铝及其合金是工程应用最广泛的结构材料之一。传统的铝合金零件通过铸造、锻造和粉末冶金等方法制造，与这些传统制造过程相关的工具设备增加了制造成本和交付周期。3D打印技术由于为制造设计提供了丰富的自由度而广泛应用于工程零件的制造。现有3D打印技术中，选择性激光熔化（SLM）是发展最为广泛的方法之一。但是SLM工艺中的冶金缺陷如许多裂纹、球化和气孔导致只有有限数量的金属适合该种工艺，且具备满足要求的密度、微观结构和强度。 中南大学粉末冶金研究院李瑞迪研究员和新西兰奥克兰大学、中车工业研究院有限公司等单位合作通过对合金元素进行调控和热处理工艺的探索，发展了一种适用于SLM制备工艺，具有良好抗裂性和高强度Al-Mg-Si-Sc-Zr合金。相关论文以题为“Developing a high-strength Al-Mg-Si-Sc-Zr alloy for selective laser melting: crack-inhibiting and multiple strengthening mechanisms”于4月13日在金属材料顶级期刊《Acta Materialia》在线发表。 在该项工作中，研究人员设计了一系列Al-Mg（-Si）-Sc-Zr合金，并用雾化合金粉末进行3D打印制备。在没有Si元素的情况下，Al-xMg-0.2Sc-0.1Zr（x=1.5,3.0,6.0wt.%）合金在制备过程中均易发生热裂纹，平均裂纹密度随Mg含量的增加而增大。发现在Al-6Mg-0.2Sc-0.1Zr合金中加入1.3wt%的Si能够有效地抑制SLM过程中的热裂纹，同时细化制备合金的微结构，从而提高打印试样的力学性能。 图1：不同成分的打印样品晶粒尺寸和形貌EBSD分析结果：（a）1.5 wt%Mg，合金1；（b）3.0 wt%Mg，合金2；（c）6.0 wt%Mg，合金3；（d）6.0 wt%Mg+1.3 wt%Si，合金4。晶体学取向用倒极图（IPF）表示。 图2：Mg和Si元素对试样断裂行为的影响。（a）不同合金成分（合金1，合金2，合金3，合金4）的拉应力应变曲线。（b-e）合金1（b）、合金2（c）、合金3（d）、合金4（e）的断口SEM图像。 通过对合金成分的进一步微调，研究人员设计了一种新型合金Al-8.0Mg-1.3Si-0.5Mn-0.5Sc-0.3Zr。这种新合金具有明显的细化微观组织，由亚微米胞体和胞体中存在的共晶Al3（Sc，Zr）纳米粒子（2-15nm）和粒间Al-Mg2Si共晶（Mg2Si直径10-100nm）组成。打印试样中形成了高密度的层错和独特的9R相。试样的拉伸强度和延伸率分别达到497MPa和11%。经过时效处理后，试样的拉伸强度达到550MPa，塑性在8%～17%之间。除了固溶强化、晶界强化和纳米颗粒强化外，高密度层错也有助于强化。 图3：不同组分（a1-4）合金#4；（b1-4）合金#5的SLM打印样品的细晶区TEM图像：（a1-2）合金4的胞状结构；（a3-4）合金的柱状结构；（b1-5）合金（b2）的胞状结构是（b1）的暗场图像；（b3-4）合金的柱状组织#5；图（a2），（a4），（b2）和（b4）显示了晶间共晶组织；（b5）是SLM-printed Alloy#5细胞的干HAADF图像和主要元素（Al、Mg、Si、Sc、Mn和Zr）的相应EDX图谱。 图4：（a）SLM打印合金#5时效前后的拉伸应力应变曲线。曲线“#5”表示打印合金#5；曲线“#5-HT1”表示360℃时效8h的合金#5；曲线“#5-HT2”表示300℃时效8h的合金#5。（b）在合金#5-HT2断裂处拉伸试样的透射电镜显示具有高密度位错和SFs的变形组织。（c）沿[001]方向的变形亚晶中滑移带和滑移方向的HRTEM图像。（d）在（-100）面上用（c）图中标记区域的傅里叶逆变换图像显示出高密度位错。 这项研究成果通过在原有3D打印Al-Mg-Sc-Zr合金中添加Si元素，形成了精细打印微观组织，获得了无裂纹的打印合金成分。随后通过热处理时效工艺引入高密度层错并细化晶粒，开发出了一种具有低热裂敏感性和高强度的新型铝镁合金。这项工作提供了一种解决和消除SLM工艺中的冶金缺陷的铝镁合金成分设计方法和热处理工艺，推动了SLM制造技术的工程应用。

一、项目简介LiFePO4具有无毒、无污染、安全性能好、原材料来源广泛、价格便宜，寿命长等优点，是新一代锂离子电池的理想正极材料。LiFePO4最突出的优点是安全性好（包括电极材料充电态的热稳定性和对电解液的氧化能力），其安全性能与循环寿命是其它材料所无法相比的，作为动力锂离子电池正极材料有非常好的应用前景。二、规模与投资效益分析与预测：年产1000吨磷酸亚铁锂生产线可实现年产值约1亿元，利润2000万元。三、生产设备主要设备：高温炉5台，球磨机2台。项目转化所需投资：建立年产1000吨磷酸亚铁锂需投资2000万元。四、合作方式面议。

一、项目分类 显著效益成果转化 二、成果简介 本项目开创性地将石墨烯用于包覆钛酸锂，通过独特的加工工艺制得业内领先的石墨烯包覆钛酸锂材料，有效地解决了钛酸锂负极材料的产气问题，并以此为基础制得了高性能的钛酸锂超级电池。该电池单体可8C持续放电，20C脉冲放电，充放电循环大于30000次，10分钟可充电90%以上，低温性能优异（可在-40度环境下放电）。 石墨烯具有高导电性和优良的电化学稳定性，通过石墨烯的均匀包覆改善了钛酸锂的电子电导性，进而提升了电池的大倍率充放电能力和高低温性能。同时，石墨烯包覆降低了材料充放电过程中的极化，提高了材料的容量发挥，通过钝化钛酸锂材料表面的活性位点，解决了其产气问题。利用该负极材料做成钛酸锂超级电池，具有优异的倍率充放电性能、长寿命、高安全性能和优异的低温充放电性能。 本项目首先开发了石墨烯包覆的钛酸锂材料，采用高温固相法合成，X射线衍射图谱证明其为标准的钛酸锂尖晶石结构，微观上由100-200nm的一次颗粒组成的微米和亚微米级二次球形颗粒，D50为15±5μm，1C可逆容量大于155mAh/g。 获得了基于石墨烯包覆钛酸锂负极材料的钛酸锂超级电池，通过串并联成组后可以用于低温启动电源，轨道交通，储能等领域，在长寿命、高安全、快充和低温充放电领域具有广阔的应用前景。

本发明公开了一种铝合金或镁合金薄壁复杂铸件用水溶性砂芯 的制备方法，包括：(a)在常温下将七水硫酸镁和等离子水配制成质量 百分比为 20％～30％的硫酸镁水溶液，然后将特定量的十八水硫酸铝 和添加剂加入至该硫酸镁水溶液中，并加热至 60℃～80℃制成复合粘 结剂；(b)将铸造原砂预混均匀后加入复合粘结剂，由此得到混合料芯 砂；(c)将得到的混合料芯砂放入制芯模具内压实，然后将其与模具一 同放入微波环境中执行加热，取出

本发明公开一种具有较高医用性能的新型镁合金.通过以下方法制备得到:将各镁合金成分球磨磨细混合;采用德国的SLM Solutions 500进行选区激光融化法处理;选区激光融化法处理后的镁合金产物依次经过1～3小时的580～800℃不完全淬火,1.5～2.5小时的200～280℃回火;最终切割成品.本发明采用合金粉末成分:钼,钽,铬,钛均具有良好的抗腐蚀性极强,能增强镁合金的抗腐蚀性和提高其抗拉强度.

我国高速列车制造所用高档铝合金光亮焊丝主要为ER5356、ER5183、ER5087三种铝合金焊丝，它们针主要对的是时速300公里以下的高速列车的制造。目前我国高速列车时速已达350公里，因此需要采用性能更高的高档铝合金光亮焊丝。本项目的新型高Mn铝镁合金焊丝就是针对性能更高的高档铝合金光亮焊丝这一需求开发的。 开发高速列车用高Mn铝镁合金光亮焊丝产品需要具备铝合金高冶金质量熔炼及半连续铸造的生产条件，其中所限制的元素将低到所要求的含量以下：铍含量小于0.0008%(wt)、氢含量小于0.18ml/100g、钠含量小于0.0010%(wt)。保证合金锭坯成分精确，渣、气含量低，冶金质量好。经最终光亮拉拔及处理后焊丝表面光亮光洁、尺寸精确。经上述条件生产高Mn铝镁合金光亮焊丝焊接5083铝合金板材，与目前使用的ER5356、ER5183、ER5087三种铝合金焊丝相比，其焊口屈服强度、抗拉强度明显提高，更接近合金母材的水平，且焊缝弯曲性能良好，符合（ISO058173：2000（E））［金属材料焊缝的破坏试验——弯曲试验］国际标准的质量要求。焊缝力学性能与现有焊丝焊缝的比较见下表： 本项目最适合在已具备铝合金高冶金质量熔炼及半连续铸造的铝合金加工厂进行。目前每年我国进口各种规格高档铝合金焊丝约1万吨。虽然铝原材料的价格不断下降，已接近10000元/吨，但高档铝合金光亮焊丝的价格并未明显降低，因此高档铝合金光亮焊丝是高附加值的产品，可获得较大的利润。

一种镁合金喷印浆料及其制备方法，浆料按重量百分比计，包括5?50wt％的镁合金颗粒，质量占比10?40％的改性聚乳酸颗粒及余量助剂；所述助剂，由溶剂、稠度调节剂、活性剂及触变剂组成；所述镁合金颗粒为AZ31镁合金，粒径为25?38μm。方法是：称取溶剂、稠度调节剂并混合搅拌，再用三辊机剪切加入触变剂和活性剂，称取聚乳酸、纳米羟基磷灰石、溶剂及分散剂并混合，称取镁合金颗粒与改性聚乳酸颗粒并与助剂混合。采用上述技术方案，通过加入特定粒径的改性聚乳酸颗粒，在浆料受力发生滑动时，起到一个小颗粒对镁合金大颗粒的润滑作用，提高了浆料的喷印性能。

本发明属于金属材料的制备及铸造成形技术领域，涉及到一种 细化稀土镁合金中富稀土相的方法。稀土镁合金中的“稀土”是指镁 合金中含有以下稀土元素中的一种、二种或多种：RE(RE 为 Ce 及 La 混合稀土，其中 Ce 的质量百分比为 50％～70％，余量为 La)0.5％～ 4％；Y-0.5～2％；Nd2～3％；Gd-1～5％，等。将高于液相线温度 0～ 40℃的镁合金液浇入到预热至预设温度的盛浆容器内，降下变幅杆至 金属液面以下 1～25mm，同时启动超声振动。超声振动时间为 1～ 8min，振动结束后，金属熔体温度控制在液相线温度以下 5～50℃。 振动后的金属熔体成形得到的镁合金零件，晶粒尺寸和富稀土相尺寸 要比未超声振动的组织细化很多，本发明可用于稀土镁合金的制浆工 艺、后续流变铸造以及稀土镁合金零件的成形。

多孔骨支架材料是修复骨缺损最有前景骨替代材料，但制约其临床应用的瓶颈是支架深部骨再生能力，本研究在复习文献，总结现有骨支架材料的优缺点的基础上，提出仿生多孔复合骨支架材料的设想。自骨单位——哈弗斯系统结构特点得到启发，从结构与成分仿生出发，结合现有的生物合金、水凝胶及陶瓷支架的优势特点，设计了一种新型镁合金/水凝胶/生物陶瓷复合骨支架。支架内部由力学强度较高的多孔镁合金支架构成核心，支撑支架形态，可体内降解，且降解产物有助于成骨；支架其余部分由仿生多孔水凝胶/陶瓷复合骨支架填充，具有中央大孔和周围放射层板状孔隙结构（图1）。该孔隙结构开放度高，骨传导性强（图2）；水凝胶/陶瓷支架可在体内降解，并模拟骨组织细胞外基质特点，为成骨细胞提供适宜的微环境（图3）。新型仿生多孔镁合金/水凝胶/生物陶瓷复合支架具有力学强度适宜，可体内降解，生物活性优良等特点，有望逐步取代现有的陶瓷或金属骨支。

本发明公开了一种包覆超细粉体的原子层沉积方法与装置，该方法的特征在于，在前驱体的吸附过程中引入了流化气，利用流化气吹散粉体，实现粉体的充分分散。该装置包括反应腔体，供应系统，真空系统，加热系统，监测系统和控制系统，其特征在于，供应系统包括流化气源，流化气通过流化气输送支路进入反应腔体，用于将粉体吹散到整个反应区域。本发明的方法与装置能有效提高粉体包覆率与沉积均匀性，并使得在每次沉积过程中对大量粉体进行包覆成为可能，提高了粉体包覆的效率。