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合金平尺

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合金平尺相关的资讯

  • 旗云中天汤金平参加南京信息工程大学首届“百花双创节”
    芳菲三月,春意盎然。3月18日下午,南京信息工程大学首届“百花双创节”开幕式在图书馆南广场举行。旗云中天汤金平总经理发言 南京旗云中天科技有限公司创始人汤金平在开幕式讲述自己在南信大的求学经历和双创故事,希望在学校高科技研发的实力支持下,打造能源行业的气象服务自主创产品。 同时参加开幕式的还有江苏省教育厅二级巡视员李金泉,南京江北新区党工委副书记陈潺嵋,南信大校长李北群,省教育厅、江北新区相关部门负责人,江北新区企业家代表,校友代表,校内各部门学院负责人,师生代表参加。首届“百花双创节”开幕式 陈潺嵋代表江北新区党工委对“百花节双创节”的开幕表示热烈祝贺,向全校师生表达亲切问候。她说,国务院赋予国家级江北新区“三区一平台”的战略发展要求,要打造自主创新先导区、新型城镇化示范区、长三角地区现代产业集聚区、长江经济带对外开放合作重要平台。她表示,自主创新来源于科学家和企业家,江北新区是一片创新的热土,希望百花齐放,百家争鸣,共同为江北新区的创新发展和教育事业汇聚能量。
  • 课桌椅尺PR0360
    PRO360课桌椅尺技术参数: PRO360课桌椅尺4个方向360度完全测量多用途测量工具,量角器、倾角仪和水平尺三合一量 程: 4× 90° (0~360° ) 显示分辨率: 0.1° 精 度: 0° 和90° &le 0.1° 其余&le 0.2° 。4个方向360度完全测量多用途测量工具,量角器、倾角仪和水平尺三合一量 程: 4× 90° (0~360° )显示分辨率: 0.1° 精 度: 0° 和90° &le 0.1° 其余&le 0.2° 金坛市亿通电子有限公司电话:0519-82616576 82616366
  • 国内外科学家组团“拜访”,大科学工程该如何“开门迎客”—— 锦屏实验室二期正在“等锅下米”
    p  “我们以前只是盖了间‘屋子’,现在则扩建出一个‘小区’。‘小区’的土建已经完成,接下来要做的,就是供电、供水、绿化和房间精装修。”8日,全国政协委员、中国锦屏地下实验室主任程建平谈到锦屏实验室二期的建设现状表示,实验室二期容积达到30万立方米,团队已自筹经费完成前期岩石挖掘工作,但若要为科学家提供开展前沿实验研究的条件,还需建设国际一流水平的配套设施,“需要巨额资金”。/pp  这个位于四川锦屏山“肚子”里实验室的建设进度,牵动着科研人的心。因为,它的地理位置实在得天独厚,“引无数英雄竞折腰”。/pp  锦屏地下实验室在长17.5千米、70%的隧道埋深超过1千米的锦屏山交通隧道中部,实验室的垂直埋深可达2400米。厚厚的岩层也成为宇宙射线的屏蔽层,其宇宙射线通量是地面水平的亿分之一,是目前国际上宇宙射线通量最小的地下前沿物理实验室。已有多个国际国内团队想在锦屏破解暗物质,乃至中微子物理、核天体物理和深地岩石力学相关的前沿科学密码。/pp  2010年建成启用的锦屏地下实验室一期容积仅为4000立方米,清华大学和上海交通大学分别主导的两个项目组,正在锦屏寻找暗物质,也都已发表了国际先进水平的暗物质研究成果。清华大学的高纯锗暗物质实验计划把探测器从百公斤级升级到吨级,上海交大也在筹备下一代探测器。/pp  更多用户想“入住”,现有实验要升级,山体内部,空间不够是现实阻碍。扩建,成为唯一选择。/pp  基于锦屏地下实验室二期的“极深地下极低辐射本底前沿物理实验设施”项目已在2017年通过国家发改委立项,列入国家“十三五”重大科技基础设施优先启动项目名单。程建平透露,他们正在按照发改委的要求进行项目的可行性论证,如果一切顺利,预计今年能得到立项批复。“这样,我们就有进一步建设的资金了。”/pp  科研人员正在翘首企盼。/pp  就在前两天,还有欧洲科学家联系程建平,希望将某科研项目整体移到锦屏地下实验室。走得更快的是锦屏深地核天体物理实验组,这是中国原子能科学研究院领头的科研项目。“他们地面上的工作都做好了,就等着实验室扩建完毕后正式入驻,开展实验。”/pp  一边是“等锅下米”,一边还有困惑。/pp  “这么大的工程建完了之后,运行费用怎么办?”程建平说,它涉及到国家对重大科学设施如何持续支持的问题。锦屏实验室由清华大学和雅砻江流域水电开发有限公司共同开发建设,但二期的运行主体是谁,其实并不明确。最现实的问题是,所有想进入“小区”的人,要跟谁签合同,归谁管理?“重大基础设施最好能确立一个管理单位。”程建平建议。/pp  而等到“小区”开门纳客,国内外科学家组团前来时,在政策上也需要一系列保障。国外科学家希望把大量实验设备搬到实验室开展研究,但这些实验设备如何进行海关通关和后续监管?外国人在中国长期参与科研项目,人员、研究成果、知识产权等方面如何管理?/pp  “以前大多是我们去用国外的科学设施,现在外国科学家要来我们这里参加我们的实验,甚至自己独立开展实验,可能就会遇到很多新问题。”程建平表示,国际科研合作软环境的建设,也必须提上日程了。/p
  • 耐驰仪器应邀参加非晶合金国际研讨会
    非晶合金国际研讨会于2008年11月20日-22日在浙江大学召开,来自世界各地的非晶合金领域的专家、学者齐聚在美丽的西子湖畔共同交流、探讨大块非晶合金研究的最新成果、前沿技术和研究方法。全球领先的热分析仪器及技术提供商&mdash &mdash 耐驰仪器公司应邀参加此次研讨会。 耐驰仪器公司以其严谨的科学态度、始终如一的专注精神、精益求精的技术不断进行产品创新,产品曾多次获得&ldquo R&D大奖&rdquo , 耐驰公司的优质产品和尖端技术一直是促进高新材料研究和发展的助推器。耐驰公司的热分析仪器也因此受到业内专家、不同行业用户和市场的高度认可,耐驰公司研发的高温仪器一直以来更是无人能出其右。 在此次非晶合金研讨会上,耐驰公司的热分析应用技术专家曾智强博士作了题为&ldquo Comprehensive Characterization of Bulk Metallic Glass by Thermal Analysis and Thermo-Physical Testing&rdquo 的报告,引发了各国来宾的广泛兴趣和关注! 详情请登陆www.netzsch.cn
  • 世界最深、最大的极深地下实验室锦屏大设施投入科学运行
    12月7日,中国锦屏地下实验室二期极深地下极低辐射本底前沿物理实验设施(简称“锦屏大设施”)土建公用工程完工,具备实验条件。这标志着世界最深、最大的极深地下实验室正式投入科学运行。首批来自清华大学、上海交通大学、北京师范大学、中国原子能科学研究院、中国科学院武汉岩土力学研究所等高校和科研院所的10个实验项目组进驻开展科学实验。锦屏大设施位于四川省凉山彝族自治州锦屏山地下2400米处,总容积33万立方米。实验室宇宙线通量仅为地表的一亿分之一,具备“极低环境氡析出”“极低环境辐射”“超低宇宙线通量”“超洁净空间”等多种优势。作为国之重器,锦屏大设施今后将发展成涵盖粒子物理、核天体物理、宇宙学、生命科学、岩石力学等多学科交叉的世界级深地科学研究中心,助力国家科创平台“跨越式提升”。
  • 锦屏深地核天体物理实验室启动
    p style="line-height: 1.75em " 从中国原子能科学研究院(简称原子能院)获悉,在国家自然科学基金重大项目支持下,锦屏深地核天体物理实验室(JUNA)在位于四川西昌的中国锦屏地下实验室(CJPL)正式启动。项目负责人、原子能院副院长柳卫平在现场介绍,项目启动后,将向核天体物理研究领域最关键的“圣杯”反应发起冲击,为理解大质量恒星的演化和元素起源提供新的数据。/pp style="line-height: 1.75em " 在浩瀚无垠的宇宙中,恒星经历着形成、演化、死亡的缓慢过程。这些星体发光发热的能量来自其内部发生的热核聚变反应。这不断发生的核过程为自然界所有化学元素提供了赖以生成的土壤。核天体物理主要运用核物理的知识和规律阐释宇宙中各种化学元素及其同位素核合成的过程、时间、物理环境及丰度分布和核过程对恒星结构及演化进程的影响。/pp style="line-height: 1.75em " 在国际上,核天体物理是基础科学研究的前沿领域。柳卫平说,开展关键天体物理核反应的精确测量是核天体物理未来发展不可或缺的重要方向。“圣杯”反应将会影响碳氧丰度比这一核天体物理基本问题。/pp/pp style="line-height: 1.75em " CJPL实验室是目前世界上最深的地下实验室,垂直岩石覆盖达2400米,可以将宇宙线通量降到地面水平的千万分之一至亿分之一。同时,洞内岩体本身的天然放射性也极低。这些为暗物质探测、核天体物理、中微子实验等重大基础性前沿课题研究提供了得天独厚的良好环境。我国已将该实验室建设列入国家重点研发计划。2014年,我国启动了锦屏实验室二期(CJPL-Ⅱ)扩建工程,实验室空间从4000立方米跃至30万立方米。 实验室建成后,将成为国际上最大的地下实验室,能够同时开展更多的深地科学领域实验项目,有望逐步发展成为面向世界开放的国家级基础研究平台。/pp style="line-height: 1.75em " 自2011年以来,锦屏一期实验室已经开展了暗物质相关研究。此项目启动标志着CJPL-Ⅱ正式开展多学科研究。 /ppbr//p
  • 德国莱驰:研磨利器破合金制备难题,精兵团队保粉碎市场江山
    p style="text-align: justify text-indent: 2em "机械合金化是指利用机械能的作用使材料的组元在固态下实现合金化的材料制备技术。近年来广泛的应用于制备各种高性能材料,包括弥散强化合金、金属间化合物,磁性材料、储氢合金、纳米晶合金、纳米晶陶瓷、纳米复合材料等。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "为了帮助业内人士了解机械合金化最新技术以及研磨仪最新应用等内容,仪器信息网特别策划了“研磨仪VS机械合金化”专题,并邀请到弗尔德科学仪器事业部总经理董亮就相关问题发表了看法。/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/7d4d18aa-97dc-4dcc-b335-2d9a58d17c38.jpg" title="5 (1)_wps图片_副本.jpg" alt="5 (1)_wps图片_副本.jpg" width="450" height="354" border="0" vspace="0" style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 354px "//pp style="text-align: center "strong弗尔德科学仪器事业部总经理 董亮/strong/pp style="text-align: center "strong/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong仪器信息网:研磨仪对机械合金化技术的发展有何意义?机械合金化技术的发展有哪些方面值得特别关注?/strong/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong董亮:/strong回答这个问题之前,先聊聊什么是机械合金化技术。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "机械合金化技术是上世纪1969年美国国际镍公司Benjamin提出的一种制备合金粉末的高能球磨技术,它最初主要用于制备氧化物弥散强化镍基合金,一开始被叫做球磨混合,后来国际镍公司专利代理律师Mr. Ewan C. MacQueen第一个在专利申请中将此工艺称为“机械合金化”。接着80年代初又在机械合金化过程中发现了非晶化现象,然后发现了准晶、难熔金属化合物、稀土硬磁合金等新材料。1990年,Schlup等人发表了机械合金化制备纳米晶材料的报道,使该技术更加引人注目。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "到目前为止,用机械合金化技术已成功制备出纳米晶纯金属、不互溶体系固溶体纳米晶、纳米非晶、纳米金属间化合物及纳米金属-陶瓷复合材料等。应该说,机械合金化技术的发展是非常迅猛的,尤其是在纳米材料研究领域备受关注。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "仪器信息网:目前,研磨仪技术发展到了哪一个阶段,市场上的仪器是否能满足用户在机械合金化技术方面的应用?/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong董亮:/strong高能球磨仪是目前制备机械合金的主要仪器,按照研磨球的运动方式,主要分为3大类,即行星式、振荡式和搅拌式。其中行星式和振荡式在实验室中更为常见,搅拌式(砂磨机)可能在生产企业中运用更多。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "研磨机的研磨时间、研磨速度、研磨介质、球配比,甚至于气体环境和研磨温度等因素都会对机械合金的制备结果产生重要影响。机械合金化制备技术归根结底,就是都需要更高的能量(可换算为g加速度)输入,更好的气氛保护(可以充惰性气体),更方便准确的温度监控(可以定制温度极限来设定研磨时间和运转速度),更为安全可靠的研磨设备(可以满足长时间稳定工作)。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "仪器信息网:贵公司在机械合金化技术领域的主推仪器?贵公司研磨仪产品的定位及发展历史?有哪些独具优势的技术?/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong董亮:/strong德国RETSCH(莱驰)是弗尔德旗下的第一个实验室仪器品牌,也是固体样品前处理领域的行业领头羊,已经有超过100年的历史了,其研磨粉碎设备的应用面是非常广泛的。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "针对机械合金制备,莱驰的设备主要是两大类:行星式球磨仪PM系列(PM100/200/400)、高能振荡式球磨仪Emax和MM500。莱驰的球磨机定位于高端实验室的研发和质量控制,有许多独家领先的技术。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "例如,PM行星球磨仪太阳轮直径大,转速比高,研磨效率因子高,FFCS(自由运动补偿底座)技术确保了行星球磨仪可以在高速下长期稳定工作,研磨罐的安全挡片装置防止使用意外的发生。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C18660.htm" target="_self"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 600px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/b82ef4a7-a520-4f40-8bb4-905011c1249b.jpg" title="PM 400行星球磨仪.png" alt="PM 400行星球磨仪.png" width="450" height="600" border="0" vspace="0"//a/pp style="text-align: center "a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C18660.htm" target="_self" style="text-decoration: underline "strongPM400 行星球磨仪/strongstrong/strong/astrong/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "Emax高能球磨仪的研磨罐采用独家专利跑道型设计保证了研磨球运动方式与能量输出的完美控制,全球领先且目前唯一的水冷式控温技术又使得其成为了第一台可以稳定运行在2000 rpm的球磨仪。/pp style="text-align:center"a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C210582.htm" target="_self"span style=" font-family:宋体 font-size:14px"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 337px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/bb43fb4e-09ba-4daf-a8cb-d8276f74e843.jpg" title="Emax高能球磨仪.png" alt="Emax高能球磨仪.png" width="450" height="337" border="0" vspace="0"//span/a/pp style="text-align: center "a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C210582.htm" target="_self" style="text-decoration: underline "strong style="text-indent: 0em "Emax 高能球磨仪/strongstrong style="text-indent: 0em "/strong/a/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "MM500采用高频振荡方式,可以同时使用多个研磨罐的多工作平台设计等等。/pp style="text-indent: 0em text-align: center "a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C330815.htm" target="_self"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/4bd69f95-99a2-4fb2-90dc-ddcbecc40979.jpg" title="MM 500高能混合型球磨仪.png" alt="MM 500高能混合型球磨仪.png" width="450" height="338" border="0" vspace="0" style="text-align: center text-indent: 0em max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 338px "//a/pp style="text-indent: 0em text-align: center "a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C330815.htm" target="_self" style="text-decoration: underline "strong style="text-indent: 0em "MM500 高能混合型球磨仪/strongstrong style="text-indent: 0em "/strong/a/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "仪器信息网:贵公司研磨仪产品最具优势的应用领域是哪些?主推哪些解决方案?这些方案可以为用户解决什么研究难题?/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong董亮:/strong德国莱驰在中国的主要客户群为四类:科研院校、政府实验室、外资企业、大中型国有企业。其中传统的行星式球磨仪覆盖面很广,客户基础雄厚。比如环境地质的样品前处理,比如纳米材料和合金制备领域,当然也包括一些企业的研发部门。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "近几年,我们主要推广Emax高能水冷球磨仪,这是目前莱驰绝对强势的产品。前面提及了多个影响到合金制备技术的主要因素,其中最重要的就是能量输入及温度控制,这些Emax都具有无可比拟的优势。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "首先,速度越快,能量输入越大,合金化的效率就越高,Emax可以用到最高2000 rpm转速,产生非常大的能量输入。同时,它具备了水冷技术,可以控制研磨温度在某一个范围之内,这样即避免样品发热产生的晶体结构变化,又不需要像传统球磨机一样需要采用间歇模式进行散热,极大的缩短了研磨时间。Emax也可以配置通气罐,采用气氛保护进行研磨,也有定制的Apps,适合远程控制或操作。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "Emax的出现,代表了最先进的球磨技术,解决了客户之前许多难题(比如研磨时间太长,担心样品发热等),得到了广大客户的肯定,在中国的销售量也是节节攀升。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "仪器信息网:您认为目前国内外研磨仪产品技术及市场发展态势有什么不同?您如何看待未来中国市场的需求及发展潜力?/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong董亮:/strong十年前,可能大家对样品前处理或者取制样技术还没有概念,也不知道用什么仪器或者怎么选择解决方案,最为典型的就是用家用食品料理机或者中药粉碎机来处理很多实验室样品,那个时候,德国莱驰是在培育市场,引导客户的理念,应该说德国莱驰或者其中国公司弗尔德(上海)仪器设备有限公司是整个中国实验室研磨粉碎市场的奠基者。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "现在客户对前处理都相对重视起来了,也懂得了分析的误差绝大部分来自于样品前处理,基本上都会配套购买前处理设备。当然,现在市场上也出现了许多五花八门的产品或者莱驰的模仿者,这对德国莱驰是个挑战,因为国内外客户对样品前处理的要求是不同的。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "国外主要是企业客户,考虑的是人工成本高,逐步用仪器设备代替,国外客户更重视细分的应用,更重视研磨的效率(比如花费的时间和精力),相对更重视仪器的品质和使用寿命。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "国内客户则更希望仪器功能多,通量大,价格低,考虑短期的效果多于长期的效果,尤其对售后服务和使用寿命这些买了之后用了很久之后才能体现的东西不敏感。另外,就是中国的很多行业对前处理的标准化还比较落后,很多标准已经很陈旧,也没有十分明确的前处理实验流程,这也影响到德国莱驰和中国市场的同步发展。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "当然中国市场是潜力巨大的,作为一个国际性公司,要在能保证产品质量稳定的前提下,更多的因地制宜,发展符合中国的业务策略或者符合中国客户口味的产品,现在不是要Made In China,而是要Made For China,在这个方面,德国莱驰或者我们中国分公司还有很长的一段路要走。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "仪器信息网:针对当前的市场格局,贵公司在研磨仪产品方面有什么样的布局?重点拓展的新领域有哪些?/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong董亮:/strong德国莱驰的传统强势领域是食品或者环保的质量检测,但看看近几年推出的产品线:2016年推出高能水冷球磨仪Emax;2019年推出了MM 500 nano高能振荡球磨仪;2020年推出了MM 500多平台版vario。可以看到,莱驰的研发重心逐步转向了材料制备领域,这和目前国内外对先进材料的重视程度是一致的,比如新能源电池、航空航天、军工等领域都需要更好更为先进的原材料。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "未来几年,德国莱驰在产品的布局主要体现在几个方面:①稳固传统领域的产品,加快产品外观细节的更新速度,大家应该会看到未来几年莱驰每一个系列产品的外观或设计细节的更新;②以新材料应用为导向,加强优势产品(比如Emax、MM 500、全自动冷冻研磨机等)的市场推广和力度;③以行业标准为指导,加强和后端设备的配套,包括弗尔德仪器旗下其他品牌设备,提供客户整体解决方案;④仪器的小型化,自动化,数据化等。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "德国莱驰,一直被模仿,从未被超越,打江山易,保江山难,莱驰在中国能有这样的市场份额和知名度,与中国优秀的销售团队,技术服务团队和良好的代理商网络是分不开的。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "2020年是很特殊的一年,新冠疫情很大程度上改变了中国的业务模式甚至影响到了全球的经济。在这个背景下,弗尔德(上海)仪器设备有限公司还要保持良性的发展,实属不易,难度大才更能体现管理者的勇气和魄力,体现团队坚韧不拔的上进心,我希望能和所有关心德国莱驰的人一起努力,一起成长,不负韶华!/ppbr//p
  • 《Adv. Eng. Mater.》:跨尺度金属微结构增材制造
    近年来,微米尺度金属增材制造技术得到了快速的发展,并广泛应用于光学、微机器人、微电子学等领域。目前,微米尺度3D金属结构可以采用聚焦电子/离子束诱导沉积、激光感应光致还原等3D打印技术直接制备而成,或者采用双光子聚合3D打印技术结合电镀技术多步制备而成。其中,基于金属离子局部电化学还原反应的电化学沉积技术被认为具有极大的优势:该技术无需进行任何后处理,而且可制备致密性好、导电、无污染的金属样件。然而,如何在保持打印分辨率的情况下提高打印速率是该技术面临的一个难题。本研究论文是基于中空原子力显微镜(AFM)悬臂梁的金属电化学沉积3D打印系统,在保持电场电势和体素高度不变的情况下,研究了施加压力和喷嘴直径对体素水平尺寸的影响。研究结果发现,在打印过程中保持喷嘴直径不变,针对施加压力的实时调整可以实现体素面积两个数量级的跨越,并且通过改变施加压力,使用孔径为500nm的喷嘴成功制备了四根线径不同的铜线圈。基于以上研究,该技术通过精确调整体素尺寸不仅可以实现同一打印样件从亚微米级到亚毫米级的跨尺度制作,而且还可以显著提高打印速率。该技术使用铜作为金属打印材料,但同样适用于其他电镀金属。 图1. 基于中空AFM悬臂梁金属电化学沉积3D打印系统示意图及打印过程示意图 图2. 使用孔径为500nm的喷嘴打印的四根线径不同的铜线圈的SEM图,其中,a图和b图是同一结构的两种不同视图 原文链接:https://doi.org/10.1002/adem.201900961关于摩方精密重庆摩方精密科技有限公司(BMF,Boston Micro Fabrication)从事微纳3D打印设备的研发、生产及销售,专注于高精密3D打印领域。摩方精密采用面投影微立体光刻(PμSL: Projection Micro Stereolithography)技术,该技术具有成型效率高、加工成本低等突出优势。作为高精密增材制造领域的领军企业,已和众多全球知名企业开展业务合作,包括GE医疗、美国强生、日本电装、安费诺、泰科电子等,产品广泛应用在连接器、精密医疗器械、消费电子、精密加工等行业。摩方精密也与瑞士Exaddon AG公司合作,在中国区进行微纳金属3D打印设备提供服务和推广。基于电化学沉积技术的金属微增材制造技术,Exaddon创新地设计了微纳金属打印系统CERES。CERES可以在室温下以亚微米级分辨率打印复杂的微金属结构,尺寸从1 μm到最大1000 μm(人类的头发一般为80~90μm),并且无需进行后处理。Exaddon CERES 微纳金属3D打印系统官网:https://www.bmftec.cn/links/10
  • 安徽省镁铝合金产品质量检验检测中心落户池州
    日前,《安徽省市场监管局关于同意筹建安徽省镁铝合金产品质量检验检测中心的批复》下发,正式批准以池州市质量监督检验研究院(国家非金属矿质检中心)(以下简称“市质检院”)为母体单位,在江南新兴产业集中区筹建安徽省镁铝合金产品质量检验检测中心。  据介绍,镁铝合金产品广泛应用于汽车、建筑、包装、交通运输、电力、航空航天、军工、光伏太阳能、家电家居等领域。“十四五”期间,省委、省政府大力发展新材料产业,实施包括镁基、铝基在内的“六基”提升计划。当前,我市正聚焦镁基、铝基新材料产业发展,立足全国、全省战略布局,发挥宝镁轻合金项目龙头带动作用,加快补链延链固链强链,推动产业链向价值链高端延伸。该中心建成后,将以市场需求为主导,促进政产学检研深度融合,降低研发和检测成本,提高企业效益,助力镁基、铝基产业高质量发展。  作为该中心的承建单位,市质检院拥有近800余台先进仪器设备,先后通过CNAS和CMA资质认定,检测产品和参数达1000多个,检验检测能力覆盖非金属矿产品、非金属和建筑材料、食品、药品、保健食品、化妆品、农资、轻工、化工、小家电等领域。“市质检院将加紧项目实施,加强与重庆大学等科研院校合作,进一步整合资源、链接要素,全面提升技术能力和管理水平,确保如期建成一个集产品检验、标准研制、技术研发、信息交流的国家级质检平台,不断提升平台能级、扩大平台影响。”该院院长汪安表示。
  • 耐驰新式稀土合金研磨工艺
    p  电动时代带来了新的挑战,必须由人和材料共同掌握。现今,钕-铁-硼基磁体被用于需要小体积和低重量的强磁领域。这些所谓的稀土磁体可确保原材料的资源节约,驱动器的重量减轻以及永磁体所需的更长的使用寿命。然而,它们比传统磁体制造起来更复杂。永磁体质量和性能的一个决定性因素是具有窄粒度分布的原材料,具有最低可能部分最细( 2μm)和最粗( 8μm)颗粒。br/!--2μm)和最粗(--/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/97d6fb8c-07eb-4535-b9c2-0253250e1af6.jpg" title="Rare Earth Alloys.jpg" alt="Rare Earth Alloys.jpg" width="400" height="226" border="0" vspace="0" style="width: 400px height: 226px "//pp  NETZSCH公司为这一应用问题提供创新性解决方案,并正在申请下游分类稀土粉末磨削工艺的专利。该工艺的设计促进了喷射式粉碎机和超细分级机的发展,在惰性气体环境下操作,敏感的Nd-Fe-B-化合物或其他稀土合金可被可靠地研磨成细粉末,从而获得窄粒度分布和确定的粒径上限限制,并具有可重复的结果。/pp  通过使用NETZSCH m-Jet,这种螺旋喷射式粉碎机与动态空气分级机的组合,可获得与气体喷射器负载无关的最高可再现细度。与流化床喷射研磨机或目标研磨机相比,m-Jet的决定性优势是可以自动排除难以磨削的组分。这发生在m-Jet的操作期间且仅需几秒钟时间。研磨机中的过压确保难以磨削的组分被输送到过滤器中。以这种方式,绝对没有由粗产品颗粒和/或这些有问题的组分污染产品输送管线而引起的问题。此外,由于设计上的差异,m-Jet研磨阶段的产品含量比具有相同研磨气体量的流化床喷射研磨机低20至25倍。同时,由于研磨室的体积较小,导致产品更换期间产品损失量极低。除此之外,实际上在设备启动和停止期间几乎不会出现产品通量的波动,尤其是粒度分布的波动。另外,不会发生单个合金组分的选择性研磨。/pp  集成在m-Jet中的动态空气分级器保证了明确界定的研磨产品的最大粒度。在随后的步骤中,通过用NETZSCH高效精细分级机m-Class对研磨材料进行分级,分离出不希望的最细颗粒,以获得具有确定窄粒度分布的粉末。与d10值为1.54μm的研磨物相比,后续分级产物的d10值为2.03μm, 1μm超细微粒的比例几乎为0.0%。在额外分级后,d90/d10值也从3.6改进至2.6(每项d50=3.0μm)。/pp  使用上述方法生产的原材料的较高等级反映在用它们制造的磁体的质量上。与仅由研磨粉末制成的磁体相比,由分级粉末制成的稀土磁体具有更高的矫顽磁场强度和显着改善的拐点强度。因此,它们更适合用于应对未来的挑战,其特征在于在恒定通量下逐渐增加的小型化趋势。/ppbr//p
  • 锦屏深地前沿科学及暗物质四川省重点实验室正式获批建设
    1月19日,封面新闻记者从四川省科技厅获悉,锦屏深地前沿科学及暗物质四川省重点实验室日前正式获批建设。锦屏深地前沿科学及暗物质四川省重点实验室依托雅砻江流域水电开发有限公司、北京师范大学、上海交通大学、中国原子能科学研究院、四川大学建设,研究方向为稀有物理事例和极低辐射本底测量,深部岩体力学,深地医学。该实验室是世界埋深最深、规模最大、宇宙辐射通量最低的深地实验室,在深地前沿科学领域建立了国际先进的实验平台,取得一系列国际领先成果,包括成功研制了PandaX-4T液氙探测器,其灵敏度达到了国际最前沿水平,并在暗物质探测方面多次取得国际领先成果;研制了世界最强流、测量灵敏度最高的深地极低本底核反应实验平台并在深地成功出束等。未来,实验室可为稀有物理事例和极低辐射本底测量、深部岩体力学、深地医学等研究的发展提供重要平台,将持续推动我国取得国际领先的研究成果,将助力我国粒子物理、核天体物理、深部岩体力学、深地医学等学科实现从学科高原到学科高峰的跨越。
  • 文物鉴定不能仅凭感觉 鉴定方法应与时俱进
    近年来,随着收藏热的升温,作伪技术日益高超,赝品充斥文物市场。“文物专家都希望科技专家介入,和他们一起把好文物鉴定关。”中科院研究生院科技史与科技考古系系主任王昌燧如是说。  鉴定方法应与时俱进  前中国历史博物馆副馆长、著名古铜镜鉴定专家孔祥星阅镜无数,总结出很多辨伪方法,经验丰富。他却告诉笔者:“在造假的新技术和新材料面前,原来的一些理论、经验已经滞后。”“常出现这种情形,相同领域的顶级鉴定专家,对一件器物的真伪会给出截然相反的结论。”他认为,手摸眼瞧的传统鉴定局限性很大,文物鉴定不能仅凭感觉,方法应与时俱进,要尽快加强文物科技鉴定手段的研究。王昌燧说,相对而言,陶瓷类文物的科技鉴定最为成熟,其次是青铜器,再次是玉器等。分析方法中,最为有效的为X射线荧光和热释光技术。前者可提供文物材质的元素组成信息,依据标准数据库,原则上可确定文物的产地,对于陶瓷文物,则可确定其窑口 后者在陶瓷器等硅酸盐材质文物的鉴定实践中能起到重要作用,可望给出其烧制的绝对年代。此外,利用体视显微镜可望揭示不同材质、不同类型文物表面的历史和工艺痕迹 而利用X光照相技术、工业CT扫描等,则可以显示文物的内部结构及形貌特征,或者揭示被锈蚀物掩盖的器物表面的纹饰、铭文、制作痕迹等信息。他说,在现有的科技鉴定工作中,众多的元素分析技术,如大样品室X荧光、质子激发X荧光、同步辐射荧光等已显现出广阔的应用前景 而众多的结构分析技术,如X射线衍射、红外光谱、拉曼光谱等在青铜器、书画、纸张、印刷品等文物鉴定中也有着不可低估的作用。  鉴定市场很不规范  不过,在目前的文物鉴定中,科技手段的实际运用还很不广泛。孔祥星估计,目前,九成以上的文物鉴定还是单纯靠手摸眼瞧。  王昌燧认为,真正的文物科技鉴定不仅需要仪器,更需要专家。目前的文物科技鉴定市场比较混乱,很不规范。虽然已经成立了众多的文物科技鉴定公司和机构,但是这些公司和机构通常缺少深入的研究,缺少经理论和实践考核都合格的科技鉴定专家,故而难以给出明确的鉴定结论。他认为,科技鉴定同样是科学研究,现代高科技仪器可以给出相关的信息,但不能直接给出鉴定的结论。“就像传统鉴定要从‘质、型、纹’3方面去分析、鉴别一件文物一样,科技鉴定也需要分门别类地把不同器类、不同时代、不同地域、不同材质及不同制作工艺的文物内部特征研究透彻以后,才能谈得上真正的科技鉴定。”  孔祥星也认为与传统鉴定专家相比,科技鉴定专家更注重文物的工艺和材料。他告诉笔者,日本有几位学者长期在中国用科学手段研究古代铜镜,他们最近发表论文称:“最初人们容易进入这样一个误区,即铸造区区的小圆板形铜镜,应该不需要什么特别的高难技术,可是一旦进入铜镜的世界,就会发现出人意料,其复杂程度远远超出我们现有的铸造知识和经验范围。”“为了使铜镜映照出清晰的图像,铸造出精致的纹饰,古人曾下了很多工夫,采用了很多的工艺。”应该说,古代工艺的分析同样是文物科技鉴定的重要组成部分。  “道高一尺,魔高一丈”  虽然现有的科技鉴定方法在理论上已经很成熟,但对于实际应用而言,还远远不够完善。科技鉴定不是万能的。比如热释光测年技术所检测的热释光量,可以通过人工辐照而改变。王昌燧说,曾经有一件唐三彩赝品的热释光测年数据为距今2000多年,可是唐朝距今仅仅1000多年。这充分说明仿制者已经用人工辐照来改变热释光量,只不过经验不足,未能控制好辐照剂量,照过了头。再如,通过XRF等元素分析手段表明,不同地域、不同年代的各类陶瓷器都有其固有的原料配方,但是仿制者可以利用已有研究成果,烧制出符合真品配方的器物。  王昌燧认为,必须正视这样的现实,即器物的外观形貌、主元素组成及硅酸盐材料的年代都有可能通过人工方法做到与真器一致。但是,好在真器的微量元素特征不易掌握、很难人为操控,有望成为文物科技鉴定的利器。“而且,造假者如果想要仿制真品中各种微量元素的比例,成本会很高,经济上的可行性很小。”他指出,微量元素分析技术在文物科技鉴定中发展潜力极大,值得深入研究。  目前,在文物科技研究中应用较多且比较成熟的微量元素研究方法有很多,不过这些方法大都是有损分析。他指出,若能建成大样品室波长色散X射线荧光,其优势将十分明显,“该方法可以对文物进行高精度的无损分析,而且技术上也完全可行。”  科技鉴定急需支持  文物科技鉴定急需政府的大力支持。王昌燧认为,这不仅仅意味着经费投入,最重要的是需要大量的文物样本来建立庞大的数据库,便于科学家建立参照系。孔祥星也同意这一观点,他提出数据库里还应该包括大量仿品的数据以供对照。  为了说明数据库的重要性,王昌燧讲述了一对青花云龙象耳瓶的鉴定故事。这对瓶子的真伪判断曾是鉴定界沸腾一时的话题。在真伪的争论中,国内一家科研机构采用同步辐射X荧光和X荧光等技术,分析认定它们是元青花。但王昌燧的团队和中科院上海硅酸盐所及江西景德镇陶瓷考古所在随后的合作研究中,通过对168片元代和明、清各时期的出土官窑青花瓷标准样品的系统分析,建立了较为完善的数据库,基本弄清楚了不同时期官窑青花瓷钴料的化学组成规律。“有了这一可靠的参照系,不难判定上述两件象耳瓶不是元代青花瓷器。”  在建立数据库的基础上,王昌燧等专家希望尽快建立一个国家级的文物科技评估中心。在王昌燧的构想中,这个机构虽然是市场运作,但不以营利为目的,同时采取以研究促进评估的方式。“比如可以从技术相对成熟的古瓷器评估开始做起,发展到青铜器,然后再到其他种类的文物,有计划地开展工作,研究一种,成熟一种,鉴定一种,逐渐走上良性循环,使其正规化。”
  • 赛默飞推出Niton XL5手持式合金分析仪
    p  日前,赛默飞推出了一款比市场上现有的手持式合金分析仪(a href="http://www.instrument.com.cn/zc/75.html" target="_self" title=""strongx射线荧光光谱仪,XRF/strong/a)更小、更轻的仪器Niton XL5,适用于制造业、材料鉴定和废金属行业中的管理者、经营者和质量控制人员用于检测金属中的化学成分。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201509/insimg/fb391124-cbb1-4f32-821c-032634b2ce20.jpg" title="Thermo_Scientific_Niton_XL5_analyzer.jpg" width="300" height="319" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 300px height: 319px "//pp  赛默飞Niton XL5测量速度快,且结果准确性高。该仪器仅重2.8磅(1.3千克),这种紧凑设计使得Niton XL5能够被带到难以到达的地区,测试覆盖率最大化,减少用户疲劳,并提供极低的检出限。另外,它还采用了一个新的电子处理器,能够实时显示结果 并提供了热插拔电池和旅行充电器,使得操作效率大幅提高。/pp  “金属化学精确的质量控制测试正变得越来越重要,特别是在高增长的金属制造市场。” 赛默飞便携式分析仪器总经理兼副总裁Howard Kopech说,“Niton XL5提高了用户的工作效率,同时提供了一个强大的解决方案,帮助我们的客户提高了质量保证、质量控制和分析性能的水平。”/pp  Niton XL5通过蓝牙和GPS连接提供了增强的通信能力 当仪器被安装在测试站上的时候,赛默飞的NitonConnect companion PC软件能够提供简单的数据传输和遥视功能。/pp  Niton XL5还提供:/pp  一个新的5 w的 x射线管,改进了轻元素的检测;/pp  同时具备微观和宏观相机,加强了数据收集;/pp  测试前,可以为不同的应用创建定制化的配置文件;/pp  一个新的用户界面,包括具有刷卡功能的触摸屏;/pp  提高了恶劣环境下的防护等级。/pp  赛默飞手持式XRF“家族”包括现有的Niton XL2和NitonXL3系列,Niton XL5是其中的一份子。此外,新的Niton XL2 100G补充了金属快速识别仪器产品组合,旨在为客户提供经济、可靠和实时的结果。/ppbr//p
  • 如何进行锂电池性能的高低温检测
    如何进行锂电池性能的高低温检测?锂电池是一种新型的、性能优良的电池,目前已被广泛使用。但是,由于环境因素的影响,锂离子电池的性能存在较大的差异。因此,有必要开展锂离子电池在高、低温环境中的适应性研究。高低温适应性试验是测试锂电池在高低温环境下的适应能力的一种标准化实验方法。试验项目包括高温(55℃)、低温(-20℃)和温度循环三个部分。该实验涉及到的参数包括静置时间、充放电时间、充放电电流和电压等。1.在高温试验中,锂电池需要在55℃的环境下连续静置24小时,以测试其在高温环境下的耐热性能。在完成静置后,需要对锂电池进行一定的充电时间和放电时间,以测试锂电池在高温环境下的充放电性能。在充放电时需要注意电流和电压的控制,以免过度放电导致电池性能下降。2.在低温测试中,需要将锂电池放置于-20摄氏度以下24小时。如此一来,就可以对锂电池的耐寒性进行测试了。与此类似,在完全静止之后,还需对锂电池进行充放电,以检测其在低温环境中的充放电特性。在这一过程中,为了防止对锂离子电池的性能造成负面的影响,还必须对放电电流、电压进行严格的控制。3.以高、低温度实验为基础,进行了温度循环实验。为了检测锂离子电池在不同温度下的耐受能力,对其进行了高、低温热循环试验。在对电池进行试验时,为了确保试验结果的准确,必须对试验环境温度进行严格的控制。因此,对锂离子电池进行高、低温适应实验是对其进行综合评价的一种手段。通过本项目的研究,可以有效地评价锂离子电池在特殊环境中的适应性,为其开发与应用提供理论依据。随着科学技术的发展和产业化进程的加快,高、低温环境下锂离子电池的性能测试将会得到越来越多的应用。
  • Retsch高能球磨仪Emax机械合金法制备半导体合金
    文章摘要: 机械合金化(Mechanical Alloying,简称MA)是指金属或合金粉末在高能球磨机中通过粉末颗粒与磨球之间长时间激烈地冲击、碰撞,使粉末颗粒反复产生冷焊、断裂,导致粉末颗粒中原子扩散,从而获得合金化粉末的一种粉末制备技术。本文以硅锗合金和碲化铋半导体材料合金化制备实验为例,介绍了高能球磨仪Emax的使用方法和技术优势,对合金样品制备的应用有借鉴作用。 传统方法制备不锈钢类合金要求高温下进行熔融,如果需求量很小抑或无法熔融,机械合金法就是一个很好的替代方法,传统上会用行星式球磨仪来完成。上世纪60年代末,美国国际镍公司用机械合金法第一次制备成功耐高温镍铁合金并以此申请专利。机械合金研磨需要有强劲的动能把固体粉末结合在一起,行星式球磨仪产生的高能撞击可以提供所需能量。在研磨球的撞击和挤压下,细粉颗粒会发生塑性形变并且焊合在一起。所以机械合金法可以弥补传统高温熔融无法制备的样品的不足,并且可以制备更大自由度混合比的样品。热电合金材料硅(Si)和锗(Ge)都是最通用常见半导体材料—是光电电池和晶体管产业的基石。硅锗合金材料性质如带隙可以由改变硅和锗混合比例来调整。热电合金材料用于制造航天热偶发电机,保证了空间探索和试验设备的动力供应。在商用热电材料领域,碲化铋(Bi2Te3)因其热电效能转化率高,是研究最多的材料,被用来做半导体制冷元件。 高能球磨仪EmaxEmax的转速能达到每分钟2000转,特殊设计的跑道型研磨罐可以产出更大的粉碎能。结合了高速撞击力和密集摩擦力,高能球磨仪的强劲能量输入可以做快速纳米研磨实验和机械合金应用。跑道型的研磨罐和偏心轮运动方式,有效保证了样品的混合,样品最后不仅可以磨得很细,粒度分布范围也会变很窄。内置水冷管路可以快速带走样品子啊研磨中产生的热量,保护样品免受过高温度影响,从而可以不像行星式球磨仪一样需要间歇停转,大大提高研磨工作效率。如果有更严格的控温需要,Emax还可以外接冷水机,进一步降低研磨温度(最低工作温度不能低于5摄氏度)。 图1:研磨前样品XRD 分析结果 Si(红)Ge(绿)整个扫描范围从10-60°,可以看出Si和Ge晶面特征峰。图2:研磨5小时后XRD分析结果 可以看出晶面特征峰已经偏移和合并,机械合金化已有效果图3:研磨5,8,9小时后XRD分析结果 晶面特征峰值会有所变窄和迁移,显示5-6小时的反应后机械合金反应已经基本完成原来硅和锗的机械合金化反应用是用行星式球磨仪进行的,但是会有很多问题导致结果不尽如人意。行星式球磨仪需要至少80分钟才能把样品处理到可以进行机械合金化的初始细度,接下来即使用中低转速400转/分也会导致样品在研磨罐中结块,无法使用其全部能量来进行机械合金反应。另一个问题是研磨罐过热需要间歇,在整个13小时的反应时间中需要额外加入至少90分钟停止时间。而高能球磨仪Emax自带水冷功能,高速运行也无需间歇,没有样品结块的现象,同时还大大提高了反应效率。 图4: 图 5:Bi和Te机械合金反应 1小时后XRD分析结果 图4为球料比10:1 (体积比)图5为球料比5:1(体积比) 机械合金法制备硅锗合金硅锗合金比为SI 3.63克 Ge2.36克,用50ml碳化钨研磨罐,10mm碳化钨研磨球8个(球料比10:1)。硅料和锗料的原始尺寸为1-25mm和4mm。2000转/分20分钟后,样品已经微粉化无结块现象。接下来1200转/分 9个小时(每隔1小时中间间歇1分钟后反转样品以避免样品结块)。机械合金反应前20分钟样品做了XRD定性和定量分析,Si和Ge的特征峰值都可以很清晰地辨认出来,说明碳化钨球几乎没有产生摩擦效应。在整个反应过程中合金始终保持微粉化,Emax的温度没有超过30℃。经过9个小时的反应后,整个样品基本消除了不定形态,呈微晶状态。机械合金法制备碲化铋研究不同球料比(10:1或5:1)对反应的影响,50ml 不锈钢研磨罐, 10mm不锈钢研磨球 10个。 球料比10:1的罐子中加入2.09克Bi和1.91克Te。 球料比5:1的罐子中加入4.18克Bi和3.83克Te。800转/分 70分钟(每10分钟间歇1分钟并反转),结果做了XRD分析。在经过近1小时机械合金研磨,Bi和Te的特征峰都有明显可辨的偏移,显示化合物Bi2Te3开始形成。球料比10:1的样品形成速度比5:1的更快,因为5:1样品中Te的特征峰值强度更大,说明10:1样品中的Te反应地更多。合金反应继续1200转/分3小时后,没有样品结块。和原来用混合研磨仪1200转/分 6.5小时制备相比,高能球磨仪Emax只需要2-3个小时候就能轻松完成任务。
  • 不同系列的Delta手持式合金分析仪都能分析哪些合金材料中常见元素?
    Delta手持式合金分析仪都 能分析哪些合金材料中常见元素?这是许多合金材料商最想了解的事情,甚至有些废旧金属回收厂商也十分关注Delta手持式合金分析仪是否能够满足其在繁杂 的废旧金属堆里识别区每一个不同的废旧金属的含量价值。那么今天,我们就将从Delta手持式合金分析仪的型号以及不同型号都主要支持哪些元素的分析做一 个简短的介绍。 Delta手持式合金分析仪型号主要有三种规格,分别是: 经典型,DCC-2000手持式合金分析仪。 标准型,DPO-2000手持式合金分析仪。 高端型,DP-2000手持式合金分析仪。 这三种型号是目前合金分析仪中最常见的型号,也是伊诺斯手持式合金分析仪系列中销量比较好的几款(与之前的Alpha系列合金分析仪、Omega系列合金分析仪以及Explore系列合金分析仪比较而言)。 经典型,DCC-2000手持式合金分析仪采 用了单光速、ALLOY软件模式,SI-PIN探测器,靶材可选配AU,4W电流,X射线管。它能支持包含:Ti钛、V钒、Cr铬、Fe铁、Co钴、Ni 镍、Cu铜、Zn锌、W钨、Hf锆、Ta钽、Re铼、Pb铅、Bi铋、Zr锆、Nb铌、Mo钼、Ag银、Sn锡、Sb锑、Pd钯、Cd镉。 标准型,DPO-2000手持式合金分析仪采 用了三光速、ALLOY puls软件模式,标准型SDD探测器,探测面积达25MM2,靶材精选Ag或Au,4W X射线管。它能支持包含:AI铝、Si硅、P磷、S硫、Mg镁、Ti钛、V钒、Cr铬、Fe铁、Co钴、Ni镍、Cu铜、Zn锌、W钨、Hf锆、Ta钽、 Re铼、Pb铅、Bi铋、Zr锆、Nb铌、Mo钼、Ag银、Sn锡、Sb锑、Pd钯、Cd镉。 高端型,DP-2000手持式合金分析仪采用了三光速、ALLOY puls软件模式,超大型SDD探测器,探测面积达30MM2,靶材精选R h或Au,数据率提高12.5%,超大型SDD极大地改善Mg、Ai、Si 、P、S测试精度。在可测元素范围上与DPO-2000手持式合金分析仪相同。 以上测试元素范围仅为例举,许多非常见的元素Delta手持式合金分析仪依然可以分析.
  • 上海硬质合金展邀请函-新诺仪器要您2024第十六届中国国际粉末冶金及硬质合金展览会
    2024第十六届中国国际粉末冶金及硬质合金展览会上海新诺仪器集团有限公司诚意邀请您参观将于2024年3月6-8日在上海世博展览馆隆重举行的中国国际粉末冶金及硬质合金展览会。备受瞩目的2024第十六届中国国际粉末冶金及硬质合金展览会将比上一届届展览会规模更大,专业性、国际性更强,亮点更多,活动更为精彩纷呈,为您提供更多学习交流机会和无限商机。新诺邀请函上海新诺仪器集团有限公司是一家专注于粉末成型解决方案供应商,位于上海闵行区。公司主营:压片机、热压机、等静压机、红外压片机、荧光压样机、纽扣电池封口机、以及冷热压模具等红外荧光光谱仪配套设备。旗下医诺凯生物公司致力于高端实验室箱体设备的研发智造,主营:干燥箱、培养箱、试验箱、电阻炉等实验室常规设备。 源头工厂,可提供OEM,上海新诺仪器集团有限公司,上海医诺凯生物技术有限公司期待您更多合作!上海硬质合金展中国国际粉末冶金及硬质合金展览会(PM CHINA)是全球粉末冶金行业的旗舰级展会,自2008年创办之初的数百平方米,到2023年增长到40,000平方米,以年均增长30%的速度发展壮大,拥有广泛的国际知名度和全球影响力。本届展会(2024年)展览面积将超过45,000平方米,中外展商约900家,参展品牌1500+个,国内外观众预计将达到65,000+人次。PM CHINA将搭建技术交流与商贸合作的优质平台,汇聚国内外优秀企业和业界精英,分享世界前沿技术、创新应用和解决方案,为行业高质量发展注入磅礴动力。展品范围五展联动展馆:上海世博展览馆地址:上海市浦东新区国展路1099号(近世博轴西侧)地铁:8号线中华艺术宫站(3号口出)、7号线/8号线 耀华路站(4号口出)、13号线 世博大道站(4号口出)
  • 力学所在钛合金超高周疲劳研究中取得新进展
    长寿命高可靠是重大工程装备的重要指标,特别是以先进航空发动机和高铁车轴为代表的关键部件,服役寿命内承受了超过107甚至1010周次的循环载荷作用,进入了超高周疲劳(即107周次以上的疲劳)研究范畴,这颠覆了传统基于疲劳极限(对应107周次)的疲劳强度与寿命设计理念,成为近年来疲劳研究的前沿和热点。因此,揭示超高周疲劳的微观机理和规律等科学问题,建立疲劳寿命与疲劳强度的准确预测模型,将具有重要的科学意义和工程应用价值。力学所非线性力学国家重点实验室微结构计算力学课题组以航空发动机用TC17钛合金和增材TC4钛合金为研究对象,揭示了疲劳载荷过程中形成的形变孪晶和纳米晶是钛合金超高周疲劳裂纹萌生和演化的重要因素(图1),提出了钛合金超高周疲劳裂纹萌生和初始扩展机理(图2);通过巧妙的变幅加载设计,测得超高周疲劳裂纹萌生和初始扩展区域的等效裂纹扩展速率在10-13~10-11 m/cyc量级(图3a和3b),进而对超高周疲劳寿命进行了预测,预测结果与实验结果吻合(图3c)。图1 TC17钛合金扫描电子显微镜和电子背散射衍射观测结果(σα=588 MPa, R=–1, Nf=1.4×108 cyc). a: 试样局部区域扫描电子显微镜图像. b-d: 分别是图a中方框区域的反极图、相图以及母体晶粒和孪晶变体基面的施密特因子. e: 微裂纹附近扫描电子显微镜图像. f-h: 分别是图e中方框区域的反极图、相图以及母体晶粒和孪晶变体基面的施密特因子. 加载方向沿着纸面向上和向下.图2 钛合金超高周疲劳裂纹萌生和初始扩展机理示意图. (i) 疲劳载荷过程中位错塞积引起的局部高应力诱导孪晶、滑移或微裂纹的形成. (ii) 孪晶系统或位错之间的相互作用导致位错胞或位错墙的形成,进而形成微尺度滑移带和亚微米晶粒,最终形成纳米晶粒 然后,微裂纹沿着纳米晶粒-粗晶粒界面或在纳米晶粒区域内形成. 此过程中,由于微结构不均匀或变形不协调,微裂纹的形成也可以与晶粒细化无关,即微裂纹形成于α相团簇、较大的α相或α-β界面. (iii) 微裂纹增长或联接,并在疲劳载荷过程中进一步诱导晶粒细化或微裂纹的形成. (iv) 过程(iii)继续,直到裂纹萌生和初始扩展阶段结束.图3 增材TC4钛合金超高周疲劳裂纹萌生和初始扩展速率与寿命预测. a: 变幅加载下SEM照片(σα,H= 600 MPa, σα,L= 400 MPa, R=–1, σα,L下累积1.6×108周次). b: 裂纹萌生和初始扩展区域(Fine Granular Area, FGA)内等效裂纹扩展速率与文献中裂纹扩展速率的比较. c: 不同应力比下S–N数据以及R=–1下疲劳寿命预测结果与实验结果的比较.研究发现,材料缺陷不仅会显著降低钛合金的疲劳性能,而且缺陷对高周和超高周疲劳行为的影响与其引入形式密切有关。对于材料内部缺陷,高周和超高周疲劳S–N曲线呈现连续下降特征,而表面人工缺陷试样S–N曲线具有平台区特征(图4)。原位显微镜观测以及扫描电子显微镜和透射电子显微镜观测表明,与内部缺陷诱导的超高周疲劳失效不同,表面人工缺陷诱导的超高周疲劳未呈现伴随纳米晶粒形成的、缓慢的裂纹萌生和初始扩展过程;一旦裂纹萌生,裂纹将快速增长,试样在很少周次内发生失效(图5)。认为这种失效是疲劳载荷与时间相关过程(如水气影响、氢的作用等)的协同作用所致。进一步提出试样几何形状和表面缺陷对钛合金高周和超高周疲劳强度的影响模型。该模型不但能用于关联缺陷对钛合金疲劳强度的影响(图6a),而且也有效用于文献中缺陷(包括裂纹)对一些金属材料高周疲劳强度的影响(图6b-6f)。图4 缺陷引入形式和缺陷尺寸对疲劳性能的影响. (a) 缺陷引入形式对增材TC4疲劳性能影响. (b) 人工表面缺陷对TC17钛合金疲劳性能影响. 实线表示双对数坐标下线性拟合得到的中值S–N曲线.图5 含表面人工缺陷TC17钛合金超高周疲劳原位显微镜观测(σα=368 MPa, R=–1, Nf=1.95×107). 加载方向沿着纸面向上和向下.图6 缺陷对高周和超高周疲劳强度影响的模型结果与实验结果比较.对几种常用的应力比对高周疲劳强度影响模型在超高周疲劳范畴的预测能力也进行了对比研究。多种材料实验数据表明,Walker公式σα,R=σα,-1[(1–R)/2]γ相比Goodman公式σa,R=σα,-1[1–(σm/σb)]和Smith-Watson-Topper公式σa,R=σα,-1[(1–R)/2]1/2更好地预测应力比对超高周疲劳强度的影响(图7),其中σα,R和σα,-1分别是应力比R和–1下的疲劳强度,σm和σb是平均应力和拉伸强度,γ是材料参数。图7实验结果与不同模型预测结果的比较.相关研究得到国家自然科学基金基础科学中心“非线性力学的多尺度力学研究”项目(11988102)、国家自然科学基金重大研究计划“航空发动机高温材料/先进制造及故障诊断科学基础”培育项目(91860112)等支持。部分研究结果是与北交大等合作完成,主要研究成果发表在Int. J. Fatigue 2023, 166: 107299 2023, 167: 107331 2022, 160: 106862 Eng. Fract. Mech. 2022, 259: 108136 2022, 272: 108721 2022, 276: 108940 J. Mater. Sci. Technol. 2022, 122: 128-140 Theor. Appl. Fract. Mech. 2022, 119: 103380。
  • 如何使金属合金的晶粒度分析符合您的需求(下)
    使用半自动和自动分析来确定平均晶粒度 半自动或自动分析(软件)可用于评估合金的平均粒度,方法见于标准ASTM E1382 - 97(2015)[6]中。平均晶粒度和晶粒度分布可通过上述的截距法或平面测量法来评估。结果的精度和准确性取决于合金样品的质量、样品制备方法、成像系统和图像分析软件。图12为利用平面测量法进行评估的示例。 图12:直方图(左)显示了钢合金的晶粒度数的分布情况。直方图的数据是通过自动图像分析获得的。分析后,钢合金图像中的部分晶粒根据直方图中的G值区间范围进行了颜色编码(右)。 晶粒度的准确性: 自动、半自动或手动分析 一般来说,相比半自动分析或对比目镜标线覆盖图或挂图,自动分析获得的结果更准确、精确、迅速。同样,半自动分析也比用目镜标线覆盖图的人工分析更加准确、迅速。搭载LAS X晶粒专家软件的徕卡显微镜可执行自动分析,该软件能够利用平面测量法和截距法进行评估。LAS X标线软件通过叠加显示器上显示的数字标线,可进行半自动化分析。图13对比了这些方法的准确程度。 图13:自动(LAS X晶粒专家)、半自动(LAS X标线)和手动(目镜标线或挂图比较)分析方法测量合金晶粒度时的准确性和精确度对比图。 双相晶粒度的表征 部分合金在经过热机械加工后会表现出双相晶粒度。合金中的双相晶粒度包括系统性的晶粒度变化、项链和带状结构,以及在有临界应变的区域的发芽性晶粒生长。为了更好地了解合金的机械性能,表征双相晶粒度非常重要。标准ISO 14250:2000和ASTM E1181 - 02(2015)规定了确定合金中是否存在双相晶粒的准则[7,8]。其中还阐明了如何将双相晶粒度划分为2个不同等级中的1个,以及这些等级中的具体类型。图14显示了一个具有双相晶粒度的钢合金示例。 图14:通过双相晶粒度分析得到的直方图(左)显示了钢合金的晶粒度数的双峰分布情况。平均G值约为7和9。钢合金的图像(中)。图像中的部分晶粒根据直方图的G值区间范围进行了颜色编码(右)。 确定最大的晶粒度: ALA(As-Large-As)晶粒度分析 合金中过大的晶粒与有关裂纹起始和扩展,以及材料疲劳的异常行为相关。因此,合金表征使用了ALA晶粒度。标准ASTM E930 - 99(2015)规定了用于确定ALA晶粒度的方法[9],即测量合金中尺寸过大的晶粒,其尺寸明显均匀分布。请参考图15和表3,了解ALA分析的示例。 图15:钢合金的图像(左),晶粒按尺寸用颜色编码。直方图(右)显示了从ALA晶粒度分析中获得的钢材的晶粒度数分布情况。请注意,与小颗粒(G7)相比,大颗粒(G7)的数量非常少。 表3:使用ALA分析对钢材进行的晶粒度测量数据。 晶粒度分析的困难案例 在合金晶粒度分析过程中,可能会出现下列困难: 样品制备出现伪影; 晶粒边界显示不清楚; 样品过度蚀刻; 微观结构复杂; 孪晶 为确保LAS X晶粒专家能得出准确的结果,选择优质的合金样品和样品制备方法非常重要[6]。如果样品制备不能提供良好的结果,或者微观结构偏离正常预期,则用户可以应用LAS X标线解决方案,对平均晶粒度进行估计,精度为±0.5G。 实用解决方案: 徕卡显微镜与LAS X晶粒专家软件 检测晶界的算法 在LAS X晶粒专家软件中,共有5种不同的算法可用于检测晶界: 1 单相; 2 双相; 3 双重晶粒度; 4 暗场; 5 偏振光。 用户选择与他们的实际合金样品最相似的处理后的图像(见图16)。 图16:与LAS X晶粒专家一起使用的参考图像,帮助用户选择最合适的算法(1-5)来检测晶界。 详细的晶粒度分析 LAS X晶粒专家软件能够用G(晶粒度数)来表示平均晶粒度,并计算出: 晶粒度数分布、标准偏差和其他统计值; 平均晶粒面积; 置信水平(P值); 结果的相对准确性。 请参考表4和图17,了解利用LAS X晶粒专家软件进行分析的示例。 表4:利用LAS X晶粒专家软件分析钢材晶粒度的数据。 图17:直方图显示了钢合金的晶粒度数分布情况。数据来自于LAS X晶粒专家软件的分析结果。平均晶粒数 = 10.76,标准偏差(σ)= 1.63,平均晶粒面积 = 134.55μm2,平均晶粒直径 = 11.23μm。 总结 本报告介绍了晶粒度分析对汽车和运输行业中使用的合金的重要性,并讨论了使用自动化、数字显微镜的方法进行分析的解决方案,这些方案实用,可得出精确的结果。 徕卡显微镜通过搭载LAS X晶粒专家软件,可为获得晶粒度结果和评估数据提供准确、可靠和高效的方法。它还支持一键批量处理和生成报告,操作非常简单。请参阅图18,了解徕卡显微系统的LAS X晶粒专家软件的各项优势。 图18:利用LAS X晶粒专家软件进行晶粒度分析的优势概述。 解决方案▶▶▶ 点击链接:下载关于 LAS-X 相关资料 Further Reading:(上下滑动查看更多) 1.M. Cavallini, V. Di Cocco, F. Iacoviello, Materiali Metallici, Terza Edizione, ISBN 978-88-909748-0-9, Luglio 2014. 2.Dionis Diez, Metallography – an Introduction: How to Reveal Microstructural Features of Metals and Alloys, Science Lab, Leica Microsystems. 3.Ursula Christian, Norbert Jost, Metallography with Color and Contrast: The Possibilities of Microstructural Contrasting, Science Lab, Leica Microsystems. 4.ASTM E112 – 13: Standard Test Methods for Determining Average, Grain Size, ASTM International. 5.ISO 643:2012: Steels -- Micrographic determination of the apparent grain size, International Organization for Standardization. 6.ASTM E1382-97(2015): Standard Test Methods for Determining Average Grain Size Using Semiautomatic and Automatic Image Analysis, ASTM International. 7.ISO 14250:2000: Steel -- Metallographic characterization of duplex grain size and distributions, International Organization for Standardization. 8.ASTM E1181-02(2015): Standard Test Methods for Characterizing Duplex Grain Sizes, ASTM International. 9.ASTM E930 - 99(2015): Standard Test Methods for Estimating the Largest Grain Observed in a Metallographic Section (ALA Grain Size), ASTM International. 徕卡显微咨询电话:400-630-7761 关于徕卡显微系统 徕卡显微系统的历史最早可追溯到19世纪,作为德国著名的光学制造企业,徕卡显微成像系统拥有170余年显微镜生产历史,逐步发展成为显微成像系统行业的领先的厂商之一。徕卡显微成像系统一贯注重产品研发和最新技术应用,并保证产品质量一直走在显微镜制造行业的前列。 徕卡显微系统始终与科学界保持密切联系,不断推出为客户度身定制的显微解决方案。徕卡显微成像系统主要分为三个业务部门:生命科学与研究显微、工业显微与手术显微部门。徕卡在欧洲、亚洲与北美有7大产品研发中心与6大生产基地,在二十多个国家设有销售及服务分支机构,总部位于德国维兹拉(Wetzlar)。
  • 先进合金材料,“能力”永不过时
    先进材料产业是制造业转型提升的核心领域和重要支撑之一,主要解决国家重大战略需求和产业发展瓶颈,提升关键战略材料的保障能力,服务国家战略,政府主管部门出台了一系列支持新材料行业发展的政策。《中国制造2025》、《新材料产业发展的政策》等产业政策为相关产业发展提供了稳定的支持。先进铜及铜合金作为核心导体材料,广泛用于电子信息产业超大规模集成电路引线框架,国防装备的电子对抗、雷达、大功率微波管,高脉冲磁场导体材料,高速轨道交通用架空导线、大功率调频调速异步牵引电动机导条与端环,新能源汽车用电阻焊电极、电池材料、充电桩弹性材料,冶金工业用连铸机结晶器、电真空器件,电气工程用开关触桥和各种导线等。我国军用飞机配套的航空发动机及涉及发动机的维修包括涡轮叶片、涡轮盘等。这些部件主要由高温合金和钛合金制造。先进航空发动机高温合金使用量达到 50%以上,中信证券研究部预测我国军用航空发动机 2025 年对高温合金需求量将达到 16,578 吨。高熵合金是近年来发展起来的新型合金材料,有望突破传统材料的性能极限,已经成为近年来材料科学发展新的热点和方向之一。为促进国内先进合金材料的研究与发展,仪器信息网将于2022年8月10日组织召开 “先进合金材料”主题网络研讨会。依托成熟的网络会议平台,为先进合金材料相关研究、应用及检测的相关工作者提供一个突破时间地域限制的免费学习、交流平台,让大家足不出户便能聆听到精彩报告。会议日程报告时间报告题目演讲嘉宾9:30-10:00电子薄膜和集成电路用高纯铜及铜合金靶材及其检测技术冯先进(北京矿冶研究总院 研究员/高级工程师)10:00-10:30TBD程书莉(珀金埃尔默公司 首席无机分析应用科学家)10:30-11:00高熵合金加工成形技术张勇(北京科技大学 教授)11:00-11:30镍基单晶高温合金中拓扑密排相的形成机制杜奎(中国科学院金属研究所 研究员)演讲嘉宾(排名不分先后)参会方式本次会议免费参会,参会报名请点击会议官网或扫描二维码:https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/alloy2022/ 扫码报名赞助参会:扫码联系
  • 合金真的有那么难消解吗?Multiwave 5000 给你答案“NO”!
    合金真的有那么难消解吗?合金(alloy)是指一种金属与另一种或几种金属或非金属经过混合熔化,冷却凝固后得到的具有金属性质的固体产物。常用的合金有哪些常用的合金包括:耐腐蚀合金、 耐热合金 、高强度不锈钢等。尽管标准不锈钢不易腐蚀,但在条件苛刻的环境中,所造成的腐蚀仍可能会导致材料中出现孔隙。由于镍可有效提高耐高温的强度,而铬,硅和铝可提供抗氧化保护。人们通过添加适当分量的铬,钼,镍和其他合金金属,用以提供全面的腐蚀防护,改进不锈钢的质量,并提高对晶界腐蚀,点蚀,缝隙腐蚀以及应力腐蚀开裂的抵抗能力。高性能的合金材料具有高耐腐蚀性,耐热性,高强度等特征,并可应用于一些条件苛刻的环境,如脱盐,原子能,半导体,太阳能电池和燃料电池等先进技术领域。消解合金样品面临的挑战分析并测试合金中元素的组成和元素的含量成为控制合金材质的关键。合金的主要成分来自矿物冶炼,以镍铁合金为例,它的生产工艺在世界范围内比较成熟的是利用红土镍矿进行火法冶炼。火法冶炼镍铁指:在高温条件下,以C(或Si)用作还原剂,对氧化镍矿中的NiO及其他氧化物(如FeO)进行还原而得。除此以外,合金中还含有碳、硅、硫、磷等其他杂质,这对消解合金样品带来一定的挑战。然而在安东帕Multiwave 5000面前一切将变得非常简单安东帕Multiwave 5000系列微波消解仪试验方案仪器:Multiwave 5000,20SVT50 转子样品样品名称标准型号Hastelloy C22NiCr21Mo14WStainless Steel 1.4404EN: X2CrNiMo17-12-2Stainless Steel 1.4301EN: X5CrNi18-10FeTi 7039EN: X5CrNi18-10Ferrochrome 471EN: X5CrNi18-10Hastelloy C22是一种全能的镍铬钼钨合金,比其他的现有的镍铬钼合金拥有更好的总体抗腐蚀性能;不锈钢1.4404则更耐氯化物侵蚀,因此可在盐水环境中使用。该钢经过改良可加工,具有非常好的耐腐蚀性,通常用于建筑和建筑业,用于关键部件的应用;不锈钢1.4301具有基本的耐腐蚀性,故经常应用于日常产品中,例如橱柜、热水器、锅炉、汽车配件等;FeTi 7039和Ferrochromium 471是来自钢铁厂的工艺样品。FeCr合金作为钢的添加料生产多种高强度、抗腐蚀、耐磨、耐高温、耐氧化的特种钢是航空、宇航、汽车、造船以及国防工业生产枪炮、导弹、火箭、舰艇等不可缺少的材料 消解程序首先称取200mg细粉的样品至消解管中,过程中要避免由于静电吸引而弄脏容器壁。先添加HCl(盐酸),以防止样品钝化,几分钟后加入硝酸、氢氟酸。在加酸过程中,若发现有剧烈反应,应将样品在通风橱中静置待反应缓和,然后再继续添加酸。值得一提的是,并非所有种类的钢和合金样品都必须添加氢氟酸。 如果样品中含有硅,则HF的添加尤为重要。在添加了相应的酸和进行预反应之后,将容器密闭并插入转子中,开始消解程序。温度程序消解效果使用Multiwave 5000 成功地消解了200mg样品,用去离子水稀释至40 mL后,消化的溶液呈绿色(源自高Cr浓度)或呈浅黄色。 不论颜色如何,所有样品均被完全消解。样品消解效果样品消解效果样品消解效果⬅ 向左滑动试验结论配备Rotor 20SVT50的安东帕Multiwave 5000系列微波消解仪是一种功能强大的配置,可用于对苛刻的无机基质进行快速可靠的高端样品消解。本次试验成功地证明了Multiwave 5000可以方便地在常规基础上完全消化各种钢和高性能合金。Multiwave 5000系列配备的SmartVent技术以及SVT50容器可在高温下提供更多的样品量。SmartTemp技术可确保对反应性样品进行快速可靠的温度控制,在强力排气的情况下。SmartVent检测器可通过增加排气量来快速去除蒸汽。
  • 铜合金金相样品制备注意事项
    金相实验室常对钢铁、铝、铜、钛、锌等多种材料金相金相分析。这几种材料性能和特性都存在一定差异,在金相样品制备上有些需要注意的事项,可脉检测金相实验室的金工,就以铜合金为例给大家简单介绍一下铜合金金相样品制备注意事项。 1、取样阶段试样选取的基本原则是,根据有关标准或技术协议的规定进行取样。如果没有可以参考的技术文件,那就选取比较具有代表性的部位取样。注意在取样时,尽可能小的影响试样,避免过热、变形等情况发生。同时,注意去除受取样影响的区域。详细一点来说,如果是想观察晶粒变形和晶粒大小,一般沿着加工方向取样。如果是想观察坯锭径向组织,那就垂直取样。如果是分析缺陷,需要同时在缺陷处和正常部位取样。此外,注意试样尺寸,一般建议截面积在2平方厘米~10平方厘米。当然,这是在条件允许的情况下。2、磨抛阶段一般而言,铜合金相较于铁合金质地柔软很多,不需要进行过于粗糙打磨,反而需要注意不要用力过大,以免产生变形。初步打磨去除取样痕迹即可,可以用金相砂纸,也可使用磨盘等工具。然后精磨至P800(较低)~P4000即可。抛光可以采用常规的机械抛光。抛光布建议选择柔软并且带绒的。一般至少需要2道抛光工序,后一道使用1微米以下的抛光剂。结尾的抛光不要使用金刚石抛光液,容易嵌入,推荐使用氧化铝或者氧化硅抛光液。3、试样显示试样显示方法有两种。一种是直接用光学显微镜观察,可以看到杂质相和部分铜合金的金相。要求抛光作业到位第二种是使用化学浸蚀。建议参阅建议参阅YS/T 449-2002选择合适的浸蚀剂。 抛光材料的种类很多,在选用时可以根据自身经验和行业惯例来选择。如果已有技术标准、协议、作业指导书等诸如此类的参考资料,可以参考相关文件进行选用。欢迎和可脉的工程师进行技术交流,也可莅临可脉检测南京实验室实机测试。
  • 物理所获得具有类金刚石耐磨性能的非晶合金
    类金刚石材料因超高的硬度和自润滑能力而展现出极佳的摩擦磨损性能。然而,受湿度、温度、气氛等环境因素和尺寸的限制,类金刚石材料的应用局限于涂层和复合材料的填充剂。相比类金刚材料,金属的应用更加广泛。但金属的硬度往往较低,缺乏自润滑能力,大部分金属材料的摩擦磨损性能远远逊色于类金刚石材料。在金属材料中获得金刚石般的摩擦磨损性能将极大拓宽耐磨材料的选择范围。非晶合金保留了液态熔体的无序原子结构,具有高强度、高硬度的特点。不同于传统金属,非晶合金表面呈现类似液体的性质,从而出现自润滑效应,使得许多非晶合金展现出接近类金刚石材料的摩擦系数(COFs0.2)。非晶合金的高强度也使其具有良好的磨损抗性,磨损率Ws约为10-5-10-6 mm3/Nm。这一磨损率虽然远低于常见金属材料,但和类金刚石材料约为10-6-10-9 mm3/Nm的磨损率相比仍然很高。降低非晶合金磨损率的关键在于提高结构稳定性和断裂韧性。令人遗憾的是,大部分非晶合金因为玻璃转变温度和晶化温度低而在高速往复摩擦过程中容易出现结构弛豫或晶相的析出,导致局部裂纹产生,磨损抗性随之降低。因此,寻找结构稳定、韧性良好的非晶合金是提高摩擦磨损性能的重要途径。 中国科学院物理研究所柳延辉、汪卫华团队前期基于材料基因工程理念,发展了高通量实验方法,开发出高温块体非晶合金,发现了非晶合金形成能力的新判据,为非晶合金新材料高效研发提供了有利工具。近期,该团队研究人员针对非晶合金的力学性能设计了高通量表征方法(图1),结合前期发展的高通量制备和非晶筛选技术,研发出摩擦系数、磨损率均和类金刚石材料相当的超耐磨高温非晶合金。 团队选择Ir-Ni-Ta高温非晶合金体系为突破口。该合金体系具有良好的非晶形成能力和高玻璃转变温度,能够克服非晶合金在摩擦过程中的结构失稳问题。此外,该合金体系展现的高强度、高硬度等特点也有助于提高磨损抗力。但难点在于如何在该合金体系内获得韧性较好的成分,从而降低摩擦过程中裂纹产生的可能性。团队利用前期发展的高通量实验技术制备了同时含有大量合金成分的组合样品,确定了非晶形成成分范围。基于非晶合金剪切变形的特点以及剪切带数量和材料韧性之间的关联,团队提出利用纳米压痕技术施加大变形量诱导剪切带和裂纹形成的高通量表征方法。结合压痕形貌表征,该方法可在大的成分范围内快速获得韧性随合金成分的变化趋势,从而确认具有裂纹抗性和塑性的成分区间。此外,纳米压痕技术本身还可同时获得硬度和模量数据。团队进一步通过对特定成分的微纳力学表征证明了该高通量表征方法的有效性,并在Ir-Ni-Ta组合样品中的富Ta区域发现了具有极低摩擦系数和磨损率的非晶合金。微观力学测试显示,该富Ta非晶合金的压缩强度高达5 GPa,大量剪切带的形成表明该合金具有较好的韧性。此外,热稳定性测试和高温氧化测试证明该富Ta非晶合金还具有极好的结构稳定性(晶化温度Tx1073K,氧化温度920K)。在室温大气环境中,采用金刚石球头进行摩擦测试,该富Ta非晶合金的摩擦系数仅为0.05,采用G-Cr合金球头测试,摩擦系数也只有0.15。最为值得关注的是,该富Ta非晶合金的磨损率只有~10-7 mm3/Nm(图2)。这样的摩擦磨损性能已经接近相似测试条件下类金刚石材料的摩擦磨损性能(图3)。这些结果不仅证明了新发展的高通量力学表征方法对快速筛选强韧化非晶合金成分的有效性,更有助于理解非晶合金耐磨性的起源。 以上研究成果以Achieving diamond-like wear in Ta-rich metallic glasses为题近日在线发表在《先进科学》(Advanced Science)上。上述研究工作得到国家重点研发计划、中国博士后科学基金、国家自然科学基金委员会、中国科学院、广东省基础与应用基础研究重大专项的支持。 中国科学院物理研究所(以下简称“物理所”)前身是成立于1928年的国立中央研究院物理研究所和成立于1929年的北平研究院物理学研究所,1950年在两所合并的基础上成立了中国科学院应用物理研究所,1958年更名为中国科学院物理研究所。 物理所是以物理学基础研究与应用基础研究为主的多学科、综合性研究机构。研究方向以凝聚态物理为主,包括凝聚态物理、光学、原子分子物理、等离子体物理、软物质与生物物理、理论和计算物理、材料科学与工程等。
  • 客户案例 | 合金材料研究中金属粉末自动称量分装应用
    探索未来的关键材料!合金材料研究正在掀起科技浪潮,为我们的生活带来无限可能。其应用前景非常广阔,无论是在航空航天、汽车制造、电子产品、可再生能源还是医疗领域,高性能的合金材料都是推动进步的核心力量。随着科技的飞速发展,对合金材料的需求和性能要求不断提升,研究人员正致力于开发出更多高性能、低成本、环境友好的的新型合金材料,以满足不断变化的应用需求。对于晶泰科技的客户——合金材料研究实验室的研究人员而言,精确的金属粉末称量是影响他们研究的重要因素之一。整个研究中金属粉末称量面对各种挑战,如流动性差的粉末、静电吸附、环境因素影响以及潜在的安全风险。为了应对挑战,客户选择使用晶泰科技 ChemPlus 桌面型固体加样仪,来确保金属粉末加样称量的精准性,为合金材料研究提供坚实的基础。客户在合金材料研究实验过程中,选择了 3 种代表性的金属粉末,设置了 50/1000/2000mg 3 个目标加样量,记录 ChemPlus 桌面型固体加样仪对于不同粉末在不同目标加样量下的称量数据:平均加样值、加样偏差、加样时间等。&bull 测试粉末样品:3 种(因研究保密性,不展示具体粉末名称,有相似需求的客户,晶泰科技提供样品免费测试服务,可联系我们);&bull 目标加样量:50mg、1000mg 和 2000mg;&bull 每种粉末样品分装到定制实验小瓶。表1.三种金属粉末自动加样称量实验数据经过对测试数据的综合分析,我们得出以下结论:ChemPlus 桌面型固体加样仪在称量合金材料研究中具有代表性的三种金属粉末方面表现出高度的准确性和稳定性。具体的性能表现如下:&bull ChemPlus 能够有效处理吸潮结块、流动性差以及易氧化的金属粉末,在测试过程中表现出良好的操作性,没有出现堵塞现象表明其适用性广泛,能够满足多样化的实验需求。&bull 在进行加样称量时,ChemPlus 对于所有预定目标重量的偏差控制在了 0.1mg 的精确范围内,反映出其突出的称量精度。&bull 当进行中量程加样操作时,ChemPlus 能够以更快的速度达成目标加样,展示出较高的友好性和快速精确的加样称量能力。&bull 将 ChemPlus 系统置于手套箱内进行操作,能够顺利执行金属粉末 C 的自动加样称重任务,并且支持与其他系统的集成。综上所述,ChemPlus 桌面型固体加样仪在精确控制金属粉末加样过程中展现出了高效性和可靠性,适用于进行合金材料研究中金属粉末加样称量。&bull 高通量:可放置多种固体原料和接收容器,全面提升效率;&bull 适用范围广:样品无需特殊处理,覆盖吸潮结块、较大颗粒、蓬松、流动性差的粉末;&bull 智能算法参数调节:自适应加粉算法,多类型粉末智能识别;&bull 压电陶瓷激振技术:多类型粉末出粉更流畅;&bull 除静电:有效降低静电效应,加样更准确;&bull 成本可控:耗材价格低廉,节省成本;&bull 占地小:整机尺寸小,桌面型;&bull 兼容性广:可兼容多种实验室常用尺寸小瓶;&bull 数据追踪:条形码或二维码样品管理,支持审计追踪;&bull 简易交互软件:可视化操作软件,易上手使用。ChemPlus 这款结构紧凑的桌面型固体加样仪,帮助客户合金材料研究实验室,提高了金属粉末加样称量的效率、精准性和安全性,为研究人员节省了宝贵的科研时间。ChemPlus 适用性非常广泛,支持多种固体原料和兼容不同接收容器,无需人工值守,自动完成重复耗时的称重固体加样操作;同时,ChemPlus 自动化粉末加样技术能够处理多种粉末,覆盖吸潮结块、较大颗粒、蓬松、流动性差的粉末,自适应加粉算法,多类型粉末智能识别,无需针对特定粉末进行设置或者优化加样参数;自动化高通量的加样,避免研究人员直接接触可能具有毒性或易燃性的粉末。在此客户案例中也为客户定制专属实验小瓶和托盘;并且支持集成到无水无氧体系手套箱中。
  • 天瑞仪器合金专用分析仪广州展会大放异彩
    6月23&mdash 25日,天瑞仪器参加广州琶洲展览馆举行的&ldquo 2011广州铜工业国际展览会&rdquo 。现场展出三款合金领域专用分析仪:P530手持式X荧光合金分析仪、EDX 3600H合金分析仪、EDX 2000H合金分析仪。 本次展会观众主要来自:钢铁冶炼、有色金属、贵金属检测等行业。别致的展台设计、精密的专业仪器吸引了众多用户咨询。 P530凭借其便携、轻巧的外形以及精准、快速的检测效果得到了客户的青睐。它是天瑞EDX-Pocket手持式系列中专用于合金成分分析的仪器,主要用于钢铁冶炼、有色金属、废旧金属材料回收、锅炉容器制造等行业。它可以检测硫(S)到铀(U)之间的所有元素。 EDX 3600H可满足对合金中微量轻元素的检测要求,采用全球领先的合金分析技术及智能真空系统,并结合低能光管配合真空测试,有效降低干扰,大大提高对Al、Si、P等轻元素的检测效果。 EDX 2000H采用下照式检测,可满足各种形状样品的测试需求,多种准直器和滤光片的电动切换,使得各种测试方式能灵活应用。高分辨率探测器和新一代的高压电源、X光管等核心部件的引入,有效提高检测的准确性和效率。展会现场P530手持式X荧光合金分析仪EDX 2000H合金分析仪 EDX3600H合金分析仪 了解天瑞仪器:www.skyray-instrument.com
  • 全球首台聚光手持式合金分析仪成交
    2016年,全球首台聚光品牌的手持式合金分析仪成交! 聚光MiX5系列手持式合金分析仪是聚光科技(股票代码:300203)与世界知名科学仪器公司强强联手,通过多年研发和实践积累,打造的拥有国际领先技术的产品。该产品的面市,丰富了聚光科技在金属分析领域的产品线,并为用户提供了更加全面的分析测试解决方案。 聚光MiX5系列持式合金分析仪采用了世界领先的X荧光分析技术,能快速、精确及无损的分析多种材质。产品具备优异的金属分析能力,能在1-2秒钟内判定金属牌号,若延长检测时间即可获得接近实验室级别的分析结果。可实现黑色金属、有色金属中合金元素的化学成分分析,能解决用户在质量控制、材料分类、合金鉴别、安全防范、事故调查等现场应用领域中的检测需求,并快速获得准确、可靠的分析结果。聚光MiX5系列手持式合金分析仪 聚光MiX5系列持式合金分析仪拥有优秀的人性化设计,使之更为小巧轻便,同时还具备强大的功能和稳定的性能:1、完美结合了强大的基本参数法(FP)和经验系数法(可溯源的标准物质),提供了超高的分析精密度和准确度;2、产品内预装了最全的牌号库,其中包含AISI美标、DIN德标、JIS日标和GB国标牌号库,覆盖超过1600种合金,并支持使用者创建自己的牌号库;3、电池使用时间长达10-12小时;4、智能手机式操作系统,配备4.3英寸超大屏幕,用户可自定义数据显示界面;5、强大的数据管理功能,可存储10万组数据,能通过U盘直接导出并打印报告,也可利用WiFi或蓝牙实现数据共享;6、IP54防护等级(相当于NEMA3),具有超高的防尘和防水功能,配合强大的散热系统,在极端环境下也可稳定使用。可自定义的数据显示界面 聚光MiX5系列手持式合金分析仪以其精准可靠的测量、更加丰富的牌号库、更为便捷的操作、超高的性价比,在市场中迅速获得了用户的认可。聚光科技一直致力于打造国际品质的分析仪器,为用户提供快速、精确、可靠的测试测量产品。前进的脚步始终未曾停息,也会继续接受更多的挑战,同时也会把现有的产品做到更加完美和强大,让我们拭目以待。
  • 宁波材料所在高温非晶合金的腐蚀性能方面取得重要进展
    非晶合金具有组织均一、高强度、高硬度、耐磨蚀、热膨胀系数小、纳米级表面结构复写等特性,在其过冷液相区可快速实现从宏观至微米、纳米的多尺度一体化热塑成型,是制备高精密模具的理想材料。然而,传统非晶合金的玻璃转变温度低,高温强度及热稳定性差,使役温度难以超过600K,不能满足目前光学玻璃模压成型温度的要求。研发高温高强高稳定性块体非晶合金(简称“高温非晶合金”)有望将光学玻璃模压模具的磨削加工转变为热塑加工,突破磨削加工无法制备微纳米表面结构的先天限制,孕育变革性的光学玻璃元件“微纳模压成型”技术。基于此,在国家重点研发计划变革性技术关键科学问题专项的支持下,中国科学院宁波材料技术与工程研究所和中国科学院物理研究所、燕山大学、深圳大学、北京航空航天大学联合开展了“高温高强高热稳定性块体非晶合金新材料与应用基础”(项目编号:2018YFA0703600)的研究工作。其中,中科院宁波材料所非晶合金磁电功能特性团队主要负责课题“高温非晶合金的氧化与腐蚀机理研究”。近期,在王军强研究员和霍军涛研究员的指导下,该组课题生杨晓东等人围绕前期项目组开发的Ir-Ni-Ta-(B)高温非晶合金[Nature 569 (2019) 99–103]的腐蚀行为开展了深入系统的研究。研究发现在酸性溶液中Ir-Ni-Ta-(B)高温非晶合金相比于其它合金体系拥有更好的耐蚀性,归因于其可以形成由金属Ir以及Ni和Ta的氧化物组合而成的相对稳定的钝化膜。这种钝化膜具有较好的保护性,从而表现出很强的耐点蚀能力,因而腐蚀多发生于缺陷处。另外,研究发现微量添加类金属B元素可以显著提高Ir-Ni-Ta非晶合金的耐蚀性,Ir-Ni-Ta-B样品钝化电流要比Ir-Ni-Ta样品降低了一个数量级。在Ir-Ni-Ta和Ir-Ni-Ta-B非晶合金表面形成的钝化膜具有几乎相同的成分,但具有不同的厚度和孔密度。这些差异是由添加B引起的,B促进钝化膜的快速形成,同时抑制活性金属的溶解。金属Ir的表面富集和[BO3]3-的吸附进一步提高了Ir-Ni-Ta-B非晶合金的耐蚀性。相关结果表明,可以通过电化学钝化处理优先生成具有保护性的钝化膜以增加Ir基非晶合金作为模具材料的耐蚀性能,为增强高温高强高稳定性块体非晶合金在严苛服役环境中的使用寿命提供了重要实验基础和理论支撑。相关结果发表在Corrosion Science 200 (2022) 110227(https://doi.org/10.1016/j.corsci.2022.110227)。以上工作成果得到国家重点研发计划(2018YFA0703604、2018YFA0703602),国家自然科学基金(52001319、52071327、51922102、52171148),中科院青促会 (2019296), 浙江省自然科学基金 (LR22E010004、LR18E010002), 宁波市2025科技创新项目(2019B10051)和宁波市自然科学基金(202003N4354)等项目的资助。图1 左图为Ir-Ni-Ta-(B)非晶态合金与其他合金体系的晶化活化能对比图;右图为不同材料在硫酸溶液中的点蚀电位和钝化电流对比图图2 各种离子和电子在硫酸溶液中的传输和钝化膜形成示意图
  • 明珠发布电子拉力试验机(铝合金护罩) 新品
    MZ-4000D2电子拉力试验机(铝合金护罩) 特点及用途: MZ-4000D2电子拉力试验机适用于金属、非金属、复合材料及制品的拉伸、压缩、弯曲、剪切、撕裂、剥离等物理性能试验。运用Windows7操作系统平台,图形图象化的软件界面、灵活的数据处理方式、安全的限位保护等功能。还具有算法自动生成、试验报告自动编辑功能;大大方便了调试和系统再开发能力,可计算力、屈服力、非比例屈服力、平均剥离力、弹性模量等参数;其结构新颖,性能稳定。操作简单、灵活,维护方便;集高度自动化、智能化于一体。可用于科研部门、大中专院校和工矿企业对各种材料进行力学性能分析和生产质量检验。技术参数: 1.量程范围:5kN 力值精度:2.力值精度:示值的±0.5% 以内 力值分辨率: 1/2500003.有效拉伸行程(不含夹具):900mm4.有效试验宽度:385mm5.变形精度:示值的±0.5%以内 6.位移精度:±0.5% 7.试验速度:0.01mm/min-900mm/min(滚珠丝杠+伺服系统)8.返回速度:1000mm/min(滚珠丝杠+伺服系统)9.打印功能: 可打印测试后的力值、抗拉强度、 断裂伸长率以及相应曲线等。 10.电 源: AC220V±5% 50Hz 11.主机尺寸: 650mm×580mm×1450mm 12.主机重量: 110kg 控制软件主要功能介绍: 1.测试曲线:力值-变形、力值-时间、应力-应变、应力-时间、变形-时间、应变-时间; 2.单位切换:N、kN、lbf、Kgf、g; 3.操作语言:中文简体,中文繁体,英文随意切换; 4.接口方式:USB;5.多传感器支持功能; 6.系统提供参数公式自定义功能,用户可以根据要求定义参数计算公式,并根据需要编辑报表;7.试验数据采用数据库管理方式,自动保存所有试验数据和曲线; 8.可将试验数据导成WORD、EXCEL、PDF格式; 9.同一组试验的多次试验数据及曲线可打印在一份报告中; 10.可将历史数据添加在一起进行对比分析; 11.可自动校正:标定过程中,在菜单中输入标准值,系统可自动实现示值的准确值标定。 配置:1. 日本松下伺服电机;2. 高精度减速机1台;3. 台湾滚珠丝杆;4. 全自动测力系统及光电编码器1套;5. 美国传感器1只;6. 铝合金护罩;7. 联想品牌电脑及彩色喷墨打印机1套(不含电脑柜);8. 标准拉伸夹具1付;9. 拉力机测控系统试验软件一套(含拉伸、压缩、剪切、弯曲、撕裂、剥离软 件); 10. 工作台、顶板及移动横梁等关键件的中心距均由日本小巨人LGMazak加工中心加工;11. 旋转件均由日本小巨人LGMazak车削中心加工。 创新点:试验速度:从0.01-500mm/min 变成0.01-900mm/min外观:从白铁件护罩变成铝合金护罩电子拉力试验机(铝合金护罩)
  • OPTON的微观世界|第10期 从合金的断口看材料的塑性性能
    ——不同断口在SEM下的微观分析 前期回顾上期我们探索了蚂蚁在扫描电子显微镜下的形貌。从整体形貌到细节上的形貌,详细的描述了蚂蚁身体上的各个结构的形貌以及功能。本期我们继续借助扫描电子显微镜研究不同加工条件下合金的断口,以表征其塑性性能。序 言合金通常要经过铸造、压力加工(如轧制、挤压、锻造、拉丝以及冲压等)和热处理等过程,以获得优良的组织,制成合适的型材和工件,应用在国民经济等各种领域。在产品批量生产前,通常利用一系列的拉伸试验以检验材料的一些力学性能。从拉伸试验过程中,可以得出一系列的拉伸曲线,以表征材料的本征弹性、塑性、韧性等。在拉伸曲线的最后阶段,试样在外力作用下丧失连续变形,就会断成两段。试样的断裂过程包括裂纹的萌生和裂纹的扩展两个基本过程。金属材料的断裂过程在工程上有很大的实际意义。桥梁、轮船、汽车、宇航器的断裂行为给国民经济带来了巨大的危害。金属材料的抗断裂行为主要取决于两大因素。一是外因。如应力状态、温度、湿度等。二是内因。如显微组织和化学成分等。人们可以通过调整合金的化学成分,改善加工参数以及热处理方案,以提高材料的性能指标。人们在追求合金的高强度的同时,越来越关注材料的塑性和韧性等。本文主要通过一些合金的断口的微观形貌来分析材料的塑性指标。材料的断裂主要分为两大类:塑性断裂和脆性断裂。塑性断裂又叫延性断裂,断裂前发生大量的宏观塑性变形;脆性断裂过程中,几乎没有宏观塑性变形,但是在局部区域内存在一定的微观塑性变形。本文选取了四种不同变形量的铝合金的断口,观察其形貌组织,以表征其塑性指标。 20%变形量下的合金断口——形貌分析从图1可以看出,20%变形量下样品的断口主要是韧窝解理型断口,在解理断口的周围有一些韧窝。一般来说,韧窝越大,分布越多,材料的塑性性能越好。在较低的倍数下,有解理台阶和微裂纹的形成。解理裂纹继续扩展过程中,解理台阶相互汇合,形成“河流花样”。在较高的放大倍数下,可以从这些解理断口看出试样的晶粒呈长条状分布,这些长条状晶粒的尺寸多为15um左右,主要是由于加工变形造成的。在这些长条状晶粒的周围分布着少量的小晶粒,这些小尺寸晶粒的尺寸多为5um左右,主要是由于局部再结晶造成的。此外,在有的解理断口中还含有少量的第二相颗粒或孔洞。这些孔洞可能是由于在断裂过程中,晶体内部的第二相颗粒的脱落留下的位置造成的。图1 20%变形量下合金的断口形貌图 30%变形量下的合金断口——形貌分析图2 30%变形量下合金的断口形貌图从图2可以看出,30%变形量下样品的断口主要是韧窝解理型断口。与20%变形量下样品相比,30%变形量下样品的韧窝增多,表征在较大的变形量下,材料的塑性增强。主要表现在两个方面,一是韧窝的体积增大,二是韧窝的数量增多。在较高的放大倍数下,从这些解理断口看出呈长条状分布的变形晶粒,这些长条状晶粒的尺寸多为10um左右。在这些长条状晶粒的周围分布着少量再结晶晶粒,这些小尺寸晶粒的尺寸多为3um-5um左右。此外,在这些解理断口分布区域还有一些撕裂棱和第二相颗粒的分布。 50%变形量下的合金断口——形貌分析从图3可以看出,50%变形量下样品的断口主要是韧窝解理断口。有明显的解理台阶以及“河流花样”。在较高的放大倍数下,从解理断口的形貌可以看出长条状晶粒的周围分布着大量的近乎等轴的再结晶晶粒。这些长条状晶粒较少,且其尺寸多在7um-10um范围内,这些小尺寸晶粒的尺寸多为5um左右。表明材料发生了明显的再结晶。在这些解理断口中有第二相颗粒的分布,且这些颗粒尺寸较20%变形量下的颗粒尺寸要小一些。表明第二相颗粒的固溶强化作用增强,材料的力学性能以及塑性会有一定的改善。在这些几乎等轴的晶粒边缘含有一定的韧窝。这些韧窝的体积较小,可能是由于大变形量下颗粒尺寸较小,形成的韧窝也比较小。图3 50%变形量下合金的断口形貌图 60%变形量下的合金断口——形貌分析从图4可以看出,60%变形量下样品的断口主要是韧窝解理断口,在解理断口的周围有一些韧窝。从解理断口可以看出晶粒都呈近乎等轴分布,且这些晶粒的尺寸较50%变形量下的晶粒尺寸较大。这表明再结晶过程已经较充分进行,并且发生了一定程度的再结晶晶粒长大的行为,这不利于材料的塑性性能。在部分几乎等轴的解理断口中含有细小的第二相颗粒。这些第二相颗粒起到了很好的固溶强化的作用,对材料的塑性性能也有一定的益处。图4 60%变形量下合金的断口形貌图后记通过扫描电子显微镜下不同变形条件下的合金的断口形貌观察,可以看出随着变形量的增加,合金的再结晶程度增加,晶粒的尺寸逐渐减小,第二相的颗粒也会发生一定的碎化。材料的塑性会有一定的提高。但是,当变形量到达一定数值时,部分再结晶晶粒会发生一定的长大,可能对合金的塑性性能有一定的损害。当然,材料的力学性能与多种外因和内因有关。我们在选择合适的加工工艺同时,可以通过调节合金的成分、改善合金的热处理工艺等,获得优良的塑性性能。
  • 中南大学在开发3D打印高强耐热铝合金方面取得重要进展
    铝合金以其质轻、高比强、抗腐蚀等优异性能,广泛应用于航空航天、武器装备、轨道交通、汽车等领域的轻量化结构。增材制造技术不受工艺条件的约束和限制,为航空航天等领域复杂铝合金构件(如复杂框梁、薄壁、内流道结构等)的定制化生产提供了前所未有的机遇。然而,常见的铝合金通常表现出较差的成形性,增材制造过程中极易出现裂纹等冶金缺陷,导致较差的力学性能。目前,取得广泛商业应用的增材制造铝合金仅限于AlSi12、AlSi10Mg等少数铝硅系合金。而2xxx系和7xxx系等传统高强铝合金因其较宽的凝固区间,在增材制造复杂热应力环境下极易产生严重的热裂纹倾向,导致实际应用于增材制造铝合金种类非常少,难以满足承重、耐热等复杂服役环境对铝合金构件的迫切需求。因此,亟需开发兼具良好成形性与强韧性的增材制造铝合金。良好的高温稳定性近期,中南大学粉末冶金国家重点实验室的陈超和长沙理工大学的刘小春等人在开发增材制造高强耐热铝合金方面取得重要进展。该工作基于Al−Ni共晶合金凝固区间小、流动性好等特点,有效降低了铝合金在增材制造复杂热应力条件下的裂纹敏感性,在非常宽的工艺参数范围内合金内部都没有出现微裂纹。选区激光熔化(SLM)增材制造过程的高冷却速度还极大地细化了共晶组织,获得了纳米级球状Al3Ni粒子均匀分布于铝基体的粒状共晶组织。相比于铝硅系合金,Al−Ni共晶具有更高的共晶温度 (640℃)、在铝基体中更低的固溶度 (0.02wt.%) 以及更低的扩散系数,形成的Al3Ni 粒子具有非常好的高温稳定性,增材制造的Al−Ni合金表现出较好的耐热性能。选区激光熔化成形Al−Ni共晶合金室温抗拉强度超过400 MPa,室温延伸率10%,300℃的抗拉强度超过140 MPa,同时还具有较宽的成形工艺窗口。相关论文以题为“A high-strength heat-resistant Al−5.7Ni eutectic alloy with spherical Al3Ni nano-particles by selective laser melting”发表在期刊Scripta Materialia上。SLM 成形的Al−Ni共晶合金致密度超过99.8%。在极高的冷却速度下,合金晶粒细小,形成了平行于凝固方向的细小柱状晶合金,在垂直于建造方向的横截面和平行于建造方向的纵截面两个截面统计晶粒大小分别为 5.1μm和7.1μm。图1 SLM成形Al-Ni合金的显微组织:(a) SLM 示意图;(b) 横截面和 (c) 纵截面的EBSD图;(d) 合金的晶粒尺寸分布;(e) KAM统计图;(d) XRD。亚晶和晶内亚结构发达,合金较高的平均局部取向差,反映了合金内部较高的位错密度。SLM成形的Al−Ni合金主要由α-Al相和Al3Ni相组成。不同于传统铸造Al−Ni合金中呈棒状或纤维状的Al3Ni相,SLM成形Al−Ni合金中的Al3Ni相为球状,弥散分布于α-Al基体中,平均尺寸约为32nm。同时,α-Al基体中Ni元素的含量仍高达3.5wt.%,表明在SLM过程中极高的冷却速度下,大量Ni原子固溶在α-Al基体中形成超饱和固溶体。部分尺寸较小的Al3Ni颗粒与α-Al基体存在着110Al//113Al3Ni、{111}Al//{211}Al3Ni的位相关系。图2 合金的TEM分析:(a) TEMBF;(b)HAADF;(c)面扫描;(d)线扫描。图3 Al3Ni与α-Al基体的位相关系:(a) HRTEM;(b) IFT,(c,d) FT。SLM成形Al−Ni合金在室温下的抗拉强度、屈服强度及延伸率分别为410 MPa、280 MPa和9.5%,远高于铸造Al−Ni合金的性能。细小弥散分布的球状Al3Ni粒子是高强度的重要来源。合金在250℃时仍保持210MPa的屈服强度,在300℃的屈服强度接近140 MPa,显示出优于Al-Si系合金的高温力学性能。Ni原子在铝基体中更低的扩散系数(300℃下,dNi=2.7×10−17m2/s,dSi=2.6×10−16m2/s)和较低的固溶度保证了Al−Ni合金优异的高温强度和抗蠕变性能。图4 合金的力学性能:(a)应力应变曲线;(b)柱状图。
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