金属与粉末冶金

世界最小单原子磁铁问世

瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）的科学家近日成功研制出世界上最小的磁铁，仅为一个原子大小。科学家们称“它是有史以来最稳定的版本”，有望成为未来计算机不可或缺的零件。

目前，硬盘、SD卡等磁性存储设备都已成为日常生活的一部分，但随着计算机越来越小，这些存储设备也要求越来越小。很难找到比单个原子更小的事物，因此，制造此类罕见的单原子磁铁被看成是未来制造微型计算机的必要步骤。但单原子大小的磁铁很难保持磁化状态，这意味着，如果将其用在数据存储设备内，它们无法让数据保存很长时间。

瑞士洛桑联邦理工学院的哈拉尔德·布伦领导的团队使用一种开创性技术，将稀土元素钬的原子放在氧化镁薄膜上，规避了这个问题。因为钬的电子结构能让磁场不受干扰，借用这种方法，他们制造出了一个能保持磁性的原子大小磁铁。

然而，这一磁铁只是一个模型，制造难度非常大且耗费时间。另外，它只能在零下233℃左右的低温保持稳定。但研究人员表示，它是一个重大的突破，未来或能改变我们利用计算机的方式。（科技日报）

美国铝业将为空中客车供应3D打印飞机部件

全球轻金属行业领导者美国铝业公司（Alcoa）宣布，已经跟空中客车公司达成协议，将为后者的商用飞机提供3D打印的钛金属机身和发动机部件。美铝预计将会在2016年年中的时候向空客交付第一批增材制造的部件。

空中客车之所以选择美铝也是因为其综合能力：从在材料科学方面的领导地位到增材制造和航空航天零件质量认证的经验等。

为了增强自己在增材制造领域的实力，美铝公司在过去一年里完成了一系列的大动作，包括收购RTI和扩张器其在密歇根州Whitehall的先进制造工厂，除此之外，该公司还在匹兹堡的技术中心投入了6 000万美元以开发3D打印技术和金属粉末材料。现在看起来这些动作与空客的这份合同不无关系。

比如美铝公司通过收购RTI及其在奥斯汀的工厂增强了其3D打印钛金属和特种金属的能力。RTI目前已经改名为Alcoa Titanium & Engineered Products（ATEP）。而此次与空客公司的协议也将充分利用到ATEP公司的钛锭熔化、坯化（billetizing）、机加工、表面处理和检查技术等。（中国有色金属报）

霍尼韦尔携手密苏里科技大学研究金属3D打印技术

从髋关节、膝关节到复杂的发动机燃油喷嘴，金属增材制造——涉及到激光器和金属粉末的一种3D打印方式——能够制造出传统工艺无论是时间、成本、还是几何复杂性上都不能匹敌的零部件。

日前，来自密苏里科技大学的一群研究人员正在与霍尼韦尔联邦制造&技术公司合作对基于金属粉末床的选择性激光熔融（SLM）技术进行材料分析。密苏里科技大学智能系统中心主任Ming Leu教授领导了这个项目，参与该项目的还包括该项目的其他7位教授。

所谓的选择性激光熔融技术，是指用聚焦的激光束，根据CAD模型指定的轨迹逐层快速融化粉末床上的金属颗粒，并使其凝固成所需的形状，这种技术可以制造出内部极其复杂的部件。

使用霍尼韦尔为此合作项目购买并安装在Toomey Hall的设备，Leu和他的同事们有4个研究目标：预测3D打印金属部件的属性、控制微观结构以实现所需的属性、使粉末的重复使用达到最大化、增加产品可持续性。

据了解，这个为期5年的项目总共获得了650万美元的资金支持，其中500万美元为人员开支和其他费用，还有150万美元为霍尼韦尔公司购买、租借和放置在密苏里科技的设备。该项目包括5项任务：粉末特征描述、材料属性描述方法、材料性质、温度对材料属性的影响、微观结构和机械性能的控制、以及与增材制造有关的化学。不锈钢304L将是他们一开始使用的生成材料。（中国有色金属工业协会）

我国科学家发现植物修复土壤重金属污染新途径

据全国首次土壤普查显示，中国有近20%的耕地存在镉、砷、汞、铅、镍、铜等重金属超标，这些重金属可通过农作物吸收进入食物链，严重影响食品安全并危及人类健康。据了解，造成土壤重金属污染的原因复杂，包括工业排放、化肥农药使用及地矿开采等，目前通过物理和化学手段治理非常困难，也容易造成二次污染。

合肥工业大学生物与食品工程学院曹树青教授课题组基于长期研究，近期采用新型植物修复基因工程技术，在治理土壤重金属污染方面取得重要进展。他们首次发现了植物响应重金属镉胁迫信号转导的分子调控机制，使植物在受到重金属镉污染的土壤中仍可以茂盛生长，并将镉吸收后储存至液泡中。

日前，这一原创性成果在国际植物学顶级学术期刊《新植物学家》上在线发表。据了解，曹树青课题组正进一步研究针对砷、铅等其他重金属的植物修复机制，并致力于产业化探索。（新华网）

国内首家专制全铝车身车间竣工投产

4月7日，国内首家专制全铝车身车间在奇瑞捷豹路虎常熟工厂竣工投产，占地面积48 384m2，拥有全球最先进的铆接胶合技术和设备，拥有335台机器人，自动化率高达100%。

奇瑞捷豹路虎于同日宣布，首款捷豹品牌产品将为新格调运动商务座驾XF长轴距版。这款中大型豪华轿车将完善奇瑞捷豹路虎的产品线，企业将同时拥有SUV和轿车产品。

据了解，铝的优势在于轻巧、坚固、可回收，这些优势对于汽车设计至关重要。相较第1代捷豹XF，全新捷豹XF长轴距版的刚度增加了28%。全新捷豹XF长轴距版铝合金应用比率高达75%，居国内同行之首，采用了捷豹路虎与全球顶级铝材供应商诺贝丽斯共同拥有的PT3（第3代预处理）专利技术。（新华网）

我国稀土分子合金研究获进展

近日，中国科学院长春应用化学研究所稀土资源利用国家重点实验室孙忠明课题组在稀土分子合金的研究中取得新进展，相关成果发表在《德国应用化学》上。

分子合金（Molecular Alloy）是指至少由2种不同的（半）金属组成的低氧化态团簇，具有明显的金属-金属键相互作用。从分子水平上研究合金化合物中最基本组元的化学问题，对深入理解不同金属原子间的相互作用、发现一些独特的化学键和新奇的物理性质具有重要的科学意义。分子合金作为一个独立的“建筑单元（Building Block）”，可用于组装具有特定功能的新材料。

孙忠明课题组多年来立足分子合金团簇这一研究领域，以稀土配位化学为主要研究手段，围绕稀土-主族金属元素如何稳定成键这一关键科学问题开展工作，长期致力于丰富和发展“金属芳香性”和“金属反芳香性”等一系列化学基本概念；成功制备出首例具有全金属反芳香性的稀土分子合金，[LnSb12]3-（Ln=La，Y，Ho，Er，Lu）。（中国科学院长春应用化学研究所）

中科院光电所在钛合金细长轴磨削技术研究方面取得进展

TC4钛合金由于具有比钢和铝更高的比强度，且耐腐蚀性好，工作温度比铝合金高，在航天领域具有广泛应用价值。为了适应航天器件飞行性能、精度指标的高要求，解决其中亚微米级轴类零件的钛合金精密磨削问题成为精密机械加工行业急待解决的关键技术问题之一。

中国科学院光电技术研究所精密机械制造中心通过精度指标保证技术、尺寸稳定技术以及高精度检测保障措施，并选用适合的砂轮材料及粒度，成功地完成了大量高精度（IT3至IT4）钛合金细长轴的加工任务，最高形位精度可达0.5μm。光电所精密机械制造中心从2012年开始了相关轴类零件磨削工艺技术研究及试验验证，分析出了切削参数中的磨床转速、吃刀量、走刀量对磨削表面质量、形位精度、尺寸精度的影响，找到了较佳的切削参数。同时，与砂轮研究所合作，摸索出了磨削钛合金需要的砂轮的材料及磨料粒度的尺寸，解决了磨削钛合金材料易出现的磨削面烧伤和出现磨削裂纹的情况。同时，与专业热处理单位合作，并通过残余应力测试仪检测残余应力数值，摸索出了钛合金热处理工艺及在机械加工工艺中合理安排热处理的次数，最终在该项技术研究上取得突破性进展。（中国科学院光电技术研究所）

北方稀土增资5 000万元建设白云鄂博稀土国家重点实验室

4月16日，中国北方稀土（集团）高科技股份有限公司（以下简称“北方稀土”）发布《关于向包头稀土研究院增资建设稀土国家重点实验室的公告》。《公告》称，为建设、运行白云鄂博稀土资源研究与综合利用国家重点实验室（以下简称“白云鄂博稀土国家重点实验室”）并切实发挥其作用，北方稀土将以增资方式向包头稀土研究院注入资本金5 000万元（1 000万元/a），用于建设白云鄂博稀土国家重点实验室。此外，内蒙古自治区科学技术厅、包头市科学技术局将分别扶持白云鄂博稀土国家重点实验室2 000万元（400万元/a）和1 000万元（200万元/a）。上述8 000万元建设资金将用于完善现有实验用房、改扩建实验用房、新增科研设备和配套相关设施等。

白云鄂博稀土国家重点实验室于2015年9月经科技部批准建设，是内蒙古首次获批的2个国家重点实验室之一。白云鄂博稀土国家重点实验室将以稀土资源地采选、稀土资源高效清洁冶炼、稀土轻质合金材料、稀土磁性材料及应用、稀土等有价资源综合回收利用为重点研究方向，强化稀土研究，提高创新能力，力争形成“基础研究-应用研究-中试研发-产业化”的完整研发体系，为北方稀土乃至我国稀土行业的可持续发展提供技术支撑。（中国稀土行业协会）

我国新技术使铝合金半固态更易成形

北京有色金属研究总院国家有色金属复合材料工程技术研究中心的先进控制凝固团队，在国家“973”、“863”计划和国际合作项目的持续支持下，掌握了半固态金属凝固过程的基本原理，发明了螺旋环缝式电磁搅拌新技术，解决了铝合金半固态成形的核心技术问题。

半固态金属成形技术从理论上讲，可以在铝、镁、铜、钢及金属基复合材料等大多数金属中获得应用，但是由于各种金属合金的性质不同，在制备半固态金属浆料过程中会遇到不同的难题。尽管如此，该项技术作为一种绿色、近终成形的新技术正在不断得到推广应用。采用该方法，可制备出直径大于300mm的高强铝合金铸棒。同时，该技术已落户到湖南文昌科技有限公司，建成国内第1家车用耐磨铝合金零件半固态专业化生产企业，产品已经替代进口，实现了科技成果向现实生产力的转化。

目前，该技术团队正在利用这项技术原理，开发地铁及动车用铝基复合材料刹车制动盘，该产品目前仅有德国和日本可以生产。经过攻关，现在该产品已经通过中国铁道科学研究院的考核试验，预计不久，中国的地铁和动车将会装上国产的关键部件——制动盘。（中国航空报）

中建研发大跨度异型铝合金施工关键技术国际领先

近日，中国建筑工程总公司（简称“中建”）所属中建八局自主研发的“大跨度异型铝合金屋盖结构体系施工关键技术”，经上海市住建委鉴定，成果总体达到国际先进水平，其中250m跨多曲率异型曲面铝合金结构屋顶结构安装技术达到国际领先水平。

该成果针对250m跨多曲率异型曲面铝合金结构屋顶、140m跨椭球形铝合金结构及130m跨双曲面镂空天花板结构的特点和难点开展系统研究，创新采用了曲面滑移技术及相配套的铝合金滑移施工用支座、钢结构拼装胎架、高空格构塔式盘扣操作架等技术，有效解决了大跨度多曲率异型曲面铝合金结构屋盖的安装难题，并形成了一套异型曲面铝合金结构体系的施工方法，为大跨度异型曲面结构工程的施工提供了经验。（国务院国有资产监督管理委员会）

广西银亿新材料有限公司技改项目全面投产

4月初，在广西银亿新材料有限公司投入19.5亿元进行转型扩能并综合回收的技术改造实现全面投产，实现了年产电镍3万t、金属钴1 500t、锰盐1万t、镍盐1万t的综合生产能力，预计今年该公司将实现销售收入40亿元。

广西银亿新材料有限公司相关负责人介绍，技改后取消了红土镍矿生产电镍的工艺流程，改为以氢氧化镍为原料，与中冶瑞木、第一量子等红土矿湿法冶炼巨子签署长期供货协议。同时，扩建了酸溶造液、萃取净化、镍电解系统并新建了电池级硫酸镍氯化钴生产系统，改建了离子交换法处理生产废水、初期雨水收集回用、锰铜锌综合回收、电解酸雾治理等工程，镍生产综合成本大幅下降到世界镍平均生产成本之下，人均实物劳动生产率提高了40%以上。同时，实现了原料中各有价金属的综合完全回收，吨镍弃渣量下降95%以上，吨镍废水产生量下降近90%并实现了达标排放，基本实现了清洁生产目标，各主要原辅材料消耗达到国内先进水平。（玉林日报）

陕西有色金钼集团研制成功钼铁冶炼新配方

日前，金钼集团成功研制出全新的钼铁冶炼配方，应用到生产中，年节约辅料成本可超过100万元，实现了辅料用量全行业最低，创出了一条低成本钼铁冶炼之路。

随着钼铁冶炼技术的提高，如何能够低成本冶炼钼铁成为全行业关注的重点。金钼集团钼炉料产品部钼铁二分厂技术人员通过技术交流，对标国际先进水平，大胆创新、试验，探索、研制出了全新冶炼配方。该新型配方结合原料特点，通过降低配料过程中的总氧量，降低了还原剂的用量和冶炼造渣量，从而达到了节约成本的目的。

据了解，该新型配方可使钼铁一次出炉合格率达到99%以上。在实际应用中，每吨钼铁硅铁用量可降低 40kg，铝粉降低7kg，铁鳞降低200kg，每吨钼铁辅料用量减少10%，辅料成本连续3个月控制在3 000元左右，实现了历史最优，辅料用量达到全行业最低。（中国有色金属报）

中科院包头稀土研发中心 推动项目落户高新区

近日，中科院包头稀土研发中心牵头推动的4个产学研合作稀土项目成功签约。4个项目将在稀土高新区实施建设，这些项目对促进高新区稀土新材料、稀土终端应用将产生重要意义。

4个稀土合作项目包括“绿色环保稀土着色剂中试工艺研发”项目、“包头中科金蒙磁材绿色防护技术研发中心”项目、“包头中科拓又达稀土永磁电机研发中心”项目和“稀土农用光源在设施农业中的试验与示范”项目。其中，“绿色环保稀土着色剂中试工艺研发”项目是由稀土中心与中科院长春应化所合作生产稀土硫化物着色剂，该着色剂绿色环保，是国际公认的新一代无机着色剂换代产品，有巨大的市场前景；“包头中科金蒙磁材绿色防护技术研发中心”项目是稀土中心与包头市金蒙汇磁材料有限责任公司共同发起，引进中科院宁波材料所、中科院力学所等科技资源，致力于磁性材料表面防护技术研发、人才培养及质量检测服务；“包头中科拓又达稀土永磁电机研发中心”项目依托中科院电工所顾国彪院士团队、科技部“万人计划”赵欣博士及包头稀土研究院等单位技术力量，由稀土中心与包头拓又达新能源有限公司联合建立，致力于构建集磁路设计、磁场分析、磁体材料成分设计、电机结构设计、电机性能测试于一体的永磁伺服电机研发设计平台；“稀土农用光源在设施农业中的试验与示范”项目利用中科院长春应化所张洪杰院士团队研究成果，采用交流LED光源+发光膜组装形式，根据植物需要设计光谱，应用于如农作物育苗，高附加值农作物及各种蔬菜的种植等，应用前景广阔。（包头日报）

全球领先的氧化铝生产线在吕梁建成投产

4月12日，由中铝公司和华润集团共同投资的华兴铝业2期100万t氧化铝项目在山西吕梁建成投产。这标志着全球规模最大的一水硬铝石氧化铝生产线正式投产，再次刷新了中国铝业工业技术引领世界的纪录。

华兴铝业2期项目从正式开工建设到全面试车生产仅用时8个月，刷新了同规模企业的建设运营纪录，充分展示了央企的技术创新、工程施工、产业金融和运营管理方面的雄厚实力和竞争优势，实现了去年山西省、中铝公司、华润集团3方共同签署的战略合作协议的阶段性目标。

华兴铝业2期建成投产，标志着山西吕梁轻合金基地建设迈出了重要的步伐，开创了央企之间强强联合，地方和企业优势互补的成功范例，随着今后一系列后续项目的实施，必将进一步加快推进山西省能源资源转化力度，为山西经济转型发展，加快建设国家级的新型综合能源基地和京津冀地区的清洁能源供应基地提供强力支持。（中国铝业报）

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