科研动态--中国科学院金属研究所

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过渡金属碳化物中碳空位的自组装有序结构研究取得新进展

过渡金属碳化物是典型的间隙化合物，其中过渡金属原子形成面心立方晶格，碳原子处于八面体间隙位置。这类间隙化合物能够容忍高浓度的碳空位（最高达50%碳空位），在明显偏离化学计量比时可以保持晶体结构稳定性，但同时宏观性能剧烈变化。半个多世纪以来，在亚计量比二元过渡金属碳化物的晶体结构特点及性能变化方面开展了大量的研究工作，通常认为碳空位无序排布在C原子格点，仅在某些特殊的碳空位浓度，可能存在碳空位的长程有序构型，并产生新的有序相。但是长期以来对于碳空位构型的无序-有序可能演化过程缺乏基本理解，对其与综...

2016-07-18
具有多重生物功能的新型可降解镁铜合金研究取得重要进展

镁合金以其良好的生物相容性、与骨组织匹配的力学性能以及可以在人体内降解吸收等特点，成为一类极具临床应用前景的新型医用金属材料。中国科学院金属研究所杨柯研究员领导的生物材料研究团队近年来提出了医用金属材料的生物功能化这一全新概念，其核心思想就是使医用金属材料在发挥其自身优异力学性能的同时，还具备特定的生物医学功能，从而达到更佳的临床医疗效果。基于这一思想，杨柯团队近年来成功地开发出一种具有多重生物医学功能的新型可降解镁铜二元合金。杨柯指导的博士研究生刘辰等近期的研究工作表明，利用镁铜合金在生理...

2016-06-27
高温合金叶片高效“绿色”渗铝工艺在金属所研制成功

高性能热扩散铝化物涂层，包括铂改性、活性元素改性、硅改性、铬改性铝化物涂层等，是先进航空发动机及燃气轮机涡轮叶片高温腐蚀防护的主要方法之一。然而，在传统的粉末包埋、料浆扩散和气相热扩散铝化物涂层制备技术中，存在着涂层有害元素掺杂和有毒气体释放的顽疾。为了解决有害元素掺杂影响涂层性能的问题，国外开发了化学气相沉积铝化物制备技术。然而在化学气相沉积中采用的三氯化铝等先驱体，具有很强的腐蚀性，不仅导致设备寿命短，而且污染环境。　　针对上述两个问题，金属所高温防护涂层课题组沈明礼副研究员等近期研发出颠...

2016-06-12
金属所在金属液相分离研究方面取得重要进展

液相分离是一种常见的自然界现象，广泛存在于冶金、材料、化工、食品等领域中。一些体系的组元（原子或分子）之间相互排斥，组元间混合焓为正，其相图存在液相不混溶区域。均一液体冷却进入液相不混溶区将分解成两个互不相溶的液相，即发生液相分离。对合金材料而言，约1/5的二元体系具有液相分离特征，这些合金通称为“液相分离合金”。它们在地面常规凝固条件下极易形成比重偏析严重、乃至两相分层的组织。近年来，人们先后在空间和地面对液相分离合金凝固过程开展了大量实验，并进行了深入的建模与模拟研究，发现液相分离过程是多...

2016-06-03
金属所高性能封严涂层研制与应用工作取得重要进展

封严涂层是先进动力系统减小气流通道泄漏损失、降低能耗、提高效率的关键技术，是目前最先进的气路封严技术，国外先进动力装置已大量使用，制备技术严格保密。金属所从2003年起先后承担国家、省市等科研项目多项，进行了高性能封严涂层的研究工作，并实现成果工业转化以及产业化，取得系列创新性成果。　　封严涂层的主要成分包括金属相、非金属相以及孔隙。该类复合粉末各相物理性能差异大，流动性不好，喷涂过程中各组分熔化状态差异大，涂层组织结构可控性差。通过研究焰流中粉末粒子的温度场和速度场的分布规律，发现优化粉末粒子喷...

2016-04-28
金属所研制出可在纯水中溶解的铝合金材料

水力压裂技术是一项应用于低丰度、低渗透油气田的增效开采技术。该技术通过向井内注入较高压力（～70 MPa）的压裂液将地层压裂，利用压裂液中的支撑剂充填裂缝来改变油气的渗流方式以实现增产。在施工过程中，需采用压裂球和桥塞等工具对不同作业层的施工管柱进行封堵。由普通合金制成的压裂球等工具如果滞留井中，会降低油井产能。而压裂球一旦卡在封隔器上，则需用特殊工具切削，既延长了施工周期又提高了施工成本。针对上述问题，国外石油公司研发出了可溶解的压裂球（树脂、镁或铝复合材料），但可溶解桥塞和球座等工具尚未开发成...

2016-04-28

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