硅钡合金

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。

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。

镁及其合金材料，由于其基体硬度较低，延展性强，而沉淀相相对硬度又较高，因此，在金相样品制备过程中，样品是很难制备的。主要表现在浮凸现象较为突出。解决这个问题，一般的方法是适当减少抛光时间，或者抛光时用金刚石抛光膏替代抛光液。我们实验室，除了采用以上两种方法外，同时使用美国进口ChemoCloth金相抛光布配合抛光剂进行精细抛光，这种方法很有效。可脉检测工程师的建议我们，在镁及其合金样品的制备时，精细抛光步骤使用美国QMAXIS的ChemoCloth 抛光布，浮凸问题轻松可以解决。来自美国QMAXIS的这款ChemoCloth金相抛光布，使用耐化学腐蚀合成织物制成，无绒的表面，适用于配合1µm及以下的Al2O3、SiO2 抛光液，对钛、镁及其合金、不锈钢、铅 / 锡焊料、电子封装、软的有色金属和塑料等类材料的精细抛光。这款金相抛光布，对于我们制备镁合金样品非常适用。其多孔的纤维结构能更好地Hold住研磨介质颗粒，良好的耐化学腐蚀性，以及软硬适度的特性。这些特性使磨料可深入到织物内部，虽然抛光时去除率小了一些，但能有效避免浮凸现象产生，进而达到样品制备的技术要求。 除此之外，ChemoCloth 金相抛光布，非常耐腐蚀，一点也不会出现掉毛，掉色，和卷边的现象。使用了很久，除了表面自然磨耗外，没有给所制备的样品表面带来污染和二次损伤的现象，它比普通金相抛光布要耐用很多，使用寿命长的特点也很突出。解决镁合金样品制备的浮凸问题，用这种金相抛光布的确很有效！了解更多详情，随时联系可脉检测的金相工程师，会获得更专业的帮助。

p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 机械合金化是指利用机械能的作用使材料的组元在固态下实现合金化的材料制备技术。近年来广泛的应用于制备各种高性能材料，包括弥散强化合金、金属间化合物，磁性材料、储氢合金、纳米晶合金、纳米晶陶瓷、纳米复合材料等。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 为了帮助业内人士了解机械合金化最新技术以及研磨仪最新应用等内容，仪器信息网特别策划了“研磨仪VS机械合金化”专题，并邀请到弗尔德科学仪器事业部总经理董亮就相关问题发表了看法。 /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/7d4d18aa-97dc-4dcc-b335-2d9a58d17c38.jpg" title=" 5 (1)_wps图片_副本.jpg" alt=" 5 (1)_wps图片_副本.jpg" width=" 450" height=" 354" border=" 0" vspace=" 0" style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 354px " / /p p style=" text-align: center " strong 弗尔德科学仪器事业部总经理 董亮 /strong /p p style=" text-align: center " strong /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 仪器信息网：研磨仪对机械合金化技术的发展有何意义？机械合金化技术的发展有哪些方面值得特别关注？ /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 董亮： /strong 回答这个问题之前，先聊聊什么是机械合金化技术。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 机械合金化技术是上世纪1969年美国国际镍公司Benjamin提出的一种制备合金粉末的高能球磨技术，它最初主要用于制备氧化物弥散强化镍基合金，一开始被叫做球磨混合，后来国际镍公司专利代理律师Mr. Ewan C. MacQueen第一个在专利申请中将此工艺称为“机械合金化”。接着80年代初又在机械合金化过程中发现了非晶化现象，然后发现了准晶、难熔金属化合物、稀土硬磁合金等新材料。1990年，Schlup等人发表了机械合金化制备纳米晶材料的报道，使该技术更加引人注目。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 到目前为止，用机械合金化技术已成功制备出纳米晶纯金属、不互溶体系固溶体纳米晶、纳米非晶、纳米金属间化合物及纳米金属-陶瓷复合材料等。应该说，机械合金化技术的发展是非常迅猛的，尤其是在纳米材料研究领域备受关注。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 仪器信息网：目前，研磨仪技术发展到了哪一个阶段，市场上的仪器是否能满足用户在机械合金化技术方面的应用？ /span /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 董亮： /strong 高能球磨仪是目前制备机械合金的主要仪器，按照研磨球的运动方式，主要分为3大类，即行星式、振荡式和搅拌式。其中行星式和振荡式在实验室中更为常见，搅拌式（砂磨机）可能在生产企业中运用更多。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 研磨机的研磨时间、研磨速度、研磨介质、球配比，甚至于气体环境和研磨温度等因素都会对机械合金的制备结果产生重要影响。机械合金化制备技术归根结底，就是都需要更高的能量（可换算为g加速度）输入，更好的气氛保护（可以充惰性气体），更方便准确的温度监控（可以定制温度极限来设定研磨时间和运转速度），更为安全可靠的研磨设备（可以满足长时间稳定工作）。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 仪器信息网：贵公司在机械合金化技术领域的主推仪器？贵公司研磨仪产品的定位及发展历史？有哪些独具优势的技术？ /span /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 董亮： /strong 德国RETSCH（莱驰）是弗尔德旗下的第一个实验室仪器品牌，也是固体样品前处理领域的行业领头羊，已经有超过100年的历史了，其研磨粉碎设备的应用面是非常广泛的。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 针对机械合金制备，莱驰的设备主要是两大类：行星式球磨仪PM系列（PM100/200/400）、高能振荡式球磨仪Emax和MM500。莱驰的球磨机定位于高端实验室的研发和质量控制，有许多独家领先的技术。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 例如，PM行星球磨仪太阳轮直径大，转速比高，研磨效率因子高，FFCS（自由运动补偿底座）技术确保了行星球磨仪可以在高速下长期稳定工作，研磨罐的安全挡片装置防止使用意外的发生。 /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C18660.htm" target=" _self" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 600px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/b82ef4a7-a520-4f40-8bb4-905011c1249b.jpg" title=" PM 400行星球磨仪.png" alt=" PM 400行星球磨仪.png" width=" 450" height=" 600" border=" 0" vspace=" 0" / /a /p p style=" text-align: center " a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C18660.htm" target=" _self" style=" text-decoration: underline " strong PM400& nbsp 行星球磨仪 /strong strong /strong /a strong /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " Emax高能球磨仪的研磨罐采用独家专利跑道型设计保证了研磨球运动方式与能量输出的完美控制，全球领先且目前唯一的水冷式控温技术又使得其成为了第一台可以稳定运行在2000 rpm的球磨仪。 /p p style=" text-align:center" a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C210582.htm" target=" _self" span style=" font-family:宋体 font-size:14px" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 337px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/bb43fb4e-09ba-4daf-a8cb-d8276f74e843.jpg" title=" Emax高能球磨仪.png" alt=" Emax高能球磨仪.png" width=" 450" height=" 337" border=" 0" vspace=" 0" / /span /a /p p style=" text-align: center " a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C210582.htm" target=" _self" style=" text-decoration: underline " strong style=" text-indent: 0em " Emax 高能球磨仪 /strong strong style=" text-indent: 0em " /strong /a /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " MM500采用高频振荡方式，可以同时使用多个研磨罐的多工作平台设计等等。 /p p style=" text-indent: 0em text-align: center " a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C330815.htm" target=" _self" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/4bd69f95-99a2-4fb2-90dc-ddcbecc40979.jpg" title=" MM 500高能混合型球磨仪.png" alt=" MM 500高能混合型球磨仪.png" width=" 450" height=" 338" border=" 0" vspace=" 0" style=" text-align: center text-indent: 0em max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 338px " / /a /p p style=" text-indent: 0em text-align: center " a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C330815.htm" target=" _self" style=" text-decoration: underline " strong style=" text-indent: 0em " MM500 高能混合型球磨仪 /strong strong style=" text-indent: 0em " /strong /a /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 仪器信息网：贵公司研磨仪产品最具优势的应用领域是哪些？主推哪些解决方案？这些方案可以为用户解决什么研究难题？ /span /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 董亮： /strong 德国莱驰在中国的主要客户群为四类：科研院校、政府实验室、外资企业、大中型国有企业。其中传统的行星式球磨仪覆盖面很广，客户基础雄厚。比如环境地质的样品前处理，比如纳米材料和合金制备领域，当然也包括一些企业的研发部门。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 近几年，我们主要推广Emax高能水冷球磨仪，这是目前莱驰绝对强势的产品。前面提及了多个影响到合金制备技术的主要因素，其中最重要的就是能量输入及温度控制，这些Emax都具有无可比拟的优势。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 首先，速度越快，能量输入越大，合金化的效率就越高，Emax可以用到最高2000 rpm转速，产生非常大的能量输入。同时，它具备了水冷技术，可以控制研磨温度在某一个范围之内，这样即避免样品发热产生的晶体结构变化，又不需要像传统球磨机一样需要采用间歇模式进行散热，极大的缩短了研磨时间。Emax也可以配置通气罐，采用气氛保护进行研磨，也有定制的Apps，适合远程控制或操作。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " Emax的出现，代表了最先进的球磨技术，解决了客户之前许多难题（比如研磨时间太长，担心样品发热等），得到了广大客户的肯定，在中国的销售量也是节节攀升。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 仪器信息网：您认为目前国内外研磨仪产品技术及市场发展态势有什么不同？您如何看待未来中国市场的需求及发展潜力？ /span /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 董亮： /strong 十年前，可能大家对样品前处理或者取制样技术还没有概念，也不知道用什么仪器或者怎么选择解决方案，最为典型的就是用家用食品料理机或者中药粉碎机来处理很多实验室样品，那个时候，德国莱驰是在培育市场，引导客户的理念，应该说德国莱驰或者其中国公司弗尔德（上海）仪器设备有限公司是整个中国实验室研磨粉碎市场的奠基者。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 现在客户对前处理都相对重视起来了，也懂得了分析的误差绝大部分来自于样品前处理，基本上都会配套购买前处理设备。当然，现在市场上也出现了许多五花八门的产品或者莱驰的模仿者，这对德国莱驰是个挑战，因为国内外客户对样品前处理的要求是不同的。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 国外主要是企业客户，考虑的是人工成本高，逐步用仪器设备代替，国外客户更重视细分的应用，更重视研磨的效率（比如花费的时间和精力），相对更重视仪器的品质和使用寿命。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 国内客户则更希望仪器功能多，通量大，价格低，考虑短期的效果多于长期的效果，尤其对售后服务和使用寿命这些买了之后用了很久之后才能体现的东西不敏感。另外，就是中国的很多行业对前处理的标准化还比较落后，很多标准已经很陈旧，也没有十分明确的前处理实验流程，这也影响到德国莱驰和中国市场的同步发展。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 当然中国市场是潜力巨大的，作为一个国际性公司，要在能保证产品质量稳定的前提下，更多的因地制宜，发展符合中国的业务策略或者符合中国客户口味的产品，现在不是要Made& nbsp In& nbsp China，而是要Made& nbsp For& nbsp China，在这个方面，德国莱驰或者我们中国分公司还有很长的一段路要走。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 仪器信息网：针对当前的市场格局，贵公司在研磨仪产品方面有什么样的布局？重点拓展的新领域有哪些？ /span /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 董亮： /strong 德国莱驰的传统强势领域是食品或者环保的质量检测，但看看近几年推出的产品线：2016年推出高能水冷球磨仪Emax；2019年推出了MM 500 nano高能振荡球磨仪；2020年推出了MM 500多平台版vario。可以看到，莱驰的研发重心逐步转向了材料制备领域，这和目前国内外对先进材料的重视程度是一致的，比如新能源电池、航空航天、军工等领域都需要更好更为先进的原材料。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 未来几年，德国莱驰在产品的布局主要体现在几个方面：①稳固传统领域的产品，加快产品外观细节的更新速度，大家应该会看到未来几年莱驰每一个系列产品的外观或设计细节的更新；②以新材料应用为导向，加强优势产品（比如Emax、MM& nbsp 500、全自动冷冻研磨机等）的市场推广和力度；③以行业标准为指导，加强和后端设备的配套，包括弗尔德仪器旗下其他品牌设备，提供客户整体解决方案；④仪器的小型化，自动化，数据化等。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 德国莱驰，一直被模仿，从未被超越，打江山易，保江山难，莱驰在中国能有这样的市场份额和知名度，与中国优秀的销售团队，技术服务团队和良好的代理商网络是分不开的。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 2020年是很特殊的一年，新冠疫情很大程度上改变了中国的业务模式甚至影响到了全球的经济。在这个背景下，弗尔德（上海）仪器设备有限公司还要保持良性的发展，实属不易，难度大才更能体现管理者的勇气和魄力，体现团队坚韧不拔的上进心，我希望能和所有关心德国莱驰的人一起努力，一起成长，不负韶华！ /p p br/ /p

铝合金在工业应用中十分广泛，作为有色金属结构材料，在航空航天、机械、汽车、船舶等工业中被大量应用。铝合金材料的研究和应用需求不断发展，金相分析作为对材料检测的重要手段和步骤之一，也随之更加深入，可脉检测金相工程师将快速掌握使用氧化铝抛光液制备铝合金样品的经验分享给朋友们，为提高我们的工作质量和效率提供参考。铝合金的金相样品制备，通常情况，在用四步法或五步法的制备时，使用MgO做精细抛光剂是非常理想的，但由于MgO很难以非常细小的粒度提供，实际上使用起来并不容易，所以，采用氧化铝抛光液来代替MgO是不错的方法。但，需要提示的是：标准的煅烧氧化铝抛光介质不适合铝合金金相样品的制备，而胶体三氧化二铝悬浮液才是铝合金样品制备非常理想的抛光剂。在铝合金家族中，许多铝合金的金相样品是通过四步制备法制备的，采用氧化铝抛光液配合短绒/中绒抛光布，对样品进行精细抛光，不仅可保留铝合金中全部的金属间化合物微粒，还能有效控制浮凸缺陷。可脉检测金相工程师的铝合金样品四步制备法如下表所示：温馨提示：在使用6μm和3μmd金刚石抛光液进行中等研磨时，可能会发生嵌入现象，这时，可用金刚石抛光膏替代金刚石抛光液研磨，会有效改善嵌入缺陷。快速掌握使用氧化铝抛光液制备铝合金金相样品的方法简单介绍这些，以上方法采用的是美国QMAXIS研磨抛光耗材，仅供参考！如您还有疑问或未解决的问题，欢迎联系可脉检测金相工程师，共同探讨更适合您的解决方案。

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。

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。

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。

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

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.

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。

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

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。

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。

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。”

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

【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

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。

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

日前，全省首家专门从事非晶合金研究的重点实验室在即墨成立。该实验室由青岛市科技局、即墨市科技局和青岛云路新能源科技有限公司共同建设，是全省首家专门从事非晶合金研究的重点实验室，下设非晶及纳米合金成分设计、非晶及纳米合金制备、非晶及纳米合金性能、非晶材料应用及非晶制品四个研究室。 　　据了解，该实验室是青岛市科技创新体系建设的重要组成部分，将在培养、引进高水平人才，加强非晶合金材料制备共性技术、关键技术及相关应用基础研究等方面，打造成为优势突出、特色鲜明的科研平台。目前，其正在实施的“两包加压、两车对开万吨级非晶制带机组”项目，填补了国内空白，解决了非晶带材单纯依赖进口的局面，可用于S15级以上变压器使用，能够降低电损75%以上，是我国电网改造所需的核心材料,被青岛市科技局列为青岛市重大科技攻关项目，项目完成后，年销售收入可达2亿元。

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

使用半自动和自动分析来确定平均晶粒度 半自动或自动分析（软件）可用于评估合金的平均粒度，方法见于标准ASTM E1382 - 97（2015）[6]中。平均晶粒度和晶粒度分布可通过上述的截距法或平面测量法来评估。结果的精度和准确性取决于合金样品的质量、样品制备方法、成像系统和图像分析软件。图12为利用平面测量法进行评估的示例。 图12：直方图（左）显示了钢合金的晶粒度数的分布情况。直方图的数据是通过自动图像分析获得的。分析后，钢合金图像中的部分晶粒根据直方图中的G值区间范围进行了颜色编码（右）。 晶粒度的准确性： 自动、半自动或手动分析 一般来说，相比半自动分析或对比目镜标线覆盖图或挂图，自动分析获得的结果更准确、精确、迅速。同样，半自动分析也比用目镜标线覆盖图的人工分析更加准确、迅速。搭载LAS X晶粒专家软件的徕卡显微镜可执行自动分析，该软件能够利用平面测量法和截距法进行评估。LAS X标线软件通过叠加显示器上显示的数字标线，可进行半自动化分析。图13对比了这些方法的准确程度。 图13：自动（LAS X晶粒专家）、半自动（LAS X标线）和手动（目镜标线或挂图比较）分析方法测量合金晶粒度时的准确性和精确度对比图。 双相晶粒度的表征部分合金在经过热机械加工后会表现出双相晶粒度。合金中的双相晶粒度包括系统性的晶粒度变化、项链和带状结构，以及在有临界应变的区域的发芽性晶粒生长。为了更好地了解合金的机械性能，表征双相晶粒度非常重要。标准ISO 14250:2000和ASTM E1181 - 02（2015）规定了确定合金中是否存在双相晶粒的准则[7,8]。其中还阐明了如何将双相晶粒度划分为2个不同等级中的1个，以及这些等级中的具体类型。图14显示了一个具有双相晶粒度的钢合金示例。 图14：通过双相晶粒度分析得到的直方图（左）显示了钢合金的晶粒度数的双峰分布情况。平均G值约为7和9。钢合金的图像（中）。图像中的部分晶粒根据直方图的G值区间范围进行了颜色编码（右）。 确定最大的晶粒度： ALA（As-Large-As）晶粒度分析 合金中过大的晶粒与有关裂纹起始和扩展，以及材料疲劳的异常行为相关。因此，合金表征使用了ALA晶粒度。标准ASTM E930 - 99（2015）规定了用于确定ALA晶粒度的方法[9]，即测量合金中尺寸过大的晶粒，其尺寸明显均匀分布。请参考图15和表3，了解ALA分析的示例。 图15：钢合金的图像（左），晶粒按尺寸用颜色编码。直方图（右）显示了从ALA晶粒度分析中获得的钢材的晶粒度数分布情况。请注意，与小颗粒（G7）相比，大颗粒（G 表3：使用ALA分析对钢材进行的晶粒度测量数据。 晶粒度分析的困难案例 在合金晶粒度分析过程中，可能会出现下列困难： 样品制备出现伪影； 晶粒边界显示不清楚； 样品过度蚀刻； 微观结构复杂； 孪晶 为确保LAS X晶粒专家能得出准确的结果，选择优质的合金样品和样品制备方法非常重要[6]。如果样品制备不能提供良好的结果，或者微观结构偏离正常预期，则用户可以应用LAS X标线解决方案，对平均晶粒度进行估计，精度为±0.5G。 实用解决方案： 徕卡显微镜与LAS X晶粒专家软件 检测晶界的算法 在LAS X晶粒专家软件中，共有5种不同的算法可用于检测晶界： 1 单相； 2 双相； 3 双重晶粒度； 4 暗场； 5 偏振光。 用户选择与他们的实际合金样品最相似的处理后的图像（见图16）。 图16：与LAS X晶粒专家一起使用的参考图像，帮助用户选择最合适的算法（1-5）来检测晶界。 详细的晶粒度分析 LAS X晶粒专家软件能够用G（晶粒度数）来表示平均晶粒度，并计算出： 晶粒度数分布、标准偏差和其他统计值； 平均晶粒面积； 置信水平（P值）； 结果的相对准确性。 请参考表4和图17，了解利用LAS X晶粒专家软件进行分析的示例。 表4：利用LAS X晶粒专家软件分析钢材晶粒度的数据。 图17：直方图显示了钢合金的晶粒度数分布情况。数据来自于LAS X晶粒专家软件的分析结果。平均晶粒数 = 10.76，标准偏差（σ）= 1.63，平均晶粒面积 = 134.55μm2，平均晶粒直径 = 11.23μm。 总结 本报告介绍了晶粒度分析对汽车和运输行业中使用的合金的重要性，并讨论了使用自动化、数字显微镜的方法进行分析的解决方案，这些方案实用，可得出精确的结果。 徕卡显微镜通过搭载LAS X晶粒专家软件，可为获得晶粒度结果和评估数据提供准确、可靠和高效的方法。它还支持一键批量处理和生成报告，操作非常简单。请参阅图18，了解徕卡显微系统的LAS X晶粒专家软件的各项优势。 图18：利用LAS X晶粒专家软件进行晶粒度分析的优势概述。 解决方案▶▶▶ 点击链接：下载关于 LAS-X 相关资料 Further Reading：（上下滑动查看更多） 1.M. Cavallini, V. Di Cocco, F. Iacoviello, Materiali Metallici, Terza Edizione, ISBN 978-88-909748-0-9, Luglio 2014. 2.Dionis Diez, Metallography – an Introduction: How to Reveal Microstructural Features of Metals and Alloys, Science Lab, Leica Microsystems. 3.Ursula Christian, Norbert Jost, Metallography with Color and Contrast: The Possibilities of Microstructural Contrasting, Science Lab, Leica Microsystems. 4.ASTM E112 – 13: Standard Test Methods for Determining Average, Grain Size, ASTM International. 5.ISO 643:2012: Steels -- Micrographic determination of the apparent grain size, International Organization for Standardization. 6.ASTM E1382-97(2015): Standard Test Methods for Determining Average Grain Size Using Semiautomatic and Automatic Image Analysis, ASTM International. 7.ISO 14250:2000: Steel -- Metallographic characterization of duplex grain size and distributions, International Organization for Standardization. 8.ASTM E1181-02(2015): Standard Test Methods for Characterizing Duplex Grain Sizes, ASTM International. 9.ASTM E930 - 99(2015): Standard Test Methods for Estimating the Largest Grain Observed in a Metallographic Section (ALA Grain Size), ASTM International. 徕卡显微咨询电话：400-630-7761 关于徕卡显微系统 徕卡显微系统的历史最早可追溯到19世纪，作为德国著名的光学制造企业，徕卡显微成像系统拥有170余年显微镜生产历史，逐步发展成为显微成像系统行业的领先的厂商之一。徕卡显微成像系统一贯注重产品研发和最新技术应用，并保证产品质量一直走在显微镜制造行业的前列。 徕卡显微系统始终与科学界保持密切联系，不断推出为客户度身定制的显微解决方案。徕卡显微成像系统主要分为三个业务部门：生命科学与研究显微、工业显微与手术显微部门。徕卡在欧洲、亚洲与北美有7大产品研发中心与6大生产基地，在二十多个国家设有销售及服务分支机构，总部位于德国维兹拉(Wetzlar)。

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）

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。

与她的子公司马尔文、帕纳科、仕富梅、粒子监测系统、美国NDC等相比，思百吉(Spectris)集团在仪器仪表行业的知名度或许要小很多，但她却是其旗下各公司快速拓展市场的强大后台支撑。 　　思百吉集团创建于1915年，其在伦敦股票交易所的股票代码为SXS，同时是techMARK(伦敦股票交易所的科技公司指数)的发起人，2010年集团销售业绩为9.02亿英镑。作为众多知名跨国企业的母公司，思百吉与旗下各公司有着怎样的管理关系?此外，传闻马尔文收购了中国粒度仪名企欧美克，但一直未见官方声明，该传闻是真是假? 　　带着疑问和好奇，值2011年6月21日思百吉集团在上海浦东香格里拉大酒店举行记者招待会、答谢晚宴之际，仪器信息网(以下简称“Instrument”)独家专访了思百吉集团首席执行官(CEO)何锦丞(John O'Higgins)先生。 思百吉集团首席执行官何锦丞(John O'Higgins)先生 　　Instrument：思百吉集团旗下共有13家公司，作为集团CEO，要良好地管理如此多的公司，您是如何做到的? 　　何锦丞先生：实际上，思百吉集团经营管理风格和模式是比较独特的，旗下各公司都有极高的独立自主权，比如有自己的管理团队、研发团队、销售团队及市场营销团队，整个供应链也由他们来控制，甚至也包括管理自己的公司文化。 　　从集团角度上讲，我们对各公司具有一定的影响力和控制力，包括为他们挑选合适的管理层人员，提供财务、人事、行政、网络建设等方面的后台服务支持，也会关注每一家公司的业绩表现。但我们希望尽可能减少对他们的控制，目的就是保证其快速行动。 思百吉集团高层亮相中国 　　Instrument：据了解，思百吉集团已经收购了中国粒度仪名企珠海欧美克仪器有限公司，其业务与集团子公司英国马尔文仪器有限公司有重叠，请问马尔文是否已经对欧美克进行了整合? 　　何锦丞先生：实际上，欧美克是由马尔文收购的，收购工作完成于2010年7月。欧美克很好地弥补了马尔文在中国某些市场领域的不足，我们希望以此进一步扩大马尔文在中国市场的发展空间。 　　事实上，欧美克在被收购之前就已经取得了很高的市场地位，证明它能良好的独立运营。另外，这两家公司各有自己的市场优势，都有双方所没有覆盖到的市场领域。因而，从市场营销的战略角度考虑，马尔文希望继续保留“欧美克”这个品牌。也就是说，我们认为没有必要对两家公司进行彻底地整合，而是有意使二者有所区分，让欧美克尽可能独立运营。 　　Instrument：思百吉集团的收购标准是什么?集团是否会一直专注于仪器仪表行业? 　　何锦丞先生：收购是我们战略组成当中极为重要的一部分，我们旗下13家公司均是通过收购获得的，他们也会有自己的收购行动。至于收购标准，则主要视市场需求、技术发展趋势及客户需求而定，如果一家公司的经营状况符合集团发展战略以及财务回报要求，我们就可以考虑对其进行收购。 　　未来，我们还会优先考虑收购仪器仪表及小型控制系统方面的公司，也就是说，我们会继续专注于仪器仪表行业。 　　Instrument：在中国，思百吉集团看好哪些发展契机? 　　何锦丞先生：中国的“十二五”规划为集团在中国的发展带来了新思路，我们很看好以下几方面的发展契机： 　　(1)汽车、航空、铁路等交通运输行业研发新产品的需要，举例来说，我们可以帮助其研发新型电池技术、可替代能源技术以及碳纤维等新材料 　　(2)中国在不断增加风力风能和水力发电方面的投资，我们针对这些领域也能提供大量解决方案 　　(3)当前大部分能源包括供热主要依靠燃烧获得，这涉及到气体分析技术的应用，集团子公司仕富梅的气体分析技术对于燃烧优化能起到关键作用，并且仕富梅的气体分析技术还可以应用到连续排放监测方面。 思百吉展会现场 　　Instrument：思百吉集团在上海和苏州各有一家工厂，请问这两家工厂主要生产哪些产品以及其产品是否主要销往中国市场? 　　何锦丞先生：上海工厂隶属于仕富梅，主要为中国的石化、精炼行业的厂商提供系统，其产品也会销往其他亚太地区、中东地区以及拉美地区 苏州工厂隶属于HBM(旗下公司)，主要生产与压力测量有关的产品如称重传感器，产品既在国内销售，也会有部分出口。 　　Instrument：您曾提到，去年思百吉集团在中国市场的销售额增长超过了20%，今年是否还会保持这样的发展速度? 　　何锦丞先生：今年5月，我们曾在伦敦证交所宣布，2011年集团在亚太区的增长会达到20%。在该业务区域中，中国市场发展速度相对较快，而日本市场发展速度相对较慢，因此，我估计中国市场的销售额增长应该会超过20%。　　对于能在中国保持快速发展的原因，何锦丞先生在此次记者招待会上做出如下分析： 　　(1)运营模式：旗下13个公司独立自主运营，集团为他们提供办公室租用、网络建设等后台服务支持，使得各公司可以专注于市场拓展 　　(2)直销模式：思百吉集团在中国11个城市建有12个分公司或办事处，直接面对客户，了解客户需求 　　(3)市场需求提升：华南地区一些企业由于需要提高产品质量，采购需求提升 中国在食品、药品等领域的投资有所加大，引发更多市场需求。 　　中国已经成为思百吉集团全球第二大市场，目前，集团在全球共有员工6000余名，而在中国区有员工1000余名。未来思百吉集团将继续加大在华投资力度，招聘更多技术工程师、客户和销售人员等，同时也将针对中国客户设计产品，寻求更多与中国企业建立合作的机会，并有收购相关中国企业的计划。 　　在思百吉集团举办此次答谢晚宴之前，还举办了思百吉展会，旗下13家公司集体亮相，思百吉集团各董事、旗下各公司全球总裁及其中国区高管等悉数到场，充分显示该集团对中国市场的高度重视。 记者招待会现场 思百吉答谢晚宴 　　后记： 　　在撰写这篇稿件的过程中，本人反复追溯了何锦丞先生在采访中的一些回答，最后产生如下几方面的思考，如有不当，还请指正。 　　(1)思百吉集团给予旗下各公司极高的独立自主权，同时在财务、人事、发展规划等方面提供足够的支撑，使得各公司可以专心于市场拓展，这种“无形似有形”的管理模式，或许对企业管理能力、运营能力等提出了较高要求，但是否仍值得国内某些已经初具规模并计划逐步扩张的企业去研究或是借鉴? 　　(2)在采访过程中了解到，在线分析仪是思百吉集团中销售额和利润率最高的一块业务，主要原因之一是收入当中包含了相当一部分人工服务收费，这部分业务具有很高的利润率。那么，在线仪器仪表业务是不是一块值得国内企业去分享的“大蛋糕”? 　　(3)思百吉集团对中国的法律法规给予了极高的关注，其集团CEO对中国“十二五”规划也有着较深入的了解，令笔者产生小小的惊讶。据介绍，思百吉还将加大在中国西部地区和二线城市的业务拓展力度，或许这也是一种与时俱进。那么，对国情、政策、法规进行跟踪和分析，是否是企业的要务之一? 　　采访编辑：吴爱华 　　附录：思百吉集团相关链接 　　上海思百吉仪器系统有限公司 http://www.spectris.com.cn 　　英国马尔文仪器有限公司 http://malvern.instrument.com.cn 　　荷兰帕纳科公司 http://panalytical.instrument.com.cn 　　仕富梅 http://servomex.instrument.com.cn 　　粒子监测系统有限公司 http://www.pmeasuring.com 　　美国NDC红外技术公司 http://www.ndcinfrared.com

3D 打印技术是一种新型的快速成形(rapid prototyping)打印技术，其突出优点在于无需机械加工或 任何模具，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层堆叠累积的方式来构造物体（即“增材制造技 术”）,直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件，从而极大地缩短产品的研制周期，提高生产率和降 低生产成本，因此成为先进制造技术。 金属 3D 打印技术近年来发展迅速。然而，对于工业级金属 3D 打印领域，粉末耗材仍是制约该技术规 模化应用的重要因素之一。金属粉体材料是金属 3D 打印的原材料，与传统的减材制造方式相比，3D 打印几 乎不会造成金属材料浪费，而且这种“增材制造”直接成形的特点使得产品在生产过程中的设备问题大大 减少。2021 年 6 月 1 日，8 项有关 3D 打印的国家标准正式实施，其中包括金属粉末性能的表征方法（GB/T 39251-2020）。金属 3D 打印对于粉体的要求主要在化学成分、颗粒形状、粒度及粒度分布、流动性、循环 使用性等几个方面。除了化学成分以外，粒度和粒形及其分布是产品质量控制的关键，它将影响粉末的流 动性、密度等其它性能。 一、对 3D 打印金属粉的粒度粒形要求【1】： 1、金属粉体的粒度要求： 由于粉体是通过直接吸收激光或电子束扫描时的能量而熔化烧结的，所以  颗粒越小则比表面积越大，直接吸收能量多，更易升温，更有利于烧结；  粉体粒度小，颗粒之间的间隙就小，松装密度高，成形后零件致密度高。因此，有利于提高产品 的强度和表面质量；  但粉体粒度过小时，粉体易发生粘附团聚，导致粉体流动性下降，影响粉料运输及铺粉均匀。 所以，细粉、粗粉应该以一定配比混合，选择恰当的粒度与粒度分布以达到预期的成形效果。 2、对金属粉体颗粒形状的要求： 常见的颗粒的形状有球形、近球形、片状、针状及其他不规则形状等。  不规则的颗粒具有更大的比表面积，有利于增加烧结驱动；  球形度高的粉体颗粒流动性好，送粉、铺粉均匀，有利于提升产品的致密度及均匀度；图 1 理想的 3D 打印金属粉（左）和卫星化粉末（右） 理想的 3D 打印金属粉应该是接近于球形，但由于表面能的缘故，大颗粒与小颗粒往往吸附在一起 形成卫星粉（图 1），从而对粉体的许多性质都产生重要影响。合金的粉末制备主要是雾化法，减 少“雾化球型金属粉末”的卫星化【2】， 提高颗粒的球形度，降低表面粗糙度是一个重要研究课题。 因此，3D 打印金属粉体颗粒一般要求是球形或者近球形。二、当前对 3D 打印金属粉的粒度和粒形参数的主要测定方法及存在的问题：1. 粒度及其分布的测定： 3D 打印金属粉末平均粒度小于 50μm，但一般工艺过程是将细粉与粗粉配比使用，通过细粉填充到粗粉 的空隙中，提高熔融/烧结密度，改善打印质量，这就要求粒度测定仪器能够对宽分布的颗粒能够区分不同 的粒群。最新实施的 GB/T 39251-2020，采用目前最流行的激光衍射法粒度分析仪对粒度分布进行检测【3】， 通过等效体积直径的 D50，D10和 D90进行质量控制。然而，对于约为一个数量级的粒度分布宽度，由于基于瑞 利散射的激光衍射法的光散射强度会相差一百万倍，小颗粒的散射光极容易被大颗粒掩盖，且对离散的大 颗粒也不敏感【4】。即使对于具有窄分布的标准颗粒，将两种不同粒径的颗粒混合后，按照常规样品的测定 方法也只能得到单分布曲线和两种颗粒的平均粒度值。除非采用特殊的多峰模型，否则无法区分粒群（图 2）。图 2 用激光衍射法粒度分析仪测定 0.5μm 和 1μm NIST 标准颗粒混合物的粒度分布图 上图：按常规测量方法，在通用模型下测定得到的粒度分布图，为一个单峰； 下图：按厂家指定的只用于标准颗粒的多峰模型进行计算，可以分辨两种颗粒， 但残差增大了一倍，与实验得到光散射曲线吻合程度比通用模型差。自 2000 年以来，随着计算机技术的进步和视觉技术的迅猛发展，图像法对颗粒的粒度和形貌分析正在 成为趋势。它没有理论假设，不需要折射率和吸收率等参数，因此，能够准确地反映样品的真实粒度及其 分布，并且能对颗粒形貌进行定量分析，给出各种形貌分布图【7】。最新一代图像法粒度分析仪能够识别 0.2 μm 以下的小颗粒，在几分钟内完成数万颗粒的图像采集、统计处理，从而快速提供准确的粒径和粒形信息。 它是在获得每一个被成像颗粒的粒度或形状参数后，累加得到的粒度或粒形分布，因此其结果更加可靠， 更加接近真实，分辨率也更高（图 3）【4】。图 3 同一 3D 打印金属粉的激光衍射法（上）和图像法（中、下）粒度分析结果的比较 激光衍射法分析仪器：Mastersizer 2000；图像法分析仪器：Occhio 500nano XY 结果显示，大于 50%数量的颗粒小于 10μm（下图），但在上图中没有任何体现。2. 颗粒形状的测定： 对于金属粉末颗粒的形貌，目前一般通过扫描电子显微镜（SEM）定性分析（图 1）。但是 SEM 视野小 和检测的颗粒数有限的不足，而且制样繁琐，对粉体颗粒形貌的定量统计能力弱，对颗粒的球形度不能做出定量的评价。 最新实施的 GB/T 39251-2020 国家标准采用颗粒图像分析法分析颗粒形状【3】 ，这是一个极大的进步。 但是该标准的题目采用的是“动态颗粒图像分析法”，内容却是基于显微镜的静态图像法，产生了谬误。 显然，该标准的制定人员中缺少颗粒表征专业人士，并且标准的制定者也没有认真阅读他们所引述的“动 态图像法”国家标准。动态图像法由于颗粒的运动，对 10μm 以下的颗粒分辨率极低，造成大量颗粒漏检， 因此不适用于 3D 打印金属粉的粒度和形状分析，确实应该采用静态图像法进行分析。 一般而言，球形度佳，粉末颗粒的流动性也比较好，在金属 3D 打印时铺粉及送粉时更容易进行控制， 更易获得更高打印质量的零部件。GB/T 39251-2020 中有关颗粒球形度的定义，实际是 ISO9276-6 中的圆形 度（circularity）【5】。早已证明【6，9,11】，这个与周长有关的介观粒形参数是一个极其不灵敏的参数，其“优 点”是对 3D 金属打印粉的制造者来说可以获得很高的产品合格率，其缺点在于对于金属粉的使用者来说， 很难发现影响 3D 打印工件质量的真正原因。 根据 ISO9276-6，球形度的定量评价应分为宏观、介观和微观三个层级【5，6】。图 4 欧奇奥（Occhio）500nano XY 静态图像法粒度分析仪（左）及其内部结构（右） 用于干法分析的真空分散器可以很好地分散金属粉末【8】三、图像法技术分析粒度和形貌及其可靠性验证 基于图像的粒度测量技术是从计算机视觉领域中发展起来的新型非接触测量技术，它是把图像当作检 测和传递信息的手段而加以利用的测量方法。通过提取图像的特征，最终从图像中获取被测对象的实际信 息。图像法测量技术在精度、速度和智能化等方面具有很强的适应性，并且具有精度高、稳定性好、可计 数、可重复测量、唯一可准确体现 100%粒度（Dmax，D100）等特点。实验证明，由图像法得到的等效体积分布 （图 3）或等效面积分布（图 6）都比激光衍射法具有更加准确的粒度分布及分辨率，而且欧奇奥（Occhio） 微观粒形参数钝度（bluntness）和赘生物指数（outgrow）对于 3D 金属粉体的球形度和卫星化程度的定量 评价具有独特优势【2，6,11-13】。但是，与周长相关粒度参数（等效周长直径）和粒形参数（圆形度）却存在着 无法忽视的问题。 1、颗粒轮廓周长的确定及其对粒度和粒形结果的影响： 最新一代 Occhio 500nano XY 图像法粒度分析仪（图 4）的计算机视觉系统具有通过二维图像认知三维 环境信息的能力，可以更准确地表达颗粒大小。图像是由像素组成的，但像素的轮廓并不等同于颗粒的轮 廓。传统的图像法仪器提取颗粒的轮廓采取的 4C 或 8C 法，这种方法在低像素密度时计算得到的圆周长偏 低，在高像素密度时则偏高（图 5 左），因此，由周长得到的等效周长直径就会产生极大的偏差，并且对 圆形度（circularity）的评估也存在很大偏差（图 5 右）；而 500nano XY 采用 Crofton 算法则能在颗粒 像素数大于 200 时，准确评估颗粒周长、粒度和形状（图 5）【9】。Occhio 500nano XY 不是以传统显微镜为基础的静态图像分析仪器，采用的是蓝色脉冲光源，因此具有 更加低和灵敏的检测下限，可以达到 200nm 以下。对同一进口的优质 3D 打印金属粉进行分析比较，500nano XY 得到了双峰粒度分布图，峰值分别为 13μm 和 50μm，并且可以看到团聚的离散颗粒分布。因采用三维 双曲几何的克罗夫顿模型能更准确地确定每个颗粒的边界、曲率和周长，反映出了颗粒大小分布的细节（图 6）。而其它著名进口品牌的图像法粒度仪分析该样品，只能得到一个峰值 38μm 的粒度分布图，即使转化 成数量分布也看不到10μm 左右的小颗粒群（图 6 右）。因此，用 500nano XY 评价 3D 打印粉更加灵敏、 更加准确、更加符合预期。实验表明，3D 打印金属粉的粒度分布可能是一个离散的分布（图 6 上），如果 为了获得感官愉悦的连续粒度分布而进行数据过滤，往往使粒度数据失真或丢失（如图 6 下，采用 11 点平 均法对曲线进行了平滑处理）。图 5 对半径 100 的圆盘进行一系列平移和旋转，在不同像素密度（从像素数 20 到 20000）时的图像用两种 方法进行粒度（左图）和粒形（右图）的评价【9】 左图：圆盘周长计算（真值=628）。其中 8C 内轮廓法在低像素密度时计算得到的圆周长偏低，在高像素密度 时则偏高；Crofton 方法平均值始终在 628 左右，并且随像素密度升高，标准偏差减小。 右图：不同像素密度与圆形度的关系（Circularity 真值=1）。使用 Crofton 方法时随像素密度升高，圆形度趋近 于 1，而 8C 内轮廓法得到结果则是介于 1.5 到 0.9 之间。2、圆形度（circularity）参数的灵敏性及其用于判断球形度的问题：圆形度因为与周长有关，所以也曾被称作周长球形度【6】 。它在 GB/T 39251-2020 成为判断球形度的唯 一粒形参数。然而，这个参数极其不灵敏，即使颗粒呈正方形，其圆形度还有 0.886（88.6%），甚至三角 形也有 77.7%的高值（图 7a）。图 7b 显示，圆形度值基本无法区分 2:1 的椭圆和圆之间的形状区别。Pirad比较了被普遍当作球形度使用的介观参数圆形度和微观参数钝度，用它们分别表征 Krumbein 从等级 1（10%） 到 9（90%）的标准形状颗粒（图 7d）。可以看出（图 7c），圆形度无法区分从 0.6 到 0.9 的颗粒形状，甚至 与 0.4 和 0.5 也差别不大；而钝度与标准形状分级基本呈线性关系，比圆形度要灵敏得多【11】 。圆形度是椭圆度和粗糙度的函数【14】 ，但在周长轮廓数字化过程中因分辨率低，误差大【9】，粗糙度被忽略，造成了圆形 度参数的不灵敏。因此，对于涉及周长的粒度和粒形参数的使用要特别小心。因为灵敏度差，若以圆形度 （Circularity）作为球形度质量指标，则总能显示出很高的合格率，根本无法代表工业上真正关心的颗粒球 形度【6，11】。图 6 对某进口优质 3D 合金打印粉进行粒度分布测定（等效面积分布）。左：基于体积；右：基于数量 上图：500nano XY 的测定结果，得到双峰粒度分布图，峰值分别为 13μm 和 50μm，并可看到离散颗粒分布。 下图：某一进口著名品牌的测定结果，只能得到一个峰值 38μm 的粒度分布图。数据进行了 11 点平均过滤。四、用于 3D 打印金属粉的典型粒度和形状分析参数 形状描述中的常见问题是如何判断形状描述方法的质量。不是所有的方法都适用于各种形状和应用。 国际标准中给出了形状描述方法的评估标准【10】： ——可达性（Accessibility）：用来描述根据计算机存储要求和运算时间计算形状描述参数的容易程度； ——能力范围（Scope）：指可通过该方法描述的形状类别； ——唯一性（Uniqueness）：描述形状和形状描述符之间是否存在一对一的映射关系； ——稳定性和灵敏度（stability and sensitivity）：形状描述参数对形状“微小”变化的敏感程度。 球形度是颗粒的重要特性，但它不是一个参数，而是至少应该包括宏观、介观和微观描述的一组参数【6】。 根据实践，我们推荐的球形度分析参数如下：参数分类推荐的球形度评价参数归一化粒度参数（等效直径）等效体积直径，等效面积直径宏观形状几何描述参数（直径）内径，最小外接圆直径，费雷特直径宏观形状比例描述参数椭圆度、长宽比、无规度介观形状描述参数圆形度、Wadell 圆润度、坚固度微观形状描述参数钝度，赘生物指数图 7 圆形度（circularity）的灵敏性及其和其它粒形参数的关系 a. 圆形度的定义及规则几何形状的评价值。 b. 不同长宽比的一系列椭圆及其圆形度评价值【11】。 用圆形度和钝度曲线（c）分别表征克鲁宾（Kunbbein）从 10％到 90％的颗粒形状图表（d）【11】微观形状参数钝度（bluntness），由于其在图形计算机数字化过程中的鲁棒性，在每个颗粒只有 5000 个体积像素的分辨率下，也可以清楚地测量出明显的差异【12】，具有极为出色的分辨力，并且灵敏度高，可 靠性强。这是与 circularity 参数（圆形度）的最大区别【11】。因此，钝度参数在二维颗粒图像处理中成为目前 颗粒球形度表征的最佳参数【9】，并且已经成功地应用于 3D 打印金属粉的表征【13】。 图 8 是某国产 3D 打印金属粉（样品 A）的钝度分布图。该样品具有极宽的钝度分布，峰值钝度为 67%， D50（P50）只有 62.38%。通过与相应钝度的颗粒形状图片对比可知，只有不到 50%的颗粒球形度较好或属 于类球形颗粒，但还有一半体积的颗粒棱角较多或已经卫星化（卫星粉）。图 8 某国产 3D 打印金属粉的钝度分布图及对应的颗粒形状。右上角为原始成像图片之一。图 9 广西产钨粉赘生物指数分布图 表示方法：0：没有 50%: 有一个；66%：有两个；75%：有三个3D 打印金属粉末分为单质金属粉末和合金粉末。单质金属粉末的制备有还原法和电解法。合金的粉末 制备主要是雾化法。雾化法得到的球形颗粒的主要缺陷是容易卫星化，即颗粒与颗粒的粘连，大颗粒与小 颗粒粘连以及颗粒表面存在未成形的不规则浆料残渣。欧奇奥赘生物指数（Outgrowth）就是定量评价球形 粉末卫星化程度的非常简单和实用的方法，可以清晰地给出球形颗粒和卫星化颗粒（有赘生物）比例及其严重程度（即赘生物比例或数量，图 9）。 用 5oonano XY 对 4 微米以下的细粉进行专门分析。分析表明，即使这么小的颗粒，也存在卫星化现象。 将样品 A 的卫星化颗粒全部过滤，其粒度变化如图 10 左中蓝色线条所示呈离散分布，颗粒数量减少了 3/4， 但圆形度极大地提高（图 10 右）。图 10 3D 打印合金粉过滤掉卫星粉前后的粒度分布变化图和圆形度变化分布图 图左：过滤前后的等效面积直径分布图；图右：过滤前后的圆形度分布图及过滤后保留的颗粒形状。红色：滤前；蓝色：滤后五、 总结 3D 打印合金粉的粒度分布是进行质量控制和评价的重要参数，优质的打印粉应该细粉和粗粉以一定配 比混合，但是因其原理限制，激光衍射法粒度分析仪不能正确给出两个粒群的分布。欧奇奥 500nano 系列 代表图像法粒度粒形分析的最高水平，全自动变焦，无需镜头拼接, 给出最真实的分析结果，干法分析范 围覆盖 0.2μm - 3000μm，使我们对 0.2 至 4 微米的 3D 打印合金细粉有了全新认识。 球形度是颗粒的重要特性，但它不是一个参数，而是至少应该包括宏观、介观和微观描述的一组参数。 微观粒形参数包含了宏观和介观参数的信息，能正确反映颗粒轮廓形状的光滑或粗糙程度。钝度是颗粒球 形度表征的高阶粒形参数，它包含了类球度和圆润度两个参数的特征，钝度高表明颗粒既圆又光滑；赘生 物指数则可以反映球体颗粒的卫星化程度，定量给出分散的球体和粘连球体的各自比例，以及粘连球体附 着微粒的数量及所占比例，可直接用于 3D 打印粉的工艺评估和质量控制。因此，钝度及赘生物指数是 3D 打印合金粉颗粒形貌评价中不可或缺的微观形状定量参数。其它粒形参数如椭圆度，也可以和粉体的流动 性和堆积密度建立起函数关系【14】。参考文献： 1、 吴晟霖. 3D 打印金属原料粉体的要求. 中国模具网. 2017-12-13 2、 杨正红. 卫星化粉末(颗粒)及其微观形态表征参数. 第九届全国颗粒测试学术会议暨现代颗粒测试技术发展与应用研讨 会论文集, 2013( 贵阳). 43-46 3、 GB/T 39251-2020. 增材制造 金属粉末性能表征方法, 5.3 & 5.4. 2021 年 6 月 1 日实施 4、 徐喜庆，杨正红. 激光衍射法粒度分析的准确性及其与图像法分析结果的比较. 仪器仪表与分析监测. 2020,4:26-32 5、 ISO 9277-6:2008(E). Representation of results of particle size analysis —Part 6: Descriptive and quantitative representation of particle shape and morphology.2008. 6、 李叶, 殷喜平, 杨正红. 颗粒球形度的表征、分级及其应用. 现代科学仪器. 2020, 3:61-69 7、 杨正红，孙志昂，高岩， 王莘泉. 静态图像粒度粒形分析方法对氧化铝颗粒的测定研究. 现代科学仪器. 2019 (5) 51-55+66 8、 杨正红 , 欧阳亚非 . 静态图像粒度分析中真空分散器原理和分散效果解析 . 现代科学仪器 .2019,1:65-68 9、 Pirard E , Dislaire G . Robustness of Planar Shape Descriptors of Particles. Proc. Int. Assoc. Math. Geol. Conf. Toronto, CA，PUB_2005_01 10、ISO 9277-6:2008(E). Representation of results of particle size analysis —Part 6: Descriptive and quantitative representation of particle shape and morphology.2008. 11、Pirard. E. and Dislaire G. Sensitivity of particle size and shape parameters with respect to digitization. Procedings 13 Int. Congress for Stereology. Beijing 2011 12、Pirard, E.et al, Shape processing and analysis using the calypter. Journal of Microscopy. 1994. 175(3):214 – 221. 13、GAO, Chao-feng. Et al. Characterization of spherical AlSi10Mg powder produced by double-nozzle gas atomization using different parameters. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2019, 29(2), 374-384. 14、杨正红. 欧奇奥粒度和形貌分析在化肥质量控制中的应用. 化肥工业, 2019(2), 6-11作者：杨正红仪思奇（北京）科技发展有限公司总经理（注：本文由杨正红老师供稿，不代表仪器信息网本网观点）