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3D打印铜及铜合金的研究与应用现状

3D打印铜及铜合金的研究与应用现状

摘要：铜及铜合金具有优良的导热性、导电性等特性，将其与设计自由度灵活的3D 打印技术相结合，能够显著提升构件的热交换效率、电流传输效率等性能。综述了近年来3D打印铜及铜合金的最新成果，深入对比了不同成形方法的优缺点以及现存问题。大量研究表明，3D打印构件要实现控形与控性，需进行材料—结构—工艺—性能的一体化调控与优化。然而，采用3D打印技术制备铜及铜合金仍面临诸多挑战，因铜对激光的吸收率低、反射率高，激光选区熔化和激光熔化沉积工艺不易使其成形；电子束选区熔化所制构件表面质量较低，不适宜于制造精密零件；粘结剂喷射技术成形后需进行热处理，容易产生收缩变形等问题。此外，介绍了3D打印铜及铜合金的应用领域，这些应用与发展有助于推动这一先进制造领域不断进步和创新。
有色 2026年02月11日
大吨位高强高导铜材料的连续化绿色生产

大吨位高强高导铜材料的连续化绿色生产

摘要:系统研究了高强高导铜材料的强化机理和制造技术,提出了“增强强化相”(提高弥散强化相强度)、“超饱和固溶”(提高基体中弥散强化相浓度)、“柔性包裹铜晶界”(提高材料高温强度等新型强化机制)的创新思路,为同时具有高强度和高导电、高导热的铜基材料成份和显微组织设计提供了理论基础,并在材料学科权威期刊发表相关论文20余篇。发展出高强高导铜的大吨位、连续化、绿色制造技术,实现了全真空大吨位铬锆铜材料的规模生产,具有工艺简单、流程短,所制备的材料结构全致密、显微组织无偏析、性能均匀一致等优点。高强高导铜材料生产项目技术评估价为1500万元,采用混合实施模式(支付西安交通大学300万元现金,发明人技术入股1200万元),与陕煤集团合作成立了发明人技术入股、骨干团队现金参股的混合所有制企业。建成了一期千吨量级生产线,产品在多个国家龙头企业获得规模应用,并即将建设万吨量级生产线,对于国家高铁、芯片、发动机等多个领域关键材料的升级换代具有重要意义。
有色 2024年09月25日
我国镀锌板带行业发展及其锌需求分析

我国镀锌板带行业发展及其锌需求分析

摘要：我国经济社会发展进入战略机遇和风险挑战并存、不确定难预料因素增多的时期，中国钢铁工业也已迈入减量、重组、绿色三期叠加的关键时期。镀锌板带作为钢铁行业产业链下游，已发展出纯锌、锌铁、锌铝、铝锌、锌铝镁、铝硅等多种镀层，其发展对钢铁行业及锌行业均有重要影响。本文针对国内镀锌板带行业供需分析及镀层发展趋势等进行了阐述，并对镀锌板带行业的锌需求进行了分析，对镀锌板带行业及锌行业发展具有参考价值。
有色 2024年03月04日
Al-RE系耐热铝合金的研究进展

Al-RE系耐热铝合金的研究进展

摘要：近年来，铝合金作为轻量化材料在汽车工业、航空航天、船舶海洋及其他装备制造领域得到广泛应用。上述工业应用场景对300 ℃以上的中、高温环境的服役需求越来越迫切，而现有的耐热铝合金并不能满足其需求。新近发展的以稀土元素(RE)作为主合金化元素的Al-RE 系耐热铝合金，鉴于其优异的高温性能与蠕变抗力，以及微观结构所具备的可设计性和可控调性，展现出了巨大的工程应用潜力。本文综述了近年来国内外关于Al-RE 系耐热铝合金的主要进展，包括以Al-Sc 和Al-Er 等为代表的时效析出强化型合金、以Al-Ce 为代表的共晶强化型合金和兼具前述时效析出相和共晶组织的复合强化型合金。本文对Al-RE合金中，不同合金体系的优缺点进行了充分的分析和总结，从主合金化元素、其他非稀土合金元素、热处理工艺制度和微观组织热稳定性等方面探讨了Al-RE 系合金的微观组织调控思路，并参考现有的耐热铝合金，综合评价了合金的室温拉伸性能和高温蠕变性能。最后，对Al-RE系耐热铝合金的发展进行了展望。
有色 2026年02月03日
钛合金高质高效切削加工刀具技术

钛合金高质高效切削加工刀具技术

摘要：钛合金以其高比强度、优异的耐蚀性和耐热性等性能优势，在国防工业和民用领域中被广泛应用。然而，钛合金属于典型难加工材料，切削加工时温度高、切削变形和冷硬现象严重、易粘刀，导致刀具易磨损且表面质量差。目前针对钛合金加工多采用低切削用量，制约了加工质量和生产效率的提升，高质高效切削技术成为钛合金加工领域所关注的热点及难点问题。设计与优选切削刀具是实现钛合金高质高效加工的关键要素，通过刀具材料与刀具结构设计、刀具涂层制备、刀具加工状态监控和数据库开发等手段可为钛合金高质高效加工奠定技术基础，也将为研制钛合金加工的新刀具和提高刀具寿命与加工质量提供解决思路。
有色 2024年08月07日
耐600℃及以上高温钛合金研究进展

耐600℃及以上高温钛合金研究进展

摘要：概述了国内外耐600℃及以上高温钛合金的研究现状，在总结英国IMI834、美国Ti-1100、俄罗斯BT36、中国Ti60、TG6、Ti600、Ti65、Ti750 等合金组成及性能的基础上，指出了制约高温钛合金发展的主要瓶颈，并针对目前的研究现状，提出了一些可供借鉴的解决办法。从提高高温钛合金的热稳定性、热强性和高温蠕变强度的角度对制备Ti基复合材料、优化合金成分、优化热加工工艺调控组织、控制α2相的尺寸、数量、体积分数和形态等方面进行了未来展望，为高性能高温钛合金的研制提供了理论基础和参考作用。
有色 2024年12月09日
可降解铝合金在油气田开采中的开发应用进展

可降解铝合金在油气田开采中的开发应用进展

摘要：可降解金属是完成设定功能后，在含水体环境中可分解成粉体的材料。随着非常规油气田开采技术的迭代进步，可降解金属的潜在应用包括但不限于压裂球、桥塞、球座等。本文以可降解铝合金为例，概述了可降解的含义、铝的降解原理、可降解铝在油气田开采装备中的优势；归纳了压裂工具的力学性能、降解性能、环境相容性等要求；介绍了Al-Ga-In-X、Al-Ga-Sn-X和Al-Ga-In-Sn-X（X为Mg、Cu、Zn、Ti等元素）等较为成熟的可降解铝合金体系及降解机理；总结了温度、介质类型、制备技术等影响降解性能的因素；列举了可降解金属在油气田开采装备中的应用案例。提出了目前函需解决的产学研用合作、行业标准等问题，展望了今后的发展方向。
有色 2024年01月19日
增材制造铝合金成分设计研究进展

增材制造铝合金成分设计研究进展

摘要：铝合金作为重要的工程材料，其应用越来越广泛，对应零部件的结构复杂性也越来越高。增材制造技术作为复杂结构零件的重要制备方法之一，近年来得到快速发展。但是，铝合金增材制造过程也面临诸多问题，需要从增材制造工艺方法和合金设计方面进行改善。本文总结了常用合金元素在增材制造铝合金中的作用，并对几种主要的增材制造合金体系及其合金设计的研究现状进行了介绍，包括Al-Si、Al-Cu、Al-Mg、Al-Zn-Mg-Cu、Al-Ce 等成分体系；同时，还总结了通过合理选择合金元素消除增材制造过程中的冶金缺陷的方法，以期为增材制造高性能铝合金的研究和应用提供参考。
有色 2026年01月17日
泡沫铝填充管的研究进展

泡沫铝填充管的研究进展

摘要：泡沫铝填充管是在一个或多个不同横截面形状的薄壁金属管内填充泡沫铝而形成的一种结构功能一体化材料。泡沫铝的填充不仅提高了薄壁金属管的轴向压缩性能和抗弯曲性能，也避免了泡沫铝本身强度不高的劣势。从泡沫铝填充管的制备、结构及性能方面综述了其研究现状，从泡沫铝单管、双管与多管填充的角度分析了结构对泡沫铝填充管压缩和弯曲性能的影响。单管填充泡沫铝改变了薄壁管压缩及弯曲的失效形式，提高了薄壁管的吸能性；双管填充泡沫铝的内管多数以同心管形式排列，在管内部所填充的泡沫铝支撑的基础上，内管进一步支撑起泡沫铝填充管的承载和吸能作用，其压缩及弯曲性能较单管填充更为突出；多管填充泡沫铝在双管基础上进行拓展，可以同心或并列排布，对薄壁管性能的提升各有不同，平行排列的多管结构能量吸收效率高于泡沫铝填充单管，但低于相应的薄壁空管结构。泡沫铝填充管的制备技术通常是分别制取泡沫铝和管材再进行填充，尽管过于单一且工艺复杂，但由于其具有优异的承载和吸能能力，仍然在交通运输、航空航天等领域极具应用潜力。
有色 2024年08月06日
耐热铝合金导线的研究进展

耐热铝合金导线的研究进展

摘要：耐热铝合金导线是一种性能良好的特种导线，在现有输电走廊增容改造、大容量线路建设等领域具有技术优势与广阔应用前景。综述了耐热铝合金导体材料的技术水平及发展趋势，介绍应用了高性能加强芯的新型耐热铝合金导线的种类及性能特点，并提出了未来耐热铝合金导线的研究方向。
有色 2024年11月21日