世界最小單原子磁鐵問世
瑞士洛桑聯(lián)邦理工學院(EPFL)的科學家近日成功研制出世界上最小的磁鐵,僅為一個原子大小??茖W家們稱“它是有史以來最穩(wěn)定的版本”,有望成為未來計算機不可或缺的零件。
目前,硬盤、SD卡等磁性存儲設備都已成為日常生活的一部分,但隨著計算機越來越小,這些存儲設備也要求越來越小。很難找到比單個原子更小的事物,因此,制造此類罕見的單原子磁鐵被看成是未來制造微型計算機的必要步驟。但單原子大小的磁鐵很難保持磁化狀態(tài),這意味著,如果將其用在數據存儲設備內,它們無法讓數據保存很長時間。
瑞士洛桑聯(lián)邦理工學院的哈拉爾德·布倫領導的團隊使用一種開創(chuàng)性技術,將稀土元素鈥的原子放在氧化鎂薄膜上,規(guī)避了這個問題。因為鈥的電子結構能讓磁場不受干擾,借用這種方法,他們制造出了一個能保持磁性的原子大小磁鐵。
然而,這一磁鐵只是一個模型,制造難度非常大且耗費時間。另外,它只能在零下233℃左右的低溫保持穩(wěn)定。但研究人員表示,它是一個重大的突破,未來或能改變我們利用計算機的方式。(科技日報)
美國鋁業(yè)將為空中客車供應3D打印飛機部件
全球輕金屬行業(yè)領導者美國鋁業(yè)公司(Alcoa)宣布,已經跟空中客車公司達成協(xié)議,將為后者的商用飛機提供3D打印的鈦金屬機身和發(fā)動機部件。美鋁預計將會在2016年年中的時候向空客交付第一批增材制造的部件。
空中客車之所以選擇美鋁也是因為其綜合能力:從在材料科學方面的領導地位到增材制造和航空航天零件質量認證的經驗等。
為了增強自己在增材制造領域的實力,美鋁公司在過去一年里完成了一系列的大動作,包括收購RTI和擴張器其在密歇根州Whitehall的先進制造工廠,除此之外,該公司還在匹茲堡的技術中心投入了6 000萬美元以開發(fā)3D打印技術和金屬粉末材料?,F(xiàn)在看起來這些動作與空客的這份合同不無關系。
比如美鋁公司通過收購RTI及其在奧斯汀的工廠增強了其3D打印鈦金屬和特種金屬的能力。RTI目前已經改名為Alcoa Titanium & Engineered Products(ATEP)。而此次與空客公司的協(xié)議也將充分利用到ATEP公司的鈦錠熔化、坯化(billetizing)、機加工、表面處理和檢查技術等。(中國有色金屬報)
霍尼韋爾攜手密蘇里科技大學研究金屬3D打印技術
從髖關節(jié)、膝關節(jié)到復雜的發(fā)動機燃油噴嘴,金屬增材制造——涉及到激光器和金屬粉末的一種3D打印方式——能夠制造出傳統(tǒng)工藝無論是時間、成本、還是幾何復雜性上都不能匹敵的零部件。
日前,來自密蘇里科技大學的一群研究人員正在與霍尼韋爾聯(lián)邦制造&技術公司合作對基于金屬粉末床的選擇性激光熔融(SLM)技術進行材料分析。密蘇里科技大學智能系統(tǒng)中心主任Ming Leu教授領導了這個項目,參與該項目的還包括該項目的其他7位教授。
所謂的選擇性激光熔融技術,是指用聚焦的激光束,根據CAD模型指定的軌跡逐層快速融化粉末床上的金屬顆粒,并使其凝固成所需的形狀,這種技術可以制造出內部極其復雜的部件。
使用霍尼韋爾為此合作項目購買并安裝在Toomey Hall的設備,Leu和他的同事們有4個研究目標:預測3D打印金屬部件的屬性、控制微觀結構以實現(xiàn)所需的屬性、使粉末的重復使用達到最大化、增加產品可持續(xù)性。
據了解,這個為期5年的項目總共獲得了650萬美元的資金支持,其中500萬美元為人員開支和其他費用,還有150萬美元為霍尼韋爾公司購買、租借和放置在密蘇里科技的設備。該項目包括5項任務:粉末特征描述、材料屬性描述方法、材料性質、溫度對材料屬性的影響、微觀結構和機械性能的控制、以及與增材制造有關的化學。不銹鋼304L將是他們一開始使用的生成材料。(中國有色金屬工業(yè)協(xié)會)
我國科學家發(fā)現(xiàn)植物修復土壤重金屬污染新途徑
據全國首次土壤普查顯示,中國有近20%的耕地存在鎘、砷、汞、鉛、鎳、銅等重金屬超標,這些重金屬可通過農作物吸收進入食物鏈,嚴重影響食品安全并危及人類健康。據了解,造成土壤重金屬污染的原因復雜,包括工業(yè)排放、化肥農藥使用及地礦開采等,目前通過物理和化學手段治理非常困難,也容易造成二次污染。
合肥工業(yè)大學生物與食品工程學院曹樹青教授課題組基于長期研究,近期采用新型植物修復基因工程技術,在治理土壤重金屬污染方面取得重要進展。他們首次發(fā)現(xiàn)了植物響應重金屬鎘脅迫信號轉導的分子調控機制,使植物在受到重金屬鎘污染的土壤中仍可以茂盛生長,并將鎘吸收后儲存至液泡中。
日前,這一原創(chuàng)性成果在國際植物學頂級學術期刊《新植物學家》上在線發(fā)表。據了解,曹樹青課題組正進一步研究針對砷、鉛等其他重金屬的植物修復機制,并致力于產業(yè)化探索。(新華網)
國內首家專制全鋁車身車間竣工投產
4月7日,國內首家專制全鋁車身車間在奇瑞捷豹路虎常熟工廠竣工投產,占地面積48 384m2,擁有全球最先進的鉚接膠合技術和設備,擁有335臺機器人,自動化率高達100%。
奇瑞捷豹路虎于同日宣布,首款捷豹品牌產品將為新格調運動商務座駕XF長軸距版。這款中大型豪華轎車將完善奇瑞捷豹路虎的產品線,企業(yè)將同時擁有SUV和轎車產品。
據了解,鋁的優(yōu)勢在于輕巧、堅固、可回收,這些優(yōu)勢對于汽車設計至關重要。相較第1代捷豹XF,全新捷豹XF長軸距版的剛度增加了28%。全新捷豹XF長軸距版鋁合金應用比率高達75%,居國內同行之首,采用了捷豹路虎與全球頂級鋁材供應商諾貝麗斯共同擁有的PT3(第3代預處理)專利技術。(新華網)
我國稀土分子合金研究獲進展
近日,中國科學院長春應用化學研究所稀土資源利用國家重點實驗室孫忠明課題組在稀土分子合金的研究中取得新進展,相關成果發(fā)表在《德國應用化學》上。
分子合金(Molecular Alloy)是指至少由2種不同的(半)金屬組成的低氧化態(tài)團簇,具有明顯的金屬-金屬鍵相互作用。從分子水平上研究合金化合物中最基本組元的化學問題,對深入理解不同金屬原子間的相互作用、發(fā)現(xiàn)一些獨特的化學鍵和新奇的物理性質具有重要的科學意義。分子合金作為一個獨立的“建筑單元(Building Block)”,可用于組裝具有特定功能的新材料。
孫忠明課題組多年來立足分子合金團簇這一研究領域,以稀土配位化學為主要研究手段,圍繞稀土-主族金屬元素如何穩(wěn)定成鍵這一關鍵科學問題開展工作,長期致力于豐富和發(fā)展“金屬芳香性”和“金屬反芳香性”等一系列化學基本概念;成功制備出首例具有全金屬反芳香性的稀土分子合金,[LnSb12]3-(Ln=La,Y,Ho,Er,Lu)。(中國科學院長春應用化學研究所)
中科院光電所在鈦合金細長軸磨削技術研究方面取得進展
TC4鈦合金由于具有比鋼和鋁更高的比強度,且耐腐蝕性好,工作溫度比鋁合金高,在航天領域具有廣泛應用價值。為了適應航天器件飛行性能、精度指標的高要求,解決其中亞微米級軸類零件的鈦合金精密磨削問題成為精密機械加工行業(yè)急待解決的關鍵技術問題之一。
中國科學院光電技術研究所精密機械制造中心通過精度指標保證技術、尺寸穩(wěn)定技術以及高精度檢測保障措施,并選用適合的砂輪材料及粒度,成功地完成了大量高精度(IT3至IT4)鈦合金細長軸的加工任務,最高形位精度可達0.5μm。光電所精密機械制造中心從2012年開始了相關軸類零件磨削工藝技術研究及試驗驗證,分析出了切削參數中的磨床轉速、吃刀量、走刀量對磨削表面質量、形位精度、尺寸精度的影響,找到了較佳的切削參數。同時,與砂輪研究所合作,摸索出了磨削鈦合金需要的砂輪的材料及磨料粒度的尺寸,解決了磨削鈦合金材料易出現(xiàn)的磨削面燒傷和出現(xiàn)磨削裂紋的情況。同時,與專業(yè)熱處理單位合作,并通過殘余應力測試儀檢測殘余應力數值,摸索出了鈦合金熱處理工藝及在機械加工工藝中合理安排熱處理的次數,最終在該項技術研究上取得突破性進展。(中國科學院光電技術研究所)
北方稀土增資5 000萬元建設白云鄂博稀土國家重點實驗室
4月16日,中國北方稀土(集團)高科技股份有限公司(以下簡稱“北方稀土”)發(fā)布《關于向包頭稀土研究院增資建設稀土國家重點實驗室的公告》?!豆妗贩Q,為建設、運行白云鄂博稀土資源研究與綜合利用國家重點實驗室(以下簡稱“白云鄂博稀土國家重點實驗室”)并切實發(fā)揮其作用,北方稀土將以增資方式向包頭稀土研究院注入資本金5 000萬元(1 000萬元/a),用于建設白云鄂博稀土國家重點實驗室。此外,內蒙古自治區(qū)科學技術廳、包頭市科學技術局將分別扶持白云鄂博稀土國家重點實驗室2 000萬元(400萬元/a)和1 000萬元(200萬元/a)。上述8 000萬元建設資金將用于完善現(xiàn)有實驗用房、改擴建實驗用房、新增科研設備和配套相關設施等。
白云鄂博稀土國家重點實驗室于2015年9月經科技部批準建設,是內蒙古首次獲批的2個國家重點實驗室之一。白云鄂博稀土國家重點實驗室將以稀土資源地采選、稀土資源高效清潔冶煉、稀土輕質合金材料、稀土磁性材料及應用、稀土等有價資源綜合回收利用為重點研究方向,強化稀土研究,提高創(chuàng)新能力,力爭形成“基礎研究-應用研究-中試研發(fā)-產業(yè)化”的完整研發(fā)體系,為北方稀土乃至我國稀土行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供技術支撐。(中國稀土行業(yè)協(xié)會)
我國新技術使鋁合金半固態(tài)更易成形
北京有色金屬研究總院國家有色金屬復合材料工程技術研究中心的先進控制凝固團隊,在國家“973”、“863”計劃和國際合作項目的持續(xù)支持下,掌握了半固態(tài)金屬凝固過程的基本原理,發(fā)明了螺旋環(huán)縫式電磁攪拌新技術,解決了鋁合金半固態(tài)成形的核心技術問題。
半固態(tài)金屬成形技術從理論上講,可以在鋁、鎂、銅、鋼及金屬基復合材料等大多數金屬中獲得應用,但是由于各種金屬合金的性質不同,在制備半固態(tài)金屬漿料過程中會遇到不同的難題。盡管如此,該項技術作為一種綠色、近終成形的新技術正在不斷得到推廣應用。采用該方法,可制備出直徑大于300mm的高強鋁合金鑄棒。同時,該技術已落戶到湖南文昌科技有限公司,建成國內第1家車用耐磨鋁合金零件半固態(tài)專業(yè)化生產企業(yè),產品已經替代進口,實現(xiàn)了科技成果向現(xiàn)實生產力的轉化。
目前,該技術團隊正在利用這項技術原理,開發(fā)地鐵及動車用鋁基復合材料剎車制動盤,該產品目前僅有德國和日本可以生產。經過攻關,現(xiàn)在該產品已經通過中國鐵道科學研究院的考核試驗,預計不久,中國的地鐵和動車將會裝上國產的關鍵部件——制動盤。(中國航空報)
中建研發(fā)大跨度異型鋁合金施工關鍵技術國際領先
近日,中國建筑工程總公司(簡稱“中建”)所屬中建八局自主研發(fā)的“大跨度異型鋁合金屋蓋結構體系施工關鍵技術”,經上海市住建委鑒定,成果總體達到國際先進水平,其中250m跨多曲率異型曲面鋁合金結構屋頂結構安裝技術達到國際領先水平。
該成果針對250m跨多曲率異型曲面鋁合金結構屋頂、140m跨橢球形鋁合金結構及130m跨雙曲面鏤空天花板結構的特點和難點開展系統(tǒng)研究,創(chuàng)新采用了曲面滑移技術及相配套的鋁合金滑移施工用支座、鋼結構拼裝胎架、高空格構塔式盤扣操作架等技術,有效解決了大跨度多曲率異型曲面鋁合金結構屋蓋的安裝難題,并形成了一套異型曲面鋁合金結構體系的施工方法,為大跨度異型曲面結構工程的施工提供了經驗。(國務院國有資產監(jiān)督管理委員會)
廣西銀億新材料有限公司技改項目全面投產
4月初,在廣西銀億新材料有限公司投入19.5億元進行轉型擴能并綜合回收的技術改造實現(xiàn)全面投產,實現(xiàn)了年產電鎳3萬t、金屬鈷1 500t、錳鹽1萬t、鎳鹽1萬t的綜合生產能力,預計今年該公司將實現(xiàn)銷售收入40億元。
廣西銀億新材料有限公司相關負責人介紹,技改后取消了紅土鎳礦生產電鎳的工藝流程,改為以氫氧化鎳為原料,與中冶瑞木、第一量子等紅土礦濕法冶煉巨子簽署長期供貨協(xié)議。同時,擴建了酸溶造液、萃取凈化、鎳電解系統(tǒng)并新建了電池級硫酸鎳氯化鈷生產系統(tǒng),改建了離子交換法處理生產廢水、初期雨水收集回用、錳銅鋅綜合回收、電解酸霧治理等工程,鎳生產綜合成本大幅下降到世界鎳平均生產成本之下,人均實物勞動生產率提高了40%以上。同時,實現(xiàn)了原料中各有價金屬的綜合完全回收,噸鎳棄渣量下降95%以上,噸鎳廢水產生量下降近90%并實現(xiàn)了達標排放,基本實現(xiàn)了清潔生產目標,各主要原輔材料消耗達到國內先進水平。(玉林日報)
陜西有色金鉬集團研制成功鉬鐵冶煉新配方
日前,金鉬集團成功研制出全新的鉬鐵冶煉配方,應用到生產中,年節(jié)約輔料成本可超過100萬元,實現(xiàn)了輔料用量全行業(yè)最低,創(chuàng)出了一條低成本鉬鐵冶煉之路。
隨著鉬鐵冶煉技術的提高,如何能夠低成本冶煉鉬鐵成為全行業(yè)關注的重點。金鉬集團鉬爐料產品部鉬鐵二分廠技術人員通過技術交流,對標國際先進水平,大膽創(chuàng)新、試驗,探索、研制出了全新冶煉配方。該新型配方結合原料特點,通過降低配料過程中的總氧量,降低了還原劑的用量和冶煉造渣量,從而達到了節(jié)約成本的目的。
據了解,該新型配方可使鉬鐵一次出爐合格率達到99%以上。在實際應用中,每噸鉬鐵硅鐵用量可降低 40kg,鋁粉降低7kg,鐵鱗降低200kg,每噸鉬鐵輔料用量減少10%,輔料成本連續(xù)3個月控制在3 000元左右,實現(xiàn)了歷史最優(yōu),輔料用量達到全行業(yè)最低。(中國有色金屬報)
中科院包頭稀土研發(fā)中心 推動項目落戶高新區(qū)
近日,中科院包頭稀土研發(fā)中心牽頭推動的4個產學研合作稀土項目成功簽約。4個項目將在稀土高新區(qū)實施建設,這些項目對促進高新區(qū)稀土新材料、稀土終端應用將產生重要意義。
4個稀土合作項目包括“綠色環(huán)保稀土著色劑中試工藝研發(fā)”項目、“包頭中科金蒙磁材綠色防護技術研發(fā)中心”項目、“包頭中科拓又達稀土永磁電機研發(fā)中心”項目和“稀土農用光源在設施農業(yè)中的試驗與示范”項目。其中,“綠色環(huán)保稀土著色劑中試工藝研發(fā)”項目是由稀土中心與中科院長春應化所合作生產稀土硫化物著色劑,該著色劑綠色環(huán)保,是國際公認的新一代無機著色劑換代產品,有巨大的市場前景;“包頭中科金蒙磁材綠色防護技術研發(fā)中心”項目是稀土中心與包頭市金蒙匯磁材料有限責任公司共同發(fā)起,引進中科院寧波材料所、中科院力學所等科技資源,致力于磁性材料表面防護技術研發(fā)、人才培養(yǎng)及質量檢測服務;“包頭中科拓又達稀土永磁電機研發(fā)中心”項目依托中科院電工所顧國彪院士團隊、科技部“萬人計劃”趙欣博士及包頭稀土研究院等單位技術力量,由稀土中心與包頭拓又達新能源有限公司聯(lián)合建立,致力于構建集磁路設計、磁場分析、磁體材料成分設計、電機結構設計、電機性能測試于一體的永磁伺服電機研發(fā)設計平臺;“稀土農用光源在設施農業(yè)中的試驗與示范”項目利用中科院長春應化所張洪杰院士團隊研究成果,采用交流LED光源+發(fā)光膜組裝形式,根據植物需要設計光譜,應用于如農作物育苗,高附加值農作物及各種蔬菜的種植等,應用前景廣闊。(包頭日報)
全球領先的氧化鋁生產線在呂梁建成投產
4月12日,由中鋁公司和華潤集團共同投資的華興鋁業(yè)2期100萬t氧化鋁項目在山西呂梁建成投產。這標志著全球規(guī)模最大的一水硬鋁石氧化鋁生產線正式投產,再次刷新了中國鋁業(yè)工業(yè)技術引領世界的紀錄。
華興鋁業(yè)2期項目從正式開工建設到全面試車生產僅用時8個月,刷新了同規(guī)模企業(yè)的建設運營紀錄,充分展示了央企的技術創(chuàng)新、工程施工、產業(yè)金融和運營管理方面的雄厚實力和競爭優(yōu)勢,實現(xiàn)了去年山西省、中鋁公司、華潤集團3方共同簽署的戰(zhàn)略合作協(xié)議的階段性目標。
華興鋁業(yè)2期建成投產,標志著山西呂梁輕合金基地建設邁出了重要的步伐,開創(chuàng)了央企之間強強聯(lián)合,地方和企業(yè)優(yōu)勢互補的成功范例,隨著今后一系列后續(xù)項目的實施,必將進一步加快推進山西省能源資源轉化力度,為山西經濟轉型發(fā)展,加快建設國家級的新型綜合能源基地和京津冀地區(qū)的清潔能源供應基地提供強力支持。(中國鋁業(yè)報)