公司的基于线材的快速等离子沉积（RPD ）专利工艺为波音787飞机生产3D打印钛结构件。
波音787将成为第1种结构件采用通过认证的增材制造钛零件的民机。结构件由波音公司设计，研发过程中与Norsk Titanium公司进行了紧密合作，2016年12月开始适航认证，2017年2月通过认证，成为世界首个获得美国FAA许可的3D打印钛结构件。（国防科技生产力促进中心）
中国工程院“镍铜钴铂族金属资源开发项目”通过结题验收
4月13日，在中国工程院化工、冶金与材料工程学部九届十六次常委扩大会上，中南大学与金川集团公司共同承担的中国工程院重大咨询项目——“我国镍、铜、钴、铂族金属资源开发与可持续发展战略研究”通过结题验收。
2014年6月10日，中国工程院会同甘肃省政府、金川集团公司在北京正式启动“我国镍铜钴铂族金属资源开发与可持续发展战略研究”项目，以黄伯云院士为组长的18名中国工程院院士组成了课题组。
据了解，我国镍铜钴铂族金属资源开发与可持续发展战略研究”包括综合分析、资源深度开发、高效清洁冶金及资源综合利用和高性能先进材料4个子课题。课题组经过充分调研，提出了提高我国镍铜钴铂族金属资源保障水平、优化镍产业布局、提高镍钴资源利用效率等方面的建议。为我国镍铜钴铂族金属产业技术创新、结构调整、转型升级和政策制定提供可靠依据。（中国有色金属报）
中科大基于单原子催化剂研究金属-载体相互作用获新进展
近日，中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室和化学与材料科学学院教授曾杰课题组、南开大学教授胡振芃和中科院上海应用物理研究所研究员司锐合作，基于单原子催化剂，从电子最高占据态角度定量研究了金属-载体相互作用。
负载型金属纳米催化剂在产氢反应中有着优异的催化性能，影响其性能的关键因素甚至是决定性因素便是衬底的选择。因此，深入研究催化剂中金属-载体相互作用与其催化性能之间的关系至关重要。然而，由于缺乏在原子尺度上对多相催化产氢反应过程的详尽理解以及对活性位点的明确标识，定量理解金属-载体相互作用的本质仍是一项巨大的挑战。基于单原子催化剂研究金属-载体相互作用能够排除金属颗粒在金属-载体界面上尺寸、形貌和取向的影响，因此，单原子催化剂被视为理想的研究平台。此外，氧化物相变材料被认为是研究该相互作用理想的载体材料，因为它可以在调控能带结构的同时，保持单原子或活性位点的空间分布不改变。
研究人员将铑（Rh）单原子负载在相变材料二氧化钒（VO2）纳米棒上，构筑出Rh1/VO2单原子催化剂。在氨硼烷产氢反应中，载体VO2纳米棒的金属-绝缘体相变引起了催化反应活化能的改变。通过实验和理论分析，研究人员发现载体的金属-绝缘体相变诱导了Rh单原子中电子最高占据态的能量变化，其能量变化值大致相当于催化反应活化能的改变量。因此，研究人员认为Rh1/VO2的催化性能与Rh单原子的电子最高占据态直接相关，Rh单原子的电子最高占据态取決于载体的能带结构。基于此机理，研究人员还通过调控单原子中电子最高占据态，进一步设计出高效非贵金属单原子催化剂。
该项研究从最高占据态角度为定量研究金属-载体相互作用给出了简洁、清晰的图像，为进一步设计构筑高效、廉价的产氢催化剂提供了理论基础。（中国科学技术大学）
香港城市大学研制出超纳镁合金材料
香港城市大学近日宣布，该校研究团队成功研制全球首创的超纳镁合金材料，其强度比现有超强镁合金晶体材料高出10倍，变形能力比镁基金属玻璃高出2倍，并可发展成生物降解植入材料。
据介绍，该研究团队经过5年多努力，研制出2相结构的合金膜结构，并将其名为“超纳双相——玻璃纳米晶”。这是全球首创的合金结构系列，具有超高强度，每平方毫米可承受超过300kg压力，并具超高耐磨性及变形能力。
领导该研究计划的香港城市大学副校长兼机械工程学讲座教授吕坚表示：“这种材料具有很大的应用潜力，可用于生物降解植入，具有超高耐磨性能，病人可因此避免进行第2次手术以取出零件。同时，镁是对身体有益的元素，有助于康复。”
据介绍，这种新材料可制成涂层加在人体膝盖、臀部的人工关节上，提高关节的抗磨损和抗腐蚀能力，降低患者对人工关节金属敏感的风险。吕坚表示，镁合金密度低，是一种理想的轻型结构材料，在消费电子工业、航空及汽车领域都有广泛的应用前景。（新华社）
中南大学在高性能变形镁合金关键技术获重大进展
日前，中南大学材料科学与工程学院刘楚明教授团队历时10余年技术攻关，成功开发了高性能变形镁合金材料及相关的大直径锭坯半连续铸造技术和近各向同性环形件加工集成技术，在中国有色金属工业协会组织的专家评价会上，得到专家组的一致好评，认为项目整体技术达到国际领先水平。
这一技术成果攻克了镁合金材料强度低、半连续铸锭缺陷控制难，塑性成形性差，各向异性严重的技术难题，在国际上首次成功研发出新型中强耐热镁合金（AQ80M）、高强耐热镁合金（VW64M）和超高强耐高温镁合金，其中AQ80M和VW64M镁合金牌号已正式编入GB/T 5153-2016《变形镁及镁合金牌号和化学成分》国家标准；研发的大直径高品质锭坯半连续铸造及塑性加工生产技术，突破了镁合金在锭坯制备以及塑性加工变形中的多项技术瓶颈，丰富和完善了镁合金塑性成形理论，制备的大规格高性能变形镁合金承载结构件满足型号技术指标需求，并首次在航天航空领域取得成功应用，能满足国防军工在此领域的重大需求，推动了镁合金产业的快速发展。（中国有色金属报）
新型超高强钢突破2 000MPa强度极限
北京科技大学新金属材料国家重点实验室吕昭平教授团队创新合金设计理念，研发出一种高密度纳米强化的超高强马氏体时效钢。《自然》杂志4月10日在线发表了这一研究成果。
如何进一步提高钢铁材料的极限强度并降低成本和简化工艺？吕昭平团队创新合金设计理念，大幅降低钼等贵重元素含量，完全不含钴钛等昂贵合金元素，而代之以铝和碳等常见的“平民”元素，利用不同的强化机理，研发出一种高密度纳米析出强化的超高强马氏体时效钢。新的超高强钢不但成本降低，而且抗拉强度达到2 200MPa，同时塑性不低于8%，大幅度提高了高强钢铁材料的综合性能。
北京钢铁研究总院董瀚教授表示，钢铁材料的性能极限化研究是近年来的研究热点，强度极限化更是业内一直追求的梦想。业内普遍认为，进一步提高钢铁强度与韧性是非常困难的。吕昭平团队的这一原创性成果创新纳米析出的合金设计理念，研发的超高强马氏体时效钢强度突破2 000MPa仍具有良好的塑性，而且合金化成本低，为高性能钢铁材料研发提供了创新思维，不但有力地推动了高性能钢铁材料的技术研发，也可以应用于其他合金体系的高性能化研究。（科技日报）
宁波材料所参与成功分离镧系元素
苏州大学放射医学及交叉学科研究院王殳凹教授及合作者近期在熔融硼酸盐反应中发现了可以将3价镧系元素硼酸盐产物结构与性质差异最大化的反应条件及周期性变化。实验上，基于镧系元素相同条件下硼酸熔融反应中周期性变化的认识，将可生成2种不同晶格结构的镧系元素以相同的摩尔量混合后再与硼酸盐熔融反应，结果显示镧系元素可选择性优先生成其中一种晶格结构，另一种元素则富集在液体相内，从而实现高效固液分离。
宁波材料所特种纤维与核能材料工程实验室都时禹研究员及合作者利用第一性原理密度泛函理论等手段对镧系元素硼酸化反应的不同产物进行了电子结构与反应热力学的理论研究。发现同一种镧系元素发生不同类型硼酸化的反应能有显著差异，镧系中心离子更倾向于形成各自稳定的晶格结构；针对镧系元素不同配位聚合物之间的差异，通过对电子态密度图的深入分析发现，不同晶格产物的中心离子内层轨道电子因硼酸盐配体结构差异而受到不同程度的影响，阐明了导致不同镧系元素形成各自晶格结构的重要因素。
该合作研究工作利用多聚硼酸盐的识别能力，首次在同等反应条件下将镧系元素分为6个不同的晶格系统，打破了对由镧系收缩现象导致的镧系元素固体同一性的传统认识。该成果在乏核燃料后处理循环关键技术中预计有潜在用途。（中国稀土行业协会）
航天一院211厂突破大型铝合金贮箱箱底整体制造难题
近日，中国航天科技集团一院211厂2.25m直径整体旋压箱底通过打压试验，验证了工艺方案的可靠性，具备工程化应用条件，该厂成为国内首家具备大型铝合金贮箱箱底整体制造能力的单位。
前期，211厂首次采用旋压技术，实现了2.25m直径贮箱箱底的整体成形。在进行后续机加工时，由于零件尺寸大、壁厚薄，只能采用单面机加工的方式，难度非常大，最终采用化铣代替机加。但化铣后的产品，精度和周期都无法满足型号需求。经过多次方案讨论和修改，该厂决定将毛坯的厚度增加，同时优化工艺方案，使产品旋压不受尺寸及厚度的限制，顺利完成旋压。
经过工艺优化等一系列攻关，箱底完成了一系列工序，并通过试验考核。（中国有色金属报）
合肥研究院在重金属离子的检测分析方面取得进展
土壤重金属污染危害人类健康，对土壤中重金属离子的检测分析具有重要的科学意义。近期，中国科学院合肥物质科学研究院技术生物与农业工程研究所科研人员熊世权等通过辐照粘土-离子液体复合物构建电极材料，实现对镉〔Cd（II）〕、铅〔Pb（II）〕、汞〔Hg（II）〕和铜〔Cu（II）〕的检测及相互作用分析。
在重金属离子的电化学检测中，多数研究使用成本较高的合成材料构建电极，对一种或几种离子进行测定并研究其机理。在该研究中，课题组使用辐照的、低廉的天然材料和导电性良好的离子液体结合形成复合物，实现了对多种重离子的检测分析，确定了其灵敏度和检测限间的差异。
研究人员首先使用高能电子束辐照凹凸棒土，通过优化辐照参数及一系列表征，使用凹凸棒土-离子液体复合物构建电极材料，同时，对Pb（II）、Cd（II）、Hg（II）和Cu（II）分别进行单独和同时电化学检测，通过分析比较溶出行为，发现两种检测的灵敏度及检测限发生不同程度的改变。在同时检测中，构建的复合物材料对Hg（II）、Cu（II）的检测限和灵敏度明显改善，而对Pb（II）、Cd（II）检测效果有所降低。
該工作对多种重金属离子的研究及实际土壤中重金属检测具有一定参考价值，也为多种重金属离子检测分析提供了参考。（中国科学院）
万基特种铝公司成功研发飞机油箱专用铝材
近日，洛阳万基特种铝合金有限公司收到江苏某客户反馈，试单的10吨5A02牌号特种铝合金圆铸锭产品通过验收，各项质量技术指标符合飞机油箱专用铝材的需求，并追加30t订单，这标志着该牌号铝合金圆铸锭产品开发成功。
万基特种铝合金公司是万基控股集团的全资子公司，直接利用万基控股集团生产的电解铝液，采用国内先进的同水平顶热式铸造工艺进行生产，可大大节约成本。目前能生产6061、6063等20多种牌号的棒材产品，产品规格有Φ178、Φ228.6等10多种，深受市场欢迎。
5A02特种铝合金是铝镁系超硬铝合金，具有良好的耐腐蚀性、抗疲劳性和焊接性，被广泛应用于制造飞机油箱、油管、焊丝、铆钉、船舶结构件等，市场前景较好，附加值较高。由于其结晶速度慢、铝液流动性差、合金成分多，易造成成分不均和裂纹等问题，所以铸造难度较大。为此，该公司技术攻关小组，认真组织研究。目前，该客户已与特种铝公司达成月供300t 5A02特种铝合金产品的合作意向。（中国有色金属报）
河南安阳高晶高端汽车铝合金车轮项目开工建设
4月15日，豫联集团·林丰铝电安阳高晶高端汽车铝合金车轮项目开工奠基仪式在国家红旗渠经济技术开发区隆重举行。
豫联集团·林丰铝电安阳高晶铝材有限公司高端汽车铝合金车轮项目是为进一步延伸铝加工产业链条，调整产品结构，加快转型升级而实施的重大项目，是安阳市、林州市2017年工业转型重点项目，也是河南省2017年第1批A类重点工业项目。该项目采用国内领先的高端智能铝合金压铸生产线，配备相应的工业机器人和机械手，实现装备自动化、智能化、信息化。生产所用原材料直接采用林丰铝电现有的高温优质铝液，大幅度减少了环保排放和能源消耗，全过程绿色、节能、环保，既符合产业转型的战略方向，又顺应汽车轻量化技术的发展趋势，具有广阔的市场空间。项目全部投运后，可提供上千个就业岗位，每年新增利税上亿元。（河南林州市政府网）