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本項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的超細(xì)晶高強(qiáng)多孔鐵合金具有精細(xì)細(xì)小（均小于5微米），強(qiáng)度高、韌性好、質(zhì)輕等特點(diǎn)。根據(jù)不同需要可制備出孔隙率從10-50%的多孔結(jié)構(gòu)，孔徑在1微米左右。當(dāng)孔隙率為20%時(shí)，最高抗壓強(qiáng)度超過(guò)了1000MPa。當(dāng)孔隙率達(dá)到50%左右時(shí)，抗壓強(qiáng)度超過(guò)了400MPa，壓縮率超過(guò)50%而不斷裂。該合金具有非常好的軟磁性能，可用于輕質(zhì)鐵磁性材料的制備。

由于鎂合金熔沸點(diǎn)低，在焊接過(guò)程中存在嚴(yán)重的燒損問(wèn)題，既降低了焊接接頭強(qiáng)度，又污染了環(huán)境，因此迫切需要開(kāi)發(fā)出低煙塵鎂合金焊接材料。大連理工大學(xué)通過(guò)對(duì)鎂合金焊接材料成分、組織性能、成形工藝及其塑性變形機(jī)理的研究，開(kāi)發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的系列低煙塵鎂合金焊接材料熱擠壓-拉拔制備技術(shù)。該技術(shù)充分利用了合金化設(shè)計(jì)，使鎂合金揮發(fā)燒損減少30%以上，同時(shí)解決了鎂合金焊接材料制備過(guò)程中的溫度及速度匹配等一系列問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了不同直徑鎂合金焊接材料的制備。鎂合金焊接材料熱擠壓-熱拉拔制備技術(shù)結(jié)

通過(guò)在壓鑄過(guò)程中抽除模具型腔內(nèi)的氣體而消除壓鑄件內(nèi)的氣孔 和溶解氣體，降低鑄件氣孔率、硬度提高、微觀組織細(xì)小，全面提高壓鑄件力學(xué)性能和表面質(zhì)量。針對(duì)汽車(chē)行業(yè)開(kāi)發(fā)了新型高性能壓鑄鎂/鋁合金材料、高真空壓鑄成形技術(shù)及擠壓鑄造裝備。 技術(shù)背景： 通過(guò)在壓鑄過(guò)程中抽除模具型腔內(nèi)的氣體而消除壓鑄件內(nèi)的氣孔 和溶解氣體，降低鑄件氣孔率、硬度提高、微觀組織細(xì)小，全面提高壓鑄件力學(xué)性能和表面質(zhì)量。針對(duì)汽車(chē)行業(yè)開(kāi)發(fā)了新型高性能壓鑄鎂/鋁合金材料、高真空壓鑄成形技術(shù)及擠壓鑄造裝備。 技術(shù)水平： 可在1.5s內(nèi)實(shí)現(xiàn)模具型腔壓力達(dá)到5kPa的超高真空水平，氣孔率與傳統(tǒng)壓鑄相比可降低一倍以上，可實(shí)現(xiàn)大型薄壁壓鑄件熱處理。

本成果為一系列鋁基合金材料，包括鋁硅合金、鋁碳化硅梯度復(fù)合材料以及高硅鋁合金殼體的成形方法和模具。將鋁硅合金粉末和鋁基復(fù)合材料的板坯直接鋪設(shè)進(jìn)行熱壓燒結(jié)，不需要經(jīng)過(guò)冷壓成型，減小熱膨脹系數(shù)，易于控制鋁基復(fù)合材料層的厚度和形狀，確保工藝的可重復(fù)。 將鋁硅合金與鋁碳化硅有機(jī)結(jié)合，構(gòu)成具有多層梯度結(jié)構(gòu)的鋁硅/鋁碳化硅梯度復(fù)合材料，一方面利用鋁碳化硅復(fù)合材料的高強(qiáng)度和高模量，為電子器件提供良好的機(jī)械性能，另一方面充分發(fā)揮鋁硅合金的易加工、可鍍覆、可激光焊接等優(yōu)點(diǎn)，有利于加工成具有復(fù)雜形狀的封裝殼體，為高功率密度電子器件提供封裝保護(hù)。本成果還提供一種加工模具，可以對(duì)高硅鋁合金殼體的尺寸進(jìn)行約束，使得成型后尺寸偏差小，且通過(guò)模具設(shè)計(jì)可以獲得不同形狀大小的封裝殼體，成形后尺寸偏差小，合格率高。

本成果制備的高抗變色金色銅合金金色度高，不含貴金屬元素，成本較低，同時(shí)加入微量鈷，大大提高合金抗脫鋅腐蝕性能。通過(guò)首創(chuàng)的Cu-Fe合金短流程制備裝備及工藝制備出的Cu-Fe合金，經(jīng)過(guò)形變強(qiáng)化、細(xì)晶強(qiáng)化以及微米級(jí)/亞微米級(jí)/納米級(jí)Fe相多尺度協(xié)同析出強(qiáng)化等共同作用，使Cu-Fe合金具有高強(qiáng)度、高導(dǎo)電性能。本成果提出一種合金化無(wú)氧銅的制備方法，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)氧銅條在進(jìn)行生產(chǎn)功率模塊的熱處理工藝時(shí)，隨著熱的輸入，晶粒會(huì)急劇增大，從而在下一道接合工藝或是與其他零部件接合時(shí)發(fā)生各種故障問(wèn)題，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了即使850℃高溫時(shí)，也可以抑制晶體顆粒增大。

所屬行業(yè)領(lǐng)域 焊接與連接 成果簡(jiǎn)介 礦用硬質(zhì)合金廣泛應(yīng)用于礦山開(kāi)采、石油鉆井、隧道掘進(jìn)等領(lǐng)域，涉及到硬質(zhì)合金齒刀與合金鋼的釬焊連接，現(xiàn)有的合金釬料主要是HL105、HL 801黃銅基釬料，含有大量低熔點(diǎn)揮發(fā)性元素鋅，焊接工藝穩(wěn)定性較差，焊接件的使用壽命和抗沖擊性能不能滿足不斷發(fā)展的使用要求。本技術(shù)為瞄準(zhǔn)國(guó)外先進(jìn)發(fā)展水平，開(kāi)發(fā)出的新型Cu-Mn基合金釬料及其釬焊連接工藝技術(shù)，特別適

鎂合金是目前最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，它具有低密度、高比強(qiáng)度、良好的 導(dǎo)電、導(dǎo)熱和鑄造性能等優(yōu)點(diǎn)，因此在汽車(chē)、儀表以及航空航天等領(lǐng)域有著較 為廣闊的應(yīng)用前景，被稱為21世紀(jì)的綠色環(huán)保結(jié)構(gòu)材料。然而，鎂及大部分鎂 合金都屬于密排六方結(jié)構(gòu)金屬，常溫下塑性變形能力較差。因此，近幾十年，板、 帶、棒等變形鎂合金產(chǎn)品主要是由普通半連續(xù)鑄造鎂合金方坯或板坯經(jīng)熱加工變 形得到。因此，采用塑性變形方法生產(chǎn)大型鎂合金環(huán)件在技術(shù)上受到一定的制約。 離心鑄造是將液態(tài)金屬澆入旋轉(zhuǎn)的鑄型里，在離心力作用下充型并凝固 成鑄件的鑄造方法。離心鑄造已經(jīng)在無(wú)縫鋼管、鋁合金輪毅的生產(chǎn)中有較為成 功的應(yīng)用。本成果提供一種新型的離心鑄造生產(chǎn)鎂合金大型環(huán)件的方法，可制 備直徑范圍為1-5米、組織致密、性能優(yōu)良的大型鎂合金環(huán)件，解決了現(xiàn)有鎂 合金大型環(huán)件制備工藝的不足，制備出組織致密、抗拉強(qiáng)度好的鎂合金大型環(huán)件, 對(duì)鎂合金的應(yīng)用和鎂合金離心鑄造工藝的發(fā)展具有重要意義，具有良好的開(kāi)發(fā)前 景并具備較好的預(yù)期產(chǎn)業(yè)化效益。 本發(fā)明可根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)品，選用合適型號(hào)的離心機(jī)、熔煉爐、設(shè)計(jì)制備相應(yīng) 模具以開(kāi)展相應(yīng)生產(chǎn)，無(wú)需高額投資。

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北京大學(xué)物理學(xué)院的賈爽研究員和中科院強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心的張警蕾研究員、南方科技大學(xué)的盧海舟教授等組成的研究團(tuán)隊(duì)對(duì)外爾半金屬材料TaAs等在強(qiáng)磁場(chǎng)下的磁性質(zhì)進(jìn)行了深入研究。利用磁扭矩探測(cè)和平行磁化率探測(cè)技術(shù)，他們發(fā)現(xiàn)當(dāng)外爾電子在強(qiáng)磁場(chǎng)下進(jìn)入量子極限時(shí)，其橫向和縱向磁化率都表現(xiàn)出強(qiáng)烈的不飽和性。這一強(qiáng)磁場(chǎng)下的不飽和磁性與非相對(duì)論型的拓?fù)淦接闺娮映尸F(xiàn)的飽和磁性截然相反，是相對(duì)論型的電子所獨(dú)具的指針性屬性。 由于各種拓?fù)潆娮硬牧系哪軒?duì)于包括自旋軌道耦合以及化學(xué)勢(shì)在內(nèi)的各種參數(shù)高度敏感，決定電子拓?fù)湫再|(zhì)的能量尺度可能小至毫電子伏特量級(jí)，因此通常的譜學(xué)測(cè)量如角分辨光電子譜等往往無(wú)法分辨能帶的細(xì)節(jié)。而普通的電輸運(yùn)測(cè)量只能表征費(fèi)米面的貝里曲率，無(wú)法區(qū)分相對(duì)論型的電子能帶是否存在能隙。這項(xiàng)對(duì)于拓?fù)潆娮硬牧系拇判匝芯浚Y(jié)合了理論計(jì)算與強(qiáng)磁場(chǎng)下的實(shí)驗(yàn)表征，提出了探測(cè)相對(duì)論型的電子的一種決定性指針。該工作已在《自然?通訊》上發(fā)表 Nature Communications 10, 1028 (2019).Magnetic responses of the non-relativistic and relativistic fermions a, b, c, d: The energy bands of non-relativistic (parabolic-band) fermions; g, i, h, j: The energy bands of -relativistic fermions; e, f: Calculated parallel magnetization (M||) and effective transverse magnetization (MT) of non-relativistic fermions are saturated in strong magnetic field. k, l: Non-saturated M of relativistic fermions. 此項(xiàng)工作的通訊作者為賈爽研究員，中科院強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心的張警蕾研究員和南方科技大學(xué)的盧海舟教授；第一作者為量子材料中心博士生張成龍和南方科技大學(xué)的王春明教授。同時(shí)，這項(xiàng)研究受到國(guó)家自然科學(xué)基金（No. U1832214, No.11774007）國(guó)家重點(diǎn)研究計(jì)劃（2018YFA0305601）以及中科院先導(dǎo)研究計(jì)劃（XDB28000000）等的支持。