打破国外技术封锁 高规格球形钛合金粉末研发成功

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钛合金的发展历程及应用

钛合金的发展历程及应用

钛合金的发展历程及应用
一、t钛合金的发展历程
钛合金的诞生始于20世纪初,它的出现大大改变了传统的材料,如钢铁、铝合金和有机材料等的应用。

1925年,英国科学家Andrew Jackson正式发明了钛合金,它由钛、铝和氧组成,其特点是耐腐蚀、高强度、低密度、低比热,以及弹性好的特性。

1945年,美国科学家将钛合金作为更坚固的空间制备材料,在火箭航天领域发挥了重要作用。

1960年,为了满足局部低温和极端条件下机械性能要求,更复杂的钛合金被研发出来,由此开启了钛合金应用水平的跃升。

二、t钛合金的应用
钛合金的性能优越,使它广泛应用于航空、航天、医疗、汽车、机械等领域。

●t航空航天:航空航天领域最先使用钛合金,因其结构强度、耐腐蚀性、耐热性,成为航空航天机械及结构件材料的绝佳选择。

●t医疗:钛合金的低密度及较高的抗腐蚀性能,使它成为生物相容性好的金属材料,常用于制造人体器官植入物,包括支架、骨头替代物以及其他数百种植入物。

●t汽车:钛合金可以用来制造车架、车身、变速器、转向系统等零部件,其结构强度可以增加车辆总重量并减少车身噪音。

●t机械:钛合金可用于机器零件,比如航天机械、飞机发动机、
机床轴承、大型设备零件等,它的特殊性能充分满足旋转、振动和小位移等多元需求。

三、t钛合金的未来
未来,钛合金将继续成为一种高效能、高强度、高结构性能的金属材料,广泛应用于各行各业领域。

随着现代科技的不断发展,钛合金将成为更多高精尖的应用领域,从而为我们的生活带来更多的便利。

“百千万”工程科技重大专项支撑行动计划

“百千万”工程科技重大专项支撑行动计划

“百千万”工程科技重大专项支撑行动计划一、总体要求按照省委、省政府关于大力实施“百千万”工程的决定,聚焦经济的高质量发展和产业振兴,以培育百亿级企业、支撑千亿级产业、服务万亿级产业集群为重点,组织产学研科技力量,针对产业发展关键核心技术,突出需求导向、问题导向、目标导向,实施科技重大专项,为重点产业加快发展提供强有力的科技支撑。

二、主要目标聚焦我省“百千万”工程实施,围绕装备、能源化工、食品、新材料、生物医药及医疗器械、新一代信息技术、种业及农机装备7大领域,部署实施17项科技重大专项,解决重点产业发展中“卡脖子”关键共性技术问题。

整合科技创新资源,加强产学研攻关,到2025年,突破一批产业转型升级的瓶颈技术,解决一批产业发展的实际问题,研究开发一批新产品,发展壮大一批重点企业。

形成若干服务支撑重点产业发展,指向清晰、任务明确的创新平台和研发团队,提升科技创新对百亿级企业、千亿级产业和万亿产业集群发展的可持续支撑能力。

三、重点任务在前期广泛征集来自企业、高校、科研院所、行业主管部门以及地方政府等方面提出的重大科技需求与意见的基础上,经凝练遴选,在以下方向分阶段部署实施科技重大专项。

(一)装备产业。

专项一:电力装备科技重大专项。

重点任务:解决第三代核电技术中共性疑难问题,突破清洁燃烧核心技术,掌握大型可变速抽水蓄能机组的变速关键技术等核心问题,开展火电、水电、燃气轮机及其他能源装备关键技术研究及产业化。

一是开展高参数高效率环保火电装备关键技术研究、制造及示范应用;二是开展第三代核电及小型核电装备关键技术研究与制造;三是开展中小燃机装备关键技术研究;四是开展新型水电装备关键技术研究;五是开展生物质能及垃圾能发电装备研制;六是开展太阳能发电装备关键技术研究及关键部件制造;七是开展大型风电装备关键技术研究及关键部件制造。

预期成果:取得新技术30项;申报发明专利和软件著作权400项;制定标准30项;研发新产品30台/套;带动产业年新增主营业务收入80亿元左右。

钛合金粉末粒径

钛合金粉末粒径

钛合金粉末粒径
钛合金粉末粒径通常指的是粉末的平均粒径大小,通常用微米(μm)为单位进行表示。

粉末的粒径大小会直接影响到粉末的存储稳定性、成型性能以及成品的力学性能等方面。

一般来说,较细的粉末颗粒表面积大,活性高,但在制备过程中易聚集堆积,流动性差;而较粗的粉末表面积小,活性低,但流动性好,易成型。

现今,实验室中广泛使用的钛合金粉末通常采用球磨法制备,通过球磨设备将原料中的大块粉末研磨成所需粒径的粉末。

而钛合金粉末的制备过程中,球磨时间和介质的选择都会对最终粉末的粒径大小产生影响。

一般来说,球磨时间越长,粉末的粒径越小,但过长的球磨时间也可能造成粘结现象,影响粉末的流动性。

除了球磨法以外,还有气相沉积法、化学气相沉淀法等方法可以用来制备钛合金粉末。

不同的制备方法可能会对粉末的粒径大小产生不同程度的影响。

因此,在选择合适的制备方法时,需要考虑到所需粉末的粒径要求以及材料的使用环境等因素。

实际应用中,钛合金粉末的粒径大小也有一定的标准要求。

通常来说,超细粒径的钛合金粉末适用于粉末冶金或3D打印等领域,而较粗的粉末适用于传统的压制成型工艺。

粉末的粒径大小也会对最终产品的性能产生影响,因此在制备过程中需要根据具体的需求来选择合适的粉末粒径。

总的来说,钛合金粉末的粒径大小是影响制品性能的重要因素之一,精确控制粉末的粒径大小对于制备高质量的钛合金制品至关重要。

随着材料科学领域的不断发展,人们对钛合金粉末粒径的控制和制备技术也将不断进行优化和改进,以满足日益增长的市场需求。

攀钢高档钛白粉质量攻关获重大突破

攀钢高档钛白粉质量攻关获重大突破
9 . 的产品 比例为 4 .6 , 51 2 8 % 影响 R 9 2 8产 品产业 化 的亮度 因素得 到 了有效解决 。
[ 攀枝花 日 2 1- 5 _ ] 报 0 0 一7
攀 钢 新型 汽 车 结构 用热 轧 钢 板 达 国 际先 进 水 平
近 日, 由攀研 院和攀钢钒共 同完成 的“ 型 汽车结 构用 热 轧钢 板开发 ” 题 , 过 了四, 对 车轮 用钢 的要 求 , 合攀 钢 实际 的生 产条 件 和资 源特 针 结
6I
2 1 年 00

第3 5卷
第 2期
攀枝花科技与信息
( 总第 l 1 O 期)
科技 信息 ・
攀钢 高 档 钛 白粉 质 量 攻 关 获重 大 突 破
近 日, 由攀 钢研 究 院和攀钢 集 团钛业 公 司重 庆钛业 分公 司共 同开展 的高档钛 自粉 R 9 28 产 品质量提高攻关 取得重大突破 。最 新 生产统 计数 据显 示 , 攀钢 生产 的 R 9 2 8产 品 7 % 以上 0 达到 R 9 产 品质量要 求 , 28 产业 化进程加快 。 R 9 是攀钢 自主研 发的高档金红石型钛 白粉 , 国内其他钛 白粉产 品相 比 , 有高亮度 、 28 与 具 高分散性 、 高光泽 等优点 , 市场 价格较 高 , 主要 应用 于涂料 、 墨、 油 塑料 等领域 。为 了尽快实现 攀钢金红石高档钛 白产品产业 化 , 攀钢研 究 院与攀 钢集 团钛业 公 司重庆 钛业分 公 司在去年联
省科技厅成果鉴定 。据查新认证 和专家评审 , 该课 题 的工艺技术具 有创新性 , 品的实 物质量 产
达到 了国际同类产 品的先进水平 。
新型汽车结构用热 轧钢板 是 国内 目前用 量较 大 的汽车结构 用钢 之一 , 它对材 料 的强 塑性

我国成功“打印”C919飞机钛合金部件

我国成功“打印”C919飞机钛合金部件

完整 的物体 。据 西 工 大 凝 固 技 术 国 家重 点 实 验 室 主 任黄 卫东 介绍 , 3 D打 印 技术 不 仅可 以满 足 航 空航 天 领域 中零件 构 造 复杂 化 、轻 质 化 等 要 求 ,还 可 以实 现对零 部件 的修 复 。航 空 航 天 零 件 结 构 复 杂 、成 本 高 ,一旦 出现 瑕 疵 或 缺 损 ,如 果 整 体 更 换 ,可 能 造
融化 金 属粉末 ,成 功“ 打印” 制 造 了长达 3 m的 C 9 1 9 飞机 钛合 金部 件 。 3 D打 印技术 又称增 材制 造 技 术 ,原理 是 将计 算 机设 计 出的三 维 模 型 分解 成 若 干层 平 面 切 片 ,然 后 把“ 打印 ” 材料按 切 片 图形 逐 层 叠加 ,最 终 “ 堆积” 成
份 。 目前 ,亨斯 曼公 司钛 白粉 产 能 为 5 . 6×1 0 t / a ,
I T A 着 力打 造 国 际平 台
国际钛 协会 ( I n t e na r t i o n a l T i t a n i u m A s s o c i a t i o n ,
价4 . 1 5亿 美 元 收 购 全 球 第 三 大 钛 白粉 生 产 商 特 诺
( T r o n o x ) 公 司 的大 部 分 资 产 ,包 括 其 位 于密 西 西 比
摘编 自西安新 闻 网
亨斯 曼 出资 4 . 1 5亿 美 元 收购 全 球 第 三 大 钛 白粉 生产 商
美 国化学 品制 造商 亨 斯 曼 ( Hu n t s m a n ) 公 司将 出
注 :统计数据截至 2 0 1 2年 1 2月 3 1日。
何 蕾编 译 自美 国金属 网
I T A) 将于 2 0 1 3年 3月 5 1 3~ 7 3在 德 国汉 堡 G 1 r a n d E l y s 6 e酒店 组织 和举 办 2 0 1 3年欧 洲钛 展 ,此 次 展 会 将 提供 一个 以欧 洲钛 市场 为导 向的平 台 。 2 0 1 2年 1 O月 ,I T A 在 美 国 亚 特 兰 大 召 开 了 年 会 ,并 选举 位于美 国新 泽西 州 的 钛工 业 公 司 ( T i t a n i — u m I n d u s t r i e s I n c . ) 的总裁兼首席执行官 B r e t t S .

钛及钛合金粉末注射成形技术研究进展

钛及钛合金粉末注射成形技术研究进展

Re s e a r c h p r o g r e s s e s o f p o wd e r i n j e c t i o n mo l d i n g f o r t i t a n i u m a l l o y s
Lu Xi n,Li u Ch e n g c h e n g,Qu Xu a n h u i
( S c h o o l o f Ma t e r i a l s S c i e n c e a n d En g i n e e r i n g ,U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d

T e c h n o l o g y B e i j i n g , B e i j i n g 1 0 0 0 8 3 ,C h i n a )
a ut o mo bi l e,na t i o na l d e f e n s e,me d i c i ne a n d c o s me t i c s ,e t c . Ti t a ni u m p r o d uc t s wi t h c o mpl e x s ha pe s c a n b e pr o d u c e d
Ab s t r a c t :Wi t h l o w d e ns i t y, h i g h s p e c i f i c s t r e n g t h, f a v o r a b l e b i 0 c 0 mp a t i b mt y a nd o ut s t a n d i n g o x i d a t i o n a n d c o r r o s i o n r e s i s t a n c e, Ti a n d i t s a l l o y s ha ve s h o wn t r e me n d o us a p p l i c a t i o n f o r e g r o u n d i n t h e f ie l d o f a e r o s p a c e,

钛合金球形粉末生产工艺流程

钛合金球形粉末生产工艺流程

钛合金球形粉末生产工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。

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新材料科学的突破性成果

新材料科学的突破性成果

新材料科学的突破性成果新材料科学是一个快速发展的领域,不断涌现出各种突破性成果。

这些成果不仅在科学研究中具有重要意义,还对工业生产、能源利用、环境保护等方面产生了深远影响。

本文将介绍几个近年来在新材料科学领域取得的突破性成果,并探讨其应用前景。

1. 石墨烯石墨烯是一种由碳原子构成的二维晶体材料,具有极高的导电性和导热性,同时又具备了很强的机械强度和柔韧性。

这使得石墨烯在电子器件、能源存储、传感器等领域具有广泛应用前景。

近年来,科学家们通过不断改进制备方法,成功合成了大面积、高质量的石墨烯材料,并在光电器件、柔性电子等方面取得了重要突破。

二维过渡金属硫化物二维过渡金属硫化物是一类由过渡金属和硫原子构成的二维晶体材料。

这些材料具有优异的电子输运性能、光学特性和力学性能,被广泛应用于光电器件、催化剂、传感器等领域。

近年来,科学家们通过层状堆叠、离子交换等方法,成功合成了多种二维过渡金属硫化物,并在光电转换、催化反应等方面取得了重要突破。

有机无机杂化钙钛矿材料有机无机杂化钙钛矿材料是一类由有机离子和无机钙钛矿晶体构成的复合材料。

这些材料具有优异的光学特性、电荷传输性能和稳定性,被广泛应用于太阳能电池、光电器件等领域。

近年来,科学家们通过调控结构和组分,成功合成了高效率、稳定性较好的有机无机杂化钙钛矿材料,并在太阳能转换效率方面取得了重要突破。

纳米多孔材料纳米多孔材料是一类具有高比表面积和可调控孔径的材料。

这些材料具有广泛的应用前景,如催化剂、吸附剂、传感器等领域。

近年来,科学家们通过模板法、溶胶凝胶法等方法,成功合成了多种纳米多孔材料,并在气体分离、催化反应等方面取得了重要突破。

结论新材料科学的突破性成果为我们提供了更多的选择和可能性。

石墨烯、二维过渡金属硫化物、有机无机杂化钙钛矿材料和纳米多孔材料等新材料的涌现,将推动科学技术的发展,促进工业生产的进步,改善能源利用效率,推动环境保护工作。

随着新材料科学的不断发展,我们相信会有更多突破性成果出现,为人类社会带来更多福祉。

EBM成型TC4钛合金研究进展

EBM成型TC4钛合金研究进展

EBM成型TC4钛合金研究进展EBM成型(Titanium Alloy)TC4合金研究进展引言EBM成型是一种逐层熔化制造方法,它使用电子束能量进行定向熔化制造。

该技术适用于金属材料,特别是钛合金。

TC4钛合金是一种常见的β型热处理钛合金,具有良好的机械性能和良好的耐腐蚀性能。

近年来,随着3D打印技术的快速发展,EBM成型对TC4钛合金的制造也取得了一些重要的进展。

本文将针对EBM成型TC4钛合金的研究进展进行探讨。

1. EBM成型工艺EBM成型是一种以粉末为原料的增材制造技术,采用电子束熔化的方式逐层堆叠构建出三维结构。

该技术具有高效、高精度、可制造复杂结构等优点。

在EBM成型工艺中,首先需要将钛合金粉末均匀铺设在制造床上,然后通过电子束能量来熔化粉末,形成一个薄层。

接着,制造床下降一层,再次铺设粉末,重复上述过程直至制造完整的零件。

通过控制电子束能量、扫描速度等参数,可以实现对零件的精确控制。

2. EBM成型TC4钛合金的特点TC4钛合金是一种β型热处理钛合金,具有优异的机械性能和抗腐蚀性能。

利用EBM成型技术对TC4钛合金进行制造,可实现复杂结构零件的制造,并且可以提高材料利用率,减少浪费。

与传统制造方式相比,EBM成型还能够降低生产成本、缩短制造周期,为TC4钛合金的应用提供了新的可能性。

3. EBM成型TC4钛合金的研究进展近年来,针对EBM成型TC4钛合金的研究取得了一些进展。

研究人员致力于优化EBM成型工艺参数,以提高TC4钛合金零件的密实度和力学性能。

也在研究粉末特性、成型温度、扫描速度等工艺参数对TC4钛合金微观组织和性能的影响。

通过实验和模拟,不断优化工艺参数,提高TC4钛合金零件的质量和性能。

结论EBM成型TC4钛合金是一种具有广阔应用前景的制造技术。

通过不断优化工艺参数和深入研究材料特性,可以实现对TC4钛合金零件的高效制造。

随着EBM成型技术的不断发展,相信TC4钛合金将在航空航天、医疗器械、汽车制造等领域发挥重要作用。

航空航天热等静压用球形钛及钛合金粉末

航空航天热等静压用球形钛及钛合金粉末

航空航天热等静压用球形钛及钛合金粉末一、材料简介球形钛及钛合金粉末是一种由纯钛或钛合金原材料制成的微米级粉末。

其形状呈球形或近似球形,球度高且晶粒尺寸均匀,表面光洁度高。

其化学成分为Ti和Ti合金,具有良好的高温抗氧化性能、高强度、高硬度等特点。

二、应用领域航空航天热等静压用球形钛及钛合金粉末广泛应用于航空发动机、航空航天推进系统、导弹发动机等高温高压环境下的关键部件制造。

其抗氧化性能强,能够在高温高氧化性环境中长期稳定工作,同时其高强度和高硬度也能够满足高压环境下对材料的要求。

三、制造工艺制造球形钛及钛合金粉末的方法有多种,包括气相凝聚法、机械合金化法等。

其中,气相凝聚法是目前广泛采用的制备球形钛及钛合金粉末的方法,其过程中原材料经过高温高压的物理处理,使其逐渐蒸发凝聚成为微米级的球形粒子。

四、性能测试检测航空航天热等静压用球形钛及钛合金粉末的性能是其广泛应用的前提。

目前常用的测试指标包括化学成分分析、晶粒尺寸测定、球度检测、热处理性能测试、高温抗氧化性能测定、高温抗拉强度及硬度测试等。

五、未来发展趋势随着航空航天领域的不断发展和对高性能材料的需求不断增加,球形钛及钛合金粉末的应用前景也越来越广阔。

未来,其制造工艺将进一步优化,性能测试标准也将更加严格,同时会有更多的应用方向得到拓展。

六、结语总的来说,航空航天热等静压用球形钛及钛合金粉末是一种具有广泛应用前景的材料。

其作为一种高性能材料,已经在航空航天、导弹等领域发挥着重要作用。

未来随着技术的创新和应用领域的拓展,其应用前景也将越来越广泛。

增材制造技术———现状与未来

增材制造技术———现状与未来

第31卷第1期中国机械工程V o l .31㊀N o .12020年1月C H I N A M E C HA N I C A LE N G I N E E R I N Gp p.19G23增材制造技术现状与未来卢秉恒1,21.西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室,西安,7100542.增材制造国家创新中心,西安,710054摘要:论述了增材制造技术的国内外发展状况,分析了我国在该技术领域面临的机遇与挑战,认为未来增材制造技术应该围绕金属成形中的强非平衡态凝固学㊁极端条件下增材制造新机理㊁梯度材料㊁结构的增材制造机理,以及组织工程支架活化生长和功能再创的生化㊁生命学原理等科学问题开展研究.建立 应用发展为先导㊁技术创新为驱动㊁产业发展为目标 的研究发展思路,以推进增材制造技术的发展,为创新型国家建设提供有力支撑.关键词:增材制造;技术创新;产业发展;多学科融合中图分类号:T 19D O I :10.3969/j .i s s n .1004 132X.2020.01.003开放科学(资源服务)标识码(O S I D ):A d d i t i v eM a n u f a c t u r i n gC u r r e n t S i t u a t i o na n dF u t u r e L U B i n g h e n g1,21.T h eK e y S t a t eL a b o r a t o r y f o rM a n u f a c t u r i n g S y s t e m sE n g i n e e r i n g ,X i a n J i a o t o n g U n i v e r s i t y,X i a n ,7100542.N a t i o n a l I n n o v a t i o n I n s t i t u t e o fA d d i t i v eM a n u f a c t u r i n g,X i a n ,710054A b s t r a c t :T h eu p Gt o Gd a t e p r o g r e s s i nt h ea d d i t i v e m a n u f a c t u r i n g t e c h n o l o g y h a sb e e nf u l l y re Gv i e w e d i n t h i sa r t i c l e ,a n dt h ea s s o c i a t e do p p o r t u n i t y &c h a l l e n ge sw e r ea l s od i s c u s s e d .I th a sb e e n p r o p o s e d t h a t t h ef u t u r e d i r e c t i o n s o f t h e a d d i t i v em a n u f a c t u r i ng t e ch n o l o g y sh o u l db e f o c u s e do n t h e n o n e q u i l i b r i u ms o l i d i f i c a t i o no f t h e m e t a l p r i n t i n g ,t h en o v e l t h e o r y d e v e l o p m e n to fm a n u f a c t u r i n gu n d e r e x t r e m e c o n d i t i o n s ,a d d i t i v em a n u f a c t u r i n g o fm a t e r i a l s&s t r u c t u r e i n Gg r a d i e n t ,t h e r e ge n e r a Gt i o na n df u n c t i o n a l i z a t i o no f t h ee ng i n e e r e ds c a f f o l d s ,th e o r y of l i f es c i e n c ee t c .C o n s t r u c t i v e i d e a s s h o u l db e e n c o u r ag e d ,t ob e l e db y t e ch ni c a l p r o g r e s s ,t ob ed r i v e nb y t e c h n o l o gi c a l i n n o v a t i o n ,a n d t ob e t a r g e t e db y t h e i n d u s t r i a l d e v e l o p m e n t ,a i m i n gt o p r o v i d e t h e s o l i d f o u n d a t i o n f o r t h e i n n o v a t i v e n a t i o n a l c o n s t r u c t i o n .K e y wo r d s :a d d i t i v e m a n u f a c t u r i n g ;t e c h n i c a l i n n o v a t i o n ;i n d u s t r y d e v e l o p m e n t ;m u l t i d i s c i p l i Gn a r y fu s i o n 收稿日期:20191228基金项目:中国工程院咨询课题资助项目(2018GZ D G12G03)0㊀引言增材制造(a d d i t i v em a n u f a c t u r i n g,AM )技术(也称为3D 打印技术)是20世纪80年代后期发展起来的新型制造技术.2013年美国麦肯锡咨询公司发布的 展望2025 报告中,将增材制造技术列入决定未来经济的十二大颠覆技术之一.目前,增材制造成形材料包含了金属㊁非金属㊁复合材料㊁生物材料甚至是生命材料,成形工艺能量源包括激光㊁电子束㊁特殊波长光源㊁电弧以及以上能量源的组合,成形尺寸从微纳米元器件到10m 以上大型航空结构件,为现代制造业的发展以及传统制造业的转型升级提供了巨大契机.增材制造以其强大的个性化制造能力充分满足未来社会大规模个性化定制的需求,以其对设计创新的强力支撑颠覆高端装备的传统设计和制造途径,形成前所未有的全新解决方案,使大量的产品概念发生革命性变化,成为支撑我国制造业从转型到创新驱动发展模式的转换.增材制造已经从开始的原型制造逐渐发展为直接制造㊁批量制造;从3D 打印,到随时间或外场可变的4D 打印;从以形状控制为主要目的的模型㊁模具制造,到形性兼具的结构功能一体化的部件㊁组件制造;从一次性成形的构件的制造,到具有生命力活体的打印;从微纳米尺度的功能元器件制造到数十米大小的民用建筑物打印,等等,增材制造作为一项颠覆性的制造技术,其应用领域不断扩展.经过近40年的发展,增材制造技术面向航空航天㊁轨道交通㊁新能源㊁新材料㊁医疗仪器等战略新兴产业领域已经展示了重大价值和广阔的应用91前景,是先进制造的重要发展方向,是智能制造不可分割的重要组成部分.增材制造技术是满足国家重大需求㊁支撑国民经济发展的 国之重器 ,已成为世界先进制造领域发展最快㊁技术研究最活跃㊁关注度最高的学科方向之一.发展自主创新的增材制造技术是我国由 制造大国 向 制造强国 跨越的必由之路,对建设创新型国家㊁发展国民经济㊁维护国家安全㊁实现社会主义现代化具有重要的意义.1㊀发展现状2018年,全球增材制造产业产值达到97.95亿美元,较2017年增加24.59亿美元,同比增长33.5%;全球工业级增材制造装备的销量近20000台,同比增长17.8%,其中金属增材制造装备销量近2300台,同比增长29.9%,销售额达9.49亿美元,均价41.3万美元.以美国G E公司为代表的航空应用企业开始采用增材制造技术批量化生产飞机发动机配件,尝试整机制造,并计划2021年启用一万台金属打印机,显示了增材制造技术的颠覆性意义.相应地,欧洲及日本等发达地区和国家也逐渐把增材制造技术纳入未来制造技术的发展规划中,比如欧盟规模最大的研发创新计划 地平线2020 ,计划7年内(2014 2020)投资800亿欧元,其中选择10个增材制造项目,总投资2300万欧元;2019年,德国经济和能源部发布«国家工业战略2030»草案中,将增材制造列为十个工业领域 关键工业部门 之一;2014年日本发布的«日本制造业白皮书»中,将机器人㊁下一代清洁能源汽车㊁再生医疗以及3D打印技术作为重点发展领域;2016年,日本将3D打印器官模型的费用纳入保险支付范围.我国增材制造技术和产业发展速度快,规模稳步增长,技术体系和产业链条不断完善,产业格局初步形成,支撑体系逐渐健全,已逐步建立起较为完善的增材制造产业生态体系.根据中国增材制造产业联盟的统计,在2015 2017年三年间,我国增材制造产业规模年均增速超过30%,增速高于世界平均水平;我国本土企业实现快速成长,涌现出先临三维㊁铂力特㊁华曙高科等一批龙头企业,产业发展速度加快.1.1㊀创新能力不断提升增材制造在相关国家科技计划的持续支持下,已为我国航空航天㊁动力能源领域高端装备的飞跃发展和品质提升作出了重要贡献.目前我国已初步建立了涵盖3D打印金属材料㊁工艺㊁装备技术到重大工程型号应用的全链条增材制造的技术创新体系,整体技术达到国际先进水平,并在部分领域处于国际领先水平,如我国采用激光熔覆沉积技术实现了世界上最大㊁投影面积达16m2的飞机钛合金整体承力框的增材制造;制造出了长达1.2m的世界最大单方向尺寸的激光选区熔化钛合金制件,解决了传统方法难以实现的极端复杂结构的多结构㊁功能集成整体制造难题.同时,我国在增材制造技术的研究和产业发展方面已经形成一定的规模,从增材制造前处理模块产业到中游的设备制造和材料生产产业,再到下游的技术服务商和客户群体,已形成小规模的产业链.我国于2016年底建立了支撑增材制造技术发展的研发机构 国家增材制造创新中心,旨在开发创新型增材制造工艺装备,专注于服务产业的共性技术研究,推进增材制造在各领域的创新应用,聚焦技术成熟度介于4 7级的产业化技术的孵化与开发,为我国增材制造领域提供创新技术㊁共性技术以及信息化㊁检测检验㊁标准研究等服务.同时一批省级增材制造创新中心也相继成立或宣布筹建,形成了国家级㊁省级增材制造创新中心协同布局的发展格局,逐渐形成以企业为主体㊁市场为导向㊁政产学研用协同的 1+N 增材制造创新体系.1.2㊀产业规模快速增长我国增材制造产业仍处于快速发展阶段,产业规模逐步增长.2018年,中国增材制造产业产值约为130亿元,相较于2017年的100亿元,同比增长30%.根据中国增材制造产业联盟对40家重点联系企业的统计结果显示,2018年,这些企业的总产值达40.63亿元,比2017年的32.83亿元增加7.8亿元,同比增长23.8%.2018年,中国增材制造装备保有量占全球装备保有量的10.6%,仅次于美国(美国的该参数为35.3%),位居全球第二.我国增材制造产业已初步形成了以环渤海地区㊁长三角地区㊁珠三角地区为核心,中西部地区为纽带的产业空间发展格局.其中,环渤海地区是我国增材制造人才培养中心㊁技术研发中心和成果转化基地.长江三角洲地区具备良好经济发展优势㊁区位条件和较强的工业基础,已初步形成了包括增材制造材料制备㊁装备生产㊁软件开发㊁应用服务及相关配套服务完整的增材制造产业链.珠三角地区,随着粤港澳大湾区建设的推进,增材制造产业将得到进一步集聚.中西部地区,02中国机械工程第31卷第1期2020年1月上半月陕西㊁广东㊁湖北㊁山东㊁湖南等省份是我国增材制造技术中心和产业化发展的重点区域,集聚了一批龙头企业和重点园区.1.3㊀应用领域持续拓展增材制造技术应用已从简单的概念模型㊁功能型原型制作向功能部件直接制造方向发展,各领域应用持续拓展,尤其在航空㊁航天㊁医疗等领域的应用更为深入.以北京航空航天大学㊁西北工业大学㊁北京煜鼎增材制造研究院有限公司㊁西安铂力特增材技术股份有限公司为代表的金属增材制造产学研链条高校和企业,已初步建立了涵盖3D打印金属材料㊁工艺㊁装备技术到重大工程型号应用的全链条增材制造的技术创新体系,整体技术达到了国际先进水平,并在部分领域居于国际领先水平.除此之外,在航空航天领域,中国航空发动机集团成立了增材制造技术创新中心,旨在推动增材制造燃油喷嘴等零部件逐步走向规模化应用;2018年发射的嫦娥四号中继卫星搭载了多个采用增材制造技术研制的复杂形状铝合金结构件.在医疗领域,目前已有5个3D打印医疗器械获得C F D A(中国食品药品监督管理总局)批准上市,尤其是2019年初,第二类医疗器械定制式增材制造膝关节矫形器获批上市,标志着C F D A认证的增材制造医疗器械正从标准化走向个性化.在消费领域,先临三维科技股份有限公司量产3D打印鞋的数量已超过一万双,显示了3D打印技术在制鞋行业中的应用前景.2㊀问题与挑战从总体研究和产业发展来看,与大多数 一带一路 新兴国家相比,我国增材制造技术处于绝对领先地位,但与欧洲㊁美国㊁日本等发达地区和国家相比,我国在基础理论㊁关键工艺技术以及高端装备等方面仍存在较大的差距.在高端增材制造装备商业化销售市场,美国和德国还占据着绝对优势;我国高端增材制造装备的核心元器件和商用软件还依赖进口;系统级创新设计引领的规模化工业应用还主要在美欧国家.欧美日等发达地区和国家借助资金㊁人才㊁技术和市场的优势,在增材制造与激光制造基础理论㊁核心器件㊁工艺和装备㊁产业应用等方面均处于领跑水平.我国增材制造研究及产业发展面临的问题和挑战主要包括以下几个方面.2.1㊀原始创新和变革性技术不足近些年增材制造具有变革性的技术均来源于国外,一些显著影响增材制造全局的重大技术进步都来自于美欧国家,如德国的电子束高效增材制造装备㊁M I T和惠普的金属粉末床黏结剂喷射打印技术㊁空客公司的增材制造专用铝合金S c a l m a l l o y等.国内相关技术仍然处于跟跑位置,原始创新能力有待加强和引导.2.2㊀自主创新和标准的体系尚待完善从技术创新层面看,知识产权和专利技术一直是各国抢占战略制高点的主要战场.目前以欧㊁美㊁日等发达国家和地区构建的专业技术壁垒对我国企业在增材制造和激光制造领域的布局和研究产生了较大程度的冲击.为打破国外技术壁垒和封锁,拥有一套核心自主知识产权体系是我国发展增材制造产业的重中之重.标准层面来看,技术标准研究往往引领产业发展,如何推行完善的行业准则,使增材制造和激光制造的产品符合商业化的应用是我国增材制造和激光制造标准化发展的瓶颈.因此,建立完善的专用材料㊁工艺和设备,以及产品的检测和评价规范与标准也是未来所面临的挑战之一.2.3㊀增材制造形性主动控制难度大控形与控性是增材制造工艺的两个重要考察指标.但是,增材制造过程中材料往往存在强烈的物理㊁化学变化以及复杂的物理冶金过程,同时伴随着复杂的形变过程,以上过程影响因素众多,涉及材料㊁结构设计㊁工艺过程㊁后处理等诸多因素,这也使得增材制造过程的材料 工艺 组织 性能关系往往难以准确把握,形性的主动㊁有效调控较难实现.因此,基于人工智能技术,发展形性可控的智能化增材制造技术和装备㊁构建完备的工艺质量体系是未来增材制造面临的挑战之一.2.4㊀生物增材制造器官功能化困难生物制造是未来的重点发展方向.现有生物墨水体系仿生度低㊁可打印性差㊁种类少,打印工艺稳定性及效率低㊁与生物墨水匹配性差,打印组织结构存在营养物质输送局限,因而无法实现真正功能化.未来需要攻关的关键核心技术包括:高精度微观仿生设计及单细胞微纳跨尺度建模与组装;多尺度㊁多组织的生物3D打印高效调控技术;血管自组装与网络建立;保证打印大体积组织的维持㊁存活的生物反应器的制造.随着生物医用材料从 非活体 修复到 活体 修复的趋势转变,生物制造面临的战略性前瞻性重大科学问题包括:如何实现生物医用材料的活性化㊁功能化构建,甚至构建功能性组织器官,满足组织器官短缺㊁个性化新药研发等重大需求.12增材制造技术 现状与未来 卢秉恒3㊀方向发展过去五年,增材制造实现了爆发式发展,从一个个的研究点发展为一个热点的科学技术领域.目前增材制造研究覆盖了增材制造新原理㊁新方法㊁控形控性原理与方法㊁材料设计㊁结构优化设计㊁装备质量与效能提升㊁质量检测与标准㊁复合增材制造等全系统,成为较为完整的学科方向.我国增材制造的发展要基于科学基础的研究,面向国家战略性产品和战略性领域的重大需求,瞄准世界先进制造技术与产业发展的制高点,抓住我国 换道超车 的历史性发展机遇,从而为我国2035年成为世界制造强国的重大战略目标提供支撑.为此,要以增材制造的多学科融合为核心,通过多制造技术融合㊁多制造功能融合,向制造的智能化㊁极端化和高性能化发展,必须通过自主创新重点掌握如下制造技术与装备.3.1㊀加强基础科学问题研究由于增材制造技术的发展历史较短,随着技术的发展,很多传统的机理研究理论无法应用于增材制造的物理环境和成形机制.从基础科学入手加强增材制造新问题的研究是首先需要面对的科研方向.在近期内需要解决的科学问题主要有:(1)金属成形中的强非平衡态凝固学.由于增材制造过程中的材料与能量源交互作用时间极短,瞬间实现熔化 凝固的循环过程,尤其是对于金属材料来说,这样的强非平衡态凝固学机理是传统平衡凝固学理论无法完全解释的,因此建立强非平衡态下的金属凝固学理论是增材制造领域需要解决的一个重要的科学问题.(2)极端条件下增材制造新机理.随着人类越来越迫切的探索外太空的需求,增材制造技术被更多地应用于太空探索领域,人们甚至希望直接在外太空实现原位增材制造,这种情况及类似极端条件下的增材制造机理以及增材制造制件在这种服役环境下的寿命和失效机理的研究将是相关研究人员关注的问题.(3)梯度材料㊁结构的增材制造机理.增材制造是结构功能一体化实现的制造技术,甚至可以实现在同一构件中材料组成梯度连续变化㊁多种结构有机结合,实现这样的设计对材料力学和结构力学提出了挑战.(4)组织器官个性化制造及功能再生原理.具有生命活力的活体及器官个性化打印是增材制造在生物医疗领域中最重要的应用之一,但无论是制造过程的生命体活力的保持,还是在使用过程中器官功能再创机理的研究,都还处于初期阶段,需要多个学科和领域的专家学者共同努力.3.2㊀解决形性可控的智能化技术与装备增材制造过程是涉及材料㊁结构㊁多种物理场和化学场的多因素㊁多层次和跨尺度耦合的极端复杂系统,在此条件下, 完全按照设计要求实现一致的㊁可重复的产品精度和性能 以及 使以往不能制造的全新结构和功能器件变为可能 是增材制造发展的核心目标.结合大数据和人工智能技术来研究这一极端复杂系统,在增材制造的多功能集成优化设计原理和方法上实现突破,发展形性主动可控的智能化增材制造技术,将为增材制造技术的材料㊁工艺㊁结构设计㊁产品质量和服役效能的跨越式提升奠定充分的科学和技术基础.在此基础上,发展具有自采集㊁自建模㊁自诊断㊁自学习㊁自决策的智能化增材制造装备也是未来增材制造技术实现大规模应用的重要基础.同时,重视与材料㊁软件㊁人工智能㊁生命与医学的学科交叉研究,开展重大技术原始创新研究,注重在航空航天航海㊁核电等新能源㊁医疗㊁建筑㊁文化创意等领域拓展增材制造技术的应用,是我国增材制造技术可望引领世界的关键之所在.形性主动可控的智能化增材制造技术和装备的发展将有望带动未来增材制造技术的前沿发展,从而提升增材制造技术应用的可靠性,创造出颠覆性新结构和新功能器件,更好地支撑国家及国防制造能力的提升.3.3㊀突破制造过程跨尺度建模仿真及材料物性变化的时空调控技术增材制造过程中材料的物性变化㊁形态演化以及组织转化极大地影响了成形的质量和性能,是增材制造实现从 结构 可控成形到 功能 可控形成的基础和关键核心.开展增材制造熔池强非平衡态凝固动力学理论研究㊁ 制造过程的纳观微观宏观跨尺度建模仿真 技术研究,以及 微米微秒介观时空尺度上材料物性变化的时空调控 研究,是提高我国增材制造领域竞争力㊁突破技术瓶颈的重要基础.以功能需求为导向,主要研究针对高分子㊁陶瓷等有机/无机非金属材料,甚至细胞㊁因子㊁蛋白等生物活性材料的增材制造工艺,进行兼具成形性能和功能要求的制造过程纳观微观宏观跨尺度建模仿真,以及微米微秒介观时空尺度上的原位和透视观测技术与装置的研究与开发,建立相应的多尺度㊁多场计算模拟模型,在高时空分辨率22中国机械工程第31卷第1期2020年1月上半月下,研究和揭示非金属㊁生物材料㊁细胞等在挤出㊁喷射㊁光固化等典型增材制造过程中的物性变化㊁形态演化㊁组织转化甚至细胞的基因转入等细节过程及其影响因素,掌握工艺现象的本质原理和成形缺陷的形成机制,为改进和提高现有工艺水平㊁提升制件质量㊁突破技术瓶颈奠定理论基础.在此基础之上,与人工智能㊁大数据和深度学习等技术结合,突破先进智能材料㊁柔性材料㊁响应性材料㊁生物活性墨水的增材制造关键技术工艺,研究打印过程中以及打印后材料物性变化规律和调控规律.3.4㊀注重发展未来颠覆性技术太空打印㊁生物打印(生物增材制造)是增材制造两个具有颠覆性引领性质的重大研究方向,它们既关系到我们的空天科技及生命科学前沿,又直接关系到我们的国防安全及健康生活.太空打印可以以小设备制造大装置,可以在太空制造巨型太阳能电站,建立月基发射基地,乃至发展成太空装备新材料,实现把制造搬到天空去的美好愿望.太空打印是我们走向太空的阶梯.生物打印已经在人工心肺制造方面显示了良好的开端,我国应大力发展生物打印技术,实现新一代智能型医疗器械㊁生物机械装置及体外生命系统等的原创性技术工艺的突破,从而占领基础研究和产业应用的制高点,实现我国新型生物医疗器械领域的自主创新及转型升级.4㊀发展思路增材制造是我国实体经济转型升级的利器.围绕国家制造业强国战略,针对国民经济和国防安全的需求,增材制造应开展新材料㊁新结构㊁智能控制㊁组织和性能调控㊁精度调控等研究,为增材制造主动形性调控和智能化发展奠定基础.我国在增材制造领域正处在高速发展期,但是与欧㊁美㊁日等发达国家和地区相比,我国增材制造技术及设备还处于劣势,所以推进增材制造技术和装备的升级和革新显得尤为重要,这也是我国抢占战略制高点的重要环节.为此要推动高可靠㊁高性能㊁高精密增材制造工艺与装备及其配套技术的创新性发展.在生物增材制造领域,聚焦组织器官重建,重点围绕细胞/组织/器官芯片打印等进行生物增材制造核心技术㊁工艺及装备开发的研究,以攻克组织器官再造技术瓶颈,尽快实现皮肤等软组织修复产品㊁血管㊁软骨㊁膀胱等简单结构组织器官及肿瘤等病理模型的制造,在临床㊁个性化药物筛选与病理研究㊁组织再生医疗和细胞治疗等领域初步应用,以期提升我国生物制造核心技术水平,使之实现国际 并跑 甚至 领跑 .增材制造的发展将遵循 应用发展为先导,技术创新为驱动,产业发展为目标 的原则.应用方面需结合增材制造工艺特点进行产品设计和优化㊁创新型应用的开发㊁个性化定制生产等,以拓展增材制造的应用领域;利用增材制造云平台等新模式拓展增材制造的应用路径;结合增材制造设备和技术的高精高效发展特点,应提高增材制造批量化生产能力,拓展领域规模化应用;结合增材制造设备的多样化生产特点,可推广增材制造产品在社会各行各业的应用.同时,产业可持续发展方面,力求建立健全的增材制造产业标准体系,结合云制造㊁大数据㊁物联网等新兴技术及其他基于工业4.0的智能集成系统,促进增材制造设备和技术的全面革新,培育一批具有国际竞争力的尖端科技和制造企业,最终实现增材制造产业的快速可持续发展.生物增材制造需有效促进先进技术转化应用落地,构筑总产值达千亿元的生物增材制造创新产业体系,培育生物增材制造产业国际性领军企业,带动我国再生医学㊁生物材料㊁医学工程等多个相关产业快速发展.参考文献:[1]㊀MA N Y I K AJ,C HV I M,B U G H I NJ,e ta l,D i sGr u p t i v e T e c h n o l o g i e s:A d v a n c e st h a t w i l l T r a n sGf o r m L i f e,B u s i n e s s,a n d t h eG l o b a l E c o n o m y[R].S a nF r a n c i s c o:M c K i n s e y G l o b a l I n s t i t u t e:2013.[2]㊀WOH L E R S T,C A F F R E Y T.W o h l e r s R e p o r t 2013 A n n u a lW o r l d w i d eP r o g r e s sR e p o r to fA dGd i t i ve M a n uf a c t u r i ng a n d3D P r i n t i n g S t a t eo fth eI n d u s t r y[R].U S A:W o h l e r sA s s o c i a t e s,2019.[3]㊀E u r o p e a n C o mm i s s i o n A d d i t i v e M a n u f a c t u r i n g i nH o r i z o n2020[E B/O L].[2019G12G31].h t t p://e c.e u r o p a.e u/p r o g r a mm e s/h o r i z o n2020/e n.2013.[4]㊀A L TMA I E RP.N a t i o n a lI n d u s t r i a l S t r a t e g y2030[N].C h i n aD a i l y,2016G02G06.[5]㊀S u mm a r y o f t h e W h i t eP a p e ro n M a n u f a c t u r i n g I nGd u s t r ie s[R].T o k y o:M i n i s t r y o fE c o n o m y,T r a d ea n d I n d u s t r y(M E T I),2014.[6]㊀F Y2016W h i t eP a p e ro n M a n u f a c t u r i n g I n d u s t r i e s [R].T o k y o:M i n i s t r y o fE c o n o m y,T r a d ea n dI nGd u s t r y(M E T I),2017.(编辑㊀卢湘帆)作者简介:卢秉恒,男,1945年生,中国工程院院士,西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室教授㊁博士研究生导师,«中国机械工程»第五届编委会主任.研究方向为先进制造技术.32增材制造技术 现状与未来 卢秉恒。

我国成功研发高规格球形钛合金粉末

我国成功研发高规格球形钛合金粉末

1 5 t 。 ( 中国有色金属 报 )
世界最轻金属结构 材料 诞生西安
日前 , 位 于 陕西 省 西安 市 阎 良区的 陕西 省镁 锂合 金工 程研 究 中心 , 研 制 出 了 目前世界上 最轻 的金 属结构材 料 。 这 种新型 镁锂合金 , 其密度 根据用途 可达到
0 . 9 6~1 . 6 4 g / c m 之 间。
下, 产品规格 为 8 0~1 0 0 目的钛合 金粉末 。 此 项研发成 果一公布 , 国外核心供 应商应 声降价, 国 内订 单 也 不 断 增 加。 据 了解 , 该 中心 现 已实现 了高规格 球形 钛合 金粉末 的批量 生产 , 年产 量可达
面积 ) 最强 的一类 材料 , 比表 面积最 高
2 大 业 界 公认 的难 关 : 一是 如 何 保 证 颗 粒 大小 在 微米 级别 下 , 把 钛合 金 做 成球体, 因为 球体 流动 性 好 , 便于 3 D
我 国成功研制高性能铜箔生产设备 填补 国内空 白
航 天 科 技集 团六 院 l 1 所( 简称 “ 六院 1 l 所” ) 源动 力 公司 最新 研制 的高 性 能 铜箔 生产成套设 备近 日问世 。 这一高 性能铜箔 生产设备 的研制成功 , 不 仅填补 了 国内空 白 , 同时也 将彻底 解决 影响 我 国新 能源 电动 汽车发展 的 关键瓶 颈— —锂 电铜箔 生产面 临的“ 高 精 ‘ 超薄 ” 等 国际性难题 。 近年来 , 国家 实 施新 能源 发 展 战略 , 大力 鼓励 扶 持 以 电动 汽车 为代 表 的
露, 该 中心研 发的 3 D 打 印关键原材 料
的高规格 球形钛合 金粉 末每千克售 价 将 比现行 市场价 下降 5 0 0 0 元。 宋 晓 平表 示 , 关键 原材 料 生产 技 术 被垄 断 , 直接 导致 3 D打 印技术成 本 高 昂。 为 了打破 国外 技术封锁 , 该 技术 团队从 5 年 前就开始投 入研 发。 高规 格球形钛 合金粉 末的研发 有

球形钛粉生产工艺

球形钛粉生产工艺

球形钛粉生产工艺嘿,朋友们!今天咱来聊聊球形钛粉生产工艺这档子事儿。

你说这球形钛粉啊,就像是一群小精灵,它们得经过一系列奇妙的过程才能蹦出来呢!先说说原材料吧,那得是高质量的钛呀,就像做饭得有好食材一样。

然后呢,就是把这些钛进行熔化,想象一下,就像是给钛洗了个热辣辣的“热水澡”,让它们从固态变成液态。

这时候可就关键啦,得让这些液态钛乖乖地变成一个个小球球。

这怎么做到呢?就好像是变魔术一样,有专门的设备和技术来帮忙。

在这个过程中,可不能有丝毫马虎,稍有不慎,这些小球球可能就长得不那么圆溜啦,那可不行!咱要的是完美的球形钛粉呀。

等它们变成小球球后,还得经过一系列的处理和筛选呢。

就好比选美比赛,得把最漂亮、最合格的球形钛粉选出来。

那些不符合标准的,咱可不能要,得严格把关。

你想想看,要是没有这些精心的步骤,怎么能得到高质量的球形钛粉呢?这可不是随随便便就能搞定的事情呀。

这就好比盖房子,得一砖一瓦慢慢地盖起来,每一步都得稳稳当当的。

生产球形钛粉的工厂就像是一个神奇的魔法屋,工人们就像是魔法师,用他们的技术和经验,让这些钛粉小精灵们诞生。

而且呀,这个过程中还得时刻注意安全呢,可不能出什么岔子。

咱再想想,要是没有球形钛粉,那好多高科技的东西可就没法制造啦!飞机呀、火箭呀,说不定都得受影响呢。

所以说呀,球形钛粉生产工艺可太重要啦,这可关系到我们生活中的好多方面呢!怎么样,现在是不是对球形钛粉生产工艺有了更深的了解呢?是不是觉得很神奇呀?反正我是觉得挺有意思的,这就是科技的魅力呀!咱得好好感谢那些默默工作在生产线上的工人们,是他们让这些神奇的事情发生呀!这球形钛粉生产工艺,真的是让人大开眼界呀!原创不易,请尊重原创,谢谢!。

EBM成型TC4钛合金研究进展

EBM成型TC4钛合金研究进展

EBM成型TC4钛合金研究进展EBM(Electron Beam Melting)是一种先进的金属添加制造技术,已被广泛应用于制造高性能的钛合金材料。

TC4钛合金是一种具有优异机械性能、耐热性能和耐腐蚀性能的常见钛合金。

本文将介绍EBM成型TC4钛合金的研究进展。

近年来,随着EBM技术的不断发展和改进,研究人员对于EBM成型TC4钛合金进行了广泛研究。

研究集中在材料性能优化、成型工艺优化和微观组织控制等方面。

对于材料性能的优化,研究人员通常从合金元素的选择和配比入手。

通过添加适量的合金元素,如铝、钒等,可以显著提升材料的耐热性能和机械性能。

通过调节成型工艺参数,如成型温度、速度和气氛等,也可以改善材料的力学性能和表面质量。

成型工艺的优化是研究人员关注的焦点之一。

在传统的EBM成型过程中,容易出现制品形状失真、表面粗糙度高和残余应力增加等问题。

为了解决这些问题,研究人员尝试采用预加热、气氛调控和快速冷却等工艺措施。

通过合理选择工艺参数,可以有效降低成型过程中的残余应力,提高制品的力学性能和表面质量。

微观组织的控制也是研究人员关注的热点。

TC4钛合金具有复杂的相转变行为,因此微观组织的控制对材料性能的影响非常重要。

研究人员通过调节成型工艺参数和合金元素的配比,成功实现了TC4钛合金的细晶化和相组织的均匀分布。

这些改进可以显著提高材料的塑性变形能力和疲劳寿命。

EBM成型TC4钛合金的研究进展取得了显著的成果。

通过优化材料性能、成型工艺和微观组织,可以制备出具有优异性能的TC4钛合金制品。

目前仍存在一些问题,如成本高、成型速度慢等。

未来的研究方向应进一步降低成本、提高成型效率,以促进EBM技术在TC4钛合金制造中的应用。

世界钛合金产业发展趋势

世界钛合金产业发展趋势

世界钛合金产业发展趋势世界钛合金产业发展趋势摘要:钛合金是一种重要的金属材料,具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点,在航空航天、汽车、能源等领域有广泛应用。

本文主要讨论了当前全球钛合金产业的发展现状和未来趋势,包括产业规模扩大、应用领域拓展、技术创新、环境保护等方面的发展。

一、产业规模扩大钛合金产业是全球金属材料产业中的关键领域,随着航空航天、汽车、能源等行业的快速发展,对钛合金的需求也在不断增加。

根据市场预测,未来几年全球钛合金产业的规模将持续扩大。

特别是在航空航天领域,因为钛合金具有轻质高强的特点,所以在飞机和航天器的制造中有广泛应用,未来需求将持续增长。

二、应用领域拓展目前,钛合金的应用领域主要集中在航空航天、汽车、能源等行业。

未来钛合金的应用领域将进一步拓展。

首先,随着航空航天技术的发展,未来将涌现出更多的钛合金应用场景,例如航空发动机部件、航天器的外壳等。

其次,随着新能源汽车的普及,钛合金可能在汽车电池、电动机、车身材料等方面得到更广泛的应用。

此外,医疗器械、体育用具等领域也可能成为钛合金的新兴应用领域。

三、技术创新钛合金的应用受制于材料的性能和成本,因此技术创新对产业的发展至关重要。

一方面,钛合金的生产技术和制备工艺需要不断改进,以提高产品的性能和质量,降低生产成本。

目前,钛合金的生产工艺主要有真空熔炼、熔化铸造、气体熔化、粉末冶金等方法,未来很可能会出现新的制备技术。

另一方面,钛合金的加工技术也需要进一步提高,以提升产品的成品率和加工效率。

例如,利用3D打印技术可以实现对复杂形状的钛合金产品的制造,未来可能会有更多的加工技术应用于钛合金产业。

四、环境保护钛合金的生产和加工过程需要消耗大量的能源和对环境产生一定的污染。

因此,未来的钛合金产业发展需要注重环境保护。

一方面,可以通过改进生产工艺和设备,减少能源消耗和污染物排放。

例如,利用清洁能源替代传统能源、改善废气处理设备等措施可以有效减少环境污染。

东北大学成功实现“零污染”低成本制取金属钛粉

东北大学成功实现“零污染”低成本制取金属钛粉

东北大学成功实现“零污染”低成本制取金属钛粉
佚名
【期刊名称】《学苑教育》
【年(卷),期】2015(000)021
【摘要】东北大学冯乃祥教授的团队成功研究出新的钛粉工艺技术,使钛的还原率达到100%,并实现“零”排放。

据悉,与现行方法相比,钛粉的生产成本至少降低50%。

钛是一种既属于轻金属又属于稀有金属的金属材料,在化工、舰船和航空航天等领域广泛应用。

以一架飞机为例,钛料用于制造飞机风扇叶片、盘、轴、骨架、蒙皮等多个部件,应用量约占整个飞机重量的15%以上。

【总页数】1页(P5-5)
【正文语种】中文
【中图分类】G644
【相关文献】
1.金属钛粉及其制取方法 [J], 孙康
2.东北大学成功实现“零污染”低成本制取金属钛粉 [J], 本刊
3.东北大学成功实现“零污染”低成本制取金属钛粉 [J], 本刊
4.东北大学成功实现“零污染”低成本制取钛粉 [J],
5.东北大学成功地实现“零污染”、低成本钛粉及钛铝合金粉的制取 [J], 赵坤因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

高性能特种粉体材料近终形制造技术与应用

高性能特种粉体材料近终形制造技术与应用

高性能特种粉体材料近终形制造技术及应用提名单位:中国有色金属工业协会提名奖种:国家技术发明奖提名单位意见:高性能特种材料在高技术领域中具有不可取代的关键作用。

但是,由于硬度高、脆性大等问题,难以采用传统加工技术制备成复杂形状制品,极大限制了其性能的发挥和有效利用,因此亟需研发特种材料复杂零件的近终形制造技术。

项目突破了近球形微细粉末原料制备、精密成形、组织性能精确调控、关键工艺装备和自动化生产质量监测等关键技术。

首创了近球形微细特种粉体制备和改性新技术,实现特种粉末原料的自主化;发明了多种粘结剂体系及成形和高效脱脂工艺,解决了坯体两相分离、变形、增氧、缺陷等控制难题;发明了强化烧结致密化和组织性能精确调控技术,实现高性能近终形制造;发明和开发了微注射成形模具、侧抽芯模具新结构、专用注射成形机、高效脱脂炉和节能烧结炉等关键工艺装备,建立了基于机器视觉的产品尺寸、外观质量在线自动检测,工业机器人动态抓取和分拣软硬件系统,实现自动化生产。

授权中国发明专利59项、实用新型专利65项,申请PCT 专利2项,软件著作权6项,出版著作2部,发表SCI论文108篇,多种产品打破国外技术封锁,解决了多项国防装备建设和研发的“卡脖子”问题,满足了国家重大需求。

建成世界排名靠前的注射成形企业,引领和推动了我国粉末注射成形产业的形成和发展,建成47条生产线,近三年新增销售52.96亿元,新增利润6.32亿元。

获教育部技术发明一等奖2项,中国有色金属工业科学技术发明一等奖1项。

项目简介该项目属于材料合成与加工工艺学科。

高性能特种材料具有其他材料不具备的特殊性能,在高技术领域中具有不可取代的关键作用。

然而,这类材料往往硬度高、脆性大,难以采用传统加工技术制备成复杂形状制品,极大限制了其性能的发挥和有效利用,因此亟需研发特种材料复杂零件的近终形制造技术。

项目针对国防装备、汽车、智能电子产品等领域的需要,研究高性能金属钨、氮化铝等特种材料粉末注射成形系统理论和方法,突破近球形微细粉末原料制备、精密成形、组织性能精确调控、关键工艺装备和质量监测软硬件系统等关键技术,实现小型复杂形状制品的近终形制造,并推广应用于其他材料体系。

我国超高纯钛生产领域打破国际垄断

我国超高纯钛生产领域打破国际垄断

我国超高纯钛生产领域打破国际垄断
佚名
【期刊名称】《中国粉体工业》
【年(卷),期】2014(000)004
【摘要】6月30日,位于浙江余姚的宁波创润新材料有限公司(以下简称:创润公司)“年产250吨电子级低氧超高纯钛项目”正式投产。

据悉,这也是国内首创电子级低氧超高纯钛第一炉。

至此,中国在超高纯钛领域打破美、日企业在市场上对中国的限制和垄断,开启超高纯钛大幅度降低生产成本新时代。

【总页数】1页(P43-43)
【正文语种】中文
【中图分类】TQ638
【相关文献】
1.中国第一炉“超高纯钛”在余姚出产打破国际垄断
2.我国打破氯化聚氯乙烯技术国际垄断
3.打破国际垄断我国首批大容量发电机断路器成功研发
4.中国产出首炉超高纯钛打破了美日垄断
5.我国自主高性能碳纤维技术打破国际垄断
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用球形TiNi合金粉末制造纳米管复合材料

用球形TiNi合金粉末制造纳米管复合材料

用球形TiNi合金粉末制造纳米管复合材料
佚名
【期刊名称】《电子材料与电子技术》
【年(卷),期】2008(000)004
【摘要】加拿大蒙特利尔市的AP&C公司新近开发成功一种新型的纳米复合材料,他们发现球状的TiNi形状记忆合金(nitinol)粉末能够渗入单壁碳纳米管,认为nitinol的特殊性能可望应用于航天器用复合材料的制备上。

这种金属粉末是利用
取得专利权的一种等离子雾化法生产的,
【总页数】1页(P36)
【正文语种】中文
【中图分类】TG139.6
【相关文献】
1.还原扩散法直接制备TiNi合金粉末的研究 [J], 李自强
2.非晶态TiNi合金粉末的HIP烧结 [J], 张小明
3.TiNi合金粉末烧结与燃烧合成工艺 [J], 赵兴科;王中;郑玉峰;赵连城
4.空心球形复合材料及其制造方法 [J],
5.拜耳探索用碳纳米管增强聚氨酯复合材料制造风能叶片 [J], 叶鼎铨
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业应如何发展和布局 , 他提 出,
镁产 业发展要 加强顶层 设计 ,全 面融入 国家科技创新 规划 ,
高 效 协 同推 进 镁 产 业 链 科 技 发 展 计 划 实 施 ,加 快 镁 的成 长 进 震动 式筛分机 等多种先进设 备 ,创新研 究 了等离 子旋转、氢 程 , 使 镁 尽 快 成 长 为 数 百 万 吨 的大 金 属 品种 。 其 中要 以 发 展 化 脱 氢 等 四大 技 术 路 径 ,最 终研 发 出 了氧 含 量 在 6 0 0 P P M 以
电电池研 发成 功。这款 名为 URAB a t的超 速铝 电池是 I TRI
公 司与斯坦福 大学合作研 发的 ,充 电时间仅为 1 分钟 ,并且 能循环使用一万 次。 研 发团 队表示 ,URAB a t 在充 电及使 用过程 中,充电效 率始终维持 在 9 8 % 以上 。也 就是说 ,输入 的电量 只有极 少部
超 速铝 电池薄似纸 1 分钟 充满 能用 1
万 次
H前 ,一款 更安全 、更高 效 ,有望替 代锂 离子 电池 的充
协会 牵头, 进行 “ 十三五镁产业链科技创新 发展 规划 ( 计划 )”
的顶 层设计 ,统 筹组织 镁产业 国家科技专项 或课题 ,大力 度 协 同创新 推进 镁金属产业成熟化发展进程 。 最 后 ,何季麟 呼 吁,希 望镁业界 同仁们能够 共 同努 力 ,
强国的转变。 二 、镁 产 业 发 展 方 向
宋 晓 平 告 诉 记 者 ,关 键 原 材 料 生 产 技 术 被 垄 断 ,直 接 导
致 3 D打 印技术成 本高 昂。为 了打破 国外技术 封锁 ,该 技术
何季麟 指出 ,围绕 “ 十三五 ”国家科技创 新规划 的研究 团队从 5年前就 开始投入研 发。高规格球 形钛合金 粉末的研
分被浪费掉 。
促进 镁金属快速 成长为数 百万 吨大 宗有色金属 品种 ,加速 镁
产业 的成熟化发展进程 ,打造镁工业 “ 中国制造 2 0 2 5 ” ,由
镁 工 业 大 国走 向 镁 工 业 强 国 指 日可 待 。
I T RI 公司 在产 品新 闻发布 会上 表示 :这款 URA B a t 超 速铝 电池外观像 纸片一样薄 ,可 以任意折 叠成 任何形状且 不
智 能绿色服务 制造技术 、发展新材 料技术 、发展 清洁高 效能 下 ,产 品规格为 8 0~ 1 0 0目的钛合金粉末 。此项研发成果一 源 技术 、发展 现代交通 技术与装备 、发展现代 交通技术 与装 公布 ,国外核心供 应商应声 降价 ,国内订 单也不 断增 加。据 备 、发展 生态环 保技术 、发展资源 高效循环利 用技术 、强化 了解 ,该 中心现 已实现 了高规格球形钛合金粉末 的批量生产 , 目标导 向的基 础研 究和前沿技术研究八大方 向为重点 。 何 季麟还表示 ,镁产业 未来发展 的道路还 很长 ,首先 要 突破 原镁冶炼 技术 ,实现 规模化绿 色冶炼 ,为 下游提供 高品 质 、低成本 的原镁 ,同时开发新 型镁合金及 先进加工 技术 , 培 育大型骨 干企 业 ,建立 镁行业 战略联盟 ,推 动镁产业 集团 化 、高质化 、规模 化 的发展 ;其次建 议 由中国有色金属 工业 年产量可达 1 5吨 。
方向 ,并结 合我 国镁 产业发展 的现状 , 目前我们 的重点应聚 发有两大业 界公认 的难 关 :一是如何保 证颗粒大小 在微米级 焦在制约镁 工业发展 的技术瓶 颈难题上 ,同时应从 关键技术 别 下 ,把 钛合金做 成球 体 ,因为球体 流动性 好 ,便于 3 D打 基 础研究和 应用基础研 究人手 ,围绕 国家 专项和重大科 技项 印过程 的原料 输送 ;二 是球 体容易 与氧接触 ,如何做 到小颗 目培 育镁材料科技创新与开拓应用 的协 同创新运 行机 制。 粒条件 下 ,使 氧含量 降到最低 。 该研 发 团队从零开始 , 自主研发 出了等离子旋转 电极制 粉 系统 、真 空氢化 系统、透射 电子显微 镜、扫描 电子 显微 镜、
价8 0 0 0元 ,我们的研发成果推 出后 ,他们 主动将价格 降到每 不会有任何安全 隐患 。相 较于锂 电池 ,安全性大大提升 。
公斤 3 0 0 0元。” 1 1 月 9日,西 安交通 大学 青 岛研究 院先进
制 造 粉 体研 究 中 心 主 任 宋 晓 平 自豪 地 告 诉 记 者 。
在产 品成本方面 ,URAB a t同样具有 优势。虽然 当前充
电电池领 域 的主 流产品为锂 电池 。但锂 昂贵、不稳定且供 应
宋 晓平 所说 的研 发成果 ,就 是作 为 3 D 打印关 键原材料 量有限是不可忽视 的事实 。而这款 URA B a t 所 采用 了的铝材
的 高 规 格 球 形 钛 合 金 粉 末 。 在 位 于 青 岛 胶 州 的 西 安 交 大 青 岛 质 ,在地壳表面 的含量为 8 . 2 %,取材十分容易。这样一 来 ,
打破 国外技术 封锁 高规格 球形钛合金 粉末研发成功
会有安全 隐患 ,显 而易见这一特 性会使得这款 电池产 品的应 用范围变得更为广泛 。
此 外 ,UR AB a t 的 优 势 还 在 于 其 极 高 的 安 全 性 。这 款 超
“ 以 前 ,3 D 打 印的 原 材 料 需 要 从 加 拿 大 购 买 ,每 公 斤 售 速铝 电池 的主要材料 为石墨和铝 ,可 以任意变 形甚至损坏也
研究 院先进 制造粉体研 究 中心 ,记者 见到 了生 产高规格球 形 URAB a t 能够保 证稳定 的产 量且成本 低于锂 电池 ,更易于大 钛合 金粉 末的设备。这台设备直径近 1 0米 ,呈圆盘 式 , “ 内 规模应用 。
行人 ”称 为等离子旋转 电极制粉系统 。
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