当前位置: 仪器信息网 > 行业主题 > >

合金层

仪器信息网合金层专题为您整合合金层相关的最新文章,在合金层专题,您不仅可以免费浏览合金层的资讯, 同时您还可以浏览合金层的相关资料、解决方案,参与社区合金层话题讨论。

合金层相关的资讯

  • 兰州化物所高熵合金基高温太阳能光谱选择性吸收涂层研究获进展
    高熵合金通常被定义为含有5个以上主元素的固溶体,并且每个元素的摩尔比为5~35%,具有优异的力学、耐高温、耐磨、耐蚀、抗辐照等性能,在较多领域展现出发展潜力。中国科学院兰州化学物理研究所环境材料与生态化学研究发展中心副研究员高祥虎、研究员刘刚带领的科研团队,通过组分调控、构型熵优化和结构设计,制备出系列高熵合金基高温太阳能光谱选择性吸收涂层。  前期,研究人员设计出一种由红外反射层铝、高熵合金氮化物、高熵合金氮氧化物和二氧化硅组成的彩色太阳能光谱选择性吸收涂层,其吸收率可达93.5%,发射率低于10%。研究人员发现,单层高熵合金氮化物陶瓷具有良好的本征吸收特性,因此制备出结构简单的涂层。以高熵合金氮化物作为吸收层,SiO2或Si3N4作为减反射层得到的涂层吸收率可达92.8%,发射率低于7%,并可在650°C的真空条件下稳定300小时。  近期,为进一步提升涂层吸收能力,研究人员选用不锈钢作为基底,低氮含量高熵合金薄膜作为主吸收层,高氮含量高熵合金薄膜作为消光干涉层,SiO2、Si3N4、Al2O3作为减反射层,形成了从基底到表面光学常数逐渐递减的结构(图1)。研究通过光学设计软件(CODE)进行优化,利用反应磁控溅射的方法制备,提高了制备效率。涂层吸收率可达96%,热发射率被抑制到低于10%。研究人员通过时域有限差分法(FDTD)研究了涂层光吸收机制。长期热稳定性研究表明,高熵合金氮化物吸收涂层在600°C真空条件下,退火168小时后仍保持良好的光学性能;计算涂层在不同工作温度和聚光比的光热转化效率发现,当工作温度为550°C、聚光比为100时,涂层的光热转化效率可达90.1%。该图层显示出优异的光热转换效率和热稳定性(图2)。  研究人员将吸收涂层沉积在不同基底材料上制备的涂层依然保持优异的光学性能,并在铝箔上实现了涂层的大规模制备。对不同入射角的吸收谱图研究发现,吸收涂层在入射光角度为0-60°的范围内具有良好的吸收率。研究人员模拟太阳光对吸收器表面进行照射,在太阳光照射下,涂层表面的温度超过100℃,表明该材料在界面水蒸发研究领域具有重要应用价值。  相关研究成果发表在Journal of Materials Chemistry A、Solar RRL、Journal of Materiomics上。上述工作开发出兼具优异光学性能和耐高温性能的高温太阳能光谱选择性吸收涂层,拓展了高熵合金在新能源材料领域的功能应用。研究工作得到中科院青年创新促进会、中科院科技服务网络计划区域重点项目和甘肃省重大科技项目的支持。图1.光学模拟结合磁控溅射方法制备太阳能光谱选择性吸收涂层图2.光谱选择性吸收机制和热稳定性研究
  • 铜锌合金冒充黄金 两者价格相差四千多倍
    6克多的金币只要一千元出头?在黄金价格接近站上300元/克的今天,很多人会对此心动,但这样“天上掉馅饼”的好事最好不要信,因为很可能会上当受骗。  日前,杭州有位消费者拿着从北京某商家买来的“××银行熊猫加字金币”到浙江省黄金珠宝饰品质量检验中心检测。表面上看,这套金币冠以某银行发行的名头,还配有全套的鉴定收藏证书,不像赝品。不过,检测人员仔细观察就发现该“金币”与同体积的金币相比质量偏轻,表面颜色不均匀,随后对其成色进行了检测,检测结果显示该“金币”的基底材料为铜锌合金。省黄金珠宝饰品质量检验中心的小方说:“就是表面含有微量的金。”  铜锌合金冒充黄金是惯用诈骗手法  小方说,像这样以铜锌合金冒充黄金进行的诈骗,近期碰到了好几起,包括打着奥运概念的金制鸟巢,还有一些仿制的世博纪念币、亚运纪念币等。经检测后发现,用的材料普遍是铜锌合金。  选铜锌合金,是因为其颜色和黄金比较像,不过铜锌合金的密度比黄金小,与同样大小的黄金相比,重量明显偏轻,所以不法分子常会加些比重较大的金属在里面,再对其表面进行处理,这样以假乱真的“金币”就制成了。普通消费者很难区分,但这种“金币”时间久了,表面涂层就会脱落。  为了让“金币”看上去更正规,一些骗子还会给产品附上所谓的“权威鉴定书”,以证明“货真价实”。这种“鉴定书”仔细看,也能看出问题所在,比如骑缝章根本对不齐,没有检测单位的地址、联系方式等。  铜锌合金的价格与黄金相比可谓是天壤之别。百度一下,今年8月26日国产铜锌合金的报价为每吨58000-59000元,折算成每克仅0.058-0.059元,而当天黄金价格为264元/克,是铜锌合金价格的4552倍。  鉴别铜锌合金并不难  金银成色和真假的鉴定方法有两种:一种是用X射线荧光光谱仪分析,这种检测对检验产品不会造成损害,称为无损检测 另一种是用化学法分析,被检测的样品会被破坏,比如一个金镯子,检验人员会从镯子的不同部位取样进行混合熔解,分别制成多份样品溶液与标准金溶液进行对比,从而得出检测结果,这种检测称为有损检测。  对于那些铜锌合金的“黄金饰品”,只要用无损检测就可以让它们露出其本来面目。  不过,无损检测也有它一定的局限性。省黄金珠宝饰品质量检验中心主任陶金波说,用于无损检测的光谱仪,对不同材质的穿透力不一样,不同功率的光谱仪穿透能力也不一样,一般能透过的厚度为几微米到十几微米,如果表面镀层很厚,检测结果的准确度就会受到局限。  浙江一家典当行曾收进一串金佛珠,仪器检测该金佛珠的含量为99%以上,后来破坏后发现,原来是“金包银”。检测工作人员介绍说,要区分“金包银”也不难,由于银的密度比金小很多,为了达到与黄金一样的重量,这类“金饰品”都会做得很厚实,消费者看到类似的“金饰品”就要引起注意了。
  • 制备好镁合金样品的原因:除了技术,还有这两款金相抛光布!
    金相样品制备中,镁和镁合金由于基体硬度较低而沉淀相硬度较高而很难制备,容易出现浮雕现象,研磨抛光过程载荷太大又可能造成机械峦晶等缺陷。因此,在抛光过程中,应设法恰当选用金相抛光布。我们实验室制备美镁合金样品通常使用的是四步法,其中第三、四步分别选用了两种材质的金相抛光布。无绒的SatinCloth抛光布和长绒的MicroMet抛光布,这两种金相抛光布均为QMAXIS的抛光布,下面分别介绍一下。SatinCloth金相抛光布:在中等抛光步骤,使用3μm金刚石抛光液,配合使用这款抛光布。其材质是由人工合成丝和蚕丝紧密编织而成,属无绒抛光布,其编织纹理适合配合9µm及以下的金刚石、Al2O3、SiO2 抛光液使用,不但能很好的Hold住研磨介质微粒,还可以使磨料颗粒分布均匀,与样品表面充分接触,达到快速磨削、去掉变形层,表面平整的效果。这款金相抛光布可应用于各种金属、岩相、陶瓷和涂层等材料样品的制备。用它来配合金刚石抛光液给镁合金样品做中等抛光,效果不错。MicroMet 金相抛光布:在精细抛光步骤,使用1μm金刚石抛光液,配合使用这款抛光布。其材质是由人造纤维与棉背衬编织而成,属长绒的抛光布,纤细的绒毛表面,对微细的研磨微粒有很好的分布和承载作用,主要应用于材料的精细抛光步骤,配合3µm及以下的金刚石、Al2O3、SiO2 抛光液使用,令抛光更加柔和细密,有效的去掉样品表面细微划痕,表面平整度和光洁度更佳,用它来配合金刚石抛光液给镁合金样品做精细抛光很是非常理想的。注意:抛光过程加载力不要过大,避免浮雕、机械孪晶等缺陷。温馨提示:由于镁合金容易被水侵蚀。制备步骤中尽量不用水,可将1到3份的甘油混合到酒精中作为润滑剂,也可在研磨制备步骤中都使用配制的甘油酒精混合液。 切记抛光时一定要用冷却剂,因为细的镁粉是火灾隐患,千万注意哦。镁合金样品制备难度大,要制备好,除了具备熟练的制备技术外,还要有无绒的SatinCloth和长绒的MicroMet这两款金相抛光布提供助力!需了解更多制备方法,欢迎与可脉检测的应用工程师联系,愿为您提供更快捷的解决方案。
  • 鹤壁镁及镁合金产品质检中心通过省级站批复
    鹤壁镁及镁合金产品质检中心通过省级站批复  ——下一步将申请国家级  4月13日,记者从我市质监局获悉,我市筹建国家镁及镁合金产品质检中心已完成立项工作,并通过省质监局对省级站的正式批复,正在与土地、规划等部门协调选址、规划、设计等工作。下一步,将通过省质监局向国家总局递交申报材料,待国家局批复后予以实施。  在我市建设国家镁及镁合金产品质检中心,将极大地提高我市金属镁产业在国内外的知名度和美誉度,进一步吸引国内外投资者来我市投资建厂,促使各类煤产业发展优势资源向我市聚集。同时,以国家质检中心为平台,聚集高层次生产、研发和检验人才,可以免费为企业培训检验人才,通过质量待检减轻企业重复建设实验室的负担,为企业提供新产品研发、试制、鉴定检验等技术服务。  目前,该项目已列入市政府大项目建设,进入项目建设“绿色通道”,由市政府大项目办公室统一组织实施、督办,在政策等方面将给予更多的支持。
  • 发布赛谱司手持式合金分析仪X-50新品
    概况SciAps X系列 XRF 是专为现场金属材料分析,野外矿物元素分析及土壤重金属分析而研发的一款手持元素分析设备,采用先进的X射线荧光技术,分析速度快,结果准确,操作简单,整体设计适用野外高温,雨淋,多尘等多变的作业环境。与X 系列的其它仪器相比,SciAps 合金分析仪 采用一种新的X射线管及全新的分析方法(专利申请中),该方法将铝合金材料分析的速度又提高了一个档次,且对高温合金和不锈钢等金属的分析性能与其它仪器一样。软件特性特 点:技术先进,分析速度快且精度高X系列XRF 分析仪是美国Don Sackett 博士所带领的团队继 XT, Alpha, Omega, Delta系列XRF元素分析之后的研发第5代手持XRF分析仪器;采用了新进的硬件及软件.体积小,轻便便于携带便携X射线分析仪器的使用者希望新一代的X射线分析仪器更小更轻。将用户的需求和我们数10年积累的XRF知识结合,最轻,最小,最省力,分析速度更快,分析效率更高的手持式X射线分析仪器X系列问世了。重约1.34斤。高清显示技术采用顶新技术5”大显示屏,结果在所有光照条件下都清晰可见质量好,耐用独特不锈钢防护罩,SciAps X 分析仪采用工业级双层探测器保护技术,极大的降低了X分析仪损坏的风险,降低了后期拥有成本。操作简单,兼容性好的操作平台SciAps X 系列分析仪与手机一样运行安卓系统,操作简单,兼容性好,可以通过蓝牙或无线与电脑及打印机连接,分享与打印测试结果。应 用:合金牌号识别快速识别各类合金牌号快速分拣铝合金90%以上的铝合金在2-5秒钟之内就可以识别开来;极大的提高了铝合金的分拣速度及效率。合金元素合规检测X-200 无与伦比的轻元素分析功能,可以快速精确的分析低含量的Mg, Si, Al, P, S, 及其它常规金属元素Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Se, Y, Zr, Nb, Mo, W, Ta, Hf, Re, Au, Pb, Bi, Ru, Pd, Ag, Cd, Sn, Sb。分析镀层元素厚度(选配)客户可以根据公司分析需求选配镀层分析模式创新点:1.首先品牌不同,新款手持式合金光谱仪可以更短时间内看到检测结果2.仪器重量更轻,更便携3.设计更符合人体力学,手柄指纹设计,防滑,底座设计,在使用中稳定
  • 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。
  • Advanced Science: 基于高通量方法获取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行性能将极大地拓宽耐磨材料的选择范围。在工程系统中,摩擦的减少可能来自于使用润滑剂或通过设计减摩表面涂层。 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10-5-10-6mm3/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,导致局部裂纹的产生,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(Nature , 2019, 569, 99),发现了非晶合金形成能力的新判据(Nature Materials 2022, 21, 165),为非晶合金新材料高效研发提供了有利工具。近期,该团队的李福成博士在柳延辉、汪卫华研究员的指导下,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(图1a, 1b, 1c)。此外,纳米压痕技术本身还可同时获得硬度和模量数据(图1d, 1e, 1f, 1g)。 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。如图2所示,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原位划痕测试获得摩擦磨损、薄膜结合力等参数。结果如图3所示,该富Ta非晶合金的摩擦系数仅为0.05.除了微观尺度的摩擦磨损测试外,本研究还测试了材料的宏观摩擦磨损特性。如图5所示,采用G-Cr合金球头测试,获得的摩擦系数为0.15。最为值得关注的是,该富Ta非晶合金的磨损率只有~10-7mm3/Nm。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6)。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。本文的不少工作都用到了布鲁克纳米表面与计量部的设备,包括纳米压痕仪、摩擦磨损测试仪及白光干涉显微镜等。这些设备能全面表征样品表面及涂层的表面特性。更重要的是,这些设备具有高通量测试功能,在材料基因组研究、大数据分析、和高通量筛选等方面具有良好应用。此外设备具有广泛的定制扩展能力,适合进行各种二次开放工作。这些设备介绍链接如下:本文第一作者李福成博士,毕业于香港城市大学机械与工程系(2016-2020),主要从事纳米结构非晶合金的力学研究,2020年加入中科院物理所柳延辉团队从事博士后研究,研究方向主要涉及高通量力学表征技术及高性能金属材料的开发。在Advanced Science,Journal of the Mechanics and Physics of Solids, International Journal of Plasticity等国际知名期刊发表论文二十余篇。中科院物理所柳延辉团队针对多组元合金材料探索效率低的问题,发展适用于多组元合金材料的高通量制备技术,研究工艺参数对材料合成的影响。针对微观结构、相变温度、抗腐蚀能力、抗氧化能力、力学等性能,发展相应的高通量表征技术,研究材料性能随化学成分和微观结构的变化趋势。本文主要内容来源于中科院物理所,部分内容有增删。原文链接如下:http://www.iop.cas.cn/xwzx/kydt/202305/t20230526_6763721.html 文章信息如下,感兴趣的朋友可以自行下载阅读。标题:Achieving Diamond-Like Wear in Ta-Rich Metallic Glasses作者:Fucheng Li, Mingxing Li, Liwei Hu, Jiashu Cao, Chao Wang, Yitao Sun, Weihua Wang,and Yanhui Liu出处:Adv. Sci. 2023, 2301053链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202301053相关产品介绍:纳米压痕仪:https://www.bruker.com/zh/products-and-solutions/test-and-measurement/nanomechanical-test-systems.html摩擦磨损测试仪:https://www.bruker.com/zh/products-and-solutions/test-and-measurement/tribometers-and-mechanical-testers.html白光干涉显微镜:https://www.bruker.com/zh/products-and-solutions/test-and-measurement/3d-optical-profilers.html
  • 中科院力学所在航空发动机用钛合金高温疲劳研究中取得进展
    航空发动机被誉为现代工业“皇冠上的明珠”。叶片是航空发动机的关键零部件,其在服役寿命内承受高温高周甚至超高周次(107)循环载荷作用。同时,实际零部件在材料的制备、加工以及使用过程中通常不可避免地存在各种类型缺陷。因此,揭示钛合金高温高周和超高周疲劳特性以及其缺陷敏感性具有重要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,研究揭示航空发动机叶片用TC17钛合金高温(200℃和400℃)高周疲劳裂纹起源于试样表面或内部(图1),表面裂纹萌生是由于富氧层开裂或氧化物脱落导致的(图1a-1g),内部裂纹萌生是位错相互作用导致晶粒细化进而诱导的(图2)。在实验结果基础上,提出400℃时TC17钛合金表面裂纹萌生和内部裂纹萌生竞争模型(图3)。进一步研究表明,含表面缺陷TC17钛合金应力-寿命数据在高周和超高周(107)阶段具有平台区特征。表面缺陷显著降低TC17钛合金室温和高温疲劳强度,但高温并未降低含缺陷试样的疲劳强度(图4a),一个重要原因是高温下形成较硬的氧化层抑制了表面裂纹萌生,提升了疲劳性能。研究还发现,高温和缺陷对TC17钛合金高周和超高周疲劳强度的影响可以近似表示成(图4b):其中σfs疲劳强度(单位:MPa),t是温度(单位:℃),是缺陷垂直于主应力轴的投影面积(单位:μm),。研究成果对于理解钛合金高温高周和超高周疲劳失效机制以及含缺陷钛合金的疲劳强度预测具有重要价值。图1光滑试样疲劳断口SEM图像。a-c:氧化物入侵诱导的表面裂纹萌生(200℃,σa=650 MPa,R=-1,Nf=2.7×104 cyc),b和c分别是a中上面和右侧裂纹萌生区域的放大图。d-g:氧化物脱落诱导的表面裂纹萌生(400℃,σa=520 MPa,R=-1,Nf=7.6×105 cyc),e是d中裂纹萌生区域的放大图,f和g分别是e中相应区域的放大图。h-j:内部裂纹萌生(400℃,σa=520 MPa,R=-1,Nf=1.0×106 cyc),i和j分别是h和i中裂纹萌生区域的放大图。图2 400℃光滑试样(σa=520 MPa,R=-1,Nf=1.0×106)疲劳断口粗糙区域微结构观测结果。a:SEM图像,短线为提取位置。b:a中位置b沿主应力方向剖面SEM观测结果。c-e:a中位置c沿主应力方向剖面的反极图、相图和TEM图片。f和g:分别为e中区域1的暗场像和区域2的放大图。图3 400℃时TC17钛合金表面裂纹萌生和内部裂纹萌生竞争模型。a和b:富氧部位脆性断裂引发表面裂纹萌生的横截面图和侧面图。c和d:氧化物脱落引发表面裂纹萌生的横截面图和侧面图。e和f:内部裂纹萌生的横截面图和侧面图。图4 a: 光滑试样和缺陷试样疲劳强度(2×107 cyc)与温度之间关系. b: 高温和缺陷对TC17钛合金超高周(2×107 cyc)疲劳强度的影响模型与实验数据比较,空心符号表示光滑试样的疲劳强度. 这里应力均为名义应力, 计算截面为试样最小截面相关研究成果发表在J Mater Sci Technol 2022, 122: 128–140. 力学所特别研究助理李根为论文第一作者,孙成奇研究员为通讯作者。研究得到基金委重大研究计划“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)支持。
  • 阳江合金材料实验室预算3090万元采购8套科学仪器
    阳江合金材料实验室于2019年10月挂牌成立,由广东省人民政府和阳江市人民政府共同投资建设。目前实验室科研面积8235m2,中试车间6200m2,实海腐蚀试验场20000m2,组建了合金材料智慧研发平台,合金材料孵化转化平台,以及合金材料工程化验证平台,实验研究设备投入近亿元。为进一步开展科研,阳江合金材料实验室于近日公布了一批仪器采购意向,采购品目涉及场发射电子探针、X射线显微CT、裂纹尖端位移试验机、实用大样品氢含量定量分析装置、纳米压痕等,预算金额相加达3090万元,预计采购时间为2022年6月。阳江合金材料实验室2022年6月仪器采购意向序号名称数量预算需求1热膨胀仪1200万元在一定的温度程序、负载力接近于零的情况下,测量样品的尺寸变化随温度或时间的函数关系。可测量固体、熔融金属、粉末、涂料等各类样品,广泛应用于无机陶瓷、金属材料、塑胶聚合物、建筑材料、涂层材料、耐火材料、复合材料等领域。2高温激光共聚焦显微镜1200万元高温激光共聚焦显微镜是一种用于冶金工程技术领域的原位观察分析仪器,最高观察温度1700℃,高温拉伸最高温度1200℃。3场发射电子探针1750万元可以对试样中微小区域(微米级)的化学组成进行定性或定量分析。可以进行点、线扫描(得到层成分分布信息)、面扫描分析(得到成分面分布图像)。4纳米压痕1300万元纳米尺度下的物理力学性能测试可对包括有机高分子材料在内的固体材料和薄膜材料进行连续动态载荷下纳米硬度、弹性模量、纳米划痕、摩擦系数、屈服强度以及界面结合力的测试。5实用大样品氢含量定量分析装置1350万元主要用于精确测量实用大样品钢材或零件在室温至1000℃环境下的氢含量。6高温疲劳试验机170万元可进行常温和-40℃~200℃的高低温环境条件试验。通过特殊设计推进(出)机构,可实现有高低温境条件和无高低温环境条件两用试验功能。7X射线显微CT1720万元可用于从宏观到微观的多尺度范围内得到材料内部的孔隙、裂纹、夹杂物等三维信息,为优化工艺调整提供判断依据,不仅可以进行多尺度的高分辨、高通量三维成像,也支持快速和长时间连续扫描,以及快速“4D”动态原位成像。8裂纹尖端位移试验机1500万元裂纹尖端张开位移是弹塑性断裂力学中的一个重要参量,裂纹体受载后,裂纹尖端附近存在的塑性区将导致裂纹尖端的表面张开,这个张开量就称为裂纹尖端的张开位移,通常用δ来表示。当裂纹尖端的张开位移δ达到材料的临界值δc时。裂纹即发生失稳扩展。使用高性能疲劳及断裂韧性试验系统可以测量裂纹尖端张开位移。
  • 西安交大科研人员在调控高熵合金的点缺陷扩散方面取得重要进展
    空位和间隙是晶体材料中的两种本征点缺陷。然而,这两种缺陷的动力学行为却有极大差异。在常规的纯金属中(如铜,镍),间隙的扩散速率往往比空位高出若干个数量级。这样巨大的动力学行为的差异对材料的宏观性能带来显著影响,例如材料的耐辐照损伤性能。在辐照环境下,金属内部同时产生大量间隙和空位,而间隙与空位的巨大的扩散速率差异往往导致点缺陷湮灭效率不高,大量的缓慢扩散的空位存留下来从而产生如层错四面体、位错环以至空洞等结构缺陷。因而,降低间隙与空位的扩散速率差异能够帮助改善材料的耐辐照性能,但是目前还缺少大幅度缩减这两者扩散率差的有效调控方法与手段。针对以上问题,西安交大材料学院的丁俊教授与马恩教授团队,利用第一性原理分子动力学模拟对等原子比NiCoCrFe(Pd)合金中点缺陷扩散行为进行研究,提出了一种可以大幅缩减两种点缺陷之间扩散速率差异的合金设计策略。研究表明,将更大的Pd原子加入到NiCoCrFe合金中,形成等原子比的NiCoCrFePd合金,两种点缺陷(空隙和空位)的扩散运动的数值上变得非常相似(图1)。统计NiCoCrFe和NiCoCrFePd合金在不同温度下的扩散速率,并且得到相应的扩散激活能(图2a中拟合直线的斜率),发现Pd的加入使间隙与空位扩散的激活能变得非常接近,这是在单相合金中第一次实现相似的间隙与空位扩散速率(如图2b, c所示)。对合金中空位迁移过程中的局部晶格畸变和键长变化进行分析表明,点缺陷迁移率(特别是它们的差异)变化的起源是大原子Pd阻塞了间隙扩散通道,而同时又通过减少初态和鞍态之间的键长变化降低了空位扩散的能量成本。图1. 1500K下NiCoCrFe合金与NiCoCrFePd合金的间隙和空位的扩散位移及轨迹图2. 不同温度下NiCoCrFe合金与NiCoCrFePd合金的间隙和空位的扩散系数及激活能的对比通过调控高熵合金中组成元素的尺寸差异,本工作首次在单相金属结构材料中实现了近乎相等的空位和间隙两种点缺陷扩散速率。这一长期以来难题的解决,是合金设计调控点缺陷扩散研究方面的重要突破。此结果为抑制空洞生成、材料肿胀提供了新的策略,为设计先进核用的耐辐照合金提供了新的思路。此外,本研究工作关注的合金组成元素的设计,未来可以与高熵合金中局域化学有序结构的调控相结合,来进一步提升材料的抗辐照性能(研究团队的近期论文Z. Zhang et al.,PNAS, 120 (2023) e2218673120详细地阐述了局域化学有序对高熵合金的辐照损伤和缺陷演化行为的影响及其机理)。这一系列工作对设计高性能核用结构合金材料具有重要的指导意义。日前,上述研究成果以“缩小多主元合金中空位和间隙之间的扩散速率差(Minimizing the diffusivity difference between vacancies and interstitials in multi-principal element alloys)”为题发表于《美国科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, PNAS)。西安交大金属材料强度国家重点实验室为论文通讯单位。西安交大材料学院博士研究生张博召与助理教授张真为论文共同第一作者,材料学院丁俊教授和马恩教授为论文共同通讯作者。该工作得到了科技部重点研发计划、国家自然科学基金和国家级青年人才项目支持计划的共同资助,以及西安交大高算平台计算资源的支持。论文链接地址:https://www.pnas.org/do i /10.1073/pnas.2314248121
  • 手持合金分析光谱仪可以检测铜合金材料吗
    铜合金具有出色的材料性能,可用于许多场景。在过去的数千年中,纯铜一直是最重要的金属之一,与其他金属相比,它的优点在于:导电性好、高导热率、强度和可塑性的杰出结合、在许多环境中的耐腐蚀性。  关于如何分类铜合金呢?  由于铜合金中的合金元素含量都不同,要测得准,光谱仪精度必须足够高,铜合金和铝合金、钢铁有所不同,它通常要对含量达到80%~90% 的材质进行检测。  手持光谱仪在铜合金材料检测中具有以下优势:  非破坏性检测:手持光谱仪可以通过物质的光谱特征来进行分析,而无需对样品进行破坏性测试或取样。这样可以保持材料的完整性和可用性,并节省时间和成本。  实时性和迅速性:手持光谱仪通常具备快速采集和处理数据的能力,可以在几秒钟内给出结果。这使得在现场或实时监测环境下,能够迅速获得铜合金材料的检测结果。  便携性和灵活性:手持光谱仪通常具有小巧轻便的设计,易于携带和操控。使用者可以随时随地进行检测,无需将材料送到实验室或专门设备的限制。  宽泛的应用范围:手持光谱仪可用于检测不同类型、形状和大小的铜合金材料,例如铜合金管、板、线等。同时,它也可用于其他材料的检测,具有较高的适用性。  数据准确性和可靠性:手持光谱仪通常采用先进的光谱分析技术,能够提供准确和可靠的检测结果。通过与预先建立的光谱数据库进行比对,可以准确确定铜合金材料的成分和特性。  赢洲科技作为仪景通一级品牌代理商,拥有完整的售前售后服务体系,如有仪器购买或维修需求,可联系赢洲科技为您提供原装零部件替换、维修。
  • XRD冷热台助力我国零膨胀钛合金特殊材料研发
    在航空航天、微电子器件、光学仪器等精密仪器设备中应用的结构部件,对尺寸稳定性有极为严苛的要求。由于温度升高或降低而导致的材料形状变化对其功能特性和可靠性有着很大影响。因此,具有近零热膨胀性能的钛合金在需要高尺寸稳定性的结构中具有极高的应用价值。例如,美国国家航空航天局已针对太空望远镜所需的超高稳定性支撑结构,使用这类钛合金制造了镜体支架。在激光加工领域,已有使用这种材料制造的光学透镜筒体,解决了透镜焦点热漂移的问题。这类材料特殊的热膨胀性能与其内部αʺ马氏体物相的各向异性热膨胀行为有关。但是,现有的通过冷加工工艺获得的低热膨胀系数限制于单相马氏体相区,即使用温度上限通常小于~100℃,限制了其在工程领域的广泛应用。近期东莞理工学院中子散射技术工程研究中心王皓亮博士在冶金材料领域的TOP期刊《Scripta Materialia》上发表题目为《Nano-precipitation leading to linear zero thermal expansion over a wide temperature range in Ti22Nb》的研究论文。论文介绍了在宽温域线性零膨胀钛合金特殊热膨胀性能形成机理方面取得的新的进展。论文第一作者为东莞理工学院机械工程学院王皓亮博士,通讯作者为机械工程学院孙振忠教授,共同通讯作者为比利时鲁汶大学Matthias Bönisch博士,合作作者有中国散裂中子源殷雯研究员和徐菊萍博士等。王皓亮博士主要从事金属材料物相晶体结构、微观组织及应力分析;钛合金固态相变及功能性研究;高等级耐热钢焊接接头蠕变失效预测研究。1.拉曼光谱在材料研究中的应用(图1.Ti22Nb合金通过析出纳米尺寸第二相获得的宽温域零膨胀性能)研究人员利用中子衍射技术表征材料微观结构的巨大优势,配合使用XRD冷热台(变温范围 -190℃到600℃ ,温控精度±0.1℃,文天精策仪器科技(苏州)有限公司)实现测试样品的温度变化,精确鉴定了线性零膨胀Ti22Nb钛合金中的物相组成,证实了依靠溶质元素扩散迁移形成的等温αʺiso相也具备调控热膨胀系数的功能。相对于冷加工材料,该研究中通过机械+热循环处理获得的双相复合材料,其低热膨胀行为的作用范围被拓宽至300℃。结合其他原位X-ray衍射和EBSD/TKD电子显微表征技术,在纳米到微米尺寸范围内全面分析了材料微结构要素,澄清了热循环过程中纳米尺寸αʺiso相的形成路径,揭示了微观晶格畸变/相变应变、晶体学取向参量和宏观热膨胀系数的之间的定量关系,为设计具有较宽使用温度范围的低/负热膨胀钛合金提供了新的途径,是从理论研究向技术和产品层面跃进的重要依据和前提。 (图2.(a)不同状态Ti22Nb合金中子衍射谱线,(b)原位升降温XRD谱线(c)母相及析出相衍射峰强度随温度演化规律)(图3.原位升降温XRD测试)图4.原位XRD冷热台
  • 合金焊接质量保证,合金表面油脂污染度焊接清洁度检测方案
    翁开尔是析塔清洁度仪独家代理商,欢迎致电咨询析塔清洁度仪在合金焊接上的技术应用。汽车轻量化成为使命,汽车制造商越发对轻质材料情有独钟,以寻求降低能耗和最小化腐蚀风险。汽车设施从钢转向铝材,这些铝材组件是需要焊接冲压或机加工的。然而,将钢焊接技术应用于铝焊接时,事情就不是那么简单了。虽然铝焊接本身是最主要的任务,但必须满足一个前提条件——保证焊接铝材表面的清洁度。对于从钢焊接工艺过渡到铝焊接工艺的设施,焊接前的表面处理是必须考虑的因素。不单单对于汽车制造而言,对精密工具制造、造船、轨道交通、航天航空、大型机械制造等行业的焊接准备中都会清洁钢和铝表面。这也意味着过去从不需要零件清洗机的工厂将不得不将零件清洗系统集成到他们的制造过程中,在焊接前确保零件表面足够干净,以此确保焊接良品率。┃ 铝与钢焊接焊接钢和铝之间的根本区别在于铝具有更高的电阻和熔化温度。熔池中较高的温度会产生足够的热能来增加氢的溶解度和扩散率。如果零件表面存在污染物,容易导致焊缝出现气孔或开裂。┃ 铝污染物的主要类型从大规模零售制造铝到达焊接工作室,铝会暴露在几种主要类型的污染物中。这些污染物如下: 油或者油脂 墨水 润滑脂 颗粒污垢许多东西在焊接前都会弄脏和污染铝,这种污染物的存在会对焊接质量产生严重的持久影响。这就是为什么在焊接前对铝件进行清洗的原因。如果铝件表面不够干净,在焊接的过程中,则容易出现烟灰,焊缝未熔合,不确定的电弧和附加电阻等现象。┃ 清洁表面对焊接的重要性在精细化制造要求下,清洁度一定意义上决定了焊接的质量。清洁的表面助于实现成功焊接:00001. 一致性:清洁焊接材料在制造实验室中提供了一定程度的一致性,并允许您将铝用作焊接性能的控制变量。00002. 无孔隙率:孔隙率是由碳氢化合物或氧化等污染物焊接到金属中引起的金属表面质量缺陷。如果金属变得有多孔,它会形成结构较差的接头,如果金属在焊接部位有足够的多孔,则该接头甚至可能因此而失效。但如果铝是干净的,焊缝就不会有隐藏的缺陷,接头应该能按预期工作。00003. 高强度:因为没有污染物,所以用纯铝进行的焊接比用受污染的铝或含有氧化铝的铝进行的焊接具有更高的抗拉强度。由于金属焊缝在建造后承担着建造项目的整体安全性和耐久性的责任,因此所使用的焊缝必须尽可能坚固,以防止意外的结构损坏。┃析塔清洁度仪是检测铝件表面清洁情况的重要仪器在焊接铝件前,往往需要对铝件进行脱脂去除水分和残留污染物,以及采用激光清洗或机械清洗氧化层。那么怎样的清洗程度铝件才算干净呢?德国析塔清洁度检测仪可以有效量化金属件表面清洁情况,更好的保证激光焊接质量,减少激光焊接缺陷。焊接气孔会降低坚固性和密封性,下图显示在激光焊接前使用析塔清洁度仪对工件表面进行清洁度检测,当工件表面清洁度高于65%,焊接气孔数量明显降低,当工件表面清洁度低于65%时,焊接气孔数量明显增加。 德国析塔SITA表面清洁度仪采用共焦法原理,通过光源发射出最佳波长的UV光检测金属表面的污染物,内置的传感器精准探测污染物引起的荧光强度,该荧光强度的大小取决于基材表面有机物残留情况,从而能精准量化检测金属表面清洁度。德国析塔SITA清洁度测试仪可以广泛运用在焊接接头质量、安全气囊点火装置的焊接组件等方面,工件表面污染物会影响焊接质量,焊接气孔会导致泄露,因此在焊接工艺前检测工件表面清洁度非常有必要,可以有效降低焊接次品率。
  • 奥林巴斯合金分析仪揭秘东京奥运会奖牌成分
    众所周知,奥运会的奖牌分为金、银、铜三种,分别发给冠军、亚军以及季军。可是你知道吗?奥运会的金牌,并不是金子做的哦,其材质是“银”!国际奥委会其实对奥运会的奖牌有着详细的规定,对其原材料的规定是这样写的:第一名和第二名的奖牌主体是银质,至少纯度在92.5%之上,第一名的奖牌至少有6g的纯金镀层。从规定中我们就能够看出,奥运会金牌只是在表面镀6g以上的金而已,最终的底材依然是银。鉴别含金量其实除了奥运会的奖牌,很多号称“金银”的首饰、纪念品等都并非是纯金、纯银打造。如果将贵金属作为商品进行交易,那么有效鉴别其“真假”就显得尤为重要。XRF是一种可以迅速、轻松地确定贵金属化学成分、纯度和成色的无损检测技术,能够快速提供贵金属的克拉值。奥林巴斯的Vanta分析仪是一款手持式XRF分析仪,可以对包括黄金、铂金、白银在内的贵金属进行即时、无损的分析。Vanta分析仪可提供出色的精度和准确度,可以在购买黄金、销售或生产珠宝时,快速、准确地确定克拉值(贵金属含量)以进行质量控制和定价。Vanta的可定制的界面,使用起来简便直观,因此即使没有什么经验的用户,经过简短的培训,也可以很快掌握使用分析仪的方法。用户还可以将结果下载,快速制作成证书。据说,东京奥运会的奖牌是“从垃圾里捡出来”的,这是怎么回事呢?原来,在本届东京奥运会中,奥委会誓将”绿色环保低碳”的理念贯彻到底,将奖牌制作方式进行创新,首次使用回收的旧手机和家电来制作“绿色奖牌”,并且号召日本民众捐出自己的废旧电子产品,再从这些淘汰的“电子垃圾”中提炼奖牌所需的贵金属原料。像不像小时候经常听到门外在喊:“高价回收冰箱、彩电、洗衣机。”从2017年4月开始,日本用两年的时间在全国收集了约78985吨的小家电和621万部旧手机,从中提炼出32公斤的纯金、3500公斤纯银和2200公斤纯铜,从中已经获得制作奖牌所需的99.3%的黄金,85.4%的白银以及100%的铜。这项活动在日本收到了民众的广泛参与,日本全国放置了18000个收集箱,90%的地方当局都参与了这项活动。谈到日本制作的“绿色奖牌”,有网友调侃道:“不知运动员拿到奖牌之后,咬一口是不是有一股CPU的味道?”根据了解,电路板中除了含有30%的惰性氧化物及30%的塑料之外,还含有40%的金属,在金属含量中有0.1%的黄金量。一吨废旧的手机电路板可提取0.034g黄金,0.34g白银,25克铜等金属,而一吨的矿石也只能提取20g黄金,由此可见在废旧电路中提取的含金量非常可观。使用奥林巴斯手持式Vanta合金分析仪,用户可以对废料进行快速、准确的分拣,它可在1~2秒钟时间内对大多数合金的级别和纯金属进行可靠的辨别。Vanta合金分析仪装配有一个至少含25种元素的标准软件包,在数秒钟之内即可生成合金的化学成份信息,并确定合金的ID牌号。从简单的分拣到进一步的级别区分,Vanta都会提供极为精细的材料化学成份信息,从而快速精确地辨别纯金属和合金的级别。 (使用Vanta快速分析汽车催化剂中的铂族元素 )此外,Vanta合金分析仪还可应用于以下检测场景:基于硅和铝元素的低含量,分拣出重合金分析母板电子元件,识别含贵金属(银、金、钯等)的电子元件,分拣和辨别出有毒物质及含铅的焊料,评价细碎材料中的铜含量从回收流水线上快速分拣出含铅的玻璃与玻璃陶瓷制品,探测出有毒的元素分析含钯、铂、铑等贵金属的汽车催化剂材料在熔渣融化的过程中,监控熔渣的化学成份,从而对质量进行控制,并对熔炉的寿命进行预测。可分拣并评价从不同的融化过程中回收的熔渣。
  • 3D打印钛合金抗疲劳设计制备取得突破性进展
    3D打印,又名增材制造(Additive manufacturing,AM),因其得天独厚的自由成形能力极大地满足了高端装备和构件对高集成性、多功能性、轻量化、一体化的需求,被认为是制造领域的颠覆性技术。因而,3D打印材料在航空航天等领域得到极大关注和初步应用。然而,与传统制造技术相比,3D打印制备的材料在循环载荷下的疲劳性能普遍较差,严重制约了其作为结构承力件的广泛应用。因此,如何提升3D打印材料与构件的疲劳性能是国内外学术界与工程界热切关注的焦点问题。近期,中国科学院金属研究所材料疲劳与断裂团队带头人张哲峰研究员在前期疲劳损伤机制和疲劳预测理论指导下,与轻质高强材料研究部杨锐研究员团队开展合作,在3D打印钛合金抗疲劳设计制备方面取得了突破性进展,制备出具有优异疲劳性能的3D打印钛合金材料。该项研究成果于2024年2月29日以题为“High fatigue resistance in a titanium alloy via near void-free 3D printing”发表在Nature杂志上,金属所博士研究生曲展为论文第一作者,张振军研究员、美国加州大学伯克利分校Robert O. Ritchie教授、张哲峰研究员为论文通讯作者。在文中,研究人员首次明确提出:理想状态下3D打印技术直接制备出的钛合金组织本身(称为Net-AM组织)应具有天然优异的疲劳性能,而打印过程中产生的气孔等缺陷掩盖了其自身组织抗疲劳的优点,导致实际测量的3D打印材料疲劳性能大幅降低。因此,提升3D打印材料疲劳性能的关键在于消除打印气孔的同时,尽可能保留原始打印的组织状态。然而,目前消除气孔的工艺往往伴随组织粗化,而细化组织的处理又会带来气孔复现,甚至引发晶界α相富集等新的不利因素,可谓进退两难。幸运的是,研究人员在Ti-6Al-4V合金中首次发现,高温下3D打印态组织的晶界迁移及气孔长大与相转变过程表现出异步的特性;这意味着,存在一个宝贵的热处理工艺窗口,既可实现板条组织细化,又能有效抑制晶界α相富集及气孔复现。为此,研究人员巧妙地利用了这一工艺窗口,发明了缺陷与组织分步调控的NAMP新工艺(Net-Additive Manufacturing Process)(图1),最终制备出几乎无气孔的近Net-AM Ti-6Al-4V合金。大量疲劳实验表明这一近Net-AM钛合金有效避免了从打印气孔、粗大板条及α相富集晶界等多种疲劳短板处开裂(图2),充分展示出3D打印组织自身所特有的高疲劳抗性:其拉-拉疲劳强度从原始态的475 MPa提升至 978 MPa,增幅高达106%(图3)。通过对比发现,这种近Net-AM组织Ti-6Al-4V合金不仅在所有钛合金材料中具有最高的拉-拉疲劳强度,而且在目前已报道的材料疲劳数据中,还具有最高的比疲劳强度(疲劳强度除以密度)。这项成果更新了人们以往对3D打印材料疲劳性能不高的固有认识,揭示了3D打印技术在抗疲劳制造方面的独特优势,展现了3D打印材料作为结构承力件在航空航天等重要领域的广阔应用前景。该项研究得到了国家自然科学基金创新研究群体(52321001)、优秀青年基金(52322105)、重点基金(52130002)、叶企孙联合基金(U2241245)、中国科学院王宽诚国际合作项目(GJTD-2020-09)与中国科学院青促会(2021192)等项目资助。论文链接:https://www.nature.com/articles/s41586-024-07048-1论文DOI号:10.1038/s41586-024-07048-1图1. 打印态、NAMP态以及其他两种典型状态3D打印钛合金组织和缺陷特征:(a)打印态;(b)热等静压(HIP)态;(c)Near-net-AM态;(d)Net-AM态。图2. 不同组织疲劳裂纹萌生典型位置。(a)疲劳裂纹萌生位置表征的尖角逐层磨抛方法示意图;(b)Net-AM状态;(c)HIP状态;(d)Near net-AM状态。Net-AM状态的疲劳裂纹均从干净的初生β晶界(PBGBs)处萌生,成功避免了从缺陷和粗大组织开裂,从而表现出极高的疲劳抗力。图3. 本研究工作制备的Net-AM组织钛合金的疲劳性能(R=0.1):(a) Net-AM组织钛合金拉-拉疲劳强度与增材和锻造钛合金疲劳强度对比;(b)Net-AM组织钛合金与其他材料的比疲劳强度对比。Net-AM组织钛合金不仅在钛合金中具有最高的疲劳强度,而且在所有材料中表现出最高的比疲劳强度。
  • 王春生教授:离子注入对高温合金蠕变/疲劳性能的影响及寿命预测
    仪器信息网讯 为提高广大试验机用户的应用水平,并促进用专家、用户、厂商之间的相互交流,2012年5月16日,在CISILE 2012召开期间,由中国仪器仪表行业协会试验机分会与仪器信息网主办、北京材料分析测试服务联盟与我要测网协办的“第一届中国试验机技术论坛”在中国国际展览中心综合楼二楼204会议室成功举办。  如下为北京航空航天大学材料科学与工程学院王春生教授所作报告的精彩内容:北京航空航天大学材料科学与工程学院王春生教授报告题目:离子注入对高温合金蠕变/疲劳性能的影响及寿命预测  对于疲劳断裂与试验技术发展历程,王春生教授在报告中首先回顾到,19世纪40年代,由于火车轴在轴肩处常发生断裂,德国人Wohler通过车轴疲劳模拟试验提出了S-N曲线及疲劳极限概念;20世纪初,伴随着光学金相显微镜问世,科学家们对疲劳机理进行了更深入的研究;1920年,Griffich提出了著名的裂纹体脆断强度理论,为断裂力学新学科发展奠定了基础;20世纪50年代,英国两架喷气式客机“慧星”号坠毁事故使人们意识到,看上去静止的飞机结构一旦承受反复载荷作用就会发生疲劳破坏。  随之,各种用于疲劳断裂测试的试验机新产品不断推出,如1987年,美国英斯特朗推出32位数字控制的电流伺服试验系统;1938年,瑞士首次推出频率范围在35-300Hz的高频疲劳试验机;20世纪90年代美国MTS推出了试验频率为1000Hz的电液伺服系统等。发展到今天,疲劳试验机的种类已日益繁多,如轴向拉压、弯曲、扭转、拉扭、单轴、双轴、多轴、低循环机械疲劳、低循环热疲劳等。  此外,王春生教授还重点介绍了离子注入对高温合金蠕变/疲劳性能的影响及寿命预测,众所周知,航空发动机的涡轮盘、叶片等热端转动部件,长期在高温、高应力及环境介质条件下服役,这使得零件材料承受着蠕变/疲劳或蠕变/疲劳/环境的交互作用,即时间相关疲劳。  对此,王春生教授采用金属蒸汽真空弧离子源(MEVVA )离子注入技术,将载能离子注入材料表面,引起材料表层成分和结构的改变,以提高材料的使用寿命。最后经试验验证得出,在650℃条件下,GH4169合金的CP型蠕变/疲劳寿命比PP型寿命损伤严重,寿命下降约70-80%,而经离子注入后的CP型蠕变/疲劳寿命仅下降20-30%;此外,采用SEP法预测GH4169合金650℃的疲劳及蠕变/疲劳寿命,可以得到满意的结果,其分散带B≤1.5,标准差S=0.08周。会议现场
  • 单智伟团队7月《科学》刊文一作刘博宇:原位电镜研究镁合金的应用与启发
    p  strong仪器信息网讯 /strong北京时间7月5日凌晨,国际顶级期刊《Science》刊发西安交通大学单智伟教授团队最新研究成果:通过采用原位电镜纳米力学测试技术,表明塑性差并不是镁的固有属性,通过提高流变应力(如通过细化晶粒或提高应变速率)来促进位错形核和滑移,可能是行之有效的增塑方法。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 186px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/d367c37d-074a-416d-bf09-fd0a12a74a7b.jpg" title="2.jpg" alt="2.jpg" width="600" height="186" border="0" vspace="0"//pp  成果刊发消息一出,便引起业界广泛的关注。西安交通大学官网关于此项成果报道的关注点击也已迅速破万。关于此次刊发成果,西安交通大学青年教师刘博宇博士为本论文的第一作者,博士研究生刘飞为共同第一作者,西安交通大学单智伟教授、澳大利亚莫纳什大学聂建峰教授和美国内华达大学李斌教授为共同通讯作者。参与该工作的科研工作者还包括西安交通大学张磊教授、博士研究生杨楠、西安科技大学翟啸波博士、美国麻省理工学院李巨教授、约翰霍普金斯大学马恩教授、内华达大学博士研究生杨洋。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/735ec5c6-2054-4877-9e5c-f6aa64e575f3.jpg" title="DSC_0066_副本.jpg" alt="DSC_0066_副本.jpg"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "西安交通大学青年教师刘博宇博士进行报告/span/pp  7月13日,该刊发成果的第一作者刘博宇博士在成都“中国材料大会”的“透射电镜材料表征与评价”专场进行了题为《原位电镜技术在镁合金腐蚀防护和强韧化设计方面的应用与启发》的演讲报告,并讲解到了7月5日刊发《Science》文章中的系列研究过程。作为大会合作媒体,仪器信息编辑全程听取了报告,受益良多。以下,笔者将刘博宇博士现场演讲内容进行整理,以期为相关领域科研工作者带来启发。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 338px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/8ff04357-11e9-47c1-bbbd-2d1a2289d189.jpg" title="1.jpg" alt="1.jpg" width="450" height="338" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "单智伟教授与团队成员一起讨论实验结果(图自西安交大官网)/span/pp  span style="background-color: rgb(255, 0, 0) color: rgb(255, 255, 255) "strong“原位透射电镜技术”之于“金属结构材料研发”/strong/span/pp  直观来看,金属结构材料的研发与应用,往往是宏观的,看得见的,以米为单位的等 而原位透射电镜的观察与测试则是微观的,纳米的,原子的。两者似乎两不相干,从微观到宏观相隔着“世界上最遥远的距离”。但是,实际并非如此,如果我们合理找到研究的领域,去找到关键研究的问题,原位电镜技术在金属结构材料研究中可以发挥到非常巨大的作用。/pp  strongspan style="background-color: rgb(255, 0, 0) color: rgb(255, 255, 255) "为什么研究镁?/span/strong/pp  作为最轻质的金属结构材料,镁在航空航天、汽车、高铁、电子产品和医疗等领域具有广阔的应用前景。然而,相比于传统的金属材料,镁的塑性较差,型材和零件的变形加工困难,工艺成本高。这严重制约了镁作为结构材料的广泛应用。/pp  镁,是最轻质的金属结构材料,密度与塑料相近。优点包括可降解易回收、电磁屏蔽、生物相容性、高阻尼等。在航空航天、汽车、高铁、电子产品和医疗等领域具有广阔的应用前景。各个国家也是十分重视,我国《“十三五”国家科技创新规划》也更是将镁基材料列为国家重点发展对象。/pp  镁如此重要,为什么没有得到大家更多的关注呢?刘博宇将制约镁应用的瓶颈比喻为strong“镁人病”/strong,包括“皮肤病”之易腐蚀、“软骨病”之强度低、“脆骨病”之塑性差等,这些缺陷严重制约了镁作为结构材料的广泛应用。/pp  strongspan style="background-color: rgb(255, 0, 0) color: rgb(255, 255, 255) "原位电镜技术能做什么?能有什么启发?/span/strong/pp  strong一、原位电镜技术应用之镁/镁合金防腐蚀新技术:对材料表面改性的启发/strong/pp  镁易腐蚀的原因包括:自身属性(最活泼的结构金属材料)、原生氧化膜不致密等。所以人们在寻找一种致密、稳定、牢固的防腐蚀膜层。/pp  在原位电镜研究过程中,有趣的发现了电子束活化CO2与MgO可以生成MgCO3。这就给与一个strong启发:/strongstrong如果活化CO2与Mg的表面MgO发生反应是否可以生成MgCO3的致密膜?/strong按照这种设计理念,进行原位电镜实验,假设Mg十分活泼,放进电镜样品室马上可以在表面生成MgO,然后加以电子束,结果确实在Mg表面生成了致密的MgCO3。(此部分工作由王悦存博士开展)/pp  那么生成的MgCO3致密膜是否防护有效?接下来进行了去离子水浸泡验证实验,发现电子束活化CO2处理过的表面更加耐腐蚀。同时,对已经腐蚀的表面进一步进行活化CO2反应处理,发现同样可以生成致密MgCO3。并表明该反应过程透射电镜电子束辐照不是关键,strongCO2的活化/strong才是关键。/pp  strong二、原位电镜技术应用之镁合金的强化/高塑性设计:对晶体结构设计的启发/strong/pp  在镁中,strong形变孪晶/strong会在极低的应力下大量产生,导致低强度。解决的方案是“strong时效强化/strong”,即引入析出相,像钉扎位错一样钉扎孪晶界,提高强度。但研究发现,镁合金的时效强化效果较弱。/pp  借助原位电镜研究发现,镁中存在特殊的孪晶界,类似水波,逐波移动,这也导致了宏观的低强度。根据这一观察结果,设计了一系列不同形貌的析出相,选取含有不同形貌析出相的镁合金,进行原位透射电镜纳米力学测试。观察析出相对孪晶的阻碍作用,对比强化效果。最终表明,颗粒和棒状析出相对孪晶的抑制作用有限,片层和网状析出相对孪晶的抑制效果良好。(此部分工作主要由孙楠博士开展)/pp  strong三、原位电镜技术应用之镁合金增强塑性/strong/pp  一般来讲,均匀的变形需要strong5个独立滑移系/strong。而镁中易开动的 a 滑移仅提供4个独立滑移系,且均不能协调 c 沿方向的应变。理论讲,strong c+a 位错滑移可提供5个独立滑移系,且可协调 c 轴应变/strong。(如下图)/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 208px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/23e7b5ad-d3d2-4861-9a69-089389fd9203.jpg" title="3.jpg" alt="3.jpg" width="600" height="208" border="0" vspace="0"//pp  但关于 c+a 位错是否为有效的塑性载体,业界有不同的观点。strong主流观点/strong认为, c+a 位错不稳定,分解为不可动结构,strong不承载塑性/strong。只能通过合金化提高塑性,加入某些特定元素,促进 c+a 位错交滑和增殖,抑制分解。同时也有strong一些声音/strong,认为可以通过促进 c+a 位错形核和滑移来提高镁合金的塑性。/pp  在此背景下,高塑性镁合金的设计思路变得明了:如果主流观点是正确的,便strong制造更多的 c+a /strong;否则,strong便放弃 c+a ,或稳固 c+a /strong。但更为本质的问题,是需要解释这些性质背后的机理,这便要选择合适的研究方法。br//pp  strong为什么选择原位电镜技术的研究方法?/strong——首先要了解传统研究方法的局限性:测试样本大都为块体、多晶材料(位错及孪晶会干扰对 c+a 位错的分析);传统表征方法无法的到位错在三维空间的形态,导致争议性结果;无法原位观测位错行为,导致争议性结果;目前主要依赖计算机模拟,但模拟的结果与势函数、初始条件和模拟方法密切相关,可能与实施有偏差等。而结合这些局限性与实际需求,最终选择了原位电镜纳米力学测试技术。/pp  strong实验设计要回答哪些问题?/strong——沿 c 轴压缩,到底没有塑性? c+a 位错能滑移吗?能贡献塑性吗? c+a 位错究竟在哪(个滑移面上)?(此部分工作主要由刘飞博士开展)/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 384px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/c548aa6e-8b1b-49f4-93ac-f8d4a5e32304.jpg" title="4.jpg" alt="4.jpg" width="450" height="384" border="0" vspace="0"//pp  原位电镜纳米力学测试发现,strong镁不是天生就脆/strong!镁有很大的沿 c 轴的塑性应变,位错应该功不可没。接着揭示了 c+a 位错的典型滑移行为,包括:半位错环长大、刃位错滑移(主流观点认为不可滑)、位错偶极子、位错反复滑移等。(如上图)同时三维重构研究发现, c+a 位错既可以在锥面1上滑移,也可以在锥面2上滑移,还可以发生交滑移。(如下图)/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 325px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/df3c1cf4-90e4-448f-ae26-d1ff4fb212fe.jpg" title="5.jpg" alt="5.jpg" width="450" height="325" border="0" vspace="0"//pp  span style="background-color: rgb(255, 0, 0) color: rgb(255, 255, 255) "strong小结/strong/span/pp  原位电镜技术在材料结构研究中,并不是遥不可及,可以为微观测试与宏观性能搭建桥梁,对许多科研工作带来启发。具体应用包括实时观测材料在受外界刺激下的响应(力、电、热、气氛及多场耦合)、揭示材料微观组织和缺陷演化与力学行为和腐蚀行为的内在联系、“破译”决定材料性能的关键“基因密码”等。/pp  strongspan style="background-color: rgb(255, 0, 0) color: rgb(255, 255, 255) "附:关于7月5日《Science》刊发文章/span/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 170px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/8dbe3bab-c34b-45d2-a233-4841e840e3c4.jpg" title="6.jpg" alt="6.jpg" width="600" height="170" border="0" vspace="0"//pp  当前主流观点认为,塑性差是镁的本征属性,原因是镁中的锥面位错(一种晶体缺陷)会自发地分解为不可滑移的结构,无法协调塑性变形。因此,提高塑性需要通过添加某些特定的元素来调节锥面位错的行为。但也有一些学者持不同观点,认为锥面位错是有效的塑性变形载体,只要能促进锥面位错的形核和滑移,镁的塑性就可以提高。上述争议直接影响到下一代高塑性镁合金的设计思路和技术路线,因而成为一个急需解决的科学难题。然而,由于锥面位错的几何形态和结构非常复杂,很难通过实验来全面地解析。此前的研究通常以计算机模拟为主,相关观点和推论均缺乏有力的实验证据。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 382px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/efd7c9cd-9c6b-4af6-b057-a855d3aece05.jpg" title="7.jpg" alt="7.jpg" width="450" height="382" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "图1 亚微米尺寸镁的大塑性变形 图2 实验观测到的塑性变形是由锥面位错滑移主导的 /span/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "图3 原位电镜捕捉到单根锥面位错的滑移 图4 三维图像重构帮助解析锥面位错的形态及其滑移面/span/pp  针对上述难题,西安交通大学单智伟教授团队采用原位电镜纳米力学测试技术来解决样品几何形变、微观结构演化以及力学曲线三者之间一一对应的难题 选取合适的加载方向来消除其它位错的干扰 采用梯度样品设计来解决捕捉和表征单根位错难的问题 运用三维图像重构技术来解决位错滑移面不易确定的难题 并通过对比力学曲线的方式澄清了电子束影响的问题。得益于这些有针对性的实验设计,研究团队以令人信服的结果,证明了最起码对亚微米尺度的纯镁而言,各种类型的锥面位错(刃、螺、混合型)不仅可以滑移,而且可以导致非常大的塑性变形。与块体材料相比,微纳米样品呈现出更高的屈服强度和流变应力。因此,研究团队推测高应力促进了锥面位错的形核和滑移,进而提高了测试样品的塑性。通过进一步深入分析,不仅确定了位错的滑移面,而且还清晰地观察到锥面位错的交滑移、位错偶极子的形成以及位错往复运动等此前尚未报道过的重要现象。/pp  该研究为完善镁的塑性变形理论提供了重要的实验数据,并为高塑性镁合金的开发带来新的启发。/pp  该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金委、111计划2.0、中国博士后科学基金、陕西省重点产业创新链、西安交大青年拔尖人才计划和基本科研业务费等项目的资助。(strong论文链接/strong:a href="https://science.sciencemag.org/content/365/6448/73" target="_blank" style="color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline "span style="color: rgb(0, 176, 240) "https://science.sciencemag.org/content/365/6448/73/span/a)。/pp  近年来,单智伟研究团队依托西安交通大学材料学院、金属材料强度国家重点实验室、西安交通大学微纳中心和陕西省镁基新材料工程研究中心,开展了一系列富有成效的基础研究、技术攻关和成果转化。2014年,发现了镁中不同于位错和孪晶的室温变形新机制,成果发表于《自然· 通讯》,并荣获美国TMS学会镁分会年度最佳基础研究论文奖 系统研究了镁合金中析出相形貌对孪晶行为的影响,并进而发展了一种判断镁合金强塑性的简单判据,成果发表于《材料科学技术》(封面推荐,2018) 发现通过活化二氧化碳,可以在室温下将镁表面的氧化层或腐蚀产物转变成一种致密的保护膜层,不仅可显著提升镁及其合金的抗腐蚀性和强韧性,而且大幅提高镁的抗氧化能力,从而发明了一种绿色、低成本镁合金涂层新技术,成果发表于《自然· 通讯》(2018),并获得国家发明专利授权 针对原镁冶炼工艺落后、自动化程度低和环境污染严重的现状,提出并验证了原本需要在真空条件下进行的原镁冶炼可以在常压进行,并与华西能源公司联合攻关,开展了原镁常压生产的工业化装置的开发。针对原镁杂质元素种类多、含量高、波动大的痼疾,从原子机理出发,开发出全新的工艺流程,可在不显著增加成本的情况下,从料球直接生产出99.99%以上纯度的高纯镁,革新了此前领域内普遍认为皮江法(硅热还原法)不能直接生产高纯原镁的认知。上述成果的推广和应用,有望从整体上提升镁基产品质量和性能。/ppbr//p
  • 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。
  • 兼顾超强韧性和延展性 首款3D打印纳米结构高熵合金问世
    美国马萨诸塞大学阿默斯特分校和佐治亚理工大学科学家在最新一期《自然》杂志在线版发表论文称,他们采用3D打印方法,制作出一种双相纳米结构高熵合金(HEA),其强度和延展性优于现有其他先进的3D打印材料,有望催生可用于航空航天、医学、能源和运输等领域的高性能部件。通过先进3D打印制造的高熵合金在多个尺度上具有层次结构,表现出更高强度和良好的延展性。图片来源:佐治亚理工学院官网过去15年,HEA越来越受欢迎。HEA是由5种或5种以上等量或大约等量的金属制成的合金,具有许多理想的性质,因此在材料科学及工程领域备受重视。3D打印技术目前已用于材料开发领域,基于激光的3D打印可以产生大的温度梯度和高冷却速率,而传统方法很难做到这一点。此次,研究人员将HEA与先进的3D打印技术——激光粉末床熔融结合,开发出具有前所未有性能的新材料。由于该工艺使材料熔化和凝固速度非常快,所得到材料的微观结构与传统方法制造出的材料大相径庭。新材料的微观结构看起来像一种网状结构,由名为面心立方(FCC)和体心立方(BCC)的纳米层状结构交替组成,这些层被嵌入微尺度共晶团中,分级纳米结构HEA使两相能够协同变形。研究人员表示,这种不寻常微观结构的原子重排使其拥有超高强度和更高的延展性,与传统金属铸件相比,新材料的强度提升了3倍,延展性不减反增。使HEA拥有更强韧性和更好延展性有助于研制出机械效率高且节能的轻质结构。研究团队还开发出了双相晶体塑性计算模型,以了解FCC和BCC纳米片层所起的作用,以及它们如何协同工作以增加材料的强度和延展性。结果显示,BCC纳米片层具有极坚固的特性,这对于实现合金卓越的强度—延展性协同作用至关重要。未来,科学家们有望利用3D打印技术和HEA研制出可广泛应用于生物医学、航空航天等领域的高性能部件。
  • 合金分析仪助力钛铝合金材料技术升级,手机变弯将不成问题
    据报道,韩国浦项大学最新研发了一种强度极高的钛铝合金材料,可以近乎完美地解决手机边框强度问题,再也不用担心手机变弯了。 至于钛铝合金的成本,据悉,这种材料是由钢、锰、铝、镍、钛等多种金属组成的合金,成本比传统的钛合金低了90%,智能手机完全能承受这一成本。 三星有望首先用上这种新材料,此外,这种材料还能用在汽车、飞机等领域。未来合金分析仪又将成为手机是否能够弯曲的检测大使。
  • ACS Nano成果速递:光致发光、拉曼、近场光学同步测量技术揭示二维合金材料新特性
    近期,乔治亚大学研究人员成功使用一种新型组合显微镜对二维材料进行了深入分析,该显微镜能够利用纳米的发光,弹性和非弹性光散射测试二维材料,即实现nano-PL、nano-Raman、s-SNOM的同步测量,并将观测的尺度提升到纳米量。乔治亚大学Yohannes Abate教授与研究生讨论neaspec设备[1] 单层异质结构的应用潜力直接受到材料内在和外在的缺陷影响。乔治亚大学的研究人员在Abate教授的带领下,利用neaSNOM散射式近场光学显微镜,研究了二维(2D)单层合金光致氧化过程中纳米尺度下的奇异界面现象。他们发现界面张力可以通过建立稳定的局部势阱来集中本征激子,从而实现高的热稳定性和光降解稳定性。该实验结果由neaspec公司特的nano-PL / Raman和s-SNOM同步测量技术所采集,并已发表在ACS NANO中[2]。在实验中,作者合成了由单层面内MoS2-WS2异质结构制成的2D纳米晶体,这些晶体在富Mo的内部区域和富W的外部区域间,显示出了较强的纳米合金界面。在针增强照明刺激下( 100天),他们进一步观察到,光降解过程中界面的激子稳定性、局域性和不均匀性。得益于高度敏感的s-SNOM成像技术,作者探测到富W的外部区域的反射率出现急剧下降。该反射率始于晶体边缘,并随时间向内传播。在同一样品区域获得的高光谱纳米光致发光(nano-PL)图像显示,W氧化相关的激子的猝灭会遵循与s-SNOM相同的模式(在边缘开始并向内传播)。令人惊叹的是,合金界面的内部区域表现出了强大的抗氧化能力。即使在光降解100天后,它仍具有很强的s-SNOM信噪比和未淬灭的nano-PL信号。为了进一步研究结构变化,作者使用nano-PL进行了增强拉曼高光谱纳米成像测量,并在同一扫描区域的每个像素处获取了空间和光谱信息。实验结果表明,在整个晶体的光降解过程中,WS2拉曼峰逐渐消失,而在内部区域中的MoS2仍然存在。该结果表明在相同的环境条件、同一显微镜下测量相同的晶体,由于热诱导的合金和基底晶格常数的不匹配,导致光氧化与局部应变存在一定的关联。而合金界面可防止该应变传播到内部区域,从而防止其降解。 neaSNOM显微镜特的双光束设计,实现了3种不同测量技术在同一样品点的同步测量。该设计允许在单个显微镜中集成nano-PL / Raman和s-SNOM技术,并保持测量的灵敏度。通过 大程度优化s-SNOM信号,这种组合还可以实现非常快速的光束对准,从而获得 佳的PL和Raman信号。 在neaSNOM设备上,集成不同的纳米光学技术进行的相关分析,为深入探索2D合金奠定了基础,也使得neaSNOM成为了一个电子和发光性质测量的优 秀平台。 参考文献:[1]. Imaging technique provides link to innovative products, Science & Technology, February 4, 2021by Alan Flurry[2]. Photodegradation Protection in 2D In-Plane Heterostructures Revealed by Hyperspectral Nanoimaging: The Role of Nanointerface 2D Alloys. ACS Nano 2021, 15, 2, 2447–2457
  • 《钢铁及合金 硅含量的测定 重量法》等353项国家标准即将实施!
    关于批准发布《钢铁及合金 硅含量的测定 重量法》等353项国家标准和4项国家标准修改单的公告国家市场监督管理总局(国家标准化管理委员会)批准《钢铁及合金 硅含量的测定 重量法》等353项国家标准和4项国家标准修改单,现予以公告。国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会2024-04-25序列国家标准编号国 家 标 准 名 称代替标准号实施日期1GB/T 223.60—2024钢铁及合金 硅含量的测定 重量法GB/T 223.60—19972024-11-012GB/T 754—2024发电用汽轮机参数系列GB/T 754—20072024-11-013GB/T 1361—2024铁矿石分析方法总则及一般规定GB/T 1361—20082024-11-014GB/T 1503—2024铸钢轧辊GB/T 1503—20082024-11-015GB/T 3428—2024架空导线用镀锌钢线GB/T 3428—20122024-11-016GB/T 3594—2024渔船用电子设备电源技术要求GB/T 3594—20072024-11-017GB/T 3648—2024钨铁GB/T 3648—20132024-11-018GB/T 3880.2—2024一般工业用铝及铝合金板、带材 第2部分:力学性能GB/T 3880.2—20122024-11-019GB/T 3880.3—2024一般工业用铝及铝合金板、带材 第3部分:尺寸偏差GB/T 3880.3—20122024-11-0110GB/T 4074.1—2024绕组线试验方法 第1部分:一般规定GB/T 4074.1—20082024-11-0111GB/T 4074.2—2024绕组线试验方法 第2部分:尺寸测量GB/T 4074.2—20082024-11-0112GB/T 4074.3—2024绕组线试验方法 第3部分:机械性能GB/T 4074.3—20082024-11-0113GB/T 4074.4—2024绕组线试验方法 第4部分:化学性能GB/T 4074.4—20082024-11-0114GB/T 4074.5—2024绕组线试验方法 第5部分:电性能GB/T 4074.5—20082024-11-0115GB/T 4074.6—2024绕组线试验方法 第6部分:热性能GB/T 4074.6—20082024-11-0116GB/T 4103.18—2024铅及铅合金化学分析方法 第18部分:银、铜、铋、砷、锑、锡、锌、铁、镉、镍、镁、铝、钙、硒和碲含量的测定 电感耦合等离子体质谱法2024-11-0117GB/T 4137—2024稀土硅铁合金GB/T 4137—20152024-11-0118GB/T 4138—2024稀土镁硅铁合金GB/T 4138—20152024-11-0119GB/T 4330—2024农用挂车GB/T 4330—20032024-11-0120GB/T 4331—2024农用挂车 试验方法GB/T 4331—20032024-11-0121GB/T 4701.12—2024钛铁 钛含量的测定 二安替吡啉甲烷分光光度法2024-11-0122GB/T 4701.13—2024钛铁 硅、锰、磷、铬、铝、镁、铜、钒、镍含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法2024-11-0123GB/T 4797.3—2024环境条件分类 自然环境条件 第3部分:生物GB/T 4797.3—20142024-11-0124GB/T 5121.8—2024铜及铜合金化学分析方法 第8部分:氧、氮、氢含量的测定GB/T 5121.8—20082024-11-0125GB/T 5324—2024棉与涤纶混纺本色纱线GB/T 5324—20092024-11-0126GB/T 5484—2024石膏化学分析方法GB/T 5484—20122024-11-0127GB/T 5683—2024铬铁GB/T 5683—20082024-11-0128GB/T 5762—2024建材用石灰石、生石灰和熟石灰化学分析方法GB/T 5762—20122024-11-0129GB/T 6730.73—2024铁矿石 全铁含量的测定 EDTA光度滴定法GB/T 6730.73—20162024-11-0130GB/T 8122—2024内径指示表GB/T 8122—20042024-11-0131GB/T 8177—2024两点内径千分尺GB/T 8177—20042024-11-0132GB/T 8492—2024一般用途耐热钢及合金铸件GB/T 8492—20142024-04-2533GB/T 9058—2024奇数沟千分尺GB/T 9058—20042024-11-0134GB/T 9442—2024铸造用硅砂GB/T 9442—20102024-04-2535GB/T 10395.28—2024农业机械 安全 第28部分:移动式谷物螺旋输送机2024-11-0136GB/T 10932—2024螺纹千分尺GB/T 10932—20042024-11-0137GB/T 11066.12—2024金化学分析方法 第12 部分: 银、铜、铁、铅、铋、锑、镁、镍、锰、钯、铬、铂、铑、钛、锌、砷、锡、硅、钴、钙、钾、锂、钠、碲、钒、锆、镉、钼、铼、铝含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法2024-11-0138GB/T 11091—2024电缆用铜带箔材GB/T 11091—20142024-11-0139GB/T 11420—2024搪瓷制品和瓷釉 光泽度测试方法GB/T 11420—19892024-11-0140GB/T 12690.12—2024稀土金属及其氧化物中非稀土杂质 化学分析方法 第12部分:钍、铀量的测定 电感耦合等离子体质谱法GB/T 12690.12—20032024-11-0141GB/T 12705.2—2024纺织品 防钻绒性试验方法 第2部分:转箱法GB/T 12705.2—20092024-11-0142GB/T 12916—2024船用金属螺旋桨技术条件GB/T 12916—20102024-08-0143GB/T 12959—2024水泥水化热测定方法GB/T 12959—20082024-11-0144GB/T 13077—2024铝合金无缝气瓶定期检验与评定GB/T 13077—20042024-11-0145GB/T 13210—2024柑橘罐头质量通则GB/T 13210—20142024-11-0146GB/T 13539.6—2024低压熔断器 第6部分:太阳能光伏系统保护用熔断体的补充要求GB/T 13539.6—20132024-11-0147GB/T 13539.7—2024低压熔断器 第7部分:电池和电池系统保护用熔断体的补充要求2024-11-0148GB/T 13748.20—2024镁及镁合金化学分析方法 第20部分:元素含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法GB/T 13748.20—2009GB/T 13748.5—20052024-11-0149GB/T 13818—2024压铸锌合金GB/T 13818—20092024-04-2550GB/T 13929—2024水环真空泵和水环压缩机 试验方法GB/T 13929—20102024-08-0151GB/T 13930—2024水环真空泵和水环压缩机 气量测定方法GB/T 13930—20102024-08-0152GB/T 14048.11—2024低压开关设备和控制设备 第6-1部分:多功能电器 转换开关电器GB/T 14048.11—20162024-11-0153GB/T 14207—2024夹层结构或芯子吸水性试验方法GB/T 14207—20082024-11-0154GB/T 14264—2024半导体材料术语GB/T 14264—20092024-11-0155GB/T 14408—2024一般工程与结构用低合金钢铸件GB/T 14408—20142024-04-2556GB/T 14949.7—2024锰矿石 钠和钾含量的测定 火焰原子吸收光谱法GB/T 14949.7—19942024-11-0157GB/T 15115—2024压铸铝合金GB/T 15115—20092024-04-2558GB/T 15148—2024电力负荷管理系统技术规范GB/T 15148—20082024-11-0159GB/T 15579.1—2024弧焊设备 第1部分:焊接电源GB/T 15579.1—20132024-11-0160GB/T 16477.1—2024稀土硅铁合金及镁硅铁合金化学分析方法 第1部分:稀土总量、十五个稀土元素含量的测定GB/T 16477.1—20102024-04-2561GB/T 16659—2024煤中汞的测定方法GB/T 16659—20082024-11-0162GB/T 17215.301—2024电测量设备(交流) 特殊要求 第1部分:多功能电能表GB/T 17215.301—20072024-11-0163GB/T 17215.302—2024电测量设备(交流) 特殊要求 第2部分:静止式谐波有功电能表GB/T 17215.302—20132024-11-0164GB/T 17241.1—2024铸铁管法兰 第1部分:PN系列GB/T 17241.1—1998[部]GB/T 17241.2—1998[部]GB/T 17241.3—1998[部]GB/T 17241.4—1998[部]GB/T 17241.5—1998[部]GB/T 17241.6—2008[部]GB/T 17241.7—1998[部]GB/T 17241.1—1998[代完]GB/T 17241.2—1998[代完]GB/T 17241.3—1998[代完]GB/T 17241.4—1998[代完]GB/T 17241.5—1998[代完]GB/T 17241.6—2008[代完]GB/T 17241.7—1998[代完]2024-11-0165GB/T 17241.2—2024铸铁管法兰 第2部分:Class系列GB/T 17241.1—1998[部]GB/T 17241.2—1998[部]GB/T 17241.3—1998[部]GB/T 17241.4—1998[部]GB/T 17241.5—1998[部]GB/T 17241.6—2008[部]GB/T 17241.7—1998[部]GB/T 17241.1—1998[代完]GB/T 17241.2—1998[代完]GB/T 17241.3—1998[代完]GB/T 17241.4—1998[代完]GB/T 17241.5—1998[代完]GB/T 17241.6—2008[代完]GB/T 17241.7—1998[代完]2024-11-0166GB/T 17259—2024机动车用液化石油气钢瓶GB/T 17259—20092024-11-0167GB/T 17737.10—2024同轴通信电缆 第10部分:含氟聚合物绝缘半硬电缆分规范GB/T 17737.2—20002024-11-0168GB/T 17737.11—2024同轴通信电缆 第11部分:聚乙烯绝缘半硬电缆分规范2024-11-0169GB/T 17737.119—2024同轴通信电缆 第1-119部分:电气试验方法 同轴电缆及电缆组件的射频功率2024-11-0170GB/T 17737.9—2024同轴通信电缆 第9部分:柔软射频同轴电缆分规范2024-11-0171GB/T 17937—2024电工用铝包钢线GB/T 17937—20092024-11-0172GB/T 18153—2024机械安全 用于确定可接触热表面温度限值的安全数据GB/T 18153—20002024-04-2573GB/T 18222.2—2024小艇 用操纵速度确定最大推进额定功率 第2部分:艇体长度在8m~24m之间的艇2025-05-0174GB/T 18336.1—2024网络安全技术 信息技术安全评估准则 第1部分:简介和一般模型GB/T 18336.1—20152024-11-0175GB/T 18336.2—2024网络安全技术 信息技术安全评估准则 第2部分:安全功能组件GB/T 18336.2—20152024-11-0176GB/T 18336.3—2024网络安全技术 信息技术安全评估准则 第3部分:安全保障组件GB/T 18336.3—2015[部]2024-11-0177GB/T 18336.4—2024网络安全技术 信息技术安全评估准则 第4部分:评估方法和活动的规范框架GB/T 18336.3—2015[部]2024-11-0178GB/T 18336.5—2024网络安全技术 信息技术安全评估准则 第5部分:预定义的安全要求包GB/T 18336.3—2015[部]GB/T 18336.3—2015[代完]2024-11-0179GB/T 18891—2024三相交流系统相位差的钟时序数标识GB/T 18891—20092024-11-0180GB/T 18910.11—2024液晶显示器件 第1-1部分:总规范GB/T 18910.1—20122024-08-0181GB/T 18910.12—2024液晶显示器件 第1-2部分:术语和符号GB/T 18910.11—20122024-08-0182GB/T 18910.21—2024液晶显示器件 第2-1部分:无源矩阵单色液晶显示模块 空白详细规范GB/T 18910.21—20072024-04-2583GB/T 18910.2—2024液晶显示器件 第2部分:液晶显示模块 分规范GB/T 18910.2—20032024-04-2584GB/T 18910.22—2024液晶显示器件 第2-2部分:彩色矩阵液晶显示模块 空白详细规范GB/T 18910.22—20082024-04-2585GB/T 18910.3—2024液晶显示器件 第3部分:液晶显示屏 分规范GB/T 18910.3—20082024-08-0186GB/T 18910.63—2024液晶显示器件 第6-3部分:液晶显示模块测试方法 有源矩阵液晶显示模块运动伪像2024-08-0187GB/T 19318—2024小艇 远程液压操舵系统GB/T 19318—20032025-05-0188GB/T 19533—2024汽车用压缩天然气钢瓶定期检验与评定GB/T 19533—20042024-11-0189GB/T 19544—2024脊柱矫形器的分类及通用技术条件GB/T 19544—20042024-08-0190GB/T 19960—2024风能发电系统 风力发电机组通用技术条件和试验方法GB/T 19960.1—2005,GB/T 19960.2—20052024-11-0191GB/T 20183.1—2024植物保护机械 喷雾设备 第1部分:喷雾机喷头试验方法GB/T 20183.1—20062024-11-0192GB/T 20183.2—2024植物保护机械 喷雾设备 第2部分:评价液力喷雾机水平横向分布的试验方法GB/T 20183.2—20062024-11-0193GB/T 20183.3—2024植物保护机械 喷雾设备 第3部分:评价单位面积施药液量调节系统性能的试验方法GB/T 20183.3—20062024-11-0194GB/T 20340.1—2024农用挂车和被牵引设备 牵引杆千斤顶 第1部分:设计安全、试验方法和验收条件GB/T 20340—2006[部]2024-11-0195GB/T 20340.2—2024农用挂车和被牵引设备 牵引杆千斤顶 第2部分:应用安全、试验方法和验收条件GB/T 20340—2006[部]GB/T 20340—2006[代完]2024-11-0196GB/T 20790—2024半喂入联合收割机 技术条件GB/T 20790—20062024-11-0197GB/T 20871.12—2024有机发光二极管显示器件 第1-2部分:术语与文字符号GB/T 20871.2—20072024-08-0198GB/T 20871.61—2024有机发光二极管显示器件 第6-1部分:光学和光电参数测试方法GB/T 20871.61—20132024-08-0199GB/T 21832.3—2024奥氏体-铁素体型双相不锈钢焊接钢管 第3部分:油气输送用管2024-11-01100GB/T 21833.3—2024奥氏体-铁素体型双相不锈钢无缝钢管 第3部分:油气输送用管2024-11-01101GB/T 21836—2024四氧化三锰GB/T 21836—20082024-11-01102GB/T 21956.1—2024农林拖拉机 窄轮距轮式拖拉机翻滚防护装置 第1部分:前置式GB/T 21956.1—2015GB/T 21956.2—20152024-11-01103GB/T 21956.2—2024农林拖拉机 窄轮距轮式拖拉机翻滚防护装置 第2部分:后置式GB/T 21956.3—2015,GB/T 21956.4—20092024-11-01104GB/T 23561.11—2024煤和岩石物理力学性质测定方法 第11部分:煤和岩石抗剪强度测定方法GB/T 23561.11—20102024-08-01105GB/T 23561.1—2024煤和岩石物理力学性质测定方法 第1部分:采样一般规定GB/T 23561.1—20092024-08-01106GB/T 24675.1—2024保护性耕作机械 第1部分:浅松机GB/T 24675.1—20092024-11-01107GB/T 24675.2—2024保护性耕作机械 第2部分:深松机GB/T 24675.2—20092024-11-01108GB/T 25049—2024镍铁GB/T 25049—20102024-11-01109GB/T 25390—2024风能发电系统 风力发电机组球墨铸铁件GB/T 25390—20102024-11-01110GB/T 25392—2024农业工程 电气和电子设备 耐环境试验GB/T 25392—20102024-11-01111GB/T 25632—2024增材制造机床软件数据接口格式GB/T 25632—20102024-11-01112GB/T 26027—2024高损伤容限铝合金型材GB/T 26027—20102024-11-01113GB/T 26080—2024塔机用冷弯矩形管GB/T 26080—20102024-11-01114GB/T 26114—2024液体过滤用过滤器 通用技术规范GB/T 26114—20102024-11-01115GB/T 26527—2024有机硅消泡剂GB/T 26527—20112024-11-01116GB/T 26600—2024显微镜 光学显微术用浸液GB/T 26600—20112024-11-01117GB/T 27692—2024高炉用铁球团矿GB/T 27692—20112024-11-01118GB/T 2820.9—2024往复式内燃机驱动的交流发电机组 第9部分:机械振动的测量和评价GB/T 2820.9—20022024-11-01119GB/T 28629—2024水泥熟料中游离二氧化硅化学分析方法GB/T 28629—20122024-11-01120GB/T 28780—2024机械安全 机器用整体照明系统GB/T 28780—20122024-11-01121GB/T 28884—2024大容积气瓶用无缝钢管GB/T 28884—20122024-11-01122GB/T 2900.17—2024电工术语 量度继电器和保护设备GB/T 2900.17—20092024-04-25123GB/T 2910.11—2024纺织品 定量化学分析 第11部分:某些纤维素纤维与某些其他纤维的混合物(硫酸法)GB/T 2910.11—20092026-05-01124GB/T 29284—2024聚乳酸GB/T 29284—20122024-11-01125GB/T 29324—2024架空导线用碳纤维增强复合材料芯GB/T 29324—20122024-11-01126GB/T 29335—2024食品容器用爪式旋开盖质量通则GB/T 29335—20122024-11-01127GB/T 29603—2024食品容器用镀锡或镀铬薄钢板全开式易开盖质量通则GB/T 29603—20132024-11-01128GB/T 30117.1—2024非相干光产品的光生物安全 第1部分:通用要求2024-11-01129GB/T 30177.2—2024过滤机性能测试方法 第2部分:真空过滤机2024-11-01130GB/T 30270—2024网络安全技术 信息技术安全评估方法GB/T 30270—20132024-11-01131GB/T 31211.1—2024无损检测 超声导波检测 第1部分:总则GB/T 31211—20142024-04-25132GB/T 31211.2—2024无损检测 超声导波检测 第2部分:磁致伸缩法GB/T 28704—20122024-04-25133GB/T 31268—2024限制商品过度包装 通则GB/T 31268—20142024-11-01134GB/T 32270—2024压力管道规范 动力管道GB/T 32270—20152024-04-25135GB/T 32285—2024热轧H型钢桩GB/T 32285—20152024-11-01136GB/T 32590.1—2024轨道交通 市域铁路和城轨交通运输管理和指令/控制系统 第1部分:系统原理和基本概念GB/T 32590.1—20162024-11-01137GB/T 32590.2—2024轨道交通 市域铁路和城轨交通运输管理和指令/控制系统 第2部分:功能需求规范2024-11-01138GB/T 32590.3—2024轨道交通 市域铁路和城轨交通运输管理和指令/控制系统 第3部分:系统需求规范2024-11-01139GB/T 33352—2024电子电气产品中限用物质筛选应用通则 X射线荧光光谱法GB/T 33352—20162024-08-01140GB/T 33423—2024沿海及海上风电机组腐蚀控制技术规范GB/T 33423—20162024-11-01141GB/T 33488.5—2024化工用塑料焊接制承压设备检验方法 第5部分:衍射时差法超声检测2024-11-01142GB/T 33563—2024网络安全技术 无线局域网客户端安全技术要求GB/T 33563—20172024-11-01143GB/T 33565—2024网络安全技术 无线局域网接入系统安全技术要求GB/T 33565—20172024-11-01144GB/T 34549—2024卫生洁具 智能坐便器GB/T 34549—20172024-11-01145GB/T 34924—2024低压电气设备安全风险评估和风险降低指南GB/T 34924—20172024-11-01146GB/T 36450.3—2024信息技术 存储管理 第3部分:通用轮廓2024-11-01147GB/T 37820.1—2024船舶与海上技术 船舶安全标志、防火控制图标志、安全提示和安全标记的设计、位置和使用 第1部分:设计原则GB/T 37820.—20192024-08-01148GB/T 38001.51—2024柔性显示器件 第5-1部分:光学性能测试方法2024-08-01149GB/T 38001.52—2024柔性显示器件 第5-2部分:非便携式曲面显示器件光学性能测试方法2024-08-01150GB/T 38001.53—2024柔性显示器件 第5-3部分:目视评价方法2024-08-01151GB/T 38216.5—2024钢渣 氧化锰含量的测定 火焰原子吸收光谱法2024-11-01152GB/T 40096.6—2024就地化继电保护装置技术规范 第6部分:母线保护2024-11-01153GB/T 40096.7—2024就地化继电保护装置技术规范 第7部分:变压器保护2024-11-01154GB/T 40344.3—2024真空技术 真空泵性能测量标准方法 第3部分:机械增压泵的特定参数2024-04-25155GB/T 40565.1—2024液压传动连接 快换接头 第1部分:通用型2024-11-01156GB/T 42126.5—2024基于蜂窝网络的工业无线通信规范 第5部分:应用要求2024-11-01157GB/T 42151.4—2024电力自动化通信网络和系统 第4部分:系统和项目管理2024-11-01158GB/T 42513.6—2024镍合金化学分析方法 第6部分:钼含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法2024-11-01159GB/T 42513.7—2024镍合金化学分析方法 第7部分:钴、铬、铜、铁和锰含量的测定 火焰原子吸收光谱法2024-11-01160GB/T 43130.2—2024液化天然气装置和设备 浮式液化天然气装置的设计 第2部分:浮式储存和再气化装置的特殊要求2024-08-01161GB/T 43259.556—2024能量管理系统应用程序接口(EMS-API)第556部分:基于CIM图形交换格式(CIM/G)2024-11-01162GB/T 43590.504—2024激光显示器件 第5-4部分:彩色散斑的光学测试方法2024-08-01163GB/T 43694—2024网络安全技术 证书应用综合服务接口规范2024-11-01164GB/T 43696—2024网络安全技术 零信任参考体系架构2024-11-01165GB/T 43698—2024网络安全技术 软件供应链安全要求2024-11-01166GB/T 43739—2024数据安全技术 应用商店的移动互联网应用程序(App)个人信息处理规范性审核与管理指南2024-11-01167GB/T 43741—2024网络安全技术 网络安全众测服务要求2024-11-01168GB/T 43746.1—2024钻孔和基础施工设备安全要求 第1部分:通用要求2024-11-01169GB/T 43746.2—2024钻孔和基础施工设备安全要求 第2部分:建筑施工用移动式钻机2024-11-01170GB/T 43746.3—2024钻孔和基础施工设备安全要求 第3部分:桩和其他基础施工设备2024-11-01171GB/T 43779—2024网络安全技术 基于密码令牌的主叫用户可信身份鉴别技术规范2024-11-01172GB/T 43843—2024网络协同制造平台数据服务要求2024-11-01173GB/T 43844—2024IPv6地址分配和编码规则 接口标识符2024-11-01174GB/T 43845—2024基于扫描氮-空位探针的微弱静磁场成像测量方法2024-11-01175GB/T 43846.1—2024显微镜 显微镜物镜的命名 第1部分:像场平面度/平场2024-11-01176GB/T 43846.2—2024显微镜 显微镜物镜的命名 第2部分:色差校正2024-11-01177GB/T 43846.3—2024显微镜 显微镜物镜的命名 第3部分:光谱透射率2024-11-01178GB/T 43847—2024光学和光子学 光谱波段2024-11-01179GB/T 43848—2024网络安全技术 软件产品开源代码安全评价方法2024-11-01180GB/T 43849—2024水下机器人整机及零部件基本环境试验方法 水静压力试验方法2024-04-25181GB/T 43850—2024面向装备制造业的研发设计资源分类及编码2024-11-01182GB/T 43851—2024制造物流系统互联互通通用要求2024-11-01183GB/T 43853—2024激光修复层高温摩擦磨损性能试验 球-盘法2024-04-25184GB/T 43855—2024衣物洗涤质量要求2024-04-25185GB/T 43856—2024印刷技术 印刷工作流程的颜色一致性2024-04-25186GB/T 43857—2024教学设施安全和管理要求2024-08-01187GB/T 43858—2024陆地生态系统生物长期监测规范2024-04-25188GB/T 43859—2024水分活度仪性能测定方法2024-04-25189GB/T 43860.1210—2024触摸和交互显示 第12-10部分:触摸显示测试方法 触摸和电性能2024-04-25190GB/T 43860.1220—2024触摸和交互显示 第12-20 部分:触摸显示测试方法 多点触摸性能2024-04-25191GB/T 43860.12—2024触摸和交互显示 第1-2部分:术语和文字符号2024-04-25192GB/T 43861—2024微波等离子体原子发射光谱方法通则2024-04-25193GB/T 43862—2024智能电视交互应用接口技术要求2024-11-01194GB/T 43863—2024大规模集成电路(LSI) 封装 印制电路板共通设计结构2024-08-01195GB/T 43864.12—2024显示光源组件 第1-2部分:术语和文字符号2024-08-01196GB/T 43865—2024直接进样测汞分析方法通则2024-04-25197GB/T 43866—2024企业能源计量器具配备率检查方法2024-11-01198GB/T 43867—2024电气运输设备 术语和分类2024-11-01199GB/T 43868—2024电化学储能电站启动验收规程2024-11-01200GB/T 43869—2024船舶交通管理系统监视雷达通用技术要求2024-11-01201GB/T 43870.1—2024磁性材料居里温度的测量方法 第1部分:永磁材料2024-11-01202GB/T 43870.2—2024磁性材料居里温度的测量方法 第2部分:软磁材料2024-11-01203GB/T 43872—2024水泥氯离子固化率检测方法2024-11-01204GB/T 43873—2024超薄玻璃退火上下限温度试验方法2024-11-01205GB/T 43874—2024玻璃材料及制品压缩性能试验方法2024-11-01206GB/T 43875—2024水泥原材料中总铬的测定方法2024-11-01207GB/T 43876—2024水泥净浆黏度测定方法2024-11-01208GB/T 43877—2024铁矿石 同化性能测定方法2024-11-01209GB/T 43878—2024旋挖钻机截齿2024-11-01210GB/T 43881—2024低膨胀玻璃线热膨胀系数试验方法 激光干涉法2024-11-01211GB/T 43882—2024净味沥青混凝土2024-11-01212GB/T 43883—2024微束分析 分析电子显微术 金属中纳米颗粒数密度的测定方法2024-11-01213GB/T 43884—2024金属覆盖层 钢铁制件的锌扩散层-渗锌 技术要求2024-11-01214GB/T 43885—2024碳化硅外延片2024-11-01215GB/T 43886—2024影像材料 已加工彩色照片 热稳定性测量方法2024-11-01216GB/T 43887—2024核级柔性石墨板材2024-11-01217GB/T 43888—2024钢轨超声检测方法2024-11-01218GB/T 43889—2024微束分析 电子探针显微分析仪(EPMA)质量保证程序实施导则2024-11-01219GB/T 43891—2024非金属化工设备 不透性石墨换热器传热系数和流阻性能测试方法2024-11-01220GB/T 43892—2024石英玻璃光谱透射比试验方法2024-11-01221GB/T 43893—2024装配式钢结构建筑用热轧型钢2024-11-01222GB/T 43894.1—2024半导体晶片近边缘几何形态评价 第1部分:高度径向二阶导数法(ZDD)2024-11-01223GB/T 43895—2024增材制造 材料 模具钢粉2024-11-01224GB/T 43896—2024金属材料 超高周疲劳 超声疲劳试验方法2024-11-01225GB/T 43897—2024铸造高温合金 母合金 单晶2024-11-01226GB/T 43898—2024工程机械液压缸用精密无缝钢管2024-11-01227GB/T 43899—2024生铁 多元素含量的测定 火花放电原子发射光谱法(常规法)2024-11-01228GB/T 43900—2024钢产品无损检测 轴类构件扭转残余应力分布状态超声检测方法2024-11-01229GB/T 43901—2024镍铁 砷、锡、锑、铅和铋含量 电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)2024-11-01230GB/T 43902—2024绿色制造 制造企业绿色供应链管理 实施指南2024-08-01231GB/T 43903—2024绿色制造 制造企业绿色供应链管理 信息追溯及披露要求2024-08-01232GB/T 43904—2024风能发电系统 风力发电机组运行评价指标体系2024-11-01233GB/T 43905.1—2024焊接及相关工艺中烟尘和气体取样的实验室方法 第1部分:电弧焊中烟尘排放速率的测定和分析用烟尘的收集2024-11-01234GB/T 43905.2—2024焊接及相关工艺中烟尘和气体取样的实验室方法 第2部分:电弧焊、切割及气刨中一氧化碳、二氧化碳、一氧化氮、二氧化氮排放速率的测定2024-11-01235GB/T 43905.3—2024焊接及相关工艺中烟尘和气体取样的实验室方法 第3部分:电弧焊中臭氧排放速率的测定2024-11-01236GB/T 43905.4—2024焊接及相关工艺中烟尘和气体取样的实验室方法 第4部分:焊接材料焊接烟尘排放限值2024-11-01237GB/T 43905.5—2024焊接及相关工艺中烟尘和气体取样的实验室方法 第5部分:基于热解-气相色谱-质谱法的焊接或切割中有机材料热降解物的识别2024-11-01238GB/T 43905.6—2024焊接及相关工艺中烟尘和气体取样的实验室方法 第6部分:电阻点焊中烟尘和气体的定量化测定2024-11-01239GB/T 43906—2024金属材料硬钎焊质量要求2024-11-01240GB/T 43907.1—2024农林拖拉机和机械 拖拉机与机具间的摄像头接口 第1部分:模拟摄像头接口2024-11-01241GB/T 43908—2024水肥一体化设备2024-11-01242GB/T 43909—2024叉车属具 安全要求2024-11-01243GB/T 43910—2024物流仓储设备 术语2024-11-01244GB/T 43911—2024锅炉热工性能试验不确定度的评定方法2024-11-01245GB/T 43912—2024铸造机械 再制造 通用技术规范2024-11-01246GB/T 43913—2024钢制异径短节2024-11-01247GB/T 43914—2024绿色制造 评价指标2024-08-01248GB/T 43915—2024纳米几何量标准样板测试方法2024-11-01249GB/T 43916—2024真空技术 真空计 电容薄膜真空计的规范、校准和测量不确定度2024-04-25250GB/T 43917.1—2024焊接烟尘捕集和分离设备 第1部分:一般要求2024-11-01251GB/T 43917.2—2024焊接烟尘捕集和分离设备 第2部分:分离效率的测试和标记要求2024-11-01252GB/T 43917.3—2024焊接烟尘捕集和分离设备 第3部分:焊枪上烟尘吸气装置捕集效率的测定2024-11-01253GB/T 43917.4—2024焊接烟尘捕集和分离设备 第4部分:捕集装置最小风量的测定2024-11-01254GB/T 43918—2024交流标准电能表GB/T 17215.701—20112024-11-01255GB/T 43919—2024民用航空锻件数字化生产车间集成要求2024-11-01256GB/T 43920—2024压铸用铝液集中熔炼配送通用技术规范2024-04-25257GB/T 43921—2024无损检测 超声检测 全矩阵采集/全聚焦技术(FMC/TFM)2024-04-25258GB/T 43922—2024在役聚乙烯燃气管道检验与评价2024-04-25259GB/T 43923—2024工业车辆 操作手册2024-11-01260GB/T 43924.1—2024航空航天 MJ螺纹 第1部分:通用要求2024-08-01261GB/T 43924.2—2024航空航天 MJ螺纹 第2部分:螺栓和螺母螺纹的极限尺寸2024-08-01262GB/T 43924.3—2024航空航天 MJ螺纹 第3部分:流体系统管路件螺纹的极限尺寸2024-08-01263GB/T 43925—2024套管和油管全尺寸拉伸应力腐蚀试验方法2024-08-01264GB/T 43926—2024油气输送管道事故后状态评估技术规范2024-08-01265GB/T 43927—2024航天器用锂离子蓄电池组安全设计与控制要求2024-08-01266GB/T 43928—2024宇航用商业现货(COTS)器件保证指南2024-08-01267GB/T 43929—2024空间用纤维光学器件测试指南2024-08-01268GB/T 43930—2024宇航用电磁继电器通用规范2024-08-01269GB/T 43932—2024岩溶流域碳循环监测及增汇评价指南2024-08-01270GB/T 43933—2024金属矿土地复垦与生态修复技术规范2024-08-01271GB/T 43934—2024煤矿土地复垦与生态修复技术规范2024-08-01272GB/T 43935—2024矿山土地复垦与生态修复监测评价技术规范2024-08-01273GB/T 43936—2024石油天然气项目土地复垦与生态修复技术规范2024-08-01274GB/T 43937—2024岩溶区水土资源开发利用规范2024-08-01275GB/T 43938.1—2024碳纤维增强复合材料薄壁管件力学性能试验方法 第1部分:拉伸试验2024-08-01276GB/T 43938.2—2024碳纤维增强复合材料薄壁管件力学性能试验方法 第2部分:压缩试验2024-08-01277GB/T 43939—2024宇航用石英挠性加速度计伺服电路通用测试方法2024-08-01278GB/T 43940—20244Mb/s数字式时分制指令/响应型多路传输数据总线测试方法2024-08-01279GB/T 43941.1—2024星地数据传输中高速调制解调器技术要求和测试方法 第1部分:调制器2024-08-01280GB/T 43942—2024智能船舶风险评估方法2024-11-01281GB/T 43943—2024船舶环境噪声2024-08-01282GB/T 43944—2024船舶内装材料计权隔声指数测量方法2024-11-01283GB/T 43945—2024基于统计能量分析的船舶舱室噪声预报2024-08-01284GB/T 43947—2024低速线控底盘通用技术要求2024-11-01285GB/T 43948—2024小艇 操舵装置 缆索滑轮传动系统2025-05-01286GB/T 43949—2024海洋移动钻井平台钻井系统 配置和技术要求2024-11-01287GB/T 43950—2024工业浓盐水回用技术导则2024-08-01288GB/T 43951—2024食品容器用覆膜铁、覆膜铝质量通则2024-11-01289GB/T 43953—2024全生物降解聚乙醇酸(PGA)2024-11-01290GB/T 43954—2024重瓣红玫瑰精油2024-11-01291GB/T 43955—2024棉及化纤纯纺、混纺纱线检验、标志与包装2024-11-01292GB/T 43956—2024中尺度全球地表覆盖制图数据产品规范2024-08-01293GB/T 43957—2024林草物联网 面向视频的无线传感器网络媒体访问控制和物理层协议2024-04-25294GB/T 43958—2024林草物联网 面向视频的无线传感器网络技术要求2024-04-25295GB/T 43959—2024锅炉火焰检测系统技术规范2024-11-01296GB/T 43960—2024云制造服务平台开放接口要求2024-11-01297GB/T 43961—2024制造系统诊断维护技术与应用集成通用要求2024-11-01298GB/T 43962.1—2024动力电池数字化车间集成 第1部分:通用要求2024-11-01299GB/T 43964—2024家用和类似用途电自动控制器空中下载(OTA)技术要求2024-11-01300GB/T 43965—2024电子级正硅酸乙酯2024-11-01301GB/T 43966—2024高效液相色谱-四极杆电感耦合等离子体质谱联用法通则2024-04-25302GB/T 43967—2024空间环境 宇航用半导体器件单粒子效应脉冲激光试验方法2024-04-25303GB/T 43968—2024高效液相色谱-原子荧光光谱仪联用分析方法通则2024-11-01304GB/T 43969—2024智能语音控制器通用安全技术要求2024-11-01305GB/T 43970—2024化学蒸气发生-原子荧光光谱分析方法通则2024-11-01306GB/T 43971—2024遥感器定标用积分球光源测试规范2024-11-01307GB/T 43972—2024集成电路封装设备远程运维 状态监测2024-11-01308GB/T 43974—2024载物电气运输设备通用规范2024-11-01309GB/T 43975—2024船舶交通管理系统数据综合处理器技术规范2024-11-01310GB/T 43976—2024电子气体 四氟甲烷2024-11-01311GB/T 43977—2024电子气体 八氟环丁烷2024-11-01312GB/T 43978—2024室内LED显示屏光舒适度评价要求2024-04-25313GB/T 43979—2024室内LED显示屏光舒适度评价方法2024-04-25314GB/T 43980—2024口译服务 医疗口译要求2024-11-01315GB/T 43981—2024基层减灾能力评估技术规范2024-11-01316GB/T 43991—2024城市隧道运维服务规范2024-11-01317GB/T 43992—2024城市光环境建设服务质量评价规范2024-11-01318GB/T 43993—2024城市公共设施 电子围网系统 运行规范2024-11-01319GB/T 43994—2024粮食安全储存水分2024-11-01320GB/T 43997.1—2024地表温度热红外遥感反演 第1部分:单通道法2024-11-01321GB/T 43997.2—2024地表温度热红外遥感反演 第2部分:分裂窗法2024-11-01322GB/T 43999—2024应急呼吸道传染病患者转运设备技术要求2024-11-01323GB/T 44000—2024空间环境 材料空间环境效应地面模拟试验装置通用要求2024-04-25324GB/T 44001—2024空间环境 地磁场参考模型2024-04-25325GB/T 44003—2024力学性能测量 REBCO涂层导体(镀铜)脱层强度测试方法2024-11-01326GB/T 44004—2024纳米技术 有机晶体管和材料表征试验方法2024-11-01327GB/T 44006—2024红外图像温度表示规则 RGB法2024-11-01328GB/T 44007—2024纳米技术 纳米多孔材料储氢量测定 气体吸附法2024-08-01329GB/T 44008—2024应急医用模块化集成系统通用技术要求2024-08-01330GB/T 44009—2024绿色产品评价 染料2024-11-01331GB/T 44010—2024救灾帐篷 通用技术要求2024-11-01332GB/T 44011.1—2024自然灾害综合风险评估技术规范 第1部分:房屋建筑2024-11-01333GB/T 44012—2024应急避难场所 术语2024-04-25334GB/T 44013—2024应急避难场所 分级及分类2024-04-25335GB/T 44014—2024应急避难场所 标志2024-04-25336GB/T 44020—2024信息技术 计算机图形图像处理和环境数据表示 混合与增强现实中实时人物肖像和实体的表示2024-11-01337GB/T 44021.1—2024音视频及相关设备 功耗测量 第1部分:总则2024-11-01338GB/T 44021.2—2024音视频及相关设备 功耗测量 第2部分:测试信号和媒介2024-11-01339GB/T 44021.3—2024音视频及相关设备 功耗测量 第3部分:电视机2024-11-01340GB/T 44021.4—2024音视频及相关设备 功耗测量 第4部分:录像设备2024-11-01341GB/T 44021.5—2024音视频及相关设备 功耗测量 第5部分:机顶盒(STB)2024-11-01342GB/T 44021.6—2024音视频及相关设备 功耗测量 第6部分:音频设备2024-11-01343GB/Z 3480.4—2024直齿轮和斜齿轮承载能力计算 第4部分:齿面断裂承载能力计算2024-11-01344GB/Z 3480.22—2024直齿轮和斜齿轮承载能力计算 第22部分:微点蚀承载能力计算2024-11-01345GB/Z 14048.24—2024低压开关设备和控制设备 第7-5部分:辅助器件 铝导体的接线端子排2024-11-01346GB/Z 29014.3—2024切削刀具数据表达与交换 第3部分:刀具项目参考字典2024-11-01347GB/Z 42151.77—2024电力自动化通信网络和系统 第7-7部分:用于工具的IEC 61850相关数据模型机器可处理格式2024-04-25348GB/Z 43963—2024确定额定电压在交流1000V以上至2000V,直流1500V以上至3000V间设备的电气间隙、爬电距离的数值以及对固体绝缘要求的指南2024-11-01349GB/Z 43973—2024非介入式负荷监测(NILM)系统用感知装置2024-11-01350GB/Z 43996.2—2024微细气泡技术 农业应用 第2部分:评价大麦种子发芽促进作用的测试方法2024-11-01351GB/Z 43998—2024纳米技术 混合粉尘制造环境空气中纳米级炭黑和无定形二氧化硅浓度的测量方法2024-11-01352GB/Z 44002—2024空间环境 太阳能量质子注量和峰值通量的确定方法2024-04-25353GB/Z 44005.1—2024纳米技术 黏土纳米材料 第1部分:层状黏土的特性及测量方法2024-11-01二、国家标准修改单序列国家标准编号国 家 标 准 名 称代替标准号实施日期1GB/T 609—2018化学试剂 总氮量测定通用方法 《第1号修改单》GB/T 609—20062024-04-253GB/T 18369—2022玻璃纤维无捻粗纱 《第1号修改单》GB/T 18369—20082024-08-014GB/T 19624—2019在用含缺陷压力容器安全评定 《第1号修改单》GB/T 19624—20042024-04-25
  • 新材料情报,北京科技大学研发了高性能复杂浓缩合金(CCA)材料!
    【科学背景】轻量化和高强度材料的结合已成为现代工程领域的研究热点。这主要是由于对节能结构材料的需求激增,尤其是在交通运输等领域。然而,开发轻质且强度高的铝基合金面临着一个重大挑战,即其他轻元素在铝中的溶解度有限,这常常导致合金中出现脆性金属间化合物(IMCs),从而影响机械性能。为了克服这一问题,北京科技大学副校长、党委常委吕昭平教授、张晓宾副教授以及北京高压科学研究中心——上海分中心主任曾桥石研究员等研究者合作提出了一种新方法,即通过施加高温高压(HPHT)将脆性相转变为延展性固溶体,开发铝基复杂浓缩合金(CCA)。在这项研究中,科学家们成功地开发出一种具有单相面心立方(SP-FCC)结构的铝基CCA——Al55Mg35Li5Zn5,该合金在2.40 g/cm³ 的低密度下展现出了344×10³ Nm/kg的高比屈服强度(通常传统铝基合金约为200×10³ Nm/kg)。这一成果归因于高压下溶质元素与铝之间的原子尺寸和电负性差异的减小,以及高温和高压的协同高熵效应。该合金的强度提升主要来源于高固溶体含量和纳米尺度化学波动。这项研究不仅为开发轻量化单相CCA提供了新途径,也为在广泛的组成-温度-压力空间中探索具有优良机械性能的轻量化合金提供了新的可能性。【科学亮点】1. 实验首次开发了高密度(2.40 g/cm³ )和高比屈服强度(344×10³ Nm/kg)的Al基单相面心立方(SP-FCC)复杂浓缩合金(CCA),即Al55Mg35Li5Zn5。此项研究成功将多个脆性相转变为具有延展性的固溶体。2. 实验通过应用高压和高温(HPHT)技术,实现了从金属间化合物(IMCs)到单相固溶体的转变。这一过程依赖于高压下溶质元素与铝之间的原子尺寸和电负性差异的减少,以及高温和高压带来的协同高熵效应。3. 研究结果表明,单相CCA的形成主要归因于高固溶体含量和纳米尺度的化学波动,显著提高了材料的强度。传统铝基合金的比屈服强度通常约为200×10³ Nm/kg,而新开发的CCA则达到了344×10³ Nm/kg,显示了优异的机械性能。【科学图文】图1:原铸和高压高温(HPHT)合成的Al55Mg35Li5Zn5 样品的表征。图2:机械性能。图3:SP-FCC Al55Mg35Li5Zn5CCA 的变形行为。 图4:高压下的相演变。图5:半径、局部原子应变(λ)、电负性和过量构型熵(SE)随施加压力的变化。【科学结论】本文通过应用高压和高温,我们成功将多个脆性相转变为铝基复杂浓缩合金(CCA)中的单相面心立方(FCC)结构,这一创新性方法有效克服了传统铝基合金中轻元素溶解度限制的问题。研究表明,高压下溶质元素与铝之间的原子尺寸和电负性差异减小,以及高温和高压引起的协同高熵效应,是形成单相CCA的关键因素。这一发现不仅提高了合金的强度,还揭示了高固溶体含量和纳米尺度化学波动对材料性能的重大影响。通过这种方法,我们在广泛的组成-温度-压力空间中探索到了具有优异机械性能的轻量化单相合金。这一研究不仅为铝基合金的设计和优化提供了新的思路,也为开发新型轻质高强度材料开辟了广阔的前景,具有重要的应用潜力。原文详情:Han, M., Wu, Y., Zong, X. et al. Lightweight single-phase Al-based complex concentrated alloy with high specific strength. Nat Commun 15, 7102 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-51387-6
  • 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
  • 中关村材料试验技术联盟立项《镍基合金中厚板超声检测方法》等13项团体标准
    经中国材料与试验标准化委员会(以下简称:CSTM标准化委员会)标准化领域委员会审查,CSTM标准化委员会批准(具体标准如下,详细公告内容请至CSTM官网查看),特此公告。序号标准名称标准立项号所属委员会1镍基合金中厚板超声检测方法CSTM LX 0100 01438—2024FC012复合材料挖补修复打磨工艺通用要求CSTM LX 0311 01439—2024FC03/TC113功能复合材料夹层结构修复技术通用要求CSTM LX 0311 01440—2024FC03/TC114生物基聚氨酯地坪材料CSTM LX 0327 01441—2024FC03/TC275地坪工程现场验收检测方法 第9部分 防静电性的测定CSTM LX 0327 00556.9—2024FC03/TC276地坪工程现场验收检测方法 第10部分 防滑性的测定CSTM LX 0327 00556.10—2024FC03/TC277渗透型液体硬化剂化学成分分析方法CSTM LX 0327 01442—2024FC03/TC278低释放树脂地坪材料CSTM LX 0327 01443—2024FC03/TC279铺装型环氧卷材地坪CSTM LX 0327 01444—2024FC03/TC2710石膏基自流平砂浆集中采购通用要求CSTM LX 0327 01445—2024FC03/TC2711火花放电原子发射光谱仪使役性能评价方法CSTM LX 9804 01446—2024FC98/TC0412中阶梯光栅电感耦合等离子体发射光谱仪使役性能测试及评价方法 第1部分:金属及合金成分分析CSTM LX 9804 01447.1—2024FC98/TC0413仪器使役性能评价机构通用要求CSTM LX 9804 01448—2024FC98/TC04联系方式如有单位或个人愿意参与该标准项目的工作,请与项目牵头单位联系。CSTM标准化委员会秘书处联系方式联系人:陈鸣,范小芬办公电话:010-62187521手机:13011072266,13426028810邮箱:chenming@ncschina.com,fanxiaofen@ncschina.com通讯地址:北京市海淀区高梁桥斜街13号钢研集团新材料大楼1020邮编:100081
  • Advanced Science | 借助高通量方法获取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行性能将极大地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,导致局部裂纹的产生,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/北京凝聚态物理国家研究中心柳延辉、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(Nature , 2019, 569, 99),发现了非晶合金形成能力的新判据Nature Materials 2022, 21, 165),为非晶合金新材料高效研发提供了有利工具。近期,该团队的李福成博士在柳延辉、汪卫华研究员的指导下,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,于5月21日在线发表在《Advanced Science》上【Advanced Science 2023, 2301053】。李福成博士为论文第一作者,柳延辉研究员为通讯作者。上述研究得到了国家重点研发计划、中国博士后科学基金、国家自然科学基金委员会、中科院、广东省基础与应用基础研究重大专项的支持。图1 高通量力学表征辅助高强度、高裂纹抗性非晶合金的快速搜寻图2 利用纳米压痕在不同成分区间内的摩擦磨损实验图3 富Ta高温非晶合金的摩擦磨损性能与类金刚石材料及传统金属材料的对比
  • 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.
  • 微结构敏感的增材合金超高周疲劳裂纹萌生/扩展新理论
    增材制造金属作为新一代“高设计自由度”材料,虽具有传统铸轧工艺无法比拟的优势,但其长期服役疲劳性能仍有不足。航空发动机、燃气轮机和高铁等关键零件,在服役过程中承受107~1010及以上的循环载荷,材料微结构敏感性显著增强,实验寿命分散性大,传统基于疲劳极限(107)的疲劳强度与寿命设计理论不再适用。因此研究增材制造金属材料的超高周疲劳(VHCF)失效机理,建立量化内部缺陷和微结构的超高周疲劳裂纹萌生/扩展理论框架具有重要的科学意义和工程应用价值。增材制造金属超高周疲劳裂纹通常萌生于内部缺陷,裂纹萌生阶段通常占总寿命的95%以上。对于内部裂纹尚无合适的原位观测手段捕捉纳米级的裂纹长度变化,同时由于缺陷尺寸与晶粒在同一数量级,材料的各向同性假设不再适用。在理论层面,现有循环内聚区模型难以处理低于应力强度因子阈值的损伤演化,同时塑性变形和损伤是历史相关的内变量,现有数值模拟方法无法处理超高周次的循环载荷数。本研究旨在发展考虑材料微结构的超高周裂纹萌生/扩展机理的力学模型及超高周次循环载荷下的数值加速等效方法。本研究建立了耦合的晶体塑性/循环内聚区模型,引入单元通信机制,建立裂纹萌生演化准则,提出适用于超高周疲劳载荷的加速算法,对增材制造铝合金疲劳裂纹萌生和扩展过程进行预测,并通过实验验证了该方法的有效性。主要成果如下:(1)捕捉到了超高周疲劳早期的裂纹萌生/扩展过程。揭示了增材制造铝合金的VHCF裂纹萌生/扩展机理,建立了1:1还原实验的缺陷、晶粒织构和载荷条件的有限元模型。图1 (a)早期裂纹捕捉,(b)由内部缺陷诱发的次生裂纹,(c)早期裂纹形貌,对应载荷循环数3.63×108,(d)有限元模型及边界条件,(e)内聚区单元网络,(f)缺陷附近的内聚区单元(2)构建了超高周疲劳裂纹萌生及扩展的理论框架。首次将裂纹萌生过程中实体单元计算得到的晶体滑移内变量作为损伤参量引入内聚区模型,建立裂纹萌生和扩展准则,提出了基于向前欧拉法和频率等效的加速算法,实现超高周疲劳裂纹萌生和扩展的全过程模拟,很好地模拟了裂纹萌生早期缺陷附近最大激活滑移系的演化。图2 裂纹萌生早期缺陷附近最大激活滑移系的演化(a) N=1×104, (b) N=5×105, (c) N=2.5×106, (d) N=4.5×106, (e) N=6.5×106, (f) N=8.5×106(3)验证了模型在超高周疲劳载荷下的有效性。计算结果表明由于裂纹表面的相互挤压,裂纹面附近产生大量高局部累积塑性区,有力地支撑了大数往复挤压模型(NCP)所预测的FGA细晶区形成机理。同时模型可以有效地计算裂纹闭合效应,预测的裂纹扩展速率与实验结果吻合很好。图3 模型验证:(a)KAM图, (b)计算结果, (c)裂纹扩展速率该研究成果近期以“A framework to simulate the crack initiation and propagation in very-high-cycle fatigue of an additively manufactured AlSi10Mg alloy”为题,发表在固体力学旗舰期刊Journal of the Mechanics and Physics of Solids 2023,175, 105293上(https://doi.org/10.1016/j.jmps.2023.105293),论文作者为中国科学院力学研究所孙经雨、钱桂安、洪友士等人。该项研究工作得到了国家自然科学基金(12002185,12272377,12072345,11932020)的资助。
  • 深化战略合作伙伴关系︱朗铎科技荣获赛默飞Niton手持光谱合金地矿全国代理权
    前言 2017年2月20日,坐标北京。科学服务领域的世界领导者赛默飞世尔科技(以下简称“赛默飞”)深化与朗铎科技(北京)有限公司(以下简称“朗铎科技”)的战略合作伙伴关系,双方达成了赛默飞世尔尼通手持式光谱仪合金/地矿行业全国代理合作协议。朗铎科技凭借其先进的经营理念和市场拓展能力,助推赛默飞在合金/地矿等行业的全面发展。 朗铎科技总经理皮晓宇先生表示:“很高兴朗铎科技通过了赛默飞对战略合作伙伴选择的重重考核,我们获得了Niton手持式光谱仪合金/地矿行业全国代理权,解决了Niton之前由于多渠道导致的无法协同为客户提供统一服务的问题;渠道整合后对Niton客户而言,最大的价值首先是方便快捷,降低客户对同品牌的选择成本;其次是增加客户的服务体验性,客户可以在任何时间、任何地点获得统一的、标准化的优质服务体验。对朗铎科技而言,渠道整合则有助于提升公司竞争力,提高客户满意度,为公司业务的持续发展提供了保障。我们也会抓住这次机遇,深化与赛默飞、中国客户的合作,实现三方互利共赢。”赛默飞世尔便携分析仪器全球总经理Julie A.planchet莅临北京深度访问朗铎科技 赛默飞世尔尼通中国区销售经理张静竹(Joanna Zhang)表示,“此次赛默飞深化与朗铎科技的战略合作伙伴关系,将继续推动Niton手持式光谱仪在中国市场的快速发展。赛默飞将充分发挥自身的技术优势,创新能力以及服务平台,支持朗铎科技在Niton手持式光谱仪业务上的发展,进一步提高国内的工业检测服务水平,从而为广大中国客户的材质鉴定与检测提供全方位保障。”2014年赛默飞世尔与朗铎科技双方战略合作框架协议签约仪式 据悉,朗铎科技与赛默飞的战略合作伙伴关系渊源可以追溯到2014年。2014年下半年,朗铎科技首度携手赛默飞初获Niton手持式光谱仪在中国东北三省、西南五省、河北、山东等十个省市的代理权,这一年,朗铎科技首战告捷,以突出的业绩获得了赛默飞的认可;2016年初,朗铎科技又斩获Niton手持式光谱仪在西北、华北、华中等十二个省市的代理权,朗铎科技再次不负众望,创出骄人业绩,受到了赛默飞公司及高层领导的赞赏与肯定!朗铎科技遍布全国的代表处 赛默飞正是看到了朗铎科技的公司实力与RSP营销模式独有的商业价值,2017年伊始,赛默飞将Niton手持式光谱仪合金/地矿行业全国市场授权给朗铎科技。 随着朗铎科技与赛默飞战略合作伙伴关系的日益深化,展望双方未来的进一步深入合作与发展,朗铎科技将紧跟赛默飞的发展脚步,倾尽全力、再接再厉、不断丰富与加强对用户的服务,为双方面向未来的双赢合作谱写新的篇章!
  • 研磨应用的珠穆朗玛峰——SPEX机械合金化
    机械合金化(MA) 最早是由美国国际镍公司的本杰明(Benjamin)等人,于1969年前后研制成功的一种新的制粉技术,并被成功应用到弥散强化高温合金的制备中。从其严格定义上讲是指,金属或合金粉末在高能球磨仪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。时至今日,人们对机械合金化理论理解进一步加深,机械合金化所需的高能球磨机性能也进一步提升,其应用已扩展至非晶态合金、准晶、纳米晶以及非平衡态材料的研究。(图片来源于网络)机械合金化过程 机械合金化是一个复杂的过程,要获得理想的相和微观结构,对实施机械合金化的高能球磨机提出了极高的要求,因此机械合金化也被称之为研磨应用的“珠穆朗玛峰”。在大多数情况下,在有限的球磨时间内仅仅使各组元在那些相接触的点、线和面上达到或趋近原子级距离,并且最终得到的只是各组元分布十分均匀的混合物或复合物。当球磨时间非常长时,在某些体系中也可通过固态扩散,使各组元达到原子间结合而形成合金或化合物。(图片来源于网络)机械合金化利器——SPEX三维∞高能球磨仪 目前在全世界范围内,已有数千篇使用SPEX高能球磨仪做机械合金化和纳米材料研究的高端文献,甚至可以说,每个做机械合金化研磨的实验室里,都至少有一台SPEX三维∞式高能球磨仪。SPEX发明了三维∞式研磨方式,高能效,可连续工作10000分钟以上,完美契合机械合金化需求,在研磨界没有其他厂家的性能与之匹敌,成就SPEX在研磨界的领导地位。首先,机械合金化需要极高的动能,球磨设备需要具备极高的研磨能力。为了增加研磨介质,研磨罐和物料粉末撞击力和摩擦力,为物料粉末达到原子间结合提供提供极高的动力源泉,SPEX高能球磨仪采用更有效的∞式三维运动方式,其碾磨能量密度达到传统行星式二维运动的6-8倍。其次,研磨时间也是影响机械合金化效果的重要因素。随着研磨的进程,合金化程度会越来越高,因此需要球磨设备提供足够长时间的稳定研磨能力;SPEX高能球磨仪机械工作耐久性极限达10000分钟以上,充分保证了机械合金化进程的有效性。最后,研磨温度也是机械合金化进程中必须考量的重要因素。因为无论机械合金化的最终产物是固溶体、金属间化合物、纳米晶、还是非晶相都涉及到高温扩散降解问题,研磨温度越高,合金化产物高温扩散降解越快,合金化效率越低下;SPEX独特专利设计的∞式三维运动方式,更高比例输出正面撞击力,而非摩擦力,因此热生成更低,合金化效率更高。
Instrument.com.cn Copyright©1999- 2023 ,All Rights Reserved版权所有,未经书面授权,页面内容不得以任何形式进行复制