日本成功利用超導材料鉍2223實現(xiàn)500m電力傳輸

據(jù)報道，日本中部大學超導及可持續(xù)能源研究中心的山口作太郎教授與住友電氣工業(yè)等企業(yè)的科研人員，成功在太陽能發(fā)電場與網(wǎng)絡數(shù)據(jù)中心之間實現(xiàn)了500m超導直流輸電。

此次直流輸電試驗由日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省委托進行，位于大阪市中央?yún)^(qū)的櫻花網(wǎng)絡數(shù)據(jù)中心作為用電單位，驗證了系統(tǒng)接收電力后能夠穩(wěn)定運行。在超導直流輸電電纜中使用了超導材料“鉍2223”，通過液態(tài)氮保持-200℃超低溫。為保證電纜在冷卻收縮時液氮導管不致破裂，采用了螺旋結構，同時為使液氮循環(huán)順暢，電纜的護層和鎧裝也進行了特殊處理。在此次輸電試驗中輸電電壓為380V，電力損耗為0.1～0.3V，理論傳輸功率為6萬kW。

此次使用的500m超導電纜成本為2億日元（約1 000萬元人民幣）。1 000m的試驗設備將在本年度建設完成，并進行試驗。今后超導電纜的成本將是目前的一半或更少。（科技部）

烏克蘭專家新研發(fā)出髖關節(jié)修復球形純鈦頭

目前，烏克蘭在髖關節(jié)造形術臨床應用中主要使用進口產(chǎn)品，因為同類產(chǎn)品在烏市場上幾乎沒有。進口產(chǎn)品成本高，使得手術成本增加，導致許多患者望而卻步。因此，在烏克蘭開發(fā)國產(chǎn)關節(jié)造形術產(chǎn)品，為患者恢復正常生活提供醫(yī)療技術保障尤為重要。

據(jù)了解，烏克蘭患者目前被置換的鉸鏈式假體大多是由鈷鉻鉬合金和高分子聚乙烯髖臼組成的。但是，從生物相容性來看，這種合金不是植入人體內(nèi)假體的最佳材料。此外，該合金植入體禁用于腎功能不全患者以及育齡婦女。

據(jù)專家介紹，鉸鏈的結構和摩擦性能（摩擦與磨損比）是影響生物材料植入體可靠性和持久性的重要因素之一。純鈦具有最佳生物相容性，最宜作為植入材料。實際上，純鈦與所有材料會發(fā)生粘附，因而不能將它用于制作摩擦副元件，而純鈦的這個缺點使得利用金剛石研磨法進行精密機械產(chǎn)品加工復雜化。為了解決摩擦副中使用鈦元件的問題，專家建議，可以通過對其工作表面進行改性處理，從而達到強度和粘合慣性的最佳組合。

烏克蘭國家科學院超硬材料研究所的專家們研發(fā)出球形純鈦頭用于髖關節(jié)修復術。專家們借助金剛石研磨加工處理技術，制成了金剛石磨具，開發(fā)出一套球形表面精密成形研磨技術。磨具粘結劑能夠使晶粒自適應移動，確保磨具粘結劑和加工材料之間的間隙，從而避免粘著。為達到粗糙度要求，科學家們還發(fā)明了拋光膏，可以使拋光表面能夠承受住強烈機械化學作用。

該研究所還與烏科學院物理機械研究所的專家共同使用氮氣熱擴散飽和技術，控制氣體介質，作為球形鈦頭工作表面的改性方法。（科技部）

全球首例鈦合金3D打印下巴進入人體

日前，來自澳洲的32歲男子Richard Stratton成為了人類史上第一個擁有3D打印鈦合金下巴的人，據(jù)了解，Richard Stratton在童年的時候曾經(jīng)發(fā)生了一次事故，導致他失去了左邊下頜與頭蓋骨中間的關節(jié)部分，這么多年來，正常咀嚼和移動下巴對他來說，根本就是一件無法實現(xiàn)的難題。不過，3D打印技術的發(fā)展啟發(fā)了他的醫(yī)生——用3D打印技術來制造一個假體下巴。

但是很顯然，Richard Stratton的醫(yī)生自己并不能完成這項工作，因此，他向來自澳大利亞墨爾本的 3D Medical 醫(yī)學打印公司求助，希望能夠打造一個結實、耐用而且不會損害病人顱腔的3D打印下巴。

因為假體下巴需要安置在人體的內(nèi)部，因此3DMedical公司需要考慮的是如何選擇制作的材料，最終，他們決定特制一個鈦合金和3D打印塑料相結合的下巴，其作用是最大程度地保護頭蓋骨，避免金屬關節(jié)對顱腔造成磨損和腐蝕等情況的發(fā)生。

在經(jīng)過一連串復雜的步驟之后，3D Medical公司終于完成了3D鈦合金下巴的制作。在整個制作過程中，他們需要先通過三維掃描來確定Richard Stratton本人的下頜和頭蓋骨中間的具體輪廓，并確認將來植入的3D部件全部符合醫(yī)療標準，光是這一點就需要花費1個月時間來進行相關方面的測試。

根據(jù)3D Medical公司的負責人表示，他們打造的3D鈦合金下巴能實現(xiàn)非常高的契合度，進入Richard Stratton體內(nèi)之后不會造成不適。該公司董事長 Nigel Finch 還稱，這次打造花費了相當長的時間，但是隨著3D打印技術的越來越成熟，人體零部件的3D打印過程將會得到有效的簡化。（中國有色金屬工業(yè)協(xié)會）

日本開發(fā)出3D打印機可完成鎂金屬造型

近日，日本報道了一項大型實用化金屬3D打印機的新產(chǎn)品消息。與目前主流的“由金屬（或）合金粉末，經(jīng)電子束或激光燒結逐層成形”激光或電子束金屬3D打印機采用的技術路線不同，該消息涉及的金屬3D打印機，則采用了由電弧焊溶解不同金屬或合金材料的焊絲，并使其層積成形的新方法。

由于技術路線的特點，這種新型3D金屬打印機與目前主流方式裝備相比，工作效率更高（正常100～200cc/h，適當條件下可達到500cc/h以上，效率提高了一個數(shù)量級），成本更低（裝備投資僅3000萬日元，造型材料費降低到原來的1/10），而且可以3D打印成形更大的工件（最大500mm×500mm×500mm）。

這一新的大型金屬3D打印機技術與產(chǎn)品，是由日本東京農(nóng)工大學和武藤控股共同開發(fā)的，目前已進入實用化和試銷階段。據(jù)負責技術開發(fā)的笹原弘之教授介紹，該技術可以完成目前主流3D打印技術難以完成的鎂金屬等的造型，有希望用于人造衛(wèi)星部件生產(chǎn)。

作為一款還在試銷過程中的新產(chǎn)品，該3D金屬打印機也還存在“需要進行最終修整加工”等需要克服的技術問題。因此，產(chǎn)品開發(fā)方正在通過試銷，收集相關數(shù)據(jù)，改進和提高產(chǎn)品，以使這一新型3D金屬打印機盡快扎根市場。（中國有色金屬報）

中科院金屬所與空中客車簽署鎂合金合作協(xié)議

近日，空中客車公司與中科院金屬所正式簽署科研合作協(xié)議，雙方將在增材制造用粉/絲精益工藝和鎂合金防腐研究方面開展合作。作為空客與中國整體科研合作計劃的重要組成部分，此次合作意味著空中客車公司與中國的科研合作進一步加強。

根據(jù)協(xié)議，空客和金屬所將探索改進用于增材制造的粉/絲制造工藝，以便在保證航空使用級別的前提下降低成本并縮短生產(chǎn)時間。同時，雙方還將在環(huán)保型輕合金保護涂層方面進行合作。

中國科學院金屬研究所所長楊銳表示，當前增材制造技術正在越來越多地應用于航空制造領域，針對用于增材制造的粉/絲的需求也會相應增加。輕合金防腐涂層方面的研究也將為航空業(yè)的可持續(xù)發(fā)展作出貢獻。與此同時，與空客的合作將有助于研究所通過國際化平臺鍛煉科研隊伍，提高科研水平。

空客中國公司首席運營官岡薩雷斯表示，科研合作是空客與中國全面戰(zhàn)略合作伙伴關系的重要組成部分?？湛团c中國的合作涵蓋了航空制造、空中交通管理、航空人才培養(yǎng)和環(huán)境保護等各個方面。今后將創(chuàng)造更多機會，更加積極地與中國高等院校和科研院所開展合作。（中國科學報）

我國磁性半導體（Ga，Mn）As研究取得進展

中國科學院半導體研究所半導體超晶格國家重點實驗室趙建華團隊及合作者美國佛羅里達州立大學教授熊鵬等在有機自組裝分子單層對磁性半導體（Ga，Mn）As薄膜磁性調控研究方面取得新進展。

近年來，分子界面化學與自旋電子學交叉研究受到高度關注。利用分子界面對磁性材料中電子自旋布局的調控，可以驅動載流子集合的自旋取向，或對單個電子和少數(shù)電子自旋進行相干操控。王曉蕾等研究了有機分子與（Ga，Mn） As薄膜界面對（Ga，Mn）As的居里溫度、矯頑力、自旋輸運以及霍爾效應等的調制作用。Mn摻雜引入的空穴導致（Ga，Mn）As中局域Mn離子之間產(chǎn)生了鐵磁交換作用，通常采用外加電場調節(jié)載流子濃度的方法來調控（Ga，Mn）As的磁性，但該方法對居里溫度調控范圍很有限，通常只能達到幾K。不同的有機分子通過熱蒸發(fā)和化學吸附手段分別附著到（Ga，Mn）As表面，提供空穴和電子的注入，誘導（Ga，Mn）As薄膜內(nèi)發(fā)生較大的載流子濃度變化，從而增強和減弱半導體薄膜的磁性，使其居里溫度變化最高達到36K，遠高于外電場調控所達到的幅度。這項工作提供了一種調控磁性半導體中自旋的新手段，無論對于基礎研究還是未來信息儲存和量子計算等方面都具有重要的意義。（中科院半導體研究所）

中科院等離子體高性能鎢基合金研制獲系列進展

近期，中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所內(nèi)耗與固體缺陷研究室核材料研究團隊與等離子體物理研究所羅廣南及西南物理研究院劉翔合作，在面向等離子體高性能鎢基合金研制方面取得新進展。

各種材料中，金屬鎢（W）以其高熔點、低濺射，氫滯留極低等特性被視為最有前途的候選材料。但純鎢具有明顯的室溫脆性、輻照脆化、熱負荷開裂及輻照誘導氫滯留增加等缺陷，限制了其作為PFMs材料的實際應用。有研究表明，非金屬雜質元素（如氧、氮等）在鎢中溶解度低，容易在晶界處偏聚形成納米脆化層膜，導致晶界結合力降低，從而引起晶間脆斷、并導致材料的韌脆轉變溫度升高。

研究團隊針對鎢材料的低溫脆性和強韌問題開展了系統(tǒng)的研究工作。根據(jù)計算模擬結果的建議，基于界面調控思想，科研人員采用微量納米碳化鋯（ZrC）添加強化晶界/相界，提高鎢基材料的綜合性能，并在基于百克級到公斤級小試樣工藝探索積累的基礎上，對制備工藝進行了放大和優(yōu)化，成功制備了具有室溫塑性、抗彎強度為2.5GPa的大尺寸（10kg級/塊，8.5mm厚）、高強度（700 MPa/500℃）、高塑性（TE～41%）和低韌脆轉變溫度（DBTT～100℃）的鎢基W-Zr-C合金板材料。基底溫度為室溫時，塊材耐4.4MJ/m2的單次瞬態(tài)熱沖擊而不形成裂紋；基底溫度為200℃時，耐1.0MJ/m2的100次瞬態(tài)熱沖擊而不開裂。上述研究成果為鎢基合金的進一步性能優(yōu)化、工程化制備及其實際應用研究奠定了良好前期基礎。（中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所）

2020 年我國電池級碳酸鋰需求將達10萬t

記者在12月23日由中國有色金屬工業(yè)協(xié)會鋰業(yè)分會與中國地質科學院鹽湖與熱水資源研究發(fā)展中心聯(lián)合主辦的“2016年鋰資源戰(zhàn)略研討會”上了解到，我國近幾年電池級碳酸鋰需求量呈高速增長態(tài)勢，預計到2020年將達到10萬t。北京安泰科信息開發(fā)有限公司總經(jīng)理鄭家駒在會上表示，當前，我國新能源汽車產(chǎn)銷兩旺，帶動原料采購量猛增，碳酸鋰價格迅猛上漲，鋰金屬走出了喜人的行情。

2015年，中國新能源汽車市場高速增長，新能源汽車產(chǎn)量屢創(chuàng)新高；電池級碳酸鋰價格迅猛上漲。與此相對應，我國鹵水提鋰、礦石提鋰的新建項目以及改擴建項目，伴隨著技術突破，產(chǎn)能將逐步釋放，市場供應量將逐步增加。從總量上看，國內(nèi)碳酸鋰產(chǎn)量有望與需求量趨于協(xié)同，這將給上下游整個產(chǎn)業(yè)鏈都帶來發(fā)展機會。

中國工程院院士鄭綿平指出，目前，我國鋰鹽生產(chǎn)顯著增加，鹵水提鋰產(chǎn)量增加緩慢，鋰輝石產(chǎn)量減少進口增減，鋰產(chǎn)品加工原料對外依存度很高。現(xiàn)在鋰行業(yè)面臨著如何擺脫對國外資源的依賴和某些低價高質的鋰產(chǎn)品的將大量進入的挑戰(zhàn)，這既是一個挑戰(zhàn)也是為構建我國鋰資源供給的安全體系、建立鋰資源和鋰產(chǎn)業(yè)強國的機遇。（中國有色金屬工業(yè)協(xié)會鋰業(yè)分會）

金川羰化廠研發(fā)羰基鎳鐵粉新產(chǎn)品

近日，金川集團股份有限公司羰化冶金廠成功研發(fā)出羰基鎳鐵粉新產(chǎn)品并實現(xiàn)了規(guī)模化生產(chǎn)，填補了國內(nèi)外利用羰基法生產(chǎn)鎳鐵粉的空白，使該公司成為全球第一家生產(chǎn)羰基鎳鐵粉的企業(yè)。

羰基鎳鐵粉新產(chǎn)品因混合性能優(yōu)越，具有良好的應用前景，在金剛石行業(yè)潛在用戶多、用量大，有著粉末冶金產(chǎn)品領域后來居上的發(fā)展優(yōu)勢，市場客戶對該產(chǎn)品寄予很大期待。

2015年以來，金川集團股份有限公司羰化冶金廠充分發(fā)揮唯一擁有羰基鎳和羰基鐵2條生產(chǎn)線技術、產(chǎn)能和規(guī)模的優(yōu)勢，以市場為導向，本著“效率效益優(yōu)先、研以致用、引領未來”的發(fā)展思路，迅速調整生產(chǎn)組織，大力研發(fā)羰基鎳鐵粉新產(chǎn)品。目前，該廠已經(jīng)能夠穩(wěn)定生產(chǎn)出NF19、NF28、NF37、NF46、NF55等5種型號的羰基鎳鐵粉，滿足客戶的指標需求。

羰基鎳鐵粉新產(chǎn)品的研發(fā)成功和投入市場，不僅增加該公司羰化冶金產(chǎn)品種類、延伸產(chǎn)業(yè)鏈、改變該廠生產(chǎn)及營銷布局，還將助力羰化冶金產(chǎn)業(yè)更好、更快發(fā)展，為該廠全面完成現(xiàn)階段“止滑減虧增盈”工作起到積極的推動作用。（中國有色金屬報）

中鋁廣西稀土氧化釹制備及應用項目通過驗收

近日，中鋁廣西稀土開展的“大比表面氧化釹制備關鍵技術及其產(chǎn)業(yè)化應用”科研項目通過專家評審驗收，這標志著該公司在大比表面稀土氧化物研究與應用領域取得突破性進展。項目全面實施后，可顯著提升該公司現(xiàn)有氧化釹產(chǎn)品附加值，拓展氧化釹的應用領域，助力我國高端應用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，具有突出的經(jīng)濟效益和社會效益。

我國稀土產(chǎn)業(yè)向高端應用領域發(fā)展的進程中，高純、超細粒度、大比表面、高活性稀土原料是非常重要的原材料基礎。目前市場銷售的稀土氧化釹比表面均在3m2/g以下，難以滿足高端產(chǎn)品的需求。在工信部和廣西科技廳的大力支持下，中鋁廣西稀土組織科研團隊，于2014年6月底完成工業(yè)化的全流程工業(yè)試產(chǎn)工作并達到預期目標，生產(chǎn)出比表面為7～15m2/g的氧化釹產(chǎn)品，而且完成了年產(chǎn)600t大比表面氧化釹示范生產(chǎn)線的建設。（中國有色金屬報）

陜西金鉬研制出全球最大規(guī)格鉬靶材產(chǎn)品

日前，陜西有色旗下的金鉬集團成功生產(chǎn)出單重982kg的鉬板。據(jù)悉，該產(chǎn)品為全球最大規(guī)格的鉬靶材產(chǎn)品。

鉬靶材主要用于平面顯示行業(yè)，屬于鉬金屬制品生產(chǎn)鏈最頂端產(chǎn)品，技術含量高、生產(chǎn)難度大。金鉬集團板材分公司在沒有生產(chǎn)經(jīng)驗可借鑒的情況下，從零開始，逐項攻克了150余項技術難題，不斷摸索、總結，最終自主研發(fā)、生產(chǎn)出具有完全知識產(chǎn)權的4.5代、5.0代、5.5代靶材，產(chǎn)品規(guī)格一次又一次刷新紀錄。

據(jù)了解，5.5代靶材為單片靶材最大規(guī)格，該產(chǎn)品之前只有極少數(shù)國外企業(yè)能生產(chǎn)，該產(chǎn)品的成功研制和生產(chǎn)，吹響了金鉬集團向世界鉬板材行業(yè)進軍的號角。（陜西日報）

中鋁鄭州輕金屬研究院開發(fā)出世界上最輕的鎂鋰合金自行車架

中國鋁業(yè)鄭州輕金屬研究院與河南鶴壁捷美特鎂科技有限公司于2015年9月一起合作開發(fā)出了世界上最輕的自行車車架——超輕鎂鋰合金車架，質量僅為1kg，比普通AZ61鎂合金車架減重20%。

鄭州輕金屬研究院是2009年在國內(nèi)最先研發(fā)出的世界上最輕的金屬結構材料——超輕鎂鋰合金，密度為1.3～1.5g/cm3；其比強度和比剛度大于鋁合金和塑料，用鎂鋰合金制作的自行車架比普通鎂合金車架具有重量更輕、減震性更好等特點，適用于高端自行車。

河南捷美特鎂科技有限公司，是一家鎂合金電動車、自行車、山地車、折疊車的整車及相關配件的產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)制造、銷售于一體的現(xiàn)代化新型科技企業(yè)，在鎂合金車業(yè)開發(fā)上具有豐富的經(jīng)驗。

雙方研發(fā)人員半年多的努力，成功進行了超輕鎂鋰車架的開發(fā)。從合金的成份設計、熔煉與鑄造、管材擠壓工藝的制定、車架結構的優(yōu)化、焊接工藝的確定、表面防腐處理、車架性能檢測等過程，解決研發(fā)過程中存在著的系列技術難題，開發(fā)出專用的鎂鋰合金焊絲，通過對焊接后焊縫區(qū)進行探傷檢測，焊縫達到一級焊縫標準；采用特殊的防腐技術，在車架表面形成耐腐、耐磨性保護膜層；車架焊接完成后進行了振動測試，順利通過了20萬次的疲勞振動測試，達到了自行車架的使用性能要求，完全掌握了鎂鋰合金車架的制備技術。（中國有色金屬工業(yè)協(xié)會）

遼寧大連瓦房店市鎳基新材料項目簽約

遼寧省瓦房店市政府與上海遼海礦業(yè)有限公司、海城市中新鑄業(yè)有限公司等企業(yè)簽署了大連三臺特種新材料產(chǎn)業(yè)園區(qū)富力鎳基新材料項目投資框架協(xié)議。

根據(jù)合作意向，大連富力鎳基新材料有限公司聯(lián)合海城市中新鑄業(yè)有限公司、廣州金博物流貿(mào)易集團有限公司、河南省新華新棉紡織有限公司、山東球墨鑄鐵管有限公司、上海遼海礦業(yè)有限公司共同出資60億元人民幣，在三臺特種新材料產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設年產(chǎn)90萬t的鎳基新材料項目。香港萬恒國際有限公司擬投資不少于55億元，以土地一二級聯(lián)動開發(fā)的方式對紅沿河核電循環(huán)經(jīng)濟區(qū)所規(guī)劃的20km2進行整體開發(fā)，同時對紅沿河核電循環(huán)經(jīng)濟區(qū)、三臺特種新材料產(chǎn)業(yè)園區(qū)及周邊工業(yè)園區(qū)進行輸配電網(wǎng)絡建設和運營。（瓦房店市政府）