硅合金

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。

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。

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.

为发挥北京科技大学材料学科专业优势，服务材料相关专业实验教学，北京科技大学材料国家级教学示范中心与北京科大分析检验中心有限公司联合开发了一系列金相典型特征样品，并使用徕卡智能型显微镜DM4 M采集了所有样品的显微组织，为广大教师和实验室技术人员提供参考。此次为您准备了以下8个系列的金相样品图谱，本篇是第七篇，将为您展示有色金属合金组织样品图谱。一、铁碳平衡组织二、钢的热处理组织三、工模具钢组织四、不锈钢组织五、铸钢组织六、铸铁组织七、有色金属合金组织八、塑性变形组织有色金属合金组织 纯铜材料状态：退火浸蚀剂：三酸乙醇溶液显微组织：α固溶体黄铜材料状态：退火浸蚀剂：三酸乙醇溶液显微组织：α固溶体+β相亚共晶铝硅合金材料状态：铸态浸蚀剂：氟硼酸溶液电解浸蚀显微组织：α固溶体+共晶硅共晶铝硅合金材料状态：铸态浸蚀剂：氟硼酸溶液电解浸蚀显微组织：共晶硅过共晶铝硅合金材料状态：铸态浸蚀剂：氟硼酸溶液电解浸蚀显微组织：初晶硅+共晶硅ZL102材料状态：铸态未变质处理浸蚀剂：氟硼酸溶液电解浸蚀显微组织：α固溶体+共晶硅ZL104材料状态：变质处理浸蚀剂：氟硼酸溶液电解浸蚀显微组织：α固溶体+变质硅铝铜合金材料状态：铸态浸蚀剂：氟硼酸溶液电解浸蚀显微组织：α固溶体+Al2Cu共晶体亚共晶铅锡合金材料状态：铸态浸蚀剂：氟硼酸溶液电解浸蚀显微组织：先共晶α相+共晶相共晶铅锡合金材料状态：铸态浸蚀剂：氟硼酸溶液电解浸蚀显微组织：共晶相过共晶铅锡合金材料状态：铸态浸蚀剂：氟硼酸溶液电解浸蚀显微组织：先共晶β相+共晶相以上的清晰图片都是采用徕卡 DM4 M智能型金相显微镜采集。Leica DM4 M智能型金相显微镜德国进口显微镜，主要应用于材料科学研究:- 载物台移动范围：100x100mm- 放大倍率： 50-1000- 2 齿轮手动调焦驱动器- 6 位或7位编码物镜转盘- 手动/电动载物台，6个符合人体工学设计的可编程按钮- 照明管理系统- 对比度管理器- LED 照明装置可实现所有对比度模式- 相衬模式：明场、暗场、微分干涉相衬、偏振、荧光- Leica Application Suite (LAS X) 软件关于徕卡显微系统Leica Microsystems 徕卡显微系统是全球显微科技与分析科学仪器之领导厂商，总部位于德国维兹拉(Wetzlar, Germany)。主要提供显微结构与纳米结构分析领域的研究级显微镜等专业科学仪器。自公司十九世纪成立以来，徕卡以其对光学成像的极致追求和不断进取的创新精神始终得到业界广泛认可。徕卡在复合显微镜、体视显微镜、数码显微系统、激光共聚焦扫描显微系统、电子显微镜样品制备和医疗手术显微技术等多个显微光学领域处于全球领先地位。 徕卡显微系统在全球有七大产品研发与生产基地，在二十多个国家拥有服务支持中心。徕卡在全球一百多个国家设有区域分公司或销售分支机构，并建有遍及全球的完善经销商服务网络体系。

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

金属铝（Al）以其独有的特性广泛应用于众多各领域。将Al与硅（Si）、铁（Fe）、铜（Cu）和锌（Zn）等元素结合制成铝合金，通常非铝添加元素占总合金重量的15％。与纯铝相比，铝合金的物理特性得到明显增强，如具有更好的强度，更优异的导电性和焊接性等；也可添加不同的量的其它元素，得到具有特殊性质的铝合金。铝的大多数工业应用为铝合金，鉴于铝合金应用广泛和组分多样，伦敦金属交易所（LME）列出了四种铝合金组成规格，主要用于欧洲、亚洲和北美。在所列规格中，主要添加组分是Si、Cu、Zn和Fe，占组成重量的百分比通常大于1％。因此，必须以比其它元素更高的精度来测定这四种元素。珀金埃尔默Avio® 系列 ICP-OES是进行铝合金检测实验室的理想选择，可根据伦敦金属交易所的高水平和低水平铝合金规格要求测量铝合金中的添加元素。使用电荷耦合检测器（CCD），可同时提供背景和分析物测量；对于铝合金中的主要成分（高浓度添加元素）通过使用较长读取时间和线性插入法校准，可以获得±2%以内的准确度；对于次要成分（低浓度添加元素）通过使用较短的读取时间和线性法校准，可以获得±5%以内的准确度。本文使用Avio 200 ICP-OES测定LME规格要求的铝合金中的添加组分。欲详细了解Avio 200 ICP-OES是如何根据LME规格要求在测定金属铝锭中的杂质元素中体现其优越性，扫描下方二维码即刻获取《按照伦敦金属交易所指南使用Avio 200 ICP-OES分析铝合金中的添加元素》和《Avio 200 电感耦合等离子体发射光谱仪》产品手册。

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Al//Al3Ni、{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。

借助流化沙浴实现镍钛合金热定型个#Cole-Parmer沙浴用于人体心脏支架工艺#镍钛合金是一种形状记忆合金，能将自身的塑性变形在某一特定温度下自动恢复为原始形状的特种合金，具有良好的可塑性，又称热定型能力，被广泛应用于多个领域包括医疗器械、航空航天、电子等领域。在医疗领域中，镍钛诺可以用于制造支架、人体植入设备，导丝、取石篮、过滤器、针头、牙科锉刀和其他手术器械。高纯度原料和熔融方法可以确保取得均匀的最终产品。行业常采用不同的热处理加工方法来实现最终产品成型。Cole-Parmer系列流化沙浴能够覆盖温度范围从-100°C到700°C的应用，因在超高温度下也能保持温度稳定性和均一性，并且保证温度精密，是镍钛诺热处理的理想选择。✦ ++Cole-Parmer流化沙浴床应用✦ +► 镍钛合金热处理热处理常用于设定镍钛合金的最终形状。如果镍钛合金有合理的冷加工量（大约30%或更多），400℃到 500℃的温度和适当的停留时间将产生一个直的、扁平的或成型的零件。术语“形状设置”通常用于此过程，成型零件是使用定制夹具创建的。一些常见的热处理方法是钢绞线退火（用于直线和管材）、箱式炉、熔盐浴和流化沙浴床。热处理的另一个目的是确定镍钛合金的最终机械性能和转变温度。材料经过冷加工后，适当的热处理将在材料中建立可能的最佳形状记忆或超弹性性能，同时保留足够的残余冷加工效果以抵抗循环过程中的永久变形。► 镍钛合金热处理的难点解决面临的难点：高温情况下的温度均一性合金的热处理需要在一个特定的稳定高温环境下进行，若是温度过高会导致产品的弹性功能丧失，而温度过低则会导致产品没有成功的坚硬化，不利于后期的使用处理难点解决：Cole-Parmer流化沙浴床可以在700℃的温度条件下，提供一个最高±0.01℃的高温环境浴，可以帮助客户轻松地完成各种温度条件下的高温热处理。Cole-Parmer流化沙浴床工作中► Cole-Parmer流化沙浴床更多应用推荐基本通用款高温度稳定性高流量清洗款1、温度探头校准—不规则形状传感器2、聚合物清洁快速清洗，限度地减少昂贵的生产设备停机时间，只需要烘箱1/3时间无刀具损伤、钢丝擦刷、刮伤损坏无人值守清洗，降低了劳动成本不会腐蚀磨料模具轻松处理断路板、模具、喷嘴及其他模具材料的小孔沙浴流化床的能源效率无需耗材、溶剂或任何其他有害的化学物质去除几乎所有的塑料，如PVC、PET、Flouropolymers和PEEK聚合物3、恒温加热—替代水浴盐浴等4、材料热处理—镍钛合金等

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

摘要 本文介绍采用一种样品分析方法，使用铜的249.2nm吸收线直接使用火焰原子吸收法测定铜合金中的Cu。根据324.8nm标准加入法和此法两种分析方法所测定含量值相同，得到测定铜合金中铜元素的简易测试方法,此方法提高了分析准确度，简化了分析测定过程。 关键词： 铜合金，标准加入法，标准曲线法，249.2nm，Cu。 引言：铜合金在工业领域应用广泛，特别对于现在高铁建设中大量使用铜合金材料，用于电路线路的建设。因此对于电路动力系统上铜合金的使用要求格外重要。对于铜合金材料的测试检验也尤为严格，然而对于现有的测试铜合金中铜的测定方法较为繁琐和复杂。因此考虑建立一种简易标准曲线法测试方法，又能避免铜基体影响，又能准确测定铜合金中铜含量的分析方法。 1 实验部分 1.1 仪器及设备 WYS2200原子吸收光谱仪（安徽皖仪科技）。 可调电热板。 WY802-II型超纯水机（安徽皖仪科技） 。 Cu空芯阴极灯（北京有色金属总院）。 试剂及溶液 ⑴硝酸，优级纯，68-70%，北京化工厂产品。 ⑵高纯去离子水。电阻率&ge 18 M&Omega .cm 。 ⑶铜标准溶液（浓度1000ug/ml）。 1.3 样品的处理及测试 1） 样品制备：准确称取0.1106g铜合金样品，放入100ml烧杯中。加入5ml浓硝酸，在电热板上低温加热，为防止样品反应剧烈加入少量去离子水。加热待硝酸烟冒尽后拿下在室温冷却。冷却完毕将其转入50ml容量瓶中，以备测试使用。 2 ） 标准曲线： ⑴ 标准曲线法曲线配制：取铜标准溶液1000ug/ml 准确量取200ul，400ul，800ul加入3个10ml容量瓶中，加入0.5ml浓硝酸后用去离子水定容，其溶液浓度分别是20,40，80 ug/ml。直接测定标准曲线，并测定样品溶液1. ⑵ 标准加入法配制： 分别从样品溶液2中移取1.0ml加入4个10ml容量瓶，管1直接去离子水定容，管2,3，4分别加入1000ug/ml铜标准溶液为25,50,75ul，其浓度取为0，0.5,1.0,1.5 ug/ml，采用标准加入法测定。 样品溶液1：将定容好的样品溶液稀释1000倍。 样品溶液2：将定容好的样品溶液稀释50倍。 3） 仪器条件： ⑴ 标准曲线法：灯电流：3mA ，高压：400v ，光谱带宽：249.2nm 。 乙炔流量：2.0L/min 。 ⑵ 标准加入法 灯电流：3mA ，高压：409v ，光谱带宽：324.9nm 。 乙炔流量：2.0L/min 。 4） 分析结果： Cu 结果（%） 标准加入法 15.7821 标准曲线法 16.2692 2 讨论：通过测试对两种方法结果的比对，可以看出使用铜的次灵敏线249.2nm的波长时，直接采用标准曲线法测定，能够有效的避免由于基体干扰造成的测试结果偏差大的问题。通过降低测试的灵敏度来降低样品中对于铜的干扰因素。此方法方便快捷，易于操作，准确度高。 参考文献： 1 铜合金中高含量锌的火焰原子吸收快速测定法。《上海有色金属》2003年 第3期 2 GB/T5121.1-2008 GB/T 5121.1-2008 铜及铜合金化学分析方法 第1部分：铜含量的测定。

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—20122024-04-2584GB/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—2008197GB/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2024-11-01199

三元素分析仪可检测普碳钢及低合金钢 微机三元素高速分析仪是用于多元素分析的三通道光电比色分析仪。该仪器在国内外先进技术的基础上，首次采用了&ldquo 智能动态跟踪&rdquo 和&ldquo 标样曲线的非线性回归&rdquo 等先进技术，使传统比色仪的日常调整和标样曲线的建立方法起了根本性的变化。使本仪器跻身于高档分析仪器的行列。 QL-BS3型微机三元素分析仪也可以单独作为一台数据处理计算机使用，使其处理功能得到充分发挥。微机三元素分析仪主要可检测普碳钢及低合金钢，更适用于对金属等材料中的硅、锰、磷、镍、铬、铜、稀土、镁、铜、铁、铝、钒、钨、钛等多种元素的比色分析，现已大量地在冶金、机械、化工等行业，对炉前、成品、来料化验等均可使用。它是新一代比色分析仪器的理想换代产品。 南京麒麟分析仪器有限公司技术部

2016年4月14日，由中国仪器仪表学会分析仪器分会组织的“聚光MiX5系列手持式合金分析仪专家鉴定会”在北京聚光盈安科技有限公司举行。专家鉴定委员会成员由中国仪器仪表学会分析仪器分会刘长宽、北京矿冶研究总院冯先进、国家环境分析测试中心董亮、北京市理化分析测试中心陈舜琮、清华大学邢志、国家出入境检验检疫总局周锦帆、中国铸造协会薛纪二、中国特种设备检测研究院陈祖志、北京百慕合金有限责任公司刘刚组成 其中，委员会推举北京矿冶研究总院冯先进老师作为本次专家鉴定组组长并主持会议。专家鉴定会现场　　聚光科技(杭州)股份有限公司总经理彭华、实验室业务发展事业部总经理马放均、北京聚光盈安科技有限公司总经理姜宗宜、产品应用经理谢爽，以及牛津仪器中国区销售经理任向东出席本次专家鉴定会并就项目成果向与会专家领导进行详细汇报。产品应用经理谢爽研制总结报告　　各位鉴定委员会成员认真听取了产品的研制总结报告、经济效益分析报告、检验报告和用户报告，在现场考察了仪器的实际性能并进行了质询。专家组经过认真地讨论，一致同意并通过了“聚光MiX5系列手持式合金分析仪”的仪器鉴定。鉴定结论如下：　　1、聚光MiX5系列手持式合金分析仪采用了能量色散X荧光分析技术，基于基本参数法和经验系数法的算法，位置几何优化的大面积硅漂移SDD检测器，保证了仪器性能的稳定性及可靠性。精密的光谱算法补偿技术、基于分类和版本的方法管理系统和智能化数据分析技术，保证了仪器现场使用的易用性及便携性。　　2、聚光MiX5系列手持式合金分析仪的能量分辨率：145eV；检出限：μ g/g水平；精密度：RSD≤ 5%@0.0015%-2%，不锈钢标准物质检测；2~4小时稳定性可达RSD≤ 5%。经与目前国际同类产品的数据比较，该仪器主要性能指标已达到国际同类产品先进水平。　　3、聚光MiX5系列手持式合金分析仪体积小重量轻、操作简便、分析过程智能 坚固耐用，整机防尘防水；具有全面的安全保护措施 具备强大软件以及数据处理功能 内置的数据库中包含了1600多个国内外合金牌号。具有良好的应用和市场前景。　　4、该仪器申请专利6项，其中授权发明专利4项，实用新型专利2项。　　5、提供的鉴定材料齐备，符合鉴定要求。专家委员会现场考察仪器性能　　鉴定会的最后，鉴定会组长冯先进老师进行了总结，现在高端的国产XRF缺乏，高附加值市场均被国外占据，聚光科技在此时机联合国际研发团队研发和推出的这款“聚光MiX5系列手持式合金分析仪”，大大提高了XRF产品国产化的水平。国产仪器一定要通过高品质树立自己的品牌，以匠心研发产品。希望聚光科技能够再接再厉，不断推出优秀产品。同时也希望广大国内用户可以更多的支持国产仪器。专家鉴定委员会及项目组成员合影留念

【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

2016年4月14日，由中国仪器仪表学会分析仪器分会组织的“聚光MiX5系列手持式合金分析仪专家鉴定会”在北京聚光盈安科技有限公司举行。专家鉴定委员会成员由中国仪器仪表学会分析仪器分会刘长宽、北京矿冶研究总院冯先进、国家环境分析测试中心董亮、北京市理化分析测试中心陈舜琮、清华大学邢志、国家出入境检验检疫总局周锦帆、中国铸造协会薛纪二、中国特种设备检测研究院陈祖志、北京百慕合金有限责任公司刘刚组成；其中，委员会推举北京矿冶研究总院冯先进老师作为本次专家鉴定组组长并主持会议。 聚光科技（杭州）股份有限公司总经理彭华、实验室业务发展事业部总经理马放均、北京聚光盈安科技有限公司总经理姜宗宜、产品应用经理谢爽，以及牛津仪器中国区销售经理任向东出席本次专家鉴定会并就项目成果向与会专家领导进行详细汇报。专家鉴定会现场产品应用经理谢爽研制总结报告 各位鉴定委员会成员认真听取了产品的研制总结报告、经济效益分析报告、检验报告和用户报告，在现场考察了仪器的实际性能并进行了质询。专家组经过认真地讨论，一致同意并通过了“聚光MiX5系列手持式合金分析仪”的仪器鉴定。鉴定结论如下：产品应用经理谢爽研制总结报告 1、聚光MiX5系列手持式合金分析仪采用了能量色散X荧光分析技术，基于基本参数法和经验系数法的算法，位置几何优化的大面积硅漂移SDD检测器，保证了仪器性能的稳定性及可靠性。精密的光谱算法补偿技术、基于分类和版本的方法管理系统和智能化数据分析技术，保证了仪器现场使用的易用性及便携性。 2、聚光MiX5系列手持式合金分析仪的能量分辨率：145eV；检出限：μg/g水平；精密度：RSD≤ 5% @0.0015%~2%,不锈钢标准物质检测；2~4小时稳定性可达RSD≤5%。经与目前国际同类产品的数据比较，该仪器主要性能指标已达到国际同类产品先进水平。 3、聚光MiX5系列手持式合金分析仪体积小重量轻、操作简便、分析过程智能；坚固耐用，整机防尘防水；具有全面的安全保护措施；具备强大软件以及数据处理功能；内置的数据库中包含了1600多个国内外合金牌号。具有良好的应用和市场前景。 4、该仪器申请专利6项，其中授权发明专利4项，实用新型专利2项。 5、提供的鉴定材料齐备，符合鉴定要求。专家委员会现场考察仪器性能 鉴定会的最后，鉴定会组长冯先进老师进行了总结，现在高端的国产XRF缺乏，高附加值市场均被国外占据，聚光科技在此时机联合国际研发团队研发和推出的这款“聚光MiX5系列手持式合金分析仪”，大大提高了XRF产品国产化的水平。国产仪器一定要通过高品质树立自己的品牌，以匠心研发产品。希望聚光科技能够再接再厉，不断推出优秀产品。同时也希望广大国内用户可以更多的支持国产仪器。专家鉴定委员会及项目组成员合影留念【关于聚光MiX5系列手持式合金分析仪】 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。

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。

艾克(i-CHEQ)第三代手持X射线荧光光谱分析仪——将改变你的材料分析方式！创新再升级！艾克第三代手持式光谱分析仪新品正式发布，从未知到精确，将为您解锁新的可能性。无论您的需求是回收行业还是精密制造行业，只要需要对材料元素的检测，艾克新品—第三代手持式光谱分析仪都是您的不二选择！艾克第三代手持光谱仪应用于金属回收及未知材料、贵重及特种合金等检测，轻巧便携、坚固耐用，人体工学设计，只需轻轻扣动板机，即可进行无损的元素分析，告别高成本、耗时长的实验室检测，让你真正体验到“口袋中的实验室”所带来的便捷。 金属回收及未知材料现场检测和快速分类，1-3秒即可测出合金牌号和成分含量，精度可达0.01%。常规钢材金牌号识别200、300、400、500、600系列不锈钢及模具钢牌号；铝合金牌号鉴定及成份分析，常见的1-7系列铝合金的分析。高温合金牌号识别GH2132、GH4169、GH3128、GH4145、GH3030、GH3039、GH4140、GH3600、GH3625，等系列合金。三元锂电池正极材料检测NCM523、NCM622、NCM811等材料。贵金属检测快速检测：金、银、铂、铑、钯、钌、铱、锇等贵金属。优势及配置："一键式"开机并检测，减少人为错误操作；一体式供电，超大容量电池，无续航焦虑；智能化体验，结果中英文显示；全息地理信息标注(GPS)；高清摄像头，自动对焦；(选配)通过 WiFi，4G/5G、手机热点、USB、蓝牙、APP进行数据及报告输出；5.5寸高分辨率主流电容屏，自动感光清晰可见；Intel 高性能四核处理器，256GB 固态硬盘，DDR内存，Windows 10系统，运行速度碾压同类仪器；1/3机身为轻质铝合金结构，具有优良的防辐射和散热效果；最新 FP 算法，测试速度快，2-3秒内身份等级鉴定；优秀的架构，高低温环境使用无任何差异，舒适的人体工学设计，使用更轻松便捷；无操作待机时自动关机，减轻元器件的消耗；(用户可自定义关机时间)符合IP65标准。技术参数：重量基本重量不超过1.5kg；（带电池）电池10200 mA；尺寸245mm x 86mm x 310mm；(长宽高)激发源大功率高性能X射线管；靶材：5种可选择 金（Au）、银（Ag）、钨（W）、钽（Ta），钯（Pb）；电压35kv50KV（电压智能可变）滤波器多种滤波器可选择，根据不同的被检测物自动调节；探测器高灵敏度Si-Pin/SDD探测器；（解析度≦180eV）探测器制冷温度Peltier效应半导体制冷,制冷温度-35℃；标准片外置316标准片/窗口保护盖；处理器Intel 2133MHz高性能四核处理器；操作系统Microsoft Windows 10系统；数据处理256GB，固态硬盘,内存DDR4 4GB；软件模式合金、矿石、土壤、RoHS （按需选择）数据分析搭载专业智能分析软件，具有智能化、速度快、操作简单等优点。整个分析过程仅需数秒便可完成；数据显示精确到百分比（％）显示，光谱或峰强度（计数率）或；数据传输手机4G、共享热点、WiFi与手机APP进行数据传输；显示屏720x1280高分辨率5.5寸主流电容屏，自动感光清晰可见，智能化人机界面；外形设计一体化机身设计，坚固、防水防尘及防冻，有效防震，适应潮湿或低温等野外环境使用；安全操作一触式“扳机”，软件具有自锁和防空测等保护功能；分析元素Mg（镁）、Al（铝）、Si（硅）、P（磷）、S（硫）、Ti（钛）、V（钒）、Cr（铬）、Mn（锰）、Fe（铁）、Co（钴）、Ni（镍）、Cu（铜）、Zn（锌）、Hf（铪）、Ta（钽）、W（钨）、Hg（汞）、Se（硒）、Au（金）、Br（溴）、Pb（铅）、Bi（铋）、Zr（锆）、Nb（铌）、Mo（钼）、Ag（银）、Cd（镉）、Sn（锡）、Sb（锑）、Re（钛）、Ir（依）、Pt（铂）、Ru（钌）、Rh（铑）、Pd（钯）等元素；测试环境条件温度-20～+40℃，湿度＜80%RH。售后服务：24/7服务热线；两小时内响应回复；远程在线故障诊断排除；长期备品备件保有库存；新机免费安装及培训；新机15天内包换；（除人为毁坏外）可根据客户需求定制保修期限；新机保修一年，长期维护（含软件升级）

为保护消费者的健康和生命安全，促进饰品行业的健康发展，2010年1月22日，国家质量监督检验检疫总局发布《关于禁止使用镉及镉合金材料生产饰品的紧急通知》，要求从通知发布日起，禁止生产企业使用镉或镉合金材料生产饰品，同时，仿真饰品生产企业必须建立原材料的成分信息档案，以便主管部门监督检查。违规企业将被停止生产经营活动，整顿合格后方可继续生产。 　　质检总局通知发布之后，各地质量监督部门高度重视，并采取相应措施，对饰品及仿真饰品生产企业进行排查，杜绝使用镉或镉合金材料，坚决查处生产企业的质量违法行为。

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。

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。

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

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

氢能在汽车动力、电子、食品、冶金、航空航天等方面有着广泛的应用，但是由于氢气与其他物质在相同体积下的质量相比过轻，并且易燃、易爆，所以储存起来十分困难，限制了其开发利用的发展。固态储氢是安全高密度储氢的重要形式，合金氢化物储氢，是固体储氢技术中的一种。在提高合金储氢热力学与动力学的研究中，研究检测会涉及X射线光电子能谱仪（XPS）、电子探针显微分析仪（EPMA）、电感耦合等离子体原子发射光谱仪（ICP-OES）、X射线衍射仪（XRD）、激光衍射式粒度分布测定装置（SALD）、差示扫描量热仪（DSC）、热重分析仪（TGA）等，岛津公司均可提供相关仪器及应用方案。其中岛津公司X射线光电子能谱仪（XPS AXIS SUPRA+ ）、电子探针显微分析仪（EPMA-8050G/1720H）、激光衍射式粒度分布测定装置（SALD-2300）在合金储氢研究中可提供有针对性的、特色测试表征方案。 特色技术一：岛津电子探针EPMA11种全聚焦型晶体设计，稀土元素、轻质元素含量测定更准确典型应用：岛津电子探针EPMA在镁锌稀土合金测试中的应用镁基合金是储氢研究中的一个热点方向，稀土改性亦是合金储氢研究方向之一。通常加入稀土元素，可提高合金储氢能力及合金稳定性。电子探针作为样品显微观察和微区分析有效结合起来的定量分析工具，对镁合金进行微米级别的无损分析，有助于了解合金在微区尺度的成分信息，同时对稀土元素进行准确测定。采用EPMA-1720HT对镁锌合金进行测试。 图1 电子探针显微分析仪EPMA-1720HT 图2 Mg-Zn 稀土合金元素分布位置和形态 图3 细节放大后各元素分布特征（图上的数字为定量测试位置）从面分布结果可以看出，试样合金中的稀土几乎全部分布于晶界，但不连续，平均晶粒尺寸直径为24.5μm，晶界相宽度约2.4μm。富集于晶粒表面及晶界位置的稀土活性元素可以填充晶界处的晶界空位，改善晶界附近的组织形态，提高高温抗蠕变性能。表1 镁锌系稀土合金Mg-Zn-RE不同位置定量测试（Wt%） EPMA 作为微区分析仪器，相对于SEM+EDS，在灵敏度和分辨率两个重要指标上都高出一个数量级，而其具有原位分析的特点，使其在镁合金基础材料研究、镁合金产品开发设计、失效品分析等各领域中可发挥重要的作用。特色技术二：岛津X射线光电子能谱仪（XPS AXIS SUPRA+ ）的荷电中和技术对于凹凸不平的样品，可实现直接测定典型应用：光电子能谱技术表征镁合金表面保护膜储氢合金使用X射线光电子能谱仪进行合金的元素以及化学状态分析，可以分析获得合金的元素组成及相对含量，以及化学状态等方面的信息。XPS技术作为一种表面分析手段，常规分析深度10nm以内，因此普遍用于金属表面纳米厚度的钝化层的表征。采用岛津Axis Supra+仪器对两种镁合金材料表面进行测试，辅助分析表面保护膜组成。 图4 全自动、多技术成像型X射线光电子能谱仪 AXIS SUPRA+1、 样品信息分析条件激发源：单色Al 靶（Al Kα，1486.6 eV）X射线高压：15 kV发射电流：全谱10 mA，元素精细谱15 mA停留时间（Dwell time）：200 ms通能：全谱160 eV，精细谱40 eV分析区域：slot 模式扫描速度：全谱1 eV，窄谱0.1 eV2、 样品及处理合金样品采用化学转化处理法得到表层保护膜，样品性状：片状固体。3、 实验结果 图5 镁合金全谱扫描结果对合金进行全谱扫描，结果见图5，可知表面主要存在元素为C、O、Mg、Al、Si、F、V 等元素，其他未标注谱峰为非特征轨道或者俄歇峰，未发现其他明显的合金掺杂金属元素特征峰，是由于XPS 技术主要检测材料最表层的元素构成，C 元素主要来源于表面污染。结合全谱结果可初步判断该镁合金表面采用的为含钒物种保护膜。 图6 镁合金精细谱扫描结果进一步对该样品采集精细谱数据分析，见图6，分别对各元素进行化学态分析，C 元素主要以C-C、C-O、 C=O、CO32- 的化学态形式存在，其结合能分别是284.8 eV、286.2 eV、287.2 eV 和289.3 eV；O 元素主要以钒酸盐、CO32- 形式存在，其结合能位置在531.3 eV 和532.8 eV；V 元素主要以钒酸盐的化学态形式存在，V 2p3/2 结合能位置分别在517.0 eV；Mg 元素主要以金属态Mg（1303.4 eV）、表层自然氧化物Mg Oxide（1304.6 eV）的化学态形式存在；Al 元素主要以氧化铝（74.1 eV）的化学态形式存在；Si 元素主要以自然氧化态（101.8 eV）的形式存在；F 元素主要以金属氟化物（684.7 eV）的化学态形式存在。推测其中F 元素为处理后离子残留，Al、Si 为合金中掺杂，表面保护膜成分主要为钒酸盐物种。合金样品往往具有一定厚度，采用岛津AXIS Supra+ 双高度样品条可以直接应对，无需对样品进行前处理。采用岛津Axis Supra+仪器成功完成改性处理后的镁合金材料的表征，通过XPS 的结果给出了材料表面各元素的化学态等信息，证明了表面保护膜层的元素及结构信息。特色技术三：岛津广域、高灵敏度粒度分析系统SALD-2300可测至0.1ppm微量粒子，同时对深颜色甚至黑色样品亦可轻松检测典型应用：SALD-2300测定四氧化三钴粉末样品的粒径分布颗粒的大小影响催化剂对于储氢合金的催化效果，粒度分布测定仪可以计算样品分散状态下的粒径大小和分布区间。使用岛津激光粒度仪SALD-2300和MS23型循环流通池，以纯水为分散介质，在超声和搅拌条件下测试四氧化三钴粉末的粒径大小和分布。 图7 岛津激光衍射式粒度分布测定装置SALD-23001、 分析条件本次测试体条件如下表2所示表2 SALD-2300测试四氧化三钴粉末条件 2、 样品及处理测试样品钴材料A和B，取适量粉末用纯水搅拌均匀，经外部超声分散后，滴加至循环流通池中进行测试。3、 实验结果 图8 四氧化三钴粉末A粒径分布图 图9 四氧化三钴粉末B粒径分布图 图10 粒径分布对比图从图8、9、10可看出，四氧化三钴粉末A和B粒径分布均呈正态分布，但存在明显差异。四氧化三钴粉末的粒度测试结果见下表3所示。表3 粒度测试结果 岛津激光粒度仪SALD-2300循环流通池可实现纯水自动添加、超声和搅拌、自动清洗等功能，软件特有的光强分布再计算(LDR)功能，可自动计算物质的最佳折射率，获得可靠的粒径分布数据。本应用使用岛津激光粒度仪 SALD-2300 湿法测试四氧化三钴粉末的粒径大小和分布，方法简单易行，测试速度快，数据稳定且重复性好，满足四氧化三钴粉末粒度的测试要求。本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

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。

人物小传：1920年生于河北省徐水县，1945年毕业于西北工学院矿冶系，1952年获美国欧丹特大学冶金博士学位，1955年回国。他是我国著名的物理冶金学家、材料科学家、战略科学家，中国科学院院士，中国工程院院士，第三世界科学院院士。曾任中科院金属所所长、中国科学院部技术科学部主任、国家自然科学基金委副主任、中国工程院副院长。 　　这是一位九旬老人的退休生活：每天上午8点钟离开家，9点钟到办公室，来访的客人有时一天好几拨，请他提供咨询意见的、指导科研工作的、题词的、写序的……几乎有求必应。此外，去年一年，北到哈尔滨、南到广州，他出了10次差，还在北京主持、参与了几十个学术会议。 　　这位乐此不疲、退而不休的老人，就是2010年度荣获国家科技奖最高奖的两位得主之一，我国高温合金材料的奠基人、在材料腐蚀、镁合金、碳纤维等多个领域贡献卓著的战略科学家师昌绪先生。 　　“我这样的生活很没意思，也不希望别人都像我一样。”师先生自我解嘲说：“但我已经是这么个定型了，在家反而苦恼，所以天天工作，生活很充实，觉得能对得起国家、民族，也就是这个样子。 　　“美国人做出来了，我们怎么做不出来?” 　　1月7日上午，在国家自然科学基金委(以下简称基金委)的一间会议室里，记者见到了91岁的师先生。虽然发已掉光、牙已全无，但老先生却背不驼、眼不花，步伐稳健、思维敏捷。听着后辈和老同事讲述他的往事，师先生时而会心一笑，时而神色凝重 他对数十年前的事情记得一清二楚，时不时插话补充两句 说到激动处，忍不住用手指敲得桌子“笃笃“直响。 　　“北京、上海，这两个地方任你选。”1955年6月，时任中科院技术科学部主任的严济慈，对刚从美国回来的师昌绪说。 　　结果，这位35岁的洋博士选择了沈阳，因为中科院金属所在沈阳。到金属所后，他被指定为鞍钢工作组的负责人，由物理冶金理论研究，转向炼钢、轧钢工艺开发。两年之后，师昌绪又服从国家需要，转任金属所高温合金研究组的负责人，带领一支小分队常驻抚顺钢厂，研制航空发动机的核心材料——高温合金。师昌绪带领科研人员奋力攻关，很快开发出代替镍基合金GH33的铁基高温合金GH135，用这种新材料制作的航空发动机关键部件——涡轮盘，装备了大量飞机。 　　更难啃的骨头在后面。1964年，中国的新型战斗机设计出来了，就差发动机用的耐高温高压涡轮叶片。此前，只有美国能研制这种空心叶片，国内的人都没见过。一天晚上八九点钟，航空材料研究所的副总工程师荣科找到师昌绪家里，问他能不能牵头搞空心叶片。“我也没见过空心叶片，也不知道怎么做。”师先生回忆说，“但我当时就想，美国人做出来了，我们怎么做不出来?中国人不比美国人笨，只要肯做，就一定能做出来。” 　　第二天，他与时任金属所所长的李薰先生研究决定接受这个任务。荣科听到这一消息自然高兴，但同时也“提醒”师昌绪：我可是立了军令状的，做不出来，我把脑袋割下来。师昌绪一笑：咱们就共同承担吧。 　　为啃下这块硬骨头，由师昌绪挂帅，从金属所的相关研究室挑选了“一百单八将”，成立了专门的项目组。他们采纳了容科“设计——材料——制造一体化”的建议，与发动机设计和制造厂等合力攻关。在当时的条件下，要在100毫米的叶片上均匀做出粗细不等、最小直径只有0.8毫米的9个小孔，谈何容易!他们攻克了型芯定位、造型、浇注、脱芯，以及断芯无损检测等一道道难关，于1965年研制出中国第一代铸造多孔空心叶片，使我国成为世界上第二个能研制这种叶片的国家。 　　后来，国家决定把空心叶片的生产转移到远在贵州的一个工厂，航空部点名师昌绪带队到生产第一线，帮助解决生产中的技术难题。当时从沈阳到贵阳要坐48个小时的闷罐火车，路上连喝的水都没有。工厂的条件极为艰苦，一日三餐吃的都是发霉的大米和红薯干，以至于厂里的总工程师过意不去，利用星期天到集市上买来白面，给科研人员蒸馍改善生活。师昌绪他们日夜在车间里鏖战。经过几个月的努力，他们终于克服了实际生产中的技术难关，至今所生产的数十万个叶片没出过一起质量问题。 　　“当时当然有压力了，但关键看你敢不敢往前冲。”忆当年，师先生雄心不改，“只要努力，肯定能做出来，除非你不努力。” 　　“我自己最大的特点，就是好管闲事” 　　“师先生，这个事您可别管!”2000年春，年近80的师昌绪找到基金委材料科学部原常务副主任李克健，说想和他一起抓一下碳纤维。李克健听后立马摇头，“这事太复杂!谁抓谁麻烦!” 　　李克健说的是大实话。质量轻、强度高的碳纤维是航天、航空用基础原材料，我国从1975年就开始攻关，大会战搞了不少，钱花了很多，但就是拿不出合格稳定的产品，以至于许多人避之唯恐不及。 　　“我们的国防太需要碳纤维了，不能总是靠进口。”师先生说，“如果碳纤维搞上不去，拖了国防的后腿，我死不瞑目。” 　　李克健听后深受感动，接受了师先生的邀请。这年8月，师先生召集了由原国防科工委、科技部、总装备部、基金委等相关单位58人参加的座谈会，探讨怎样把碳纤维搞上去。大家的一致意见是，碳纤维能搞上去。会议纪要里，专门写了这样一句：请师昌绪院士作为技术顾问和监督。 　　师先生欣然从命，很快又召集了第二次座谈会，讨论具体方法。座谈会上，有人给师先生泼凉水：上亿的资金哪里去找?就是钱弄来了，谁去协调指挥?过去几个部委联合起来都没弄好，你师老能指挥得动么? 　　“只要国家需要，困难再大也要干!”不服输的师先生上书中央，陈说利害。很快，这封信批转到科技部，科技部在863计划中专门增设了1亿元的碳纤维专项。在实施过程中，师先生吸取以前的教训，定了一条规矩：统一领导，谁拿专项的钱，谁就归我们管，不管你是哪个单位的。然后，专项领导小组派人到申报单位，现场取样，让第三方单位统一测试。数据出来后，大家一起讨论，优胜劣汰，结果。志在必得的一所知名大学落选，产品过硬的民营企业威海拓展一举中标。师先生一抓到底，不仅多次到威海实地指导，还专门给航空总公司写信化缘3000万元，帮助相关单位开展应用试验。现在，无论是航天还是航空，我国所需的碳纤维已可立足国内，完全依赖进口成为历史。 　　“我自己最大的特点，就是好管闲事”。师先生笑称。 　　凡是对国家有益的，对别人有益的，他都不避利害，乐于去管。 　　“师老很有眼光，他所管的闲事，要么是刚刚起步、困难很多，要么是涉及面广、关系复杂。只要这些闲事关系到国家的重大需求，师先生就抓住不放，该呼吁的呼吁，能扶持的扶持。”李克健说。 　　这样的例子还有很多。 　　从上世纪五六十年代开始，多个部委在全国各地陆续建立了26个材料环境腐蚀试验查与监测网站，检测材料在大气、海洋、土壤等环境中的腐蚀数据，为今后的大工程建设提供选材和防腐设计的决策依据。据基金委原秘书长袁海波回忆，80年代中期，我国开始大刀阔斧地推进科技体制和拨款制度改革，期间出现盲区，许多腐蚀监测站成为被遗忘的角落，陷入人走站亡的困境。1986年，基金委会成立，出任副主任的师昌绪力排众议，说服有关部委的领导，把腐蚀监测站的的数据检测分析建设列为基金委的重大项目，常年给予支持。后来等三峡大坝和核电站等工程上马时，大家才发现：腐蚀监测站提供的数据资料太重要了! 　　上世纪90年代，生物医用材料在国际上方兴未艾。由于我国起步晚，跟国外的差距很大，搞生物医用材料的学者和企业地位不高，这方面的研究没有引起应有的重视。李克健回忆说，当时师先生敏锐地觉察到，生物医用材料将是事关13亿国人健康的大产业，应该加快发展。经过他多方奔走，中国生物材料委员会在1996年宣告成立。由于该委员会的人员涉及十几个学会，关系比较复杂，找不到合适的主席人选，75岁的师先生只好勉为其难，连续干了两届。去年，中国科协批准成立中国生物材料学会 明年，世界生物材料大会明年将在成都举行。 　　…… 　　数十年“管闲事”的结果，是“管”出了一位名副其实的战略科学家。 “与师先生相处20多年，我感受最深的，就是他的亲和力。不管到哪儿，在哪个地方工作，都有很强的亲和力、吸引力和凝聚力。”说到这里，袁海波很是感慨，“作为一个大科学家，做到这一点是很不容易的。在技术科学和工程科学领域，尤其需要团队精神，需要德高望重的学术牵头人，把方方面面的力量凝聚起来。“这一点，当前在我国科技界特别重要，也特别不容易！” 亲和力来自淡泊名利的品格。国际材料联合会是世界材料学界的权威学术机构，加入该组织对促进我国材料科学的发展非常重要。据曾任中国材料研究学会副理事长的袁海波回忆，1986年国际材料联在美国举行会议，师先生与清华大学的李恒德教授应约参加，期间做了大量工作，妥善处理了与台湾相关的议题，终于在1991年底说服国际材联修改章程，接纳中国材料联合会代表中国成为其会员，台湾作为中国的一个地区与中国材料联合会并存。1991年，中国材料研究学会在中国材料联合会的基础上正式成立，许多人认为师先生是该研究会理所当然的理事长。结果，师先生主动让贤，自己只做顾问。 “师先生就是这样，以事业为重，以把大家的积极性调动起来为重，从不考虑自己的位子、自己的利益。”袁海波说。 亲和力来自尊重他人的作风。“1964年我担任师先生研究室的学术秘书，刚开始挺拘谨的，后来发现他一点架子也没有。”说起40多年前的往事，中科院金属所前所长李依依院士至今仍很动感情，“师先生非常尊重别人，从不把自己摆得很高。他带领我们研究高温合金，不像有的老师，要求你一定要照着他说的去做，而是划一个大的范围，让你放手去干；你有什么不同的想法，他也支持你做，哪怕做错了再重来都可以。跟师先生工作心情是非常愉快的，在他的团结指导下，完全可以指到哪儿就能打到哪儿。” 让李依依特别钦佩的，是师先生对每一个人都平等相待，哪怕对方只是普通的工人。“在金属所工作时，从他家到科研大楼只有一两百米的距离，5分钟的路程他要走半个小时，因为一路上老有人找他聊天。前几年，我跟师先生重回贵州叶片生产厂，老工人们都围过来跟他握手：‘师老师，您好久没来了！’。” 亲和力来自严谨求实的学风。虽然年事已高，但师先生开会做演讲、报告，不管是学术的还是管理类的，极少让别人“代劳”；凡是让他办的事情，都一丝不苟，绝不马虎。袁海波刚担任基金委秘书长不久，把大家精心编辑的《科技成果汇编》送给师先生过目。“我原以为他大的方面看一看就完了，没想到每一篇他都认真修改，改了一半多，连每一项成果的英文标题都不放过！” 1998年，鉴于师先生在高温合金材料领域的卓越贡献，包括GE等大公司在内的11个国际跨国公司联合授予他“突出贡献奖”，并称他为“中国高温合金之父”。 “这不对！”师先生听说后立即纠正，“在国内搞高温合金有人比我早，我只是做了较大的贡献。” 师先生说：“我这个人没什么本事，就在于能团结大家。”

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。

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。

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）

【研究背景】随着科技的发展，诸如变形飞机和超强人工肌肉等未来技术的需求不断增长。这些技术要求金属合金不仅要具备超高的强度，还需具有如聚合物般的柔韧性。这种“强且柔”的特性组合能够实现低驱动成本的大范围形状变化，并且在大负荷下提供强大的抗断裂或屈服失效的能力，因此被广泛关注。然而，实现这种特性的合金一直面临挑战，因为强度与柔韧性之间存在不可避免的权衡。“强且柔”合金的关键在于其强度和弹性模量的结合。传统材料中，钢铁可以提供很高的强度（屈服强度σy 1 GPa），但同时其杨氏模量较高（E ≈ 200 GPa），表现出较强的刚性。相反，有机材料如纤维增强聚合物（FRP）则显示出较低的杨氏模量（E ≈ 10 GPa），具有较好的柔韧性，但其强度较低（σy 【表征亮点】1. 实验首次制备了一种Ti–50.8 at.% Ni双种子应变玻璃（DS-STG）合金，该合金展现了超高屈服强度（σy ≈ 1.8 GPa）和聚合物般的超低杨氏模量（E ≈ 10.5 GPa），同时具有约8%的超大橡胶状弹性应变。这种组合使其柔韧性优值（σy/E ≈ 0.17）显著高于现有的结构材料。2. 实验通过简单的三步热机械处理制备了该合金，该过程可扩展至工业生产线。该处理不仅导致超高强度（由于变形强化），还通过形成独特的“双种子应变玻璃”微结构（包含对齐的R相和B19′马氏体“种子”）实现了超低模量。原位X射线衍射显示，该合金的聚合物状变形行为源于应变玻璃与R相和B19′马氏体之间的无核化可逆转变。3. 该合金在宽温度范围内（&minus 80°C至+80°C）保持其优异的力学性能，适用于航空航天技术，并展现出优异的高应变疲劳抗性。在温度范围193 K至353 K内，合金的超高强度和柔韧性稳定性使其在多个未来技术领域中具有广泛应用潜力。【图文解读】图1：将类聚合物的超高强度DS-STG合金与典型的金属合金和有机材料进行比较。图2：DS-STG合金在宽温度范围内表现出类聚合物的超高强度，同时具有优异的高应变抗疲劳性能。图3：采用三步热处理路线，实现了DS-STG合金及各步骤后试样的显微组织。图4: DS-STG合金聚合物样弹性的原位XRD分析。图5: Ta≈573 K时DS-STG态的类聚合物超低模量和高可恢复应变。【科学启迪】这篇文章的研究揭示了一种新型的Ti–50.8 at.% Ni双种子应变玻璃（DS-STG）合金，突破了传统金属合金在强度与柔韧性之间的权衡限制。该合金结合了钢铁般的超高屈服强度（σy ≈ 1.8 GPa）和聚合物般的超低杨氏模量（E ≈ 10.5 GPa），同时具有约8%的超大橡胶状弹性应变，表现出极高的柔韧性优值（σy/E ≈ 0.17）。这一突破不仅在宽温度范围内（&minus 80°C到+80°C）保持优异性能，还展现了出色的高应变疲劳抗性。科学上，这一研究为实现同时具备高强度与高柔韧性的合金开辟了新路径，挑战了以往合金设计中的强度与柔韧性不可兼得的固有观念。通过简单的三步热机械处理工艺，该合金的成功制备也为大规模工业应用提供了可行性。这一发现对未来技术，如变形航空航天器和超人型人工肌肉，具有重要的推动作用，展现了在材料科学领域中克服传统限制的巨大潜力。参考文献：Xu, Z., Ji, Y., Liu, C. et al. A polymer-like ultrahigh-strength metal alloy. Nature (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07900-4

11月17日，先进钛合金航空科技重点实验室在北京中航工业航材院挂牌成立。 　　先进钛合金航空科技重点实验室评审会由中航工业科技与信息化部主持召开，由多名专家组成的评审小组认真听取了航空重点实验室的设立申请报告，审查了相关支撑资料，并对航空重点实验室进行实地考察。专家组高度评价了钛合金重点实验室的科研水平和技术实力，经过严格质询和深入讨论，专家组一致通过了钛合金科技重点实验室的设立申请。 　　据了解，作为钛合金航空重点实验室的依托单位，航材院钛合金研究室一直是国内航空钛合金领域的领导者，其部分成果的技术指标达到甚至超过国际先进水平。钛合金航空重点实验室主要定位于开展创新性、探索性的前沿科学研究，以逐步扭转我国航空钛合金领域基础研究相对薄弱的局面。“中航工业和基础院多年来一直在资金和项目上给予我们很大的支持。”钛合金航空重点实验室主任黄旭在接受记者采访时表示，“重点实验室的成立也为我们带来了品牌效应，可以极大促进航材院航空钛合金材料研制和应用研究工作。” 　　钛合金是飞机和发动机的重要结构材料，因其优异的比强度及抗腐蚀等性能被大量作为航空器的承力构件，其应用程度也是衡量航空装备技术水平的重要指标。北京有色金属研究总院惠松晓教授表示，近年来，我国在钛合金领域研发能力显著增强，取得了多个关键项目的自主知识产权，为扩大钛合金在航空领域的应用范围打下了坚实基础。