非晶态金属材料研究现状与前景

非晶态金属是新型的金属材料.它已成为金属材料领域的研究热点,并在有些领域已得到广泛的应用.文章介绍了它的性质、制备方法、应用及其在我国的应用现状与前景.     

机器学习辅助金属材料力学性能预测

如今金属材料的发展进入了瓶颈期,急需一个新的发展方式来突破当前的瓶颈。上世纪50年代,人工智能逐渐兴起,经过60多年的发展,人工智能技术趋于成熟,大幅度的应用在各种领域中,材料领域也有所涉及。数据与人工智能结合的数据驱动方式成为改变金属材料发展瓶颈的新方式,有望大幅度提升金属材料的研发速度。介绍了金属材料领域的合金设计现状,在传统的“试错法”已经不能满足现有金属材料研发的基础上,综述了机器学习在金属材料力学性能预测等方面的一些应用。总结了机器学习存在的不足和需要优化的地方,展望了机器学习在金属材料领域中的发展方向。     

煤炭固体废弃物在金属材料热加工领域的应用

综述了煤炭固体废弃物的特点及应用现状,着重介绍了粉煤灰及煤矸石等煤炭固体废弃物在金属材料热加工领域的应用,包括制备复合材料、铸造涂料、复合陶瓷涂层及渗硼保护层等,全面阐述了其制备工艺及性能特点,并指出了煤炭固体废弃物在金属材料热加工领域具有广阔的应用前景。但由于各地粉煤灰、煤矸石的化学成分差异较大,如何依据化学成分差别将其有针对性地应用在金属材料的不同加工技术中,如何进行配方设计及工艺调整等是一项值得深入探讨的问题。     

镁合金专题序言

镁合金具有比强度高、减振性能好、能屏蔽电磁辐射和环境友好等特点,是轻量化效果最显著的金属材料,也是极有潜力的新型储能材料和生物材料之一。我国有世界70%的镁矿资源,镁的大规模应用也有利于缓解我国铁、铝等矿产资源严重短缺问题。因此,发展高性能镁合金材料及应用技术具有极其重要的战略意义。本世纪以来,中国镁产业在材料发展和关键技术创新方面取得了重要突破,我国已成为全球最大的镁合金产品生产国,相关产品已应用于航空航天、交通运输、国防军工、生物医学、电子信息、高端装备等多个领域,镁有望成为继钢、铝之后的第三大金属材料。     

航天器3D打印金属材料可靠性评估方案设计

随着航天器对3D打印金属材料需求的不断增长,航天器对3D打印金属材料的可靠性也提出了更高的要求。本文通过对航天器服役环境、3D打印材料特点以及在航天器中的应用功能等因素的分析,从3D打印金属原材料、典型构件和最终产品着手,设置了性能评价技术指标体系、设计了方案实施技术路线、明确了性能指标评价方式,最终形成了航天器3D打印金属材料可靠性评估技术方案,为3D打印材料在航天领域中安全可靠的应用提供了技术支撑。     

稀土抛光粉最新动向

目前，全世界稀土消费量已达10万吨，稀土消费主要应用在新材料、玻璃、石油／化工及冶金／机械等领域，其中应用在新材料领域的比例最大，已达到55．1％，新材料领域主要是稀土的永磁、抛光粉、发光、汽车尾气净化催化、贮氢及技术陶瓷等材料领域。新材料消费稀土第一大用户是稀土永磁，第二大用户就是稀土抛光粉，2005年全世界稀土抛光粉需求量约2万吨。     

活体指纹识别技术应用现状及前景

活体指纹识别技术作为最传统、最成熟的生物识别方式已在许多领域得以应用．这一技术有着广阔的市场前景。介绍了活体指纹识别技术应用现状及前景。     

浅析装药形状对金属材料接触爆破效果的影响

金属材料在军事和民用领域应用广泛,其中不乏需要将其爆破拆除的应用场景,如破除敌军装甲或反恐爆破。由于大部分金属材料具有典型的弹塑性本构特性,以普通钢板为研究对象,基于ANSYS/LS-DYNA有限元软件对其接触爆破问题进行数值模拟,模拟结果与参考文献中试验结果吻合良好。在此基础上对不同高宽比的棱柱体装药接触爆破进行模拟,得到钢板冲击漏斗和震落漏斗的尺寸及深度与装药高宽比的关系,并得出装药高宽比为2:1时贯穿钢板装药利用率最高的结论。     

蒸气发生-原子荧光光谱技术的应用进展

概述了近年来蒸气发生-原子荧光光谱技术的发展,并分别详细介绍了近年来蒸气发生-原子荧光光谱分析法(VG-AFS)在金属材料、地质、水质、环境、食品、饲料、石油、化工、生物、医药等不同领域的应用进展。最后对蒸气发生-原子荧光光谱分析法的发展前景做了展望。     

高能束重熔技术强化材料表面的原理及应用

高能束因其特有的优点,在传统金属材料表面改性中应用较广。该文从热力学和金属冶金学方面入手,分析高能束表面重熔技术改变材料表面组织、提高材料硬度、改善耐磨性的原理,以及此种技术在不同金属材料表面改性中的应用。     

爆炸复合材料中金属的硬化

以钛－钢爆炸复合板结合区波形内塑性变形规律的研究为例,讨论了爆炸复合材料结合区和断面上金属的爆炸硬化问题．这种硬化程度和硬化规律的探讨,对于指导爆炸焊接的理论研究和爆炸复合材料的使用都有重要的意义．     

Development of a new methodology to integrate ELV treatment limits into requirements for metal automotive part design

Although aluminium and steel have been well recycled for many years, the development of new materials and new automotive designs resulting in unfavourable material associations raises the question of metal scrap quality. A new approach is required in order to integrate the limits of the shredding and dismantling processes regarding metal scrap quality into design. The purpose of this paper is to propose a new methodology to guide material choices during design. This methodology defines the minimum data and the interactions between design and end-of-life (EOL) material constants. The results such as the metal association matrix and the identification of process limits help to avoid recycling problems, which are taken into account in design requirements in order to improve metal scrap quality. This paper is based on a study concerning metal scrap quality and shredding and dismantling performances during end-of-life vehicle (ELV) treatment.     

鉴定矿井火灾原因的金相分析技术

金相分析技术使金属材料的宏观性能与内部微观组织结构建立起相互对应的、定性和定量的关系,经历高温火灾的金属材料,其内部组织结构发生的变化与火灾时形成的加热、保温及冷却等条件密切相关。通过对火灾物证的金相分析,可以搞清火灾过程的许多重要特征和火灾原因。煤矿井下无处不在的金属设备、金属构件、电气设备及线路,决定了金相分析技术在鉴定矿井火灾原因国的适用性。     

四川某尾砂充填材料物理性能及其重金属稳定性研究

为查清四川某尾砂充填材料理化特性和重金属毒性,以尾矿和普通水泥为原料制备井下充填材料,采用全因子试验探究尾砂粒径及灰砂比对试样物理性能及重金属稳定性的影响,SPSS 软件进行回归分析充填材料流动度和抗压强度,运用 XRD、FTIR 和 SEM 等分析方法,揭示充填材料水化反应过程及其重金属固化机理。 试验结果表明:尾砂粒度越粗,灰砂比越大,尾矿充填料的抗压强越大,易满足井下充填材料的强度要求,但尾砂粒度过大时,片状或棱型等不规则形状颗粒导致充填料流动性能降低;粗粒级尾砂充填料水化反应充分,水化产物与重金属离子相互作用,通过沉淀、静电吸附、离子置换作用等,将重金属滞固在充填材料中,重金属浸出毒性至少满足地下水Ⅲ 类水质要求。 因此采用水泥为胶凝材料,制备尾砂井下充填材料的理化特性和重金属稳定性均满足要求。     

碳纳米球储氢材料的制备及影响因素研究

无烟煤经过脱灰、炭化和预石墨化处理,然后添加活性金属,用充氢反应球磨法制得碳纳米球储氢材料.研究了原料预处理、充氢压强、活性金属等对材料储氢性能的影响.高能反应球磨时,物料在较短时间内即可达到30～50 nm,并具有较高的储氢密度和较低的放氢温度.镁和碳在储氢过程中存在协同效应,Al,Co,Fe,Ni金属催化剂能显著改善储氢材料的吸放氢性能,并对镁碳协同储氢有促进作用.     

金属切削吸能过程的仿真研究

利用显式有限元软件LS-DYNA,对4340钢的切削吸能过程进行三维数值仿真,模拟了切屑的形成过程。模型以Cowper-Symonds本构模型模拟切削层材料,采用有效塑性应变作为切屑分离准则。研究结果表明,金属切削吸能过程的吸能能力较强,金属材料塑性大变形和变形之后材料破裂的过程是一种理想的吸能模式。     

基于BP神经网络的双能X射线透射的 金属识别算法

双能X射线透射识别技术可识别物质种类,是一种能用于废金属回收的新方法。在废金属识别算法中,目前的曲线拟合识别算法只能在物质厚度较小时能较好的拟合,识别准确性和厚度范围不能满足废金属分选要求,并且不能解决X射线源扇形效应的影响。针对现有算法的不足,基于 曲线提出 识别特征,提高了识别的厚度范围;提出将物料位置作为识别特征,解决了扇形效应;结合 特征和位置特征提出基于BP神经网络算法的废金属分类模型。通过铜和铝物料实验对比,结果表明识别准确率从81.4%提高到了94%。     

金属电子理论在合金材料研究中的应用

随着物理及化学学科的进步以及先进测试手段的出现 ,金属电子理论有了进一步的发展 ,并已在合金材料中得到应用。根据收集的资料 ,介绍并分析金属电子理论在合金材料中的应用情况。金属电子理论今后会得到更一步的发展 ,并会在合金材料中得到更广泛的应用。     

锌-锡液态金属碳气化反应的实验研究

液态金属气化技术是一种清洁的气化技术。因其原料适应性广,反应系统架构简单,适用于以固体碳为基础的分布式能源供给。反应过程中空气中的氧元素与熔融态的金属床料反应生成金属氧化物,再由碳原料还原氧化物生产含CO的产品气。为提高产品气中CO的比例,系统中引入了氧化锌(ZnO)以促进CO的生成。程序控温气化反应测试结果表明,氧元素由氧化锌向碳的迁移过程是气化反应的控制步骤,拓展熔池内部氧元素迁移路径,强化氧元素由氧化锌向碳的迁移过程是提高液态金属气化速率的重要途径。碱金属碳酸盐(Na_2CO_3,K_2CO_3)在高温下形成熔融态的氧传导路径,使得由氧化锌到碳原料的氧传导得到增强,改善了煤气化的反应特性。对不同碱金属碳酸盐的实验结果表明,具有较高氧离子传导率的碳酸盐能够使得熔体具有更好的煤气化特性。采用两种碳酸盐混合物制成的低熔点碳酸盐体系能够在较低温度(约720℃)时发挥氧离子传导的作用,促进气化反应在低温状态下的发生。     

金属硫化物矿山酸性开采边坡原位固化及厚层基材喷射技术研究

金属硫化物露采矿山是我国主要的金属矿山种类,很多矿山自开采以来残留的酸性边坡均未进行综合治理。裸露的边坡中的硫化物与空气及雨水发生复杂的氧化反应,形成酸水,继而浸出矿体或者围岩中的重金属元素,污染环境,简单的绿化种植无法适用。本文通过对酸性边坡的污染机理进行分析,确定污染迁移的途径,采用隔离封闭原位固化及厚层喷射技术对酸性边坡进行综合治理,调整隔离基材及厚层喷射基材的配方,使得边坡表面形成固化隔离层及绿化植被层,控制边坡硫化物的氧化,从源头控制酸水的产生。通过典型金属硫化物矿山边坡治理工程的应用,治理后的边坡冲刷水样中的重金属元素及pH值远远低于治理前,并达到《地表水环境质量标准》中的Ⅴ类水标准。证明原位固化技术及厚层基材喷射技术能控制酸性边坡金属硫化物的氧化,给同类的矿山边坡综合治理提供一定的参考。