滇西保山地块陡崖铁铜多金属矿床石榴子石年代学及其地球化学特征

陡崖夕卡岩型铁铜多金属矿床位于保山—镇康铅锌多金属矿带北段。区内矿体产于寒武系上统核桃坪组和沙河厂组中,岩性主要为大理岩化灰岩和夹泥质灰岩。目前,矿区内尚未揭露中酸性岩体。为厘清该矿床的成矿时代、成矿的物理化学条件和成矿流体的性质,我们对该矿床的石榴子石开展了细致的岩相学工作、地球化学分析以及LA-SF-ICP-MS U-Pb定年测试。结合野外调查与岩相学工作,主量元素特征表明:保山陡崖矿床产出的石榴子石属于钙铝榴石钙铁榴石固溶体系列,且该矿区的石榴子石可划分为两类(GrtⅠ和GrtⅡ)。微量元素特征表明:在陡崖矿床,随着温度、氧逸度的变化,流体体系的pH值经历了早期的中性—晚期的酸性的转变。通过应用石榴子石LA-SF-ICP-MS U-Pb定年方法,获得468~461 Ma的可靠年龄数据,表明滇西保山地块陡崖矿床成矿作用发生于中奥陶世。结合双脉地、清水河花岗岩与之相似的稀土配分曲线以及形成时代,推测该矿床可能与岩石圈地幔的拆沉作用有关,其源区主要为古老大陆地壳部分熔融,并有幔源物质的加入。

粉末冶金Ti-6Al-3Mo-1Zr钛合金的微观组织和力学性能

采用粉末冶金工艺制备出一种具有细小组织的Ti-6Al-3Mo-1Zr合金,通过X射线衍射仪、扫描电镜及拉伸试验等研究了热压烧结温度对该合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:在烧结温度1000℃下制备的Ti-6Al-3Mo-1Zr合金具有细小组织和较优的力学性能,其原始β晶粒尺寸、α集束尺寸和α片层厚度分别为176μm、49μm和1.49μm,室温抗拉强度、屈服强度和断后伸长率分别为895 MPa、823 MPa和12.7%,强化机制主要为固溶强化、Hall-Petch效应和α/β界面强化。由于Mo元素可降低钛合金的高温扩散系数,因此,Ti-6Al-3Mo-1Zr合金的原始β晶粒尺寸、α集束尺寸和α片层厚度均小于相同工艺条件下制备的Ti-6Al-4V合金,其室温及高温强度、加工硬化率和塑性均优于Ti-6Al-4V合金。

合成微生物的环境风险防控与检测技术研究进展

合成微生物(基因改造、修饰和重建的微生物)在生物制造、疾病诊疗、环境修复等领域展现出巨大应用潜力。与此同时,合成微生物的规模化应用可能存在环境生物安全风险问题,造成物种入侵、多样性丧失和生态系统破坏等不可预计的后果。为此,本文总结了合成微生物环境释放后潜在的生物安全风险,围绕合成生物学建立的环境防御与检测技术展开讨论,并对未来如何更好地避免工程微生物的环境风险问题提出展望。经梳理发现:①合成微生物释放引发的环境风险主要包括危害环境生物安全、水平基因转移及生态位占据和破坏等,这主要与合成微生物改造后的特性及携带的外源片段有关。②通过营养缺陷型或环境敏感型微生物、基因线路、使用非天然元件、限制质粒异源复制等技术可避免合成微生物在环境中的存活或核酸扩散,针对不同微生物的特性可采取相应策略。③分子标记、生物传感、快速核酸检测等针对合成微生物的特异性检测方法,以及微生物条形码与高通量测序等通用性检测技术可用于合成微生物的环境追踪。鉴于此,提出今后重点研究方向:一是升级高效、稳定型生物封存策略以应对微生物的快速进化;二是分析合成微生物的环境生存能力及分级预估其潜在风险;三是研究合成微生物与环境生物的互作机制及其对环境生物的影响;四是开发环境消减技术建立以确保合成微生物失控释放后的高效清除。

Al−Si−Fe−Mn合金熔体保温过程中富铁相的三维形态特征和生长行为

采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、热力学计算和同步辐射X射线成像技术研究Al−7.0Si−1.0Fe−1.2Mn合金熔体保温过程中富铁相的形态演变和生长行为。结果表明,随着保温温度的降低,富铁相的形态由粗大的星形和多边形状转变成细小的汉字状以及汉字和多边形的耦合结构。富铁相的三维形貌显示,星形富铁相由多个多分支的初生相和衍生的不规则次生相组成;耦合结构由多面体和枝晶组成;单一汉字相则由枝晶组成。随着保温温度的降低,富铁相的数量、体积分数以及最大富铁相的体积和连通性显著降低。原位同步辐射X射线结果显示,在凝固过程中形成了两类初生富铁相,其中尺寸较小的初生富铁相保留在熔体中,并成为耦合共晶结构富铁相的形核质点。

振动耦合场作用下低温原位合成Al_(3)Ti/Al-Mg-Mn复合材料的组织与力学性能

通过超声和机械振动耦合场辅助,采用原位反应法制备了Al_(3)Ti/Al-Mg-Mn复合材料,研究了反应温度和耦合场作用时间对其组织演变和室温力学性能的影响。结果表明:超声和机械振动耦合场可以促进原位反应的进行,分散细化Al_(3)Ti颗粒。经760℃耦合场处理10 min后,Al_(3)Ti/Al-Mg-Mn复合材料室温抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为222,119 MPa和8.1%,相比于Al-Mg-Mn基体,室温抗拉强度和屈服强度分别提高了17.5%和25.2%,伸长率由8.7%降低至8.1%。室温力学性能的提升,主要归因于Al_(3)Ti增强相引起的细晶强化、载荷传递强化和热错配强化,其中热错配强化对于复合材料强度的提升贡献最大。

浇注温度对立式连续铸造Cu-15Ni-8Sn合金铸锭锡偏析的影响

采用立式连续铸造法制备φ160 mm的Cu-15Ni-8Sn铸锭,研究浇注温度对合金铸锭中Sn元素偏析的影响。结果表明:较低的浇注温度可以有效抑制Sn的宏观偏析。当浇注温度为1235℃时,相对偏析度为3.7%;浇注温度的降低可以有效地提高枝晶偏析的均匀性,随着浇注温度从1400℃降低到1235℃,偏析组织体积分数由表层至心部的变化幅度从35.5%降低至8.8%。此外,浇铸温度的降低也可以有效细化铸锭二次枝晶间距及偏析组织,随着温度的降低,偏析面积>0.001 mm2的占比逐渐下降,偏析面积0.0001~0.001 mm2的占比逐渐上升。

滇西保山金厂河铜锌铁矿区构造演化过程及其成矿/控矿作用

金厂河矽卡岩型铜锌铁多金属矿床,位于三江构造带保山地块北部,其展布受地层与褶皱‒断层构造系统共同控制。本文对矿区地表外围以及深部坑道出露的构造进行详细研究,分析构造变形作用过程,总结构造成矿/控矿规律。研究表明,矿区至少经历五期构造变形过程:第一期SN向正断层为先存导矿构造,控制了矿床的基本空间分布;第二期SN向纵弯褶皱及NE、NW向共轭断层,是成矿期控矿构造,直接控制了成矿流体贯入和聚集沉淀;第三期为NE-SW向断褶带,区域挤压隆升,矿体被改造并抬升至浅部;第四期NW向褶皱与第二期褶皱横跨叠加,形成穹窿构造;第五期为NW向阶梯式左行正断层,破坏矿体连续性。成矿过程中,硅钙面为后生矿床层状就位提供赋存条件,断层是矿液运移聚集的重要通道,背斜核部及西翼是矿体主要容矿空间,断层泥、泥岩层、断层上盘及辉绿岩等不透水层共同组成矿液圈闭。

以连续铸造方法制备梯度材料的实验研究

提出了一种通过双流浇注连续铸造方法生产合金成分随铸件截面连续变化的新型梯度材料的设想．采用自行研制的双流浇注半连续铸造装置对Al-Si二元合金进行了实验研究实验结果表明：通过调整铸造工艺参数，如浇注温度、内外浇包的流量比等，可以控制熔体的流动和凝固过程，获得铸件截面上不同的成分梯度分布．合金的力学性能。

半连续铸造法制备AlCu/Al梯度材料

提出了一种制备梯度材料的双流浇注连续铸造新方法 ,采用该方法在自制的半连续铸造装置上进行了AlCu/Al梯度合金的探索试验。分析了制备合金的组织和性能特点。结果说明 :采用半连续铸造方法在Al Cu系合金中可以实现合金成分随铸件横截面的连续梯度变化 ;合金的成分、显微组织和力学性能之间有较好的对应关系。

采用连续铸造方式制备的梯度材料

介绍了一种采用多流浇注连续铸造方式制备的用作结构件的梯度材料,简述了这类材料的特点及其制备实例,最后展望子这类材料的应用前景。

金属材料挤压铸造成形技术的研究进展

挤压铸造技术是一种结合了铸造和塑性加工特点的短流程、高效、精确成形技术,广泛应用于机械、汽车、家电、航空、航天、国防等领域生产高性能和高精度的零件。首先简要介绍了金属材料挤压铸造成形技术的特点和历史。重点分析了液态金属压力下结晶的物理冶金行为和力学过程,此外,还总结了挤压铸造技术涉及的材料体系、挤压铸造过程的工艺参数优化、挤压铸造过程的零件成形、挤压铸造过程的数值模拟、挤压铸造成形装备研究方面的研究进展。最后展望了金属材料挤压铸造成形技术的发展重点。

稀土在过共晶Al-Si合金中的变质特点

采用金相显微镜、扫描电镜观察了稀土变质的过共晶Ａｌ－Ｓｉ合金中共晶Ｓｉ的形貌。结果表明：稀土在过共晶Ａｌ－Ｓｉ合金中对共晶Ｓｉ的变质不同于稀土在共晶或亚共晶Ａｌ－Ｓｉ合金中的变质作用，即在初晶Ｓｉ周围存在不完全变质组织。产生该组织特征的原因是共晶Ｓｉ在初晶Ｓｉ表面形核生长以及稀土对共晶团中α（Ａｌ）和共晶Ｓｉ两相生长的抑制作用不同。指出了在过共晶Ａｌ－Ｓｉ合金中采用稀土变质时提高冷却速度和使初晶Ｓｉ均匀分布的重要性。

过共晶高硅铸造铝合金磷－稀土双重变质处理

采用正交实验方法研究了磷、混合稀土变质剂添加量和变质处理温度对Ａｌ－２２Ｓｉ－２ｃｕ－０．９Ｍｇ－１．０Ｎｉ过共晶高硅铸造铝合金变质效果的影响。结果表明：磷、稀土的添加量和磷变质处理温度对合金的变质效果起决定作用；稀土添加量对合金室温抗拉强度无明显影响，但能显著提高其高温强度；合金变质处理的最佳工艺如下：磷添加量为０．１％，稀土添加量为０．６％，磷变质温度为８３０℃，稀土变质温度为８１０℃。

Mn含量对挤压铸造Al-5.0Cu-0.5Fe合金显微组织和力学性能的影响(英文)

采用拉伸性能测试、光学显微镜、扫描电镜和定量金相测试手段研究Mn含量对不同压力下挤压铸造Al-5.0Cu-0.5Fe合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:当挤压压力为0MPa,Mn/Fe质量比达到1.6时才能将针状β-Fe相(Al7Cu2Fe)完全转变成汉字状α-Fe相(Al15(FeMn)3(CuSi)2)。而对于挤压铸造,当挤压压力为75MPa时,在Mn/Fe质量比为0.8时就可以将β-Fe相完全转变成α-Fe相。挤压铸造合金中需要的Mn含量较低,即Mn/Fe质量比较小,这主要是由于在挤压压力下富Fe相的细化以及相比例的减少。然而,加入过量的Mn将导致合金力学性能的下降,这是因为过量的Mn将导致α-Fe相的增多及这些多余的硬脆相导致的孔洞增多。

高性能铜合金材料及熔炼技术的研究进展

介绍高性能铜合金材料及铜合金熔炼新技术的研究进展。高性能铜合金材料的研究主要集中在电工铜合金、无铅环保型铜合金、高强耐磨铜合金、高纯化铜和铜基复合材料等方面,发展方向是研发高强、高导、耐磨、耐蚀、低成本的高性能铜合金。低成本和节能环保的铜合金潜流式连铸技术和铬锆铜合金的非真空熔炼技术是铜合金熔炼技术发展的重要方向。

7075/6009梯度复合铝合金的界面特征

采用双流浇注半连续铸造方法制备了直径为65mm的7075/6009铝合金梯度材料。研究了内导管节流孔径对铸件的成分分布、宏观组织和洛氏硬度的影响,重点分析了该工艺参数对研制合金界面组织特征的影响。结果表明,7075/6009复合材料铸锭中存在一个5mm左右的过渡层,过渡层与外层合金之间的界面清晰,但与内层合金的界面难以区分。在保证铸造过程顺利进行的前提下,适当增大节流孔径能显著减少铸件外层合金的厚度,但对过渡层厚度的影响很小。

挤压铸造Al-6.8Zn-2.6Mg-2.3Cu的组织和性能

采用金相、扫描电镜和DSC热分析仪研究了挤压铸造Al-6.8Zn-2.6Mg-2.3Cu合金的显微组织、铸造性能和力学性能,并与Al-5.5Si-4.0Cu合金进行了对比研究。结果表明,熔体温度为720℃和740℃时,Al-6.8Zn-2.6Mg-2.3Cu合金的流动性能比Al-5.5Si-4.0Cu合金分别提高了10.9%和2.9%;挤压压力从0.1MPa增加到75.0MPa时,铸态Al-5.5Si-4.0Cu合金的抗拉强度和伸长率都略高于Al-6.8Zn-2.6Mg-2.3Cu合金,但经过T6热处理后,Al-6.8Zn-2.6Mg-2.3Cu合金的抗拉强度增幅比Al-5.5Si-4.0Cu合金高100MPa以上,这主要是因为Al-6.8Zn-2.6Mg-2.3Cu合金具有更强的时效强化效果。

梯度复合铝合金的缝隙腐蚀研究

研究了2024/3003铝合金板材在梯度复合面之间的缝隙腐蚀行为,观察了不同腐蚀时间下2024/3003铝合金梯度复合面的宏观和微观腐蚀形貌,总结了合金的腐蚀失重和腐蚀速率变化规律。结果显示:2024/3003梯度复合铝合金板材在缝隙腐蚀的开始阶段,平均腐蚀失重较快,平均腐蚀速率逐渐升高,在250 h以后,平均腐蚀失重减慢,平均腐蚀速率迅速降低,并逐渐趋向稳定。

稀土在过共晶高硅铝合金中的合金化作用

运用力学性能测试、金相显微镜、扫描电镜研究了稀土在含硅量约为22％的过共晶Al-Si合金中的合金化作用。结果表明,稀土可作为合金元素替代昂贵金属Ni;稀土与Cu,Mg,Fe,Si等形成的稀土化合物产生的第二相强化是改善合金高温拉伸性能的主要原因;稀土对合金的强化作用存在一个稀土的最佳含量范围。

半连续铸造AlCu/Al梯度合金的高温退火研究

采用双流浇注半连续铸造方法获得了AlCu/Al梯度合金。研究了合金高温退火处理后的组织和性能变化。结果表明 ,高温退火后合金的洛氏硬度比铸态时显著降低但仍保持明显的梯度分布 ,并且在铸件横截面中心位置硬度降低幅度小 ,靠铸件表面区域降低幅度大。高温退火处理后 ,AlCu/Al梯度合金仍能保持宏观上铜含量的梯度分布与铸态时无明显的差别。