我国科学家构建液态金属应用新领域北大核心

中国科学院理化技术研究所低温生物与医学实验室和清华大学医学院组成的联合小组,首次系统地提出并构建了液态金属生物医学材料学新领域,并应学术期刊《国际材料学评论》之邀,撰写了专题评述论文。这标志着,我国科学家的研究开辟了液态金属的新领域。     

液态金属传感器在炼钢过程中的应用

液态金属传感器以其自身的优势在当今炼钢生产过程中占有重要的地位,开展研发新型的液态金属传感器和先进的检测方法,将会是一项有发展前途的课题;文章简要描述了液态金属传感器的作用及在炼钢过程中的应用;并介绍了一些先进的检测方法。     

液态金属电磁成形的理论模型

对液态金属电磁成形的物理和数学模型进行了分析,提出了双频电磁成形的方法（利用两种频率的电磁场实现固态金属无接触加热熔化和熔化后的金属无模壳电磁成形）和原理。在分析液态金属电磁成形理论模型的基础上确认Ｌ：作用在液态金属表面的电磁压力和加热密度主要取决于其表面上磁场的大小以及磁场在液态金属中的分布规律。最后分析了复杂开关液态金属电磁成形数值计算中存在的难点和解决方法。     

Al-Li合金废料的回收方法

正美国专利US7550028本发明涉及的是一种熔化含锂废铝合金的方法。其步骤包括:提供铝锂合金废料;制备冶炼炉第一成分的初始液态金属池;将废料加入到初始液态金属池中,以便于在液态金属池表面形成一层其厚度受控的浮动废料层;通过与液态金属池接触,使浮动料层部分融化,从而获得一个具有第二个成分的液态金属槽;最后从液态金属槽第二个成分的液态金属中将金属液除去。该方法投资小,所使用的昂贵消耗性材料,例如惰性气体也很少。因为所形成的一层厚度可控的浮动层能有效地保护液态金属的表面免受氧化。     

我国科学家构建液态金属应用新领域

<正>中国科学院理化技术研究所低温生物与医学实验室和清华大学医学院组成的联合小组,首次系统地提出并构建了液态金属生物医学材料学新领域,并应学术期刊《国际材料学评论》之邀,撰写了专题评述论文。这标志着,我国科学家的研究开辟了液态金属的新领域。     

液态锌对固态金属腐蚀相变的研究

液态Zn对低碳钢及Fe2Al5腐蚀相变过程的研究表明,该腐蚀是由原子扩散引起的、由相平衡推动的相变过程所引起的固态金属的定向熔化过程。在液态Zn与固态金属不形成中间相的腐蚀条件下,液态Zn对纯金属及其固溶体的腐蚀为"溶解型腐蚀",固态金属被液态Zn直接熔化;在液态Zn与固态金属形成中间相(或固体本身就是中间相)的腐蚀条件下,合金的腐蚀为"瓦解型腐蚀"。腐蚀相变规律遵循:腐蚀区域成分的变化对应于腐蚀温度下合金相平衡。     

山东金属学会专业委员会会议在济南召开

<正>2015年4月16日下午,山东金属学会召开了"2015年山东金属学会专业委员会会议",学会秘书长、副秘书长、各专业学术委员会主任、秘书等共计31人出席会议。会上,金庆珍秘书长总结了学会2014年所做主要工作,介绍了2015年工作打算;张瑞堂副秘书长宣读了"山东金属学会表彰第二届冶金青年科技奖获奖人员的决定";顾大庆副秘书长宣读了"公布山东金属学会2014年学会工作先进个人的决定";到会的学委会主任和秘书分别汇报了各自学委会2015年工作打算和计划。     

腐蚀类型——物理冶金氢致损伤液态金属所致脆化（LME）

液态金属引起的脆化（LME）是当固态金属暴露在液态金属中所引起的塑性或断裂应力降低的过程。这种自发的脆化是由液态金属吸附进入固态金属而引发的。这种LME裂纹模式通常是如照片1中所示那样的沿晶裂纹。液态金属沿晶界渗入，通常发生在焊接或燃烧过程中。     

基于集成学习及多源数据适配的液态金属材料计算软件平台

液态金属材料在热控与能源、增材制造、生物医疗、柔性智能机器等领域有着特殊的优势。但是,新型液态金属材料的设计却一直是工业界的巨大挑战。这是由于液态金属是长程无序、无晶体、无晶粒的非晶态合金,基于第一性原理或有限元分析的传统材料计算方法难以适用,液态金属材料的设计只能靠无限重复的人工制备实验来进行,设计效率低下。同时又由于液态金属材料的这种非晶态合金特性,使得其材料性能主要取决于材料组份构成,而不是材料的工艺加工过程。因此,本工作设计研发了一种数据驱动的集成学习软件平台,用于代替液态金属材料设计的人工制备实验。首先,该软件平台在材料制备实验室和材料检验实验室部署了一种物联中间件和多源异构数据适配器,其能够自动的将制备实验室和检验室的材料实验与检验数据采集到云服务端,并结构化的存储于材料知识图谱中。而后,基于采集到的材料知识图谱数据,我们设计了一种液态金属集成计算神经网络,能够学习液态金属材料的组份与特定性能之间的关联模式。最后,软件平台提供了RESTful计算接口,能够在平台上自行调整液态金属材料的组份,预测该材料对应的性能。该软件平台目前已部署于我们的合作企业,实际对比实验结果表明,该...     

云铜冶炼加工总厂一金属回收项目成功试车

<正>云铜股份冶炼加工总厂"硫化法回收稀贵废酸中有价金属"项目试车成功。该项目的成功试车,不仅实现了有价金属回收、提高金属回收率,而且是该厂资源综合利用、绿色生产、绿色发展之路的有益尝试。项目实施后,每年可回收有价金属铜60多吨,年创效210余万元。"硫化法回收稀贵废酸中有价金属"是云铜冶炼加工总厂的重点项目,主要是通过对污酸站硫化工序进行改造,将金属回收由固态扩展至液态,使供排水分厂的职责从专注环保转向环保与效率兼顾,并通过流     

芯片用液态金属散热器的数值模拟

计算机芯片功率的大幅度增加对芯片散热的要求越来越高,液态金属高导热性及流动性等使其成为极具潜力的冷却工质.为了研究圆管内液态金属散热器的散热特性,针对液态金属Ga68 In20 Sn12和水,分别在不同圆管模型、流道内的换热进行数值模拟,比较分析了模型流道长度、雷诺数、管径对换热系数的影响.实验结果表明,Ga68 In...     

液态金属电池让可再生能源更可靠

美国麻州理工大学教授Donald Sadoway及其学生团队,已经成功地制造了液态金属电池。在将来某一天,液态金属电池将可以产生像太阳能这样的可再生能源,并建造更可靠的电网。液态金属电池的构造其实很简单,两边为液态金属电极,中间夹着熔盐。     

微波加热金属液体的实验研究

研究微波加热液态金属的升温特征,在MobileLab-W-R型微波工作站中进行了微波直接加热铜液和铁液的实验研究,实现了微波直接加热铜液和铁液实验,对比研究了微波直接加热和间接加热铜液与铁液的加热效果,并研究了微波功率、金属液质量、温度等对微波直接加热效果的影响,探讨了微波直接加热金属液体的机理。结果表明,微波可以以较快的升温速度直接加热铜液和铁液,且升温速率与微波加热功率呈近似线性递增关系;在相同微波直接加热条件下,同等质量的铜液和铁液的升温速度相近,但不同质量铁液加热时,由于其表面积、微波场强分布等因素的影响,铁液质量对微波加热效果的影响没有明显的线性关系。理论分析认为,铜和铁在熔化后电阻率增大,磁导率明显下降,导致微波在铜液和铁液内部的趋肤深度显著大于固态铜和铁;电导损耗是实现微波直接加热液态金属的主要机制,液态金属可通过电子与原子核碰撞、表面快速更新、内部缺陷阻碍电子运动、原子运动及碰撞等形式吸收微波,将微波能量转化为自身热量。      

微波加热金属液体的实验研究

研究微波加热液态金属的升温特征,在MobileLab-W-R型微波工作站中进行了微波直接加热铜液和铁液的实验研究,实现了微波直接加热铜液和铁液实验,对比研究了微波直接加热和间接加热铜液与铁液的加热效果,并研究了微波功率、金属液质量、温度等对微波直接加热效果的影响,探讨了微波直接加热金属液体的机理.结果表明,微波可以以较快的升温速度直接加热铜液和铁液,且升温速率与微波加热功率呈近似线性递增关系;在相同微波直接加热条件下,同等质量的铜液和铁液的升温速度相近,但不同质量铁液加热时,由于其表面积、微波场强分布等因素的影响,铁液质量对微波加热效果的影响没有明显的线性关系.理论分析认为,铜和铁在熔化后电阻率增大,磁导率明显下降,导致微波在铜液和铁液内部的趋肤深度显著大于固态铜和铁;电导损耗是实现微波直接加热液态金属的主要机制,液态金属可通过电子与原子核碰撞、表面快速更新、内部缺陷阻碍电子运动、原子运动及碰撞等形式吸收微波,将微波能量转化为自身热量.     

陶瓷浸渍加热装置

陶瓷浸渍加热装置不同于传统的加热炉。传统的加热炉是从外部对液态金属进行加热保温,而浸渍加热装置则是将加热装置本体插入液态金属中,从金属液内部进行加热。这样可使金属液温度分布均匀并能大幅度她节约能源。该装置广泛用于有色金属,如铝和锌的液温保持和钢丝镀锌炉等。该装置由于节能效果显著曾获得1989年日本政府授予的节能设备奖。     

液态金属电磁成形的数值计算

对影响液态金属电磁成形形状的电磁压力、表面张力以及静压力进行了讨论。计算了圆形和矩形两种形状线圈中磁场和电磁压力的分布。结果发现：支撑高度为３０～４０ｍｍ铝液和１５～２０ｍｍ钢液所需电流约为１５００～２０００Ａ;计算的矩形线圈中等磁感应强度线形状与文献中实测形状以及实验电磁成形试样形状吻合较好。对铝和钢液表面张力进行计算时发现：液态金属电磁成形试样直径大于１０ｍｍ时,铝液的表面张力与高度为３０ｍｍ铝液柱产生的静压力和支撑该高度的电磁压力相比,可忽略不计,而要忽略不计钢液表面张力时,钢成形液柱的直径应更小。此外,在电磁成形综合分析中,利用最小作用原理对力平衡条件下,液态金属的电磁成形形状进行了分析,获得电磁成形形状稳定性的条件,最后提出了固—液界面上复杂形状试样的电磁成形问题及其影响因素     

加热时间对镀锌高强钢板液态金属脆性的影响

电阻焊接技术是汽车车身结构和零件拼接的主要连接技术。但是镀锌高强钢板材在电阻焊接过程中会发生液态金属脆现象，造成焊点开裂。为了改善DH980镀锌高强钢板的液态金属脆性断裂难题，研究了加热时间对DH980镀锌高强钢板拉伸脆性断裂的影响机理。采用高温拉伸试验模拟镀锌高强钢板电阻焊接的过程，在800℃下分别对镀锌高强钢和不镀锌高强钢进行拉伸试验。试验结果表明，镀锌高强钢试样的抗拉强度小于不镀锌试样的抗拉强度。在800℃下对镀锌高强钢试样分别保温10、20、30、40 s后拉伸，发现保温10、30、40 s的试样的抗拉强度比不保温试样的抗拉强度大。使用扫描电子显微镜观察拉断后样品的微观相貌和镀层变化情况，发现拉断后的试样的镀锌层主要由α(Zn)+L相和α(Zn)相组成。α(Zn)+L相为α(Zn)与液态锌的混合相，使得镀锌高强钢在拉伸试验过程中存在液态金属。同时，镀锌高强钢试样收到拉伸应力的作用，满足了液态金属脆现象发生的条件，即存在液态金属且钢基体受到拉伸应力的作用。因此在800℃下对DH980镀锌高强钢进行拉伸试验会发生液态金属脆现象。随着保温时间的延长，靠近钢基体位置的α(Zn)+L相逐...     

液相流动在金属凝固中的作用

液态金属的流动有多种形式，它对金属冶金、凝固过程有着重要影响。文章从传输过程、凝固组织和成分偏析等三个方面对液相流动作用作了综述。通过控制液相流动的方式和行为来调节凝固过程的传输行为，达到控制或改善凝固组织和偏析程度的目的。对从事材料冶金和凝固等相关领域的研究人员有较大参考价值。     

高温金属流体的测量与控制系统

液态金属温度高、腐蚀性强 ,流量不能直接测量和控制 ,本文提出了用神经网络建立液态金属重量与流量的数学模型 ,对液态金属流量进行软测量的检测方法 ,再用两级计算机控制系统 ,实现液态金属流量的稳定控制。仿真和实际应用结果表明 ,用该方法检测高温液态金属流量的相对误差小于 1.5 % ,满足实际生产要求。     

镓基液态金属非润湿及不黏附玻璃表面的研究

液态金属/玻璃非润湿、不黏附研究对于镓基液态金属盛放、回收以及流动运输具有重要意义。通过气氛保护熔炼法制备GaIn_(20.5)Sn_(13)液态金属,利用不同型号砂纸打磨及旋涂镀膜处理制备不同表面形貌的玻璃片,研究合金液滴在不同玻璃表面的润湿、黏附和滚动行为。利用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)以及接触角测量仪分别对不同玻璃的表面形貌、表面粗糙度以及润湿行为进行了测试和表征,并在其表面进行了滚动测试。结果表明:粗糙化处理和镀膜处理均可降低合金液滴在玻璃表面的润湿性,提高合金液滴的流动性。随着表面粗糙度的增大,液滴在玻璃表面的接触角不断增大,当粗糙度为187.9nm时,表面接触角达到150.6°。将表面粗糙化与镀膜处理相结合,得到镓基液态金属非润湿、不黏附的玻璃表面,接触角最高可达160.4°,同时合金液滴在其表面的滚动角为15°,滚动滞后角为3°。