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人工智能赋能超高温高熵陶瓷智能设计

人工智能赋能超高温高熵陶瓷智能设计

摘要：面对航空航天、深海探测、先进核能等国家重大战略领域对极端环境材料的迫切需求，传统材料体系在超高温、强腐蚀、高应力等复杂耦合工况下已接近性能极限。高熵陶瓷凭借其极其庞大的成分空间与卓越的极端环境性能，成为新一代战略材料。然而，其广阔的成分空间使得传统“试错”研发模式陷入“组合爆炸”困境，研发周期漫长且效率低下。如何实现高熵陶瓷的定向、高效设计，成为制约其工程化应用的瓶颈。系统分析了人工智能赋能超高温陶瓷（AI4UHTC）智能设计新范式。以超高温高熵陶瓷为典型材料，深入分析了该范式深度融合高通量计算与机器学习技术，驱动研发流程从“经验试错”向“知识辅助–数据驱动”的“智能设计”根本性转变。系统梳理了高熵陶瓷设计范式从经验试错、知识驱动、数据驱动到智能设计的演进逻辑，重点阐述了机器学习在可合成性精准预测、力学/热学/化学等关键服役性能设计与优化，以及多目标协同等方面的强大能力与应用实例。同时，深入剖析了当前智能设计在数据生态、模型可解释性、工艺集成及计算—实验闭环等方面面临的挑战。最终，“数据—模型—知识—智慧”自主进化路径和“AI 多智能体”体系的构建，将高效推动超高温高熵陶瓷智能设计软件自主化并实现AI4UHTC 的典型应用示范。
稀有 2026年10月17日
铷、铯金属的制备、提纯和检测技术研究进展及应用展望

铷、铯金属的制备、提纯和检测技术研究进展及应用展望

摘要：中国铷、铯资源储量丰富，但由于成本问题无法有效开发利用。而铷、铯金属因其优异的物理化学特性可广泛应用于战略性新兴产业，为提升资源综合利用价值，开发高附加值的铷、铯金属产品是重要途径之一。目前，铷、铯金属制备技术主要有电解法、热分解法和热还原法，其中电解法因温度高、效率低以及氯气污染问题仍处于实验室研究；热分解法产率低，难以工业化；热还原法工艺简便，最具产业化潜力，但还需对机理、工艺和设备进行研究。提纯技术主要有蒸馏法和偏析法，蒸馏法效率高、金属损耗少但温度高，对设备要求严苛；偏析法温度低、操作简单但金属损耗高。为制备高纯金属，通常需组合应用多种还原、 提纯技术。值得注意的是，现有的检测技术存在成本高、操作复杂和检测效率低等问题，很难满足高纯金属的检测需求，亟需发展快速、精准的杂质元素同步检测方法，建立相应的检测标准。在能源、量子和检测等高端应用领域的推动下， 高纯铷、铯金属的需求持续增长。然而，当前可控核聚变和激光器等研究多处于实验室阶段，其产业化受限于原料成本。因此，未来技术发展应聚焦于建立标准化质量体系和开发热还原- 提纯宏量化生产技术。
稀有 2026年06月05日
高熵合金耐磨涂层制备的研究现状与展望

高熵合金耐磨涂层制备的研究现状与展望

摘要：采用先进的表面工程技术对机械零部件表面进行性能强化，不仅能够显著提升其在高速、高载、高温等苛刻工况下的服役安全性和可靠性，还能有效延长其使用寿命。近年来，高熵合金(High-entropy alloys, HEA)因其优异的力学性能、耐腐蚀性和耐高温氧化性，逐渐成为高性能涂层材料的重要研究方向，并被视为传统涂层材料的潜在替代者。特别是在耐磨涂层领域，高熵合金展现出优异的抗磨损能力。高熵合金耐磨涂层的制备工艺方法是近年来的研究热点。基于此，总结了磁控溅射、热喷涂和激光熔覆三种使用广泛的高熵合金涂层制备工艺。阐述了工艺参数优化和添加元素对涂层力学性能的影响。最后，提出多目标优化参数等有待解决的关键问题，并对高熵合金自润滑涂层等方面进行展望。
稀有 2026年11月12日
溶剂萃取技术在铌钽分离中的应用研究进展

溶剂萃取技术在铌钽分离中的应用研究进展

摘要：铌和钽作为战略性稀有金属,其高效分离与提纯对资源可持续利用至关重要。概述了铌钽资源特性与工业需求,重点综述了溶剂萃取法在铌钽分离中的研究进展。探讨了铌钽氟化物配合物的形成机制及其与萃取剂的配位行为,重点总结了酮类、酯类、胺类、冠醚类、有机膦酸酯类及新型功能化离子液体萃取剂萃取性能,并指出了当前面临的挑战与发展趋势。
稀有 2026年11月12日
低冰镍浸出技术研究进展

低冰镍浸出技术研究进展

摘要：低冰镍是硫化镍矿火法冶炼的重要中间产物,为实现有价金属的高效回收并减少传统转炉吹炼造成的钴、镍损失,系统综述了低冰镍浸出技术的研究进展。重点介绍了焙烧预处理—浸出(包括氯化铵焙烧、钙化焙烧、硫酸化焙烧等)、氯化浸出(FeCl3 及FeCl3-HCl体系)、加压湿法浸出(氧压酸浸与氧压水浸)及常压强化浸出(混酸体系、过硫酸盐氧化体系)4类典型工艺的研究现状,对比分析了各工艺的作用机制、主要优势与局限性。展望了在绿色冶金背景下,发展高级氧化体系、引入超声等物理强化手段,以及结合机器学习进行过程建模与优化的未来方向,以期为低冰镍高效、清洁湿法处理工艺的研发提供参考。
稀有 2026年11月10日
废钒催化剂的湿法回收工艺研究进展

废钒催化剂的湿法回收工艺研究进展

摘要：废钒催化剂主要来源于石油化工行业,属于危险废物,但其中含有高于天然矿石品位的钒、钨、钼、镍等有价金属,也是重要的二次资源。本文综述了近年来废钒催化剂湿法回收工艺研究进展,重点分析了酸浸、碱浸和焙烧—浸出提钒工艺的原理、试验条件及优缺点,总结了从中回收钒并制备钒电解液(用于液流电池)、VO2(B)和K0.51V2O5(用于水系锌/钾离子电池正极)及Ag3VO4 基光催化剂等高附加值产品的技术路线,并展望了未来废钒催化剂资源化回收利用的研究方向。
稀有 2026年11月10日
高温合金喷丸工艺表面完整性及其疲劳性能研究进展

高温合金喷丸工艺表面完整性及其疲劳性能研究进展

摘要：高温合金是航空发动机关键构件的重要材料，喷丸加工是叶片类零件工艺过程的关键环节，通过弹丸在工件表面的高速撞击，能够在表层引入残余压应力，从而抵消部分工作载荷，提高构件的疲劳性能，因此，研究高温合金喷丸工艺对改善航空发动机关键构件的使役性能与可靠性有重要意义。针对喷丸工艺模拟方法、高温合金喷丸表面完整性和高温合金喷丸疲劳性能三方面的研究成果，介绍了高温合金喷丸工艺的研究现状，分析了现有研究存在的一些不足，并指出了未来的研究方向。
稀有 2026年11月06日
核级锆的熔盐制备与回收研究进展

核级锆的熔盐制备与回收研究进展

摘要：核级锆是核电站反应堆的必备金属材料, 具有普通商用锆材无法企及的低中子吸收截面与耐腐蚀性, 兼具高经济价值与战略意义, 是关乎国家能源安全的储备性资源. 因此, 高效经济地制备和回收核级锆受到核科学工作者们的重视. 熔盐技术作为实现锆铪分离、金属锆制备及退役锆回收的重要途径, 具有流程简洁、适应性强等优势. 此综述概括了熔盐在核级锆全流程管理中的关键作用, 包括不同熔盐体系(氟化物、氯化物及氟氯混合盐体系)在金属锆制备和回收中的应用特性分析和对比. 此外, 重点对熔盐中锆离子的电还原行为进行了系统的梳理, 以推动核级锆的绿色冶金与循环利用.
稀有 2026年11月06日
多技术协同工艺深度提纯铼酸铵

多技术协同工艺深度提纯铼酸铵

摘要：工业初级铼酸铵常伴有多种杂质，传统铼酸铵提纯方法存在效率低、成本高、设备要求严苛等问题。本研究以某粗铼酸铵产品为原料，其主要杂质为铜、硫、硒、铁、砷等，创新性采用“纯水溶解+超声辅助结晶+双氧水氧化除杂+电渗析深度除杂”多技术协同耦合的除杂工艺制备高纯铼酸铵，并进行了工艺参数优化试验及验证试验。纯水溶解除杂工序利用铼酸铵高温下极易溶解的热点，在85℃下搅拌溶解1 h条件下，可以过滤除去不易溶于水的大部分硫化铜和硒化铜杂质。超声辅助结晶工序利用超声波的空化效应，可提升晶核的生成速率；利用其高频振动可以使杂质元素难以附着在晶核表面，此工序除去溶液中大部分砷和铁。双氧水氧化除杂工序可以氧化S2-、Se2-、Cu+等低价态杂质离子，使其生成高价态的不溶物，进而过滤去除。电渗析深度除杂工序针对溶液中难以去除的钾、钠等元素，及残留的铜、铁等离子，利用激活膜的离子交换性能进行去除。该工艺以品位约30%的粗铼酸铵为原料，采用上述工序处理后成功制备了成分满足标准YS/T 894—2018《铼酸铵》要求的5 N高纯铼酸铵；该工艺摒弃了复杂化学药剂的使用，各除杂技术相辅相成，协同作用显著，极大提升了除杂效率；同时，该工艺能够稳定、高效地制备出高纯铼酸铵产品，为制备高纯铼酸铵开拓了一条绿色、高效且切实可行的全新路径。
稀有 2026年11月05日
国内铍资源开发利用现状及展望

国内铍资源开发利用现状及展望

摘要：我国铍资源储量丰富，但资源禀赋差，主要以共伴生矿为主，且品位较低，总体开发利用程度不高，随着铍市场需求量的持续攀升，国内正面临着铍供应短缺的问题。主要的铍矿资源有绿柱石、羟硅铍石、稀土矿、金绿宝石等。绿柱石为国内主要的铍生产来源，多采用传统硫酸法冶炼，该方法存在工艺流程冗长、锂铍分离困难、铍损失率高、能耗大、经济性差等缺陷；氟化法虽具有能耗低、对设备腐蚀小、产品杂质少的优势，但不适用含钙量较高的矿石；其他浸出工艺还包括直接酸浸法、碱浸法等。硅铍石主要采用硫酸-萃取法分离铍铀，但仍需高温熔炼环节，因此研究重点在于省去熔炼过程，如硫酸熟化浸出法、高压碱浸固硅法等。稀土矿提铍工艺普适性差，多采用“先浸出、后分离”的工艺。金绿宝石杂质含量高、矿物晶体稳定，尚无较好的浸出方法。钨、铀、萤石等矿物的选别尾矿常含有铍，这部分铍资源多采用硫酸浸出。提铍工艺会产生大量的含铍飞灰、除杂渣等废物，其中铍含量较高，可采用HF、NaOH等药剂直接浸出提铍。目前，国内铍资源的提取仍面临诸多挑战，如企业需求与国家需求错配、现行工艺复杂且回收率偏低问题等，亟需从政策引导、基础研究投入、工艺技术开发及资源拓展等多方面协同发力，绿色高效开发铍资源。
稀有 2026年11月05日