高熵合金材

高熵合金通常被定义为含有5个以上主元素的固溶体，并且每个元素的摩尔比为5~35%，具有优异的力学、耐高温、耐磨、耐蚀、抗辐照等性能，在较多领域展现出发展潜力。中国科学院兰州化学物理研究所环境材料与生态化学研究发展中心副研究员高祥虎、研究员刘刚带领的科研团队，通过组分调控、构型熵优化和结构设计，制备出系列高熵合金基高温太阳能光谱选择性吸收涂层。　　前期，研究人员设计出一种由红外反射层铝、高熵合金氮化物、高熵合金氮氧化物和二氧化硅组成的彩色太阳能光谱选择性吸收涂层，其吸收率可达93.5%，发射率低于10%。研究人员发现，单层高熵合金氮化物陶瓷具有良好的本征吸收特性，因此制备出结构简单的涂层。以高熵合金氮化物作为吸收层，SiO2或Si3N4作为减反射层得到的涂层吸收率可达92.8%，发射率低于7%，并可在650°C的真空条件下稳定300小时。　　近期，为进一步提升涂层吸收能力，研究人员选用不锈钢作为基底，低氮含量高熵合金薄膜作为主吸收层，高氮含量高熵合金薄膜作为消光干涉层，SiO2、Si3N4、Al2O3作为减反射层，形成了从基底到表面光学常数逐渐递减的结构（图1）。研究通过光学设计软件（CODE）进行优化，利用反应磁控溅射的方法制备，提高了制备效率。涂层吸收率可达96%，热发射率被抑制到低于10%。研究人员通过时域有限差分法（FDTD）研究了涂层光吸收机制。长期热稳定性研究表明，高熵合金氮化物吸收涂层在600°C真空条件下，退火168小时后仍保持良好的光学性能；计算涂层在不同工作温度和聚光比的光热转化效率发现，当工作温度为550°C、聚光比为100时，涂层的光热转化效率可达90.1%。该图层显示出优异的光热转换效率和热稳定性（图2）。　　研究人员将吸收涂层沉积在不同基底材料上制备的涂层依然保持优异的光学性能，并在铝箔上实现了涂层的大规模制备。对不同入射角的吸收谱图研究发现，吸收涂层在入射光角度为0-60°的范围内具有良好的吸收率。研究人员模拟太阳光对吸收器表面进行照射，在太阳光照射下，涂层表面的温度超过100℃，表明该材料在界面水蒸发研究领域具有重要应用价值。　　相关研究成果发表在Journal of Materials Chemistry A、Solar RRL、Journal of Materiomics上。上述工作开发出兼具优异光学性能和耐高温性能的高温太阳能光谱选择性吸收涂层，拓展了高熵合金在新能源材料领域的功能应用。研究工作得到中科院青年创新促进会、中科院科技服务网络计划区域重点项目和甘肃省重大科技项目的支持。图1.光学模拟结合磁控溅射方法制备太阳能光谱选择性吸收涂层图2.光谱选择性吸收机制和热稳定性研究

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

近日，中国汽车工程学会正式发布团体标准《汽车用高强韧类高真空压铸铝合金材料技术条件》（T/CSAE 198－2021）。该标准由汽车轻量化技术创新战略联盟提出，苏州有色金属研究院有限公司牵头，联合中铝材料应用研究院有限公司、广东鸿图科技股份有限公司、安徽江淮汽车集团股份有限公司、中铝山西新材料有限公司、南通鸿劲金属铝业有限公司、重庆长安汽车股份有限公司、东风汽车集团有限公司等多家整车及材料企业共同研制。根据《中国汽车产业发展报告(2020)》的数据显示，2005年~2017年，我国交通行业的二氧化碳排放量始终保持稳定增长态势，占比从8%增长到10%。随着汽车保有量的增长，道路交通的碳排放增长速度较高。根据公安部统计的最新数据显示，2020年全国汽车保有量达2.81亿辆，已有70座城市的汽车保有量超过百万辆。汽车保有量的增长，导致交通行业碳排放量增长速度要远高于其他行业。相关预测显示，到2025年交通运输行业的碳排放量将在现有的基础上增加50%。2020年10月，由工信部指导编制的《节能与新能源汽车技术路线图2.0》明确指出，我国汽车产业碳排放将于2028年左右提前达峰，至2035年，碳排放总量较峰值下降20%以上。在汽车行业，推动节能减排首要的任务之一是实现汽车的轻量化。目前我国正加快汽车轻量化进程，大力发展新能源汽车尤其是电动汽车，主要是通过车身连接件、电池托盘等结构件的铝化实现轻量化的目标。这些结构件对强度和韧性均提出了较高的要求，采用真空压铸技术和高强韧压铸铝合金制备汽车结构件越来越被主机厂接受。但是，我国目前仅有针对传统非承载压铸件的压铸铝合金材料标准，严重制约了我国汽车轻量化特别是新能源汽车的快速发展。因此，在这种背景下，汽车轻量化技术创新战略联盟提出制定汽车用高强韧类高真空压铸铝合金材料的团体标准，旨在通过本标准规范汽车用铝合金结构零件对压铸铝合金的整体要求，推动汽车轻量化行业的快速发展。本标准规定了汽车用高强韧类高真空压铸铝合金材料的术语和定义、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、贮存和运输。在术语和定义方面，通过定义一种压铸前快速抽出型腔中的气体，使模具型腔中的真空度不超过50mbar，确保液态金属在高压作用下，以极高的速度充填模具型腔，并在一定压力作用下冷却凝固而得到铸件的成形工艺，引出高强韧类高真空压铸铝合金材料，并将其定义为抗拉强度大于180MPa，屈服强度大于120MPa，同时伸长率大于8%，且适合于高真空压铸成形的铸造铝合金材料。在技术要求方面，主要从外观质量、化学成分、力学性能、含氢量、夹渣量、断口组织、显微组织七个方面对该压铸铝合金材料进行规定，其中化学成分对合金的Si、Fe、Mn、Mg、Sr、Cu、Ti等元素进行了规定，同时对杂质的单项和杂质的总和进行了规定。在力学性能方面包括金属型铸造和高真空压铸条件下单铸试棒的室温拉伸性能、硬度、冲击韧性及疲劳性能，并给出了推荐的的热处理工艺和力学性能。在含氢量方面规定了铸锭针孔度等级和含氢量的最大值，具体包括建议铸锭针孔度等级不低于二级，合金液中含氢量不超0.2ml/100gAl。在夹渣量方面，若客户对夹渣量有要求时，应在订货单或合同中注明具体等级，并规定不应低于二级，同时利用测渣仪进行定量判定，夹渣量等级满足90s内通过的铝合金液超过2200g或者夹渣统计不超过0.15mm2/kg铝液。在试验方法方面，化学成分的试验方法按照GB/T7999-2015的规定执行。力学性能的检测方法中，拉伸性能的试验方法按GB/T 228.1-2010的试验要求的规定执行，硬度的试验方法按GB/T229-2020中的规定执行，冲击韧性的试验方法按GB/T 231.1-2018的规定执行，疲劳性能的试验方法按GB/T3075-2008的规定执行。本标准充分考虑了汽车行业用到的高强韧类铸造铝合金材料，适用于汽车薄壁结构件用高强韧真空压铸铝合金材料标准，也适用于其它高强韧类铸造铝合金的评价内容、评价方法及评价标准，可为主机厂及压铸件供应商在汽车车身结构件方面提供选材及检测要求基准，对于规范其在汽车结构件上的应用有重要的指导意义。

美国马萨诸塞大学阿默斯特分校和佐治亚理工大学科学家在最新一期《自然》杂志在线版发表论文称，他们采用3D打印方法，制作出一种双相纳米结构高熵合金（HEA），其强度和延展性优于现有其他先进的3D打印材料，有望催生可用于航空航天、医学、能源和运输等领域的高性能部件。通过先进3D打印制造的高熵合金在多个尺度上具有层次结构，表现出更高强度和良好的延展性。图片来源：佐治亚理工学院官网过去15年，HEA越来越受欢迎。HEA是由5种或5种以上等量或大约等量的金属制成的合金，具有许多理想的性质，因此在材料科学及工程领域备受重视。3D打印技术目前已用于材料开发领域，基于激光的3D打印可以产生大的温度梯度和高冷却速率，而传统方法很难做到这一点。此次，研究人员将HEA与先进的3D打印技术——激光粉末床熔融结合，开发出具有前所未有性能的新材料。由于该工艺使材料熔化和凝固速度非常快，所得到材料的微观结构与传统方法制造出的材料大相径庭。新材料的微观结构看起来像一种网状结构，由名为面心立方（FCC）和体心立方（BCC）的纳米层状结构交替组成，这些层被嵌入微尺度共晶团中，分级纳米结构HEA使两相能够协同变形。研究人员表示，这种不寻常微观结构的原子重排使其拥有超高强度和更高的延展性，与传统金属铸件相比，新材料的强度提升了3倍，延展性不减反增。使HEA拥有更强韧性和更好延展性有助于研制出机械效率高且节能的轻质结构。研究团队还开发出了双相晶体塑性计算模型，以了解FCC和BCC纳米片层所起的作用，以及它们如何协同工作以增加材料的强度和延展性。结果显示，BCC纳米片层具有极坚固的特性，这对于实现合金卓越的强度—延展性协同作用至关重要。未来，科学家们有望利用3D打印技术和HEA研制出可广泛应用于生物医学、航空航天等领域的高性能部件。

文章名称：Experimental study platform for electrocatalysis of atomic-level controlled high-entropy alloy surfaces期刊和影响因子：Nature Communications IF=17.7DOI：https://doi.org/10.1038/s41467-023-40246-5研究背景： 高熵合金由于出色的热动力学和化学性能，使其在电催化领域受到了学术界的广泛关注。制备原子级可控合金对于提高表面催化性能和设计新型催化剂至关重要。尽管已有的研究对合金组分，元素构成和原子分布等问题对催化性能的影响做了相关的研究，然而对于Pt基合金在催化前和催化后合金表面原子结构变化的原子级透射电镜表征相关工作尚显不足。对于合金表面原子的排布和在空位处合金成分的表征尚属空白。 2023年7月，日本东北大学课题组利用Advance Riko公司的电弧等离子体沉积系统-APD制备了原子级可控的高熵合金，研究了电催化对合金表面原子的影响。得益于APD系统可多靶位同时进行精准等离子溅射的功能，课题组实现了同一种高熵合金不同晶向结构的制备，对多组分合金表面微观结构与其催化性能之间的详细关系进行了深入研究。同时，APD系统的真空传输配件避免了制备样品在传递过程中受到空气的影响。相关研究结果以《Experimental study platform for electrocatalysis of atomic-level controlled high-entropy alloy surfaces 》为题，在SCI期刊Nature Communications上发表。 文中使用的电弧等离子体沉积系统-APD可以在 1.5 nm 到 6 nm 范围内精确控制纳米颗粒的直径，具有活性好，产量高等优势。只要靶材是导电材料，系统就可以将其等离子体化。金属/半导体制备同时控制腔体气氛，可以产生氧化物和氮化物薄膜。高能量等离子体可以沉积碳和相关单质体如非晶碳，纳米钻石，碳纳米管等形成新的纳米颗粒催化剂。电弧等离子体沉积系统-APD图文导读： 图1. 利用Advance Riko公司的APD系统为电催化研究所准备的不同高熵合金示意图。为了实现制备不同高熵合金成分的需求，APD系统可以溅射合金靶材或者同时溅射多个靶材来实现。通过XPS的研究表明，通过APD系统所制备的高熵合金表面成分高度可控。图2. 通过上述方法制备的Pt/Cr-Mn-Fe-Co-Ni/Pt合金不同晶向的表征结果。(a, c, e)为样品横截面的通过STEM获得的HAADF表征结果。(b, d, f)为对应样品的EDS Mapping结果。图3. APD系统所制备的Pt/Cr-Mn-Fe-Co-Ni/Pt合金的循环伏安曲线(CV)和氧化还原反应(ORR)在电位循环中的变化。(a, c, e)为在0.05V-1.0V 的范围内CV曲线随可逆氢电极电位的变化关系。(b, d, f)为Pt/Cr-Mn-Fe-Co-Ni/Pt的ORR随着电位循环的变化，循环电压为0.6V-1V。图4. APD系统所制备的Pt/Cr-Mn-Fe-Co-Ni/Pt合金在电位循环后的退化情况。(a, d, g)分别为合金样品的(111)，(110)和(100)方向的低倍HAADF表征结果。(b, e, h)分别为(a, d, g)中所对应的黄色方框区域的高分辨HAADF图像。(c, f, i)分别为在电位循环前和经过5000次循环后所对应的(b, e, h)区域的EDS结果的对比图。文章结论： 日本东北大学课题组使用APD系统制备了原子级可控的Pt高熵合金，通过高分辨透射电镜表征，从原子级的尺度上研究了电催化对合金表面的影响。通过与Pt-Co二元表面相比，高熵合金表面的氧还原反应性能优于 Pt-Co 二元表面，证明了该平台的有用性。该研究填补了高熵合金用于电催化领域原子级机理上的空白，为该领域的研究提供了理论基础！

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

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。

【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

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。

本文转自《材料学网》高熵合金是近年来发展起来的一种新型金属材料，由于其优异的性能引发了人们的关注。特别是，面心立方结构CoCrFeNi/CoCrFeNiMn HEAs具有优异的力学性能。然而，较低的屈服强度限制了其潜在的应用，通过阻碍位错运动(如细化晶粒或引入纳米析出相)来强化HEAs通常会牺牲其延性。因此，强度-塑性之间的trade-off关系不能仅通过位错主导的变形机制来克服。近年来，多种变形机制协同效应被证明其可有效解决这一问题。据报道，CoCrFeNiMn HEAs在低温(77 K)下由于塑性初始阶段存在平面位错滑移以及高应变下的纳米级变形孪晶等多种变形机制，使其强度和塑性同时提高。近日，上海交通大学王俊教授团队提出了一个有效策略，通过低温变形和退火来预制高密度孪晶以增加CoCrFeNi HEA的流变应力。在拉伸试验中，位错和孪晶的交互作用所产生的高流变应力激活了多种变形机制，实现了强度和延性的同时提高，这为设计高性能高熵合金提供了新的途径。相关成果以“Multiple deformation mechanisms induced by pre-twinning in CoCrFeNi high entropy alloy”为题发表在材料领域权威期刊Scripta Materialia上。（https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2021.114266）该工作提供了一种通过激活多种变形机制同时提高CoCrFeNi HEAs强度和延性的新方法，即引入高密度孪晶。孪晶使流变应力超过临界孪晶应力，在室温拉伸变形过程中，即使只有5%的低应变，也会产生变形孪晶。此外，高流变应力激活了交滑移并形成微带。因此，CoCrFeNi HEA中位错滑移、微带和孪晶的多重变形机制有助于提高其强度、塑性和加工硬化能力，导致YS、UTS和εu分别提高到728 MPa、1015 MPa和23.2%。。图1. FeCoCrNi引入孪晶之后的微观结构（PTH）图2. 引入孪晶（PTH）和未引入孪晶（NTH）样品的拉伸曲线和加工硬化曲线图3. PTH样品在不同变形阶段的TEM图像，出现大量的变形孪晶。图4. PTH和NTH试样随应变增加的显微组织演化示意图。

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.

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

据相关媒体2月8日报道，由广东兴发铝业有限公司主要起草的GB5237.1-2008《铝合金建筑型材第一部分:基材》、GB5237.2-2008《铝合金建筑型材第二部分:阳极氧化、着色型材》、GB5237.3-2008《铝合金建筑型材第三部分:电泳涂漆型材》、GB5237.4-2008《铝合金建筑型材第四部分:粉末喷涂型材》、GB5237.5-2008《铝合金建筑型材第五部分:氟碳漆喷涂型材》、GB5237.6-2008《铝合金建筑型材第六部分:隔热型材》国家标准于近日由国家质量监督检验检疫总局、国家标准委发布，这也标志着铝合金建筑型材国家标准将更全面，更规范。至此，由兴发铝业主要起草及参与起草制定的国家标准多达12项。 　　据了解,建筑铝合金型材国家标准是由全国有色金属标准化技术委员会组织，具有一定实力的企业起草，再经过数次评审，才能正式实施，目前国内能达到行业制订标准的企业只有两三家，作为最早生产铝合金型材厂家之一，兴发铝业一直是行业创新的先行者。 　　1994年，兴发铝业就被全国有色金属标准化技术委员会评为GB5237标准试验基地,参与行业标准的制定。在兴发铝业技术副总吴锡坤带领的技术团队不断努力下，铝合金建筑型材国家标准得到了进一步完善，由最初的单一的基材部分，发展到现在的基材、阳极氧化、着色型材、电泳涂漆材、粉末喷涂型材、氟碳漆喷涂型材以及隔热型材6个部分。不仅如此，兴发铝业还参与铝合金表面处理及能源消耗限额国标的起草制定，对铝合金阳极氧化膜和有机聚合物膜的国标也是主要起草单位。 　　国标的完善意味着建筑铝合金型材厂家的技术门槛将大幅抬高，这对于规范行业发展和防范劣质产品的出现有着重要的意义。

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。

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）

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。

探索未来的关键材料！合金材料研究正在掀起科技浪潮，为我们的生活带来无限可能。其应用前景非常广阔，无论是在航空航天、汽车制造、电子产品、可再生能源还是医疗领域，高性能的合金材料都是推动进步的核心力量。随着科技的飞速发展，对合金材料的需求和性能要求不断提升，研究人员正致力于开发出更多高性能、低成本、环境友好的的新型合金材料，以满足不断变化的应用需求。对于晶泰科技的客户——合金材料研究实验室的研究人员而言，精确的金属粉末称量是影响他们研究的重要因素之一。整个研究中金属粉末称量面对各种挑战，如流动性差的粉末、静电吸附、环境因素影响以及潜在的安全风险。为了应对挑战，客户选择使用晶泰科技 ChemPlus® 桌面型固体加样仪，来确保金属粉末加样称量的精准性，为合金材料研究提供坚实的基础。客户在合金材料研究实验过程中，选择了 3 种代表性的金属粉末，设置了 50/1000/2000mg 3 个目标加样量，记录 ChemPlus® 桌面型固体加样仪对于不同粉末在不同目标加样量下的称量数据：平均加样值、加样偏差、加样时间等。&bull 测试粉末样品：3 种（因研究保密性，不展示具体粉末名称，有相似需求的客户，晶泰科技提供样品免费测试服务，可联系我们）；&bull 目标加样量：50mg、1000mg 和 2000mg；&bull 每种粉末样品分装到定制实验小瓶。表1.三种金属粉末自动加样称量实验数据经过对测试数据的综合分析，我们得出以下结论：ChemPlus® 桌面型固体加样仪在称量合金材料研究中具有代表性的三种金属粉末方面表现出高度的准确性和稳定性。具体的性能表现如下：&bull ChemPlus® 能够有效处理吸潮结块、流动性差以及易氧化的金属粉末，在测试过程中表现出良好的操作性，没有出现堵塞现象表明其适用性广泛，能够满足多样化的实验需求。&bull 在进行加样称量时，ChemPlus® 对于所有预定目标重量的偏差控制在了 0.1mg 的精确范围内，反映出其突出的称量精度。&bull 当进行中量程加样操作时，ChemPlus® 能够以更快的速度达成目标加样，展示出较高的友好性和快速精确的加样称量能力。&bull 将 ChemPlus® 系统置于手套箱内进行操作，能够顺利执行金属粉末 C 的自动加样称重任务，并且支持与其他系统的集成。综上所述，ChemPlus® 桌面型固体加样仪在精确控制金属粉末加样过程中展现出了高效性和可靠性，适用于进行合金材料研究中金属粉末加样称量。&bull 高通量：可放置多种固体原料和接收容器，全面提升效率；&bull 适用范围广：样品无需特殊处理，覆盖吸潮结块、较大颗粒、蓬松、流动性差的粉末；&bull 智能算法参数调节：自适应加粉算法，多类型粉末智能识别；&bull 压电陶瓷激振技术：多类型粉末出粉更流畅；&bull 除静电：有效降低静电效应，加样更准确；&bull 成本可控：耗材价格低廉，节省成本；&bull 占地小：整机尺寸小，桌面型；&bull 兼容性广：可兼容多种实验室常用尺寸小瓶；&bull 数据追踪：条形码或二维码样品管理，支持审计追踪；&bull 简易交互软件：可视化操作软件，易上手使用。ChemPlus® 这款结构紧凑的桌面型固体加样仪，帮助客户合金材料研究实验室，提高了金属粉末加样称量的效率、精准性和安全性，为研究人员节省了宝贵的科研时间。ChemPlus® 适用性非常广泛，支持多种固体原料和兼容不同接收容器，无需人工值守，自动完成重复耗时的称重固体加样操作；同时，ChemPlus® 自动化粉末加样技术能够处理多种粉末，覆盖吸潮结块、较大颗粒、蓬松、流动性差的粉末，自适应加粉算法，多类型粉末智能识别，无需针对特定粉末进行设置或者优化加样参数；自动化高通量的加样，避免研究人员直接接触可能具有毒性或易燃性的粉末。在此客户案例中也为客户定制专属实验小瓶和托盘；并且支持集成到无水无氧体系手套箱中。

9月9日，阳江合金材料实验室公开招标购买1台透射电镜，预算770万元。　　采购计划编号：441701-2021-01750　　项目编号：0877-21GZTP01N525　　项目名称：阳江合金材料实验室透射电镜采购项目　　采购方式：公开招标　　预算金额：7,700,000.00元　　采购需求：　　合同包1(透射电镜):　　合同包预算金额：7,700,000.00元品目号品目名称采购标的数量（单位）技术规格、参数及要求品目预算(元)最高限价(元)1-1显微镜透射电镜1(台)详见采购文件7,700,000.007,700,000.00　　注：(1)其他详见招标文件第二部分“采购需求书” 　　(2)经政府采购管理部门同意，本项目采购本国产品或不属于国家法律法规政策明确规定限制的进口产品 　　(3)投标人须对本项目的所有内容进行投标，不允许只对部分内容进行投标 　　(4)品目名称：A02100301显微镜，透射电子显微镜 　　(5)本项目采购标的对应的中小企业划分标准所属行业为 工业 行业。　　本合同包不接受联合体投标　　合同履行期限：在合同签订生效后6个月内完成安装调试工作，交付用户方使用。　　开标时间：2021年09月30日 09时30分00秒(北京时间)525阳江合金材料实验室透射电镜采购项目招标文件2021.9.9发售稿.pdf采购代理委托协议.pdf

近期，乔治亚大学研究人员成功使用一种新型组合显微镜对二维材料进行了深入分析，该显微镜能够利用纳米的发光，弹性和非弹性光散射测试二维材料，即实现nano-PL、nano-Raman、s-SNOM的同步测量，并将观测的尺度提升到纳米量。乔治亚大学Yohannes Abate教授与研究生讨论neaspec设备[1] 单层异质结构的应用潜力直接受到材料内在和外在的缺陷影响。乔治亚大学的研究人员在Abate教授的带领下，利用neaSNOM散射式近场光学显微镜，研究了二维（2D）单层合金光致氧化过程中纳米尺度下的奇异界面现象。他们发现界面张力可以通过建立稳定的局部势阱来集中本征激子，从而实现高的热稳定性和光降解稳定性。该实验结果由neaspec公司特的nano-PL / Raman和s-SNOM同步测量技术所采集，并已发表在ACS NANO中[2]。在实验中，作者合成了由单层面内MoS2-WS2异质结构制成的2D纳米晶体，这些晶体在富Mo的内部区域和富W的外部区域间，显示出了较强的纳米合金界面。在针增强照明刺激下（ 100天），他们进一步观察到，光降解过程中界面的激子稳定性、局域性和不均匀性。得益于高度敏感的s-SNOM成像技术，作者探测到富W的外部区域的反射率出现急剧下降。该反射率始于晶体边缘，并随时间向内传播。在同一样品区域获得的高光谱纳米光致发光（nano-PL）图像显示，W氧化相关的激子的猝灭会遵循与s-SNOM相同的模式（在边缘开始并向内传播）。令人惊叹的是，合金界面的内部区域表现出了强大的抗氧化能力。即使在光降解100天后，它仍具有很强的s-SNOM信噪比和未淬灭的nano-PL信号。为了进一步研究结构变化，作者使用nano-PL进行了增强拉曼高光谱纳米成像测量，并在同一扫描区域的每个像素处获取了空间和光谱信息。实验结果表明，在整个晶体的光降解过程中，WS2拉曼峰逐渐消失，而在内部区域中的MoS2仍然存在。该结果表明在相同的环境条件、同一显微镜下测量相同的晶体，由于热诱导的合金和基底晶格常数的不匹配，导致光氧化与局部应变存在一定的关联。而合金界面可防止该应变传播到内部区域，从而防止其降解。 neaSNOM显微镜特的双光束设计，实现了3种不同测量技术在同一样品点的同步测量。该设计允许在单个显微镜中集成nano-PL / Raman和s-SNOM技术，并保持测量的灵敏度。通过 大程度优化s-SNOM信号，这种组合还可以实现非常快速的光束对准，从而获得 佳的PL和Raman信号。 在neaSNOM设备上，集成不同的纳米光学技术进行的相关分析，为深入探索2D合金奠定了基础，也使得neaSNOM成为了一个电子和发光性质测量的优 秀平台。 参考文献：[1]. Imaging technique provides link to innovative products, Science & Technology, February 4, 2021by Alan Flurry[2]. Photodegradation Protection in 2D In-Plane Heterostructures Revealed by Hyperspectral Nanoimaging: The Role of Nanointerface 2D Alloys. ACS Nano 2021, 15, 2, 2447–2457

——不同断口在SEM下的微观分析 前期回顾上期我们探索了蚂蚁在扫描电子显微镜下的形貌。从整体形貌到细节上的形貌，详细的描述了蚂蚁身体上的各个结构的形貌以及功能。本期我们继续借助扫描电子显微镜研究不同加工条件下合金的断口，以表征其塑性性能。序 言合金通常要经过铸造、压力加工（如轧制、挤压、锻造、拉丝以及冲压等）和热处理等过程，以获得优良的组织，制成合适的型材和工件，应用在国民经济等各种领域。在产品批量生产前，通常利用一系列的拉伸试验以检验材料的一些力学性能。从拉伸试验过程中，可以得出一系列的拉伸曲线，以表征材料的本征弹性、塑性、韧性等。在拉伸曲线的最后阶段，试样在外力作用下丧失连续变形，就会断成两段。试样的断裂过程包括裂纹的萌生和裂纹的扩展两个基本过程。金属材料的断裂过程在工程上有很大的实际意义。桥梁、轮船、汽车、宇航器的断裂行为给国民经济带来了巨大的危害。金属材料的抗断裂行为主要取决于两大因素。一是外因。如应力状态、温度、湿度等。二是内因。如显微组织和化学成分等。人们可以通过调整合金的化学成分，改善加工参数以及热处理方案，以提高材料的性能指标。人们在追求合金的高强度的同时，越来越关注材料的塑性和韧性等。本文主要通过一些合金的断口的微观形貌来分析材料的塑性指标。材料的断裂主要分为两大类：塑性断裂和脆性断裂。塑性断裂又叫延性断裂，断裂前发生大量的宏观塑性变形；脆性断裂过程中，几乎没有宏观塑性变形，但是在局部区域内存在一定的微观塑性变形。本文选取了四种不同变形量的铝合金的断口，观察其形貌组织，以表征其塑性指标。 20%变形量下的合金断口——形貌分析从图1可以看出，20%变形量下样品的断口主要是韧窝解理型断口，在解理断口的周围有一些韧窝。一般来说，韧窝越大，分布越多，材料的塑性性能越好。在较低的倍数下，有解理台阶和微裂纹的形成。解理裂纹继续扩展过程中，解理台阶相互汇合，形成“河流花样”。在较高的放大倍数下，可以从这些解理断口看出试样的晶粒呈长条状分布，这些长条状晶粒的尺寸多为15um左右，主要是由于加工变形造成的。在这些长条状晶粒的周围分布着少量的小晶粒，这些小尺寸晶粒的尺寸多为5um左右，主要是由于局部再结晶造成的。此外，在有的解理断口中还含有少量的第二相颗粒或孔洞。这些孔洞可能是由于在断裂过程中，晶体内部的第二相颗粒的脱落留下的位置造成的。图1 20%变形量下合金的断口形貌图 30%变形量下的合金断口——形貌分析图2 30%变形量下合金的断口形貌图从图2可以看出，30%变形量下样品的断口主要是韧窝解理型断口。与20%变形量下样品相比，30%变形量下样品的韧窝增多，表征在较大的变形量下，材料的塑性增强。主要表现在两个方面，一是韧窝的体积增大，二是韧窝的数量增多。在较高的放大倍数下，从这些解理断口看出呈长条状分布的变形晶粒，这些长条状晶粒的尺寸多为10um左右。在这些长条状晶粒的周围分布着少量再结晶晶粒，这些小尺寸晶粒的尺寸多为3um-5um左右。此外，在这些解理断口分布区域还有一些撕裂棱和第二相颗粒的分布。 50%变形量下的合金断口——形貌分析从图3可以看出，50%变形量下样品的断口主要是韧窝解理断口。有明显的解理台阶以及“河流花样”。在较高的放大倍数下，从解理断口的形貌可以看出长条状晶粒的周围分布着大量的近乎等轴的再结晶晶粒。这些长条状晶粒较少，且其尺寸多在7um-10um范围内，这些小尺寸晶粒的尺寸多为5um左右。表明材料发生了明显的再结晶。在这些解理断口中有第二相颗粒的分布，且这些颗粒尺寸较20%变形量下的颗粒尺寸要小一些。表明第二相颗粒的固溶强化作用增强，材料的力学性能以及塑性会有一定的改善。在这些几乎等轴的晶粒边缘含有一定的韧窝。这些韧窝的体积较小，可能是由于大变形量下颗粒尺寸较小，形成的韧窝也比较小。图3 50%变形量下合金的断口形貌图 60%变形量下的合金断口——形貌分析从图4可以看出，60%变形量下样品的断口主要是韧窝解理断口，在解理断口的周围有一些韧窝。从解理断口可以看出晶粒都呈近乎等轴分布，且这些晶粒的尺寸较50%变形量下的晶粒尺寸较大。这表明再结晶过程已经较充分进行，并且发生了一定程度的再结晶晶粒长大的行为，这不利于材料的塑性性能。在部分几乎等轴的解理断口中含有细小的第二相颗粒。这些第二相颗粒起到了很好的固溶强化的作用，对材料的塑性性能也有一定的益处。图4 60%变形量下合金的断口形貌图后记通过扫描电子显微镜下不同变形条件下的合金的断口形貌观察，可以看出随着变形量的增加，合金的再结晶程度增加，晶粒的尺寸逐渐减小，第二相的颗粒也会发生一定的碎化。材料的塑性会有一定的提高。但是，当变形量到达一定数值时，部分再结晶晶粒会发生一定的长大，可能对合金的塑性性能有一定的损害。当然，材料的力学性能与多种外因和内因有关。我们在选择合适的加工工艺同时，可以通过调节合金的成分、改善合金的热处理工艺等，获得优良的塑性性能。

html, body { -webkit-user-select: text } * { padding: 0 margin: 0 } .web-box { width: 100% text-align: center } .wenshang { margin: 0 auto width: 80% text-align: center padding: 20px 10px 0 10px } .wenshang h2 { display: block color: #900 text-align: center padding-bottom: 10px border-bottom: 1px dashed #ccc font-size: 16px } .site a { text-decoration: none } .content-box { text-align: left margin: 0 auto width: 80% margin-top: 25px text-indent: 2em font-size: 14px line-height: 25px } .biaoge { margin: 0 auto /* width: 643px */ width: 100% margin-top: 25px } .table_content { border-top: 1px solid #e0e0e0 border-left: 1px solid #e0e0e0 font-family: Arial /* width: 643px */ width: 100% margin-top: 10px margin-left: 15px } .table_content tr td { line-height: 29px } .table_content .bg { background-color: #f6f6f6 } .table_content tr td { border-right: 1px solid #e0e0e0 border-bottom: 1px solid #e0e0e0 } .table-left { text-align: left padding-left: 20px } 详细信息 阳江合金材料实验室X射线衍射仪采购项公开招标公告 广东省-阳江市-江城区 状态：公告 更新时间： 2023-01-19 招标文件: 附件1 阳江合金材料实验室X射线衍射仪采购项公开招标公告 项目编号：0877-22GZTP04N805 发布时间：2023-01-19 15:41:58 广东广招招标采购有限公司受阳江合金材料实验室（招标人）的委托，对“阳江合金材料实验室X射线衍射仪采购项目”进行公开招标，欢迎符合资格条件的供应商投标。 1. 招标项目编号：0877-22GZTP04N805 2. 招标项目名称：阳江合金材料实验室X射线衍射仪采购项目 3. 招标方式：公开招标。 4. 招标预算：人民币250万元。 5. 项目内容及需求：（招标项目技术规格、参数及要求） 招标内容 交货期 招标预算 X射线衍射仪 在合同签订生效后 12 个月内完成安装调试工作，交付用户方使用。 人民币250万元 （注：投标人应对所有的招标内容进行投标，不允许只对部分内容进行投标。） 6. 投标人资格条件： 1) 投标人必须是在中华人民共和国境内注册的具有独立承担民事责任能力的法人或其他组织； 2) 投标产品生产厂家授权书（若投标货物是进口产品时适用；若投标货物是国产的，则不需提供）； 3) 单位负责人为同一人或者存在控股、管理关系的不同单位，不得参加同一标段投标或者未划分标段的同一招标项目投标的书面声明； 4）投标人没有处于被责令停业的状态；投标人没有处于财产被接管、冻结、破产的状态；近三年（自投标截止之日起往前顺推）在经营活动中没有重大违法及行政处罚记录（提供书面声明）； 5）本项目不接受联合体投标，不允许中标单位对本项目进行分包或转包； 6）领购招标文件的投标人。 投标人可以通过以下任一方式获取招标文件： 方式一、投标人须携带以下资料（加盖单位公章）至阳江市江城区东风二路东怡花园8幢50号： （1）提供在中华人民共和国境内注册的营业执照（或事业单位法人证书，或社会团体法人登记证书，或执业许可证）复印件（1、如非“多证合一”证照，同时提供组织机构代码证复印件和税务登记证复印件；2、若分公司投标：投标人为非独立法人（即由合法法人依法建立的分公司），须同时提供具有法人资格的总公司的营业执照复印件及总公司对分公司出具的有效授权书）；如投标人为自然人的需提供自然人身份证明； （2）《招标文件领购申请表》一份（详见附件7.3）（领购文件费用推荐使用微信或支付宝扫码支付（支付时备注单位名称）；为了节省您的时间，开票信息可提前在微信“我”→“个人信息”→“我的发票抬头”中添加保存（增值税普票填写“名称”和“税号”后保存；增值税专票填写“名称”、“税号”、“单位地址”、“电话号码”、“开户银行”和“银行账户”后保存），现场直接扫码提交）。 方式二、投标人将以下资料发送至邮箱zhangzhentao@gztpc.com （1）《招标文件领购申请表》（WORD版）及公司营业执照复印件加盖公章； （2）招标文件购买汇款转账截图（转账时备注项目编号后四位及投标人单位名称） （收款人：广东广招招标采购有限公司，开户行：中国工商银行广州市东城支行，账号：3602031409200624988） （3）投标人的开票信息（WORD版,备注“开具专票”或者“开具普票”）。 7. 符合资格的供应商应当在2023年1月19日起至2023年1月31日期间（上午9：00-12：00，下午14：30-17：30，不少于5个工作日，法定节假日除外）到广东广招招标采购有限公司（详细地址：阳江市江城区东风二路东怡花园8幢50号（阳江市行政服务中心西侧仙踪路路口直入约50米））领购招标文件，招标文件每套售价200元（人民币），售后不退。 8. 投标截止时间：2023年2月13日9时30分。(注：投标截止时间前半小时，招标代理机构开始接收投标文件) 9. 投标文件送达地点：阳江市江城区东风二路东怡花园8幢50号会议室（阳江市行政服务中心西侧仙踪路路口直入约50米）。 10. 开标评标时间：2023年2月13日9时30分。 11. 开标评标地点：阳江市江城区东风二路东怡花园8幢50号会议室（阳江市行政服务中心西侧仙踪路路口直入约50米）。 12. 招标人的名称、地址： 招 标 人：阳江合金材料实验室 地 址：广东省阳江市江城区罗琴路1号（广东海洋大学阳江校区精诚楼阳江合金材料实验室） 联 系 人：许工 电 话：18826225541 招标代理机构：广东广招招标采购有限公司 地 址：阳江市江城区东风二路东怡花园8幢50号 联 系 人：陈工、王工 电 话：0662-3305822 广东广招招标采购有限公司 二○二三年一月十九日 附件下载： 7.3招标文件领购申请表.docx × 扫码打开掌上仪信通App 查看联系方式 $('.clickModel').click(function () { $('.modelDiv').show() }) $('.closeModel').click(function () { $('.modelDiv').hide() }) 基本信息 关键内容：X射线衍射仪 开标时间：2023-02-13 09:30 预算金额：250.00万元 采购单位：阳江合金材料实验室 采购联系人：点击查看 采购联系方式：点击查看 招标代理机构：广东广招招标采购有限公司 代理联系人：点击查看 代理联系方式：点击查看 详细信息 阳江合金材料实验室X射线衍射仪采购项公开招标公告 广东省-阳江市-江城区 状态：公告 更新时间： 2023-01-19 招标文件: 附件1 阳江合金材料实验室X射线衍射仪采购项公开招标公告 项目编号：0877-22GZTP04N805 发布时间：2023-01-19 15:41:58 广东广招招标采购有限公司受阳江合金材料实验室（招标人）的委托，对“阳江合金材料实验室X射线衍射仪采购项目”进行公开招标，欢迎符合资格条件的供应商投标。 1. 招标项目编号：0877-22GZTP04N805 2. 招标项目名称：阳江合金材料实验室X射线衍射仪采购项目 3. 招标方式：公开招标。 4. 招标预算：人民币250万元。 5. 项目内容及需求：（招标项目技术规格、参数及要求） 招标内容 交货期 招标预算 X射线衍射仪 在合同签订生效后 12 个月内完成安装调试工作，交付用户方使用。 人民币250万元 （注：投标人应对所有的招标内容进行投标，不允许只对部分内容进行投标。） 6. 投标人资格条件： 1) 投标人必须是在中华人民共和国境内注册的具有独立承担民事责任能力的法人或其他组织； 2) 投标产品生产厂家授权书（若投标货物是进口产品时适用；若投标货物是国产的，则不需提供）； 3) 单位负责人为同一人或者存在控股、管理关系的不同单位，不得参加同一标段投标或者未划分标段的同一招标项目投标的书面声明； 4）投标人没有处于被责令停业的状态；投标人没有处于财产被接管、冻结、破产的状态；近三年（自投标截止之日起往前顺推）在经营活动中没有重大违法及行政处罚记录（提供书面声明）； 5）本项目不接受联合体投标，不允许中标单位对本项目进行分包或转包； 6）领购招标文件的投标人。 投标人可以通过以下任一方式获取招标文件： 方式一、投标人须携带以下资料（加盖单位公章）至阳江市江城区东风二路东怡花园8幢50号： （1）提供在中华人民共和国境内注册的营业执照（或事业单位法人证书，或社会团体法人登记证书，或执业许可证）复印件（1、如非“多证合一”证照，同时提供组织机构代码证复印件和税务登记证复印件；2、若分公司投标：投标人为非独立法人（即由合法法人依法建立的分公司），须同时提供具有法人资格的总公司的营业执照复印件及总公司对分公司出具的有效授权书）；如投标人为自然人的需提供自然人身份证明； （2）《招标文件领购申请表》一份（详见附件7.3）（领购文件费用推荐使用微信或支付宝扫码支付（支付时备注单位名称）；为了节省您的时间，开票信息可提前在微信“我”→“个人信息”→“我的发票抬头”中添加保存（增值税普票填写“名称”和“税号”后保存；增值税专票填写“名称”、“税号”、“单位地址”、“电话号码”、“开户银行”和“银行账户”后保存），现场直接扫码提交）。 方式二、投标人将以下资料发送至邮箱zhangzhentao@gztpc.com （1）《招标文件领购申请表》（WORD版）及公司营业执照复印件加盖公章； （2）招标文件购买汇款转账截图（转账时备注项目编号后四位及投标人单位名称） （收款人：广东广招招标采购有限公司，开户行：中国工商银行广州市东城支行，账号：3602031409200624988） （3）投标人的开票信息（WORD版,备注“开具专票”或者“开具普票”）。 7. 符合资格的供应商应当在2023年1月19日起至2023年1月31日期间（上午9：00-12：00，下午14：30-17：30，不少于5个工作日，法定节假日除外）到广东广招招标采购有限公司（详细地址：阳江市江城区东风二路东怡花园8幢50号（阳江市行政服务中心西侧仙踪路路口直入约50米））领购招标文件，招标文件每套售价200元（人民币），售后不退。 8. 投标截止时间：2023年2月13日9时30分。(注：投标截止时间前半小时，招标代理机构开始接收投标文件) 9. 投标文件送达地点：阳江市江城区东风二路东怡花园8幢50号会议室（阳江市行政服务中心西侧仙踪路路口直入约50米）。 10. 开标评标时间：2023年2月13日9时30分。 11. 开标评标地点：阳江市江城区东风二路东怡花园8幢50号会议室（阳江市行政服务中心西侧仙踪路路口直入约50米）。 12. 招标人的名称、地址： 招 标 人：阳江合金材料实验室 地 址：广东省阳江市江城区罗琴路1号（广东海洋大学阳江校区精诚楼阳江合金材料实验室） 联 系 人：许工 电 话：18826225541 招标代理机构：广东广招招标采购有限公司 地 址：阳江市江城区东风二路东怡花园8幢50号 联 系 人：陈工、王工 电 话：0662-3305822广东广招招标采购有限公司 二○二三年一月十九日 附件下载： 7.3招标文件领购申请表.docx

2024年4月13-14日，湖北宜昌举办了以“青年科学家：先进合金材料的未来”为主题的首届先进合金材料青年论坛暨第二届青年编委交流会。此次论坛汇聚了国内外铸造行业的青年才俊，共同探讨先进合金材料的科研进展、技术趋势和应用前景，旨在推动我国合金材料科学的发展。在论坛的开幕式上，多位行业领袖和知名学者发表了精彩致辞，强调了本次论坛对于促进国内外合作、支持我国先进合金材料发展的重大意义。世界铸造组织主席、中国机械工程学会铸造分会理事长娄延春研究员，三峡大学党委书记何伟军教授，以及中国科学院院士、《特种铸造及有色合金》杂志编委会主任陈光教授等人均对论坛给予了高度评价。如此背景下，专业研发生产材料力学试验机的领军企业——三思纵横，也应邀参展。三思纵横的亮相不仅是对论坛主题的深度呼应，更是其在合金材料领域地位和影响力的体现。公司展出的UTM6000系列桌面型电子万能试验机及疲劳试验机模型，以其精确的测试结果和稳定的性能，成为与会专家学者关注的焦点。展位现场，三思纵横团队不仅展示了核心产品，还为与会专家提供了个性化的试验机解决方案，确保用户能够全面掌握并高效利用这些先进设备。茶歇期间，众多专家学者与三思纵横的工作人员进行了深入交流，探讨力学试验机在材料性能测试中的应用和挑战。三思纵横的参与不仅加强了公司与学术界的联系，更为未来的技术合作和产品创新奠定了坚实基础。湖北区域销售总监代表公司承诺，三思纵横将持续关注并支持先进合金材料领域的发展，为客户提供更优质的产品和服务，助力我国合金材料科研及产业的繁荣发展。

经中国材料与试验标准化委员会（以下简称：CSTM标准化委员会）标准化领域委员会审查，CSTM标准化委员会批准（具体标准如下，详细公告内容请至CSTM官网查看），特此公告。序号标准名称标准立项号所属委员会1镍基合金中厚板超声检测方法CSTM LX 0100 01438—2024FC012复合材料挖补修复打磨工艺通用要求CSTM LX 0311 01439—2024FC03/TC113功能复合材料夹层结构修复技术通用要求CSTM LX 0311 01440—2024FC03/TC114生物基聚氨酯地坪材料CSTM LX 0327 01441—2024FC03/TC275地坪工程现场验收检测方法 第9部分 防静电性的测定CSTM LX 0327 00556.9—2024FC03/TC276地坪工程现场验收检测方法 第10部分 防滑性的测定CSTM LX 0327 00556.10—2024FC03/TC277渗透型液体硬化剂化学成分分析方法CSTM LX 0327 01442—2024FC03/TC278低释放树脂地坪材料CSTM LX 0327 01443—2024FC03/TC279铺装型环氧卷材地坪CSTM LX 0327 01444—2024FC03/TC2710石膏基自流平砂浆集中采购通用要求CSTM LX 0327 01445—2024FC03/TC2711火花放电原子发射光谱仪使役性能评价方法CSTM LX 9804 01446—2024FC98/TC0412中阶梯光栅电感耦合等离子体发射光谱仪使役性能测试及评价方法 第1部分：金属及合金成分分析CSTM LX 9804 01447.1—2024FC98/TC0413仪器使役性能评价机构通用要求CSTM LX 9804 01448—2024FC98/TC04联系方式如有单位或个人愿意参与该标准项目的工作，请与项目牵头单位联系。CSTM标准化委员会秘书处联系方式联系人：陈鸣，范小芬办公电话：010-62187521手机：13011072266，13426028810邮箱：chenming@ncschina.com,fanxiaofen@ncschina.com通讯地址：北京市海淀区高梁桥斜街13号钢研集团新材料大楼1020邮编：100081

在航空航天、微电子器件、光学仪器等精密仪器设备中应用的结构部件，对尺寸稳定性有极为严苛的要求。由于温度升高或降低而导致的材料形状变化对其功能特性和可靠性有着很大影响。因此，具有近零热膨胀性能的钛合金在需要高尺寸稳定性的结构中具有极高的应用价值。例如，美国国家航空航天局已针对太空望远镜所需的超高稳定性支撑结构，使用这类钛合金制造了镜体支架。在激光加工领域，已有使用这种材料制造的光学透镜筒体，解决了透镜焦点热漂移的问题。这类材料特殊的热膨胀性能与其内部αʺ马氏体物相的各向异性热膨胀行为有关。但是，现有的通过冷加工工艺获得的低热膨胀系数限制于单相马氏体相区，即使用温度上限通常小于~100℃，限制了其在工程领域的广泛应用。近期东莞理工学院中子散射技术工程研究中心王皓亮博士在冶金材料领域的TOP期刊《Scripta Materialia》上发表题目为《Nano-precipitation leading to linear zero thermal expansion over a wide temperature range in Ti22Nb》的研究论文。论文介绍了在宽温域线性零膨胀钛合金特殊热膨胀性能形成机理方面取得的新的进展。论文第一作者为东莞理工学院机械工程学院王皓亮博士，通讯作者为机械工程学院孙振忠教授，共同通讯作者为比利时鲁汶大学Matthias Bönisch博士，合作作者有中国散裂中子源殷雯研究员和徐菊萍博士等。王皓亮博士主要从事金属材料物相晶体结构、微观组织及应力分析；钛合金固态相变及功能性研究；高等级耐热钢焊接接头蠕变失效预测研究。1.拉曼光谱在材料研究中的应用（图1.Ti22Nb合金通过析出纳米尺寸第二相获得的宽温域零膨胀性能）研究人员利用中子衍射技术表征材料微观结构的巨大优势，配合使用XRD冷热台（变温范围 -190℃到600℃ ，温控精度±0.1℃，文天精策仪器科技（苏州）有限公司）实现测试样品的温度变化，精确鉴定了线性零膨胀Ti22Nb钛合金中的物相组成，证实了依靠溶质元素扩散迁移形成的等温αʺiso相也具备调控热膨胀系数的功能。相对于冷加工材料，该研究中通过机械+热循环处理获得的双相复合材料，其低热膨胀行为的作用范围被拓宽至300℃。结合其他原位X-ray衍射和EBSD/TKD电子显微表征技术，在纳米到微米尺寸范围内全面分析了材料微结构要素，澄清了热循环过程中纳米尺寸αʺiso相的形成路径，揭示了微观晶格畸变/相变应变、晶体学取向参量和宏观热膨胀系数的之间的定量关系，为设计具有较宽使用温度范围的低/负热膨胀钛合金提供了新的途径，是从理论研究向技术和产品层面跃进的重要依据和前提。 (图2.(a)不同状态Ti22Nb合金中子衍射谱线，(b)原位升降温XRD谱线(c)母相及析出相衍射峰强度随温度演化规律)（图3.原位升降温XRD测试）图4.原位XRD冷热台

p style=" text-indent: 2em " 近日，& nbsp SAE（国际自动机工程师学会）旗下的AMS-AM（航空航天材料增材制造委员会）发布了行业首套航天材料规范，四项技术标准主要与激光粉末熔合（LPBF）技术及3D打印合金材料相关。 /p p style=" text-indent: 2em " 此次规范的发布源于美国的联邦航空管理局（FAA）在2015年提出的，成立标准委员会并制定相关文件，协助发展增材制造并指导认证用于生产零部件的材料，这也包括了几乎不能有任何质量问题的大型商用飞机。此次发布规范的四项粉末标准具体是，从AMS7000到AMS7003，包括LPBF法生产镍合金部件的耐腐蚀耐热性能，应力消除，热等静压和固溶退火，还有金属粉末的组成和生产工艺要求，激光熔接工艺几项。 /p p style=" text-indent: 2em " 该委员会还将继续制定包括金属和其他聚合物的增材规范，毫无疑问行业门槛已经开始有了，并且将不断提升。 /p p style=" text-indent: 2em " SAE总部位于美国宾州，由航空航天、汽车和商用车辆行业的工程师和相关技术专家组成的，前身即美国汽车工程师学会。 /p

化学性质活泼、高熔点、高压、高质量单晶生长法宝！ 新一代高性能激光浮区法单晶炉-LFZ助您实现高饱和蒸汽压、高熔点材料及高热导率材料等常规浮区法单晶炉难以胜任的单晶生长工作。高精度光学浮区法单晶炉-IRF助您实现高温超导体、介电材料、磁性材料、热电材料、金属间化合物、半导体、激光晶体等材料的生长工作。高温高压光学浮区炉助您实现各种超导材料单晶，介电和磁性材料单晶，氧化物及金属间化合物单晶等材料的生长。四电弧高温单晶生长炉助您实现化学性质活跃但熔点高的金属间化合物，包括含有稀土元素（或者金属铀）的二元及四元金属间化合物、合金单晶等材料的生长。高质量单晶生长设备——单晶炉系列1. 高精度光学浮区法单晶炉在休斯勒型镍-锰基合金磁致冷材料领域的应用 休斯勒（Heusler）型的镍-锰基材料自从发现其巨磁热效应以来，在过去的几十年中已成为被广泛研究的热点新型磁致冷材料之一。研究发现，休斯勒型铁磁性材料镍-锰-锡在从高温至低温的变温过程中会发生高温相（铁磁奥氏体相）到低温相（顺磁马氏体相）的转变，且该转变受磁场调制。高对称性的奥氏体相经一结构相变成低对称性的马氏体相，会造成磁有序降低，磁熵增加，这一过程为吸热过程，亦即形成反磁热效应，这也是磁致冷的基本原理。而休斯勒型镍-锰-锡合金材料也因为其成本廉价、无毒、无污染、易于获取、磁热效应显著、相变温度可调等一系列的特点成为一种具应用潜力的室温磁致冷材料。 研究表明，休斯勒型镍-锰-锡合金的单晶材料具有更大的磁效应导致的应变或磁热效应，且具有强烈的各向异性特点，因此研究者希望其单晶或单向织构晶体具有更加优异的磁性能。目前，已有学者采用布里奇曼技术和Czochralski方法制备出了镍-锰-镓和镍-锰-铟材料的单晶材料，但镍-锰-锡合金由于在晶体生长过程中易形成氧化锰，因此其高质量的单晶样品制备具挑战性。上海大学的余金科等人克服了镍-锰-锡合金单晶生长中的氧化锰形成及挥发的难题，采用光学浮区技术成功合成了高质量的镍-锰-锡合金单晶样品。晶体生长过程及样品腔实物图片晶体实物及解理面图片 余金科等人所用的光学浮区法单晶炉为Quantum Design日本公司推出的新一代高精度光学浮区炉单晶炉，文献中报道的相关晶体生长工艺参数为：生长速度6 mm/小时；转速（正、反）15转/分钟，氩气压力7bar。 Quantum Design 日本公司推出的高温光学浮区法单晶炉，采用镀金双面镜、高反射曲面设计，高温度可达2100℃-2200℃，系统采用高效冷却节能设计（不需要额外冷却系统），稳定的电源输出保证了灯丝的恒定加热功率，这对于获得高质量单晶至关重要。浮区炉技术特色：■ 占地空间小，操作简单，易于上手，立支撑设计■ 镀金双面高效反射镜，加热效率更高■ 可实现高温度2150°C■ 稳定的电源■ 内置闭循环冷却系统，无需外部水冷装置■ 采用商业化标准卤素灯 参考信息来源：[1]. Optical Floating-Zone Crystal Growth of Heusler Ni-Mn-Sn Alloy. Yu, Jinke & Ren, Jian & Li, Hongwei & Zheng, Hongxing. (2015). TMS Annual Meeting. 2015. 49-54.[2]. Ni-Mn-Sn(Co)磁制冷薄带材料结构相变及磁性能表征，王戊 硕士论文，上海大学 2. 高精度光学浮区法单晶炉在磁电领域取得重要进展在人类漫长的历史发展长河中，“材料学”贯穿了其整个历程。从人类活动早期开始使用木制工具，到随后的石器、金石并用（此时的金属主要指铜器）、青铜、铁器等各个时代，再到后来的蒸汽、电气、原子、信息时代，每个发展阶段无不伴随着人类对材料的认识和利用。在诸多材料中，铁是人类早认识和使用到的材料之一，早在西周以前我国就已开始将铁用于生产生活中[1]；人们在长期的实践中也逐渐认识到相关材料的磁性并将其运用于实践中，司南就是具代表性的发明。这些在不少历史典籍中都有记载，比如：《鬼谷子谋篇十》记载：“故郑人取玉也，载司南之车，为其不惑也。夫度材量能揣情者，亦事之司南也”；《梦溪笔谈》提到：“方家以磁石磨针缝，则能指南”；《论衡》书曰：“司南之杓，投之于地，其柢指南”等等[2]。由此可见，人们对磁性材料的兴趣也算由来已久。 当时代来到21世纪，化学、物理、生物、医学、计算机等各个领域的技术都有了前所未有的突破，先进的生产力也将人类的文明推进智能工业化、信息化时代，随之而来的是人们对材料的更高要求。在诸多材料当中，多铁材料兼具铁磁、铁电特性，二者之间有着特的磁电耦合特性；与此同时，磁场作用下的电化和电场作用下的磁化等性质为未来功能材料探索和发展提供了更为宽广的选择和可能，在存储、传感器、自旋电子、微波器件、器件小型化等领域拥有巨大的潜在价值。2007年的《科学》杂志对未来的热点发展问题进行了报道，其中，多铁材料作为的物理类问题入选[3]。因此，研究并深刻理解磁电耦合和多铁材料背后的机理，有着非常重要的理论价值和实践意义。 近期，哈尔滨工业大学的W.Q.Liu等人对磁电材料Mn4Nb2O9单晶样品进行了深入的研究。研究表明：零磁场测试介电常数时，没有发现介电常数的反常，此时Mn4Nb2O9基态表现为顺电特性；而在磁场条件下，介电常数在Neel温度处发生突变的峰，且随着磁场的增加介电峰也增强，且峰位向低温端偏移，这意味着磁场有抑制反铁磁转变的趋势；高场（H≥4T）下的介电常数-温度依赖关系也跟H2正比关系，由此也表明Mn4Nb2O9是线性磁电材料。更多研究结果可参考文献[4]。以上图片引自文献[4].在该项研究工作中，作者合成Mn4Nb2O9单晶样品所用设备为Quantum Design Japan公司的高精度光学浮区法单晶炉，文章中所用单晶生长参数为：Ar气氛流速4 L/min,生长速度6 mm/h,转速25 rpm。参考信息来源：[1]. https://baijiahao.baidu.com/s?id=1713600818043231130&wfr=spider&for=pc[2]. https://baike.baidu.com/item/%E5%8F%B8%E5%8D%97/3671419?fr=aladdin[3]. https://www.science.org/doi/10.1126/science.318.5858.1848[4]. Wenqiang Liu, Long Li, Lei Tao, Ziyi Liu, Xianjie Wang, Yu Sui, Yang Wang, Evidence of linear magnetoelectric effect in Mn4Nb2O9 single crystal, Journal of Alloys and Compounds,Volume 886,2021,161272,ISSN 0925-8388, https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.161272.3. 高温高压光学浮区法单晶炉在外尔半金属材料领域应用案例 1929年，德国科学家外尔（Weyl）解出了无质量粒子的狄拉克方程，相应的无质量粒子被称为外尔费米子。然而直到2015年科研人员才在实验中观察到外尔费米子，被中国科学院物理研究所的研究人员报道，距离外尔费米子概念的提出，足足过去了近90年。2018年科研人员通过性原理计算预言RAlGe（R=Pr，Ce）体系有望成为新的磁性外尔半金属。目前人们对RAlGe（R=Pr，Ce）材料的物理性质研究还比较少，更进一步深入的实验研究需要大尺寸的单晶样品去支持。 H. Hodovanets等人曾用助熔剂方法生长CeAlGe单晶，但由于实验中需要用到SiO2容器，导致用该方法获取的单晶样品中会存在Si杂质，同时伴有CeAlSi相；另外，轻微的Al富集会导致形成不同的晶体结构。这些都大限制了拓扑外尔点的形成。因此，获取化学计量比的单晶样品对于研究材料的物理性质非常重要。Pascal Puphal等人近期的研究工作报道了其分别用助熔剂方法和高温高压浮区法两种晶体生长技术获得的RAlGe（R=Pr，Ce）单晶样品及研究成果。尽管作者为了避免Si的污染，采用了Al2O3坩埚，但终样品中Al的含量偏高问题依然存在，单晶样品表面成分：Ce1.0(2)Al1.3(5)Ge0.7(3)/ Pr1.0(1)Al1.2(2)Ge0.8(2)，剥离面成分为：Ce1.0(1)Al1.12(1)Ge0.88(1)/Pr1.0(1)Al1.14(1)Ge0.86(1)。而采用浮区法则生长出了近乎理想化学计量比（1：1：1）的单晶样品，成分分别为：Ce1.02(7)Al1.01(16)Ge0.97(9)和Pr1.08(24)Al0.97(7)Ge0.95(17)。 浮区法得到的晶体的劳厄图片 Pascal Puphal等人所采用的浮区法单晶炉为德国ScIDre公司的HKZ高温高压光学浮区炉，文献中提到的相关实验参数为：5 KW功率的氙灯，晶体生长速度为1 mm/小时，CeAlGe采用30 bar的Ar保护气氛，PrAlGe采用5 bar的Ar保护气氛。德国ScIDre公司推出的高温高压光学浮区法单晶炉高能够提供3000℃的生长温度，晶体生长腔大压力可达300 bar，甚至10-5 mbar的高真空。适用于生长各种超导材料单晶，介电和磁性材料单晶，氧化物及金属间化合物单晶等。ScIDre单晶炉技术特色：► 采用垂直式光路设计► 采用高照度短弧氙灯，多种功率规格可选► 熔区温度：高达3000℃► 熔区压力：10bar/50bar/100bar/150bar/300bar等多种规格可选► 氧气/氩气/氮气/空气/混合气等多种气路可选► 采用光栅控制技术，加热功率从0-100% 连续可调► 样品腔可实现低10-5 mbar真空环境► 丰富的可升选件 参考信息来源：[1]. http://www.iop.cas.cn/xwzx/kydt/201507/t20150720_4395729.html[2]. Single-crystal investigation of the proposed type-II Weyl semimetal CeAlGe, H. Hodovanets, C. J. Eckberg, P. Y. Zavalij, H. Kim, W.-C. Lin, M. Zic, D. J. Campbell, J. S. Higgins, and J. PaglionePhys.Rev. B 98, 245132 (2018).[3]. Bulk single-crystal growth of the theoretically predicted magnetic Weyl semimetals RAlGe (R = Pr, Ce), Pascal Puphal, Charles Mielke, Neeraj Kumar, Y. Soh, Tian Shang, Marisa Medarde,Jonathan S. White, and Ekaterina Pomjakushina, Phys. Rev. Materials 3, 0242044. 高温高压光学浮区法单晶炉在准一维伊辛自旋链材料领域应用进展 低维磁性材料具有非常丰富和奇特的物理性质,且与多铁性和高温超导电性等材料密切相关。对低维磁性材料的物理性质进行研究有助于探索相关奇异现象的根本机制,从而对寻求新的功能材料提供帮助。因此，近年来关于低维磁性材料的研究吸引了科学家们的广泛关注。近日，德国马普固体化学物理研究所的学者A. C. Komarek等人[1,2]在准一维伊辛自旋链材料CoGeO3中发现了非常明显的1/3磁化平台，并通过中子衍射手段详细探究了其微观自旋结构。研究表明，初的零场反铁磁自旋结构的变化，类似于反铁磁“畴壁边界”的形成，从而产生一种具有1/3整数传播矢量的调制磁结构。净磁矩出现在这些“畴壁”上，而所有反铁磁链排列的三分之二仍然可以保留。同时A. C. Komarek等人也提出了一个基于各向异性受挫方形晶格的微观模型来解释其实验结果。更为详细的报道可参考文献相关文献[1,2]。A. C. Komarek等人所用的CoGeO3单晶样品由高压光学浮区法单晶炉(型号：HKZ, 制造商：德国ScIDre公司)制备获得[2]，文章中报道的CoGeO3单晶生长参数为：Ar/O2混合气（比例98:2），压力80 bar，生长速度3.6 mm/hour。CoGeO3单晶实物图片 引自[2] 参考信息来源：[1]. Emergent 1/3 magnetization plateaus in pyroxeneCoGeO3, H. Guo, L. Zhao, M. Baenitz, X. Fabrèges, A. Gukasov, A. Melendez Sans, D. I. Khomskii, L. H. Tjeng, and A. C. Komarek, Phys. Rev. Research 3, L032037[2]. Single Crystal Growthand Physical Properties of Pyroxene CoGeO3，Zhao, L. Hu, Z. Guo, H. Geibel, C. Lin, H.-J. Chen, C.-T. Khomskii, D. Tjeng, L.H. Komarek, A.C. Crystals 2021, 11, 378.5. 高温高压光学浮区法单晶炉在锂离子电池领域新应用进展 锂离子电池由于具有能量密度高、寿命长、充电快、安全可靠、绿色环保等诸多优异性能，其与当今人民的日常生活已密不可分，在手机、电脑、电动车、电动汽车、航空航天等领域均有广泛的应用。 其中，Li2FeSiO4作为新一代锂离子电池阴材料，由于具有价格低廉、环境友好、安全性好等技术优势，因此在大型动力锂离子电池应用方面具有良好的前景。然而，Li2FeSiO4材料在不同温度具有不同的结构相（∼ 400 °C :Pmn21, , ∼ 700 °C ：P121/n1, and ∼ 900 °C :Pmnb），研究其不同结构的电化学性质对于进一步对其进行改性研究尤为重要。 Waldemar Hergetta等人[1]采用高压光学浮区法获得了高温相（Pmnb）Li2FeSiO4单晶，并研究了晶体生长工艺参数对杂相的影响，相关结果已发表在Journal ofCrystal Growth。作者所采用的高压光学浮区炉为德国ScIDre公司的HKZ高压光学浮区法单晶炉，文章报道的晶体生长参数为：生长速度10 mm/h，保护气氛Ar（30 bar）。温度梯度分布 引自[1]XRD图谱及晶体实物图片 引自[1]参考信息来源： [1]Waldemar Hergett, Christoph Neef, Hans-Peter Meyer, Rüdiger Klingeler, Challenges in the crystal growth of Li2FeSiO4, Journal of Crystal Growth, Volume 556,2021,125995,ISSN 0022-0248, https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2020.125995.

阳江合金材料实验室于2019年10月挂牌成立，由广东省人民政府和阳江市人民政府共同投资建设。目前实验室科研面积8235m2，中试车间6200m2，实海腐蚀试验场20000m2，组建了合金材料智慧研发平台，合金材料孵化转化平台，以及合金材料工程化验证平台，实验研究设备投入近亿元。为进一步开展科研，阳江合金材料实验室于近日公布了一批仪器采购意向，采购品目涉及场发射电子探针、X射线显微CT、裂纹尖端位移试验机、实用大样品氢含量定量分析装置、纳米压痕等，预算金额相加达3090万元，预计采购时间为2022年6月。阳江合金材料实验室2022年6月仪器采购意向序号名称数量预算需求1热膨胀仪1200万元在一定的温度程序、负载力接近于零的情况下，测量样品的尺寸变化随温度或时间的函数关系。可测量固体、熔融金属、粉末、涂料等各类样品，广泛应用于无机陶瓷、金属材料、塑胶聚合物、建筑材料、涂层材料、耐火材料、复合材料等领域。2高温激光共聚焦显微镜1200万元高温激光共聚焦显微镜是一种用于冶金工程技术领域的原位观察分析仪器，最高观察温度1700℃，高温拉伸最高温度1200℃。3场发射电子探针1750万元可以对试样中微小区域（微米级）的化学组成进行定性或定量分析。可以进行点、线扫描（得到层成分分布信息）、面扫描分析（得到成分面分布图像）。4纳米压痕1300万元纳米尺度下的物理力学性能测试可对包括有机高分子材料在内的固体材料和薄膜材料进行连续动态载荷下纳米硬度、弹性模量、纳米划痕、摩擦系数、屈服强度以及界面结合力的测试。5实用大样品氢含量定量分析装置1350万元主要用于精确测量实用大样品钢材或零件在室温至1000℃环境下的氢含量。6高温疲劳试验机170万元可进行常温和-40℃～200℃的高低温环境条件试验。通过特殊设计推进（出）机构，可实现有高低温境条件和无高低温环境条件两用试验功能。7X射线显微CT1720万元可用于从宏观到微观的多尺度范围内得到材料内部的孔隙、裂纹、夹杂物等三维信息，为优化工艺调整提供判断依据，不仅可以进行多尺度的高分辨、高通量三维成像，也支持快速和长时间连续扫描，以及快速“4D”动态原位成像。8裂纹尖端位移试验机1500万元裂纹尖端张开位移是弹塑性断裂力学中的一个重要参量，裂纹体受载后，裂纹尖端附近存在的塑性区将导致裂纹尖端的表面张开，这个张开量就称为裂纹尖端的张开位移，通常用δ来表示。当裂纹尖端的张开位移δ达到材料的临界值δc时。裂纹即发生失稳扩展。使用高性能疲劳及断裂韧性试验系统可以测量裂纹尖端张开位移。

一、项目基本情况项目编号：0877-22GZTP01N840项目名称：阳江合金材料实验室纳米压痕仪采购项目采购方式：公开招标预算金额：2,920,000.00元采购需求：合同包1(纳米压痕仪):合同包预算金额：2,920,000.00元品目号品目名称采购标的数量（单位）技术规格、参数及要求品目预算(元)最高限价(元)1-1物理特性分析仪器及校准仪器纳米压痕仪1(套)详见采购文件2,920,000.00-本合同包不接受联合体投标合同履行期限：在合同签订生效后 8 个月内完成安装调试工作，交付用户方使用。二、申请人的资格要求：1.投标供应商应具备《政府采购法》第二十二条规定的条件，提供下列材料：1）具有独立承担民事责任的能力：在中华人民共和国境内注册的法人或其他组织或自然人， 投标（响应）时提交有效的营业执照（或事业法人登记证或身份证等相关证明） 副本复印件。分支机构投标的，须提供总公司和分公司营业执照副本复印件，总公司出具给分支机构的授权书。2）有依法缴纳税收和社会保障资金的良好记录：提供2022年1月至今任意1个月依法缴纳税收和社会保障资金的相关材料。 如依法免税或不需要缴纳社会保障资金的，提供相应证明材料。3）具有良好的商业信誉和健全的财务会计制度：提供2021年度财务状况报告或2022年1月至今任意一个月的财务报表复印件；或银行出具的资信证明材料复印件。4）履行合同所必需的设备和专业技术能力：按投标（响应）文件格式填报设备及专业技术能力情况。5）参加采购活动前3年内，在经营活动中没有重大违法记录：参加政府采购活动前3年内在经营活动中没有重大违法记录的书面声明。2.落实政府采购政策需满足的资格要求：合同包1(纳米压痕仪)落实政府采购政策需满足的资格要求如下:本项目非专门面向中小企业采购的项目。3.本项目的特定资格要求：合同包1(纳米压痕仪)特定资格要求如下:(1)供应商未被列入“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn)“记录失信被执行人或重大税收违法案件当事人名单或政府采购严重违法失信行为”记录名单；不处于中国政府采购网(www.ccgp.gov.cn)“政府采购严重违法失信行为信息记录”中的禁止参加政府采购活动期间。（以资格审查人员于投标（响应）截止时间当天在“信用中国”网站（www.creditchina.gov.cn）及中国政府采购网（http://www.ccgp.gov.cn/）查询结果为准，如相关失信记录已失效，供应商需提供相关证明资料）。(2)单位负责人为同一人或者存在直接控股、 管理关系的不同供应商，不得同时参加本采购项目（或采购包） 投标（响应）。 为本项目提供整体设计、 规范编制或者项目管理、 监理、 检测等服务的供应商， 不得再参与本项目投标（响应）。 投标（报价） 函相关承诺要求内容。(3)投标产品生产厂家授权书（若投标货物是进口产品时适用；若投标货物是国产的，则不需提供）。(4)本项目不接受联合体投标。三、获取招标文件时间： 2022年12月22日 至 2022年12月29日 ，每天上午 00:00:00 至 12:00:00 ，下午 12:00:00 至 23:59:59 （北京时间,法定节假日除外）地点：广东省政府采购网https://gdgpo.czt.gd.gov.cn/方式：在线获取售价： 免费获取四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点2023年01月12日 09时30分00秒 （北京时间）递交文件地点：阳江市江城区东风二路东怡花园8幢50号会议室（阳江市行政服务中心西侧仙踪路路口直入约50米）。开标地点：阳江市江城区东风二路东怡花园8幢50号会议室（阳江市行政服务中心西侧仙踪路路口直入约50米）。五、公告期限自本公告发布之日起5个工作日。六、其他补充事宜1.本项目采用电子系统进行招投标，请在投标前详细阅读供应商操作手册，手册获取网址：https://gdgpo.czt.gd.gov.cn/help/transaction/download.html。投标供应商在使用过程中遇到涉及系统使用的问题，可通过020-88696588 进行咨询或通过广东政府采购智慧云平台运维服务说明中提供的其他服务方式获取帮助。2.供应商参加本项目投标，需要提前办理CA和电子签章，办理方式和注意事项详见供应商操作手册与CA办理指南，指南获取地址：https://gdgpo.czt.gd.gov.cn/help/problem/。3.如需缴纳保证金，供应商可通过"广东政府采购智慧云平台金融服务中心"(http://gdgpo.czt.gd.gov.cn/zcdservice/zcd/guangdong/)，申请办理投标（响应）担保函、保险（保证）保函。4.最高限价：人民币292万元5.本项目需要落实的政府采购政策：（1）《关于印发的通知》（财库〔2020〕46号）（2）《财政部 司法部关于政府采购支持监狱企业发展有关问题的通知》(财库〔2014〕68号)（3） 《财政部 民政部 中国残疾人联合会关于促进残疾人就业政府采购政策的通知》（财库〔2017〕141号)（4）《关于开展政府采购信用担保试点工作方案》（财库〔2011〕124号）（5）《关于环境标志产品政府采购实施的意见》（财库〔2006〕90号）（6）《财政部 国家发展改革委关于印发节能产品政府采购实施意见的通知》（财库〔2004〕185号）（7）《关于进一步加大政府采购支持中小企业力度的通知》（财库〔2022〕19号）七、对本次招标提出询问，请按以下方式联系。1.采购人信息名 称：阳江合金材料实验室地 址：阳江市江城区罗琴路1号精诚楼联系方式：188262255412.采购代理机构信息名 称：广东广招招标采购有限公司地 址：阳江市江城区东风二路东怡花园8幢50号（阳江市行政服务中心西侧仙踪路路口直入约50米）联系方式：0662-33058223.项目联系方式项目联系人：陈工，王工电 话：0662-3305822广东广招招标采购有限公司2022年12月22日

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。

【科学背景】高熵材料的概念源于对于混合熵增益的探索，即通过增加材料成分的多样性和复杂性，从而引入更高的熵值，这些材料在极端条件下展现出了出色的单相保持能力、惰性动力学特性以及优化的力学性能。最初，高熵合金和氧化物作为典型代表，其熵增益主要归因于混合无机组分的构型失序，如近等摩尔比的多元元素混合。然而，尽管高熵材料在合金、氧化物、氮化物、碳化物等领域有了广泛应用，有机基团在构建高熵结构中的潜力仍未被充分探索。有机物质具有丰富的化学多样性和结构灵活性，但其在高熵材料中的作用和应用尚属未知。为了填补这一研究空白，浙江大学薛晶晶教授，西湖大学王睿教授团队合作通过将多种类型的A位有机阳离子与各种烷基链混合，作者成功构建了一系列高熵有机-无机混合钙钛矿结构。这些结构通过引入无序的有机基团，显著增加了材料的熵值，从而提升了其在高温下的稳定性和光电转换性能。具体而言，作者通过详细的单晶结构分析和柱形装配模型的建立，系统研究了在不同A位阳离子组合下材料熵增益的机制和影响因素。在太阳能电池应用方面，作者展示了这些高熵有机-无机混合钙钛矿材料在反转器件架构下的显著改进，其光电转换效率提升至25.7%，并展示了超过5,000小时的稳定运行能力。【科学亮点】（1）本研究首次探索了有机-无机混合高熵钙钛矿材料的构建方法及其性能表现。通过将多种类型的A位有机阳离子与不同烷基链混合，作者成功构建了一种高熵混合钙钛矿（HEHP），其结构中融合了有序的无机框架和无序的有机基团。（2）实验结果显示，HEHP具有单相结构和显著的熵增益，使其在高温环境下表现出更好的稳定性。单晶结构分析揭示了其独特的混合晶体结构，这为进一步理解和优化高熵材料的设计提供了重要见解。（3）应用于太阳能电池时，HEHP展现出了高达25.7%的光电转换效率（PCE），在反转器件结构下表现出长达超过5,000小时的稳定性，保持了其初始PCE的90%以上。【科学图文】图1 | 高熵混合钙钛矿HEHPs薄膜构造。图2 | 钙钛矿相的熵增益影响因素研究。图3 | 高熵混合钙钛矿HEHP材料的理论模型示意图。图4 | 高熵混合钙钛矿HEHPs的光伏应用。【科学启迪】本研究利用有机基团的无序性构建了一类新型的高熵混合钙钛矿（HEHP），这种材料结合了有序的无机框架和无序的有机成分。通过混合多种A位有机阳离子，作者展示了HEHP在光伏电池中表现出的优异性能，包括提高的光电转换效率和卓越的器件稳定性。这一研究揭示了高熵材料的设计新思路，即利用有机无序性增加材料的熵，从而改善其在极端环境下的稳定性和性能。HEHP的通用构建策略不仅适用于不同的钙钛矿组成和器件结构，还展示了在工业化生产中提高产量的潜力。此外，有机基团丰富的化学性质和混合构型的灵活性为进一步优化和拓展高熵混合材料的应用奠定了基础，可能在太阳能电池和其他光电器件领域引发新的设计范式和创新策略的探索。原文详情：Tian, Y., Zhang, X., Zhao, K. et al. High-entropy hybrid perovskites with disordered organic moieties for perovskite solar cells. Nat. Photon. (2024). https://doi.org/10.1038/s41566-024-01468-1