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机器学习在轻质合金研究中的应用

机器学习在轻质合金研究中的应用

摘要: 轻质合金以其低密度和高强度特性在航空航天、汽车、电子和建筑等领域具有重要应用。然而, 传统的基于经验的“试错法”和基于理论的模拟计算方法, 需要进行大量实验, 周期长、成本高, 难以满足现代轻质合金的发展需求。随着人工智能和数据驱动技术的迅猛发展, 机器学习作为目前人工智能领域应用最广泛、发展最快的分支之一, 已广泛应用于材料科学, 显著加速了新材料的发现和优化。对机器学习计算在轻质合金研究中的应用进展进行了综述, 介绍了机器学习在材料研究中的工作流程, 阐述了机器学习在轻质合金性能预测、成分设计以及工艺优化方面的研究进展及应用实例。最后, 对当前机器学习在轻质合金领域的研究中面临的挑战进行了总结, 并对其发展前景进行了展望。
有色 2026年03月20日
镁合金表面氧化石墨烯复合涂层的研究现状

镁合金表面氧化石墨烯复合涂层的研究现状

摘要：镁合金具有密度小、阻尼减振降噪性好和导电性好等优点，是目前工程应用中最轻的金属结构材料。但镁合金电极电位低、易腐蚀的缺点，限制了其在工业上的应用。目前，表面涂层防护技术是提高镁合金耐腐蚀性最有效的方法之一。氧化石墨烯（GO）因具有显著的热学和阻挡性能，在金属保护等方面具有广阔的应用前景。基于GO设计的涂层可以对腐蚀性介质提供良好的物理屏障，已成为防腐蚀涂层的候选材料之一。本文对单一组分的GO纳米片本身存在团聚和相容性差等局限性问题提出了解决方案。主要回顾了GO复合涂层制备方法和类型，总结了在镁合金防腐领域的最新研究进展，并深入分析了其保护机理。最后，对GO运用到的镁合金表面腐蚀防护涂层的未来发展趋势进行展望。重点阐述了镁合金表面氧化石墨烯复合涂层的制备方式以及种类，综合说明了镁合金表面氧化石墨烯涂层的研究进展以及腐蚀保护机制。
有色 2024年05月04日
铝水解-聚合形态及机理研究进展

铝水解-聚合形态及机理研究进展

摘要：铝水解聚合形态长期以来是分析化学、材料科学、农业科学、地球化学、环境科学和生物毒理学等众多领域研究的前沿。 铝形态主要分为3种形态： 单体羟基形态、聚合羟基形态、溶胶或凝胶形态。 现今主流铝形态分析研究方法有Al-Ferron逐时络合比色分光光度法、27Al核磁共振（27Al NMR）法和电喷雾电离质谱（ESI-MS）。 铝聚合形态中Keggin结构的聚十三铝（Al13）、聚三十铝（Al30）形态具有高正电荷密度和高稳定性等优点，对无机高分子混凝剂开发具有重要意义。 本文介绍了铝水解形态分布、铝形态主要分析方法以及铝水解聚合机理，总结和归纳了Al13和Al30形态的形成机理及其应用，并对铝水解-聚合未来研究方向进行了展望。
有色 2026年03月05日
球形钛及钛合金粉制备技术现状及展望

球形钛及钛合金粉制备技术现状及展望

摘要: 主要介绍了制备球形钛及钛合金粉的方法，有传统的气雾化法(GA 法)、超声雾化法、旋转电极离心雾化法(ＲEP)、等离子旋转电极法(PＲEP 法)、等离子直流弧球化法(PA 法)、射频等离子炬球化法(TEKNA 法)和新发明的造粒烧结法(GSD 法)，并对这些方法进行了比较，最后指出造粒烧结法(GSD 法)因其成本低廉和对设备要求低等优点将会成为球形钛及钛合金粉末制备的主要方法，降低钛及钛合金快速成型的成本，推动增材制造技术的普及与应用。
有色 2024年05月03日
免热处理强化铝合金的研究现状及应用

免热处理强化铝合金的研究现状及应用

摘要：免热处理强化铝合金作为新能源汽车轻量化与一体化压铸技术的核心材料，通过自然时效即可实现高强度与塑性的协同提升，有效规避传统热处理工艺引起的鼓泡、变形等缺陷。本文系统阐述了免热处理铝合金的强化机制，重点分析了晶粒细化、多相协同强化及元素调控对力学性能的影响规律。通过对比Ａｌ-Ｓｉ、Ａｌ-Ｍｇ-Ｓｉ等主流合金体系的设计策略，国际商业化牌号以成分精简与工艺稳健性为核心优势，而国内研究通过多元微合金化技术实现了强塑性的突破性提升，但仍受限于成本控制与规模化生产稳定性。结合特斯拉Ｍｏｄｅｌ Ｙ 后车底结构件等工程案例，验证了该材料在简化制造流程、降低能耗及提升车身结构集成度方面的显著优势。本文从材料设计性能优化工程应用全链条视角构建研究框架，为免热处理铝合金的产业化发展提供科学依据与技术路径。研究结果对推动新能源汽车轻量化技术革新及绿色制造工艺升级具有重要指导意义。
有色 2026年05月09日
超硬材料制品金属结合剂发展现状及未来发展需求

超硬材料制品金属结合剂发展现状及未来发展需求

摘要：文章简要介绍超硬材料制品金属结合剂的国内外发展现状，阐述了目前单质金属粉末及预合金粉末的质量状态及评价体系对制品性能的影响，并提出了今后超硬制品用金属粉末的发展方向。
有色 2024年05月03日
钛合金切削加工表面完整性形成机制研究进展

钛合金切削加工表面完整性形成机制研究进展

摘要：钛合金作为航空发动机关键构件的主要应用材料，具有质量轻、强度高、耐腐蚀、抗疲劳等优异性能。然而其弹性模量小、热导率低、化学亲和力强，切削加工过程中会产生较高的切削力和切削温度，不同的热力耦合作用会使工件表层组织、成分、力学性能发生变化，形成不同的表面完整性状态特性。本文基于表面完整性形成机制分析，阐述了工艺参数、刀具材料和性能、润滑方式对切削力、切削温度以及表面粗糙度与形貌、残余应力分布、显微硬度分布、微观组织的影响规律，分析了不同切削力、切削温度状态下表面完整性的形成机制。通过总结当前研究进展，指出现有研究主要集中于现象和规律的描述，鲜见基于加工界面热力耦合作用分析表面完整性形成机理方面的研究，对表面完整性的定性和定量表征体系不完善。因此，钛合金切削加工技术未来的研究对象需从试块提升为构件，考虑构件实际加工过程中加工轨迹时变性引起加工界面接触状态的变化对表面完整性的影响；完成表层塑性变形和晶粒特性的定量评价，实现表面完整性梯度分布的准确预测；以疲劳性能为目标，反推并设计满足构件服役性能的表面完整性特征分布，确定出满足要求的加工条件，实现满足服役性能要求的表面完整性加工。
有色 2024年07月11日
我国先进铜基材料发展战略研究

我国先进铜基材料发展战略研究

摘要：铜及铜基材料以其优异的力学、功能和工艺综合性能而广泛应用于电力电子、汽车、机械制造以及航空、航天、通信、集成电路等高技术制造领域。我国是世界上最大的铜材生产国和消费国，广阔的应用市场使先进铜基材料拥有良好发展前景。本文在综述铜加工行业宏观环境和发展概况的基础上，分析了我国铜基材料发展取得的成绩和不足，深层次剖析了我国铜加工产业“大而不强”的原因，重点梳理了我国高强导电铜合金材料、高性能电子铜箔、耐蚀铜合金、耐磨铜合金、铜基热管理材料、特殊用途铜材和新能源用铜材的发展现状、存在问题及未来发展趋势。面向重大应用需求布局前沿方向，推动我国先进铜基材料的进一步发展，研究提出了形成有效的“产学研用”互动机制，建立国家铜基材料产业和技术发展协调平台等发展建议。
有色 2024年03月22日
镁合金的多系滑移与塑性调控

镁合金的多系滑移与塑性调控

摘要:镁合金绝对强度低的瓶颈问题现已取得重大突破，但是其塑性仍旧偏低，可加工性和成形性欠佳，且强塑性匹配不足，导致镁合金构件在应用过程中存在诸多限制。本文从Mg的晶体结构特性及塑性变形机制出发，深入阐述了镁合金塑韧化的思路，指出了“多系滑移增塑”的调控方向：(1) 内在通过调整合金成分及温度，降低Mg的非基面与基面滑移系临界剪切应力比值，激发多系滑移，缓解塑性变形的各向异性；(2) 外在通过调控晶粒尺寸或引入可变形第二相，激活Mg基体位错滑移之外的塑性变形新机制，进一步实现镁合金塑性应变的高效协调。这为镁合金塑性、可加工性及成形性的提升提供了新思路，助力镁合金在高强塑性匹配方面发挥巨大潜能。
有色 2025年11月10日
基于中子衍射技术对钛铝合金有序-无序相变计算的研究与展望

基于中子衍射技术对钛铝合金有序-无序相变计算的研究与展望

摘要：Ti-Al合金能有效提升航空发动机的性能，在航空航天领域具有不可或缺的应用价值。然而，该合金在升温、加压等加工过程中可能经历多个有序−无序相变，这会对其力学性能产生显著影响。X 射线衍射在材料分析中应用广泛，但难以区分具有相同点阵结构的有序相和无序相(如α2 和α 相)，相比之下，中子衍射通过入射束流与物质的原子核相互作用产生衍射，具有比实验室传统X 射线更强的穿透能力。而且中子衍射与X 射线衍射的峰强度分布呈现出差异性，这使得中子衍射不仅能辅助区分Ti-Al 合金有序相和无序相，还能进一步测量物相的有序度。中子衍射与X 射线衍射技术在衍射图谱上的互补特性，为深入研究Ti-Al 合金的有序−无序相变提供了强有力的支持。本文系统阐述了基于中子衍射和X 射线衍射技术，计算Ti-Al 合金衍射峰强度和有序度的方法，详细介绍了两种衍射技术的实验方法及其在Ti-Al 合金相变研究中的应用，并展望了其在相关领域的应用与发展前景。
有色 2026年02月27日