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海洋工程是人類開發(fā)利用海洋資源的重要手段，涵蓋了海洋油氣開采、海水淡化、海洋運(yùn)輸、海洋可再生能源開發(fā)等多個(gè)領(lǐng)域。然而，海洋環(huán)境的特殊性給海洋工程設(shè)施帶來了巨大挑戰(zhàn)。海水具有高鹽度、強(qiáng)腐蝕性，海洋生物易附著生長，海浪和海流產(chǎn)生的沖擊力也不容小覷。在這樣的背景下，...

基因編輯啟發(fā)的材料設(shè)計(jì)有望催生超級鋯合金棒，快速鎖定理想基因組合，滿足超高溫、強(qiáng)輻照、高生物活性極端需求。納米技術(shù)融入，納米晶鋯合金棒、納米復(fù)合涂層加持，微觀結(jié)構(gòu)與性能再升級，解鎖更多潛在應(yīng)用。智能制造主宰鋯棒生產(chǎn)車間，機(jī)器人精細(xì)操作，大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測調(diào)控，達(dá)成...

在一些先進(jìn)的三代核反應(yīng)堆中，采用了新型的 M5 鋯合金管作為燃料棒包殼材料，其在長期輻照下的腫脹率明顯低于傳統(tǒng)的 Zircaloy - 4 合金管，有效提高了燃料棒的使用壽命和核反應(yīng)堆的安全性。在核反應(yīng)堆的控制棒導(dǎo)向管、堆芯儀表管等部件中，鋯管也發(fā)揮著重要作用...

微觀結(jié)構(gòu)調(diào)控進(jìn)階當(dāng)下，科研人員對 TC4 鈦板微觀結(jié)構(gòu)的認(rèn)知仍有挖掘空間。借助高分辨率電子顯微鏡、原子探針斷層掃描等前沿分析工具，未來有望實(shí)現(xiàn)對鈦板內(nèi)部原子排列、晶界特性的調(diào)控。例如，通過精細(xì)的熱機(jī)械處理，誘導(dǎo)產(chǎn)生特殊取向的晶界，可增強(qiáng)鈦板的抗疲勞性能，使其疲...

在 3D 打印成型過程中，原材料的選擇和處理是關(guān)鍵。鋯粉或鋯絲的粒度、純度、流動(dòng)性等參數(shù)直接影響打印過程的穩(wěn)定性和鋯管的質(zhì)量。例如，鋯粉的粒度要適中，過粗的粉末會導(dǎo)致打印層表面粗糙度大，過細(xì)的粉末則可能會引起粉末團(tuán)聚，影響粉末的鋪展性和熔合效果。打印設(shè)備的參數(shù)...

硫化氫等腐蝕性介質(zhì)，并且需要在高壓條件下輸送到海上平臺或陸地終端。鋯絲管道能夠抵抗油氣混合物以及海水的腐蝕，確保油氣輸送的安全和穩(wěn)定。在海洋結(jié)構(gòu)物（如海洋橋梁、碼頭等）的建設(shè)中，鋯絲可用于一些關(guān)鍵部位的連接與防護(hù)。其耐腐蝕性和度能夠抵御海洋環(huán)境中的各種侵蝕和力...

該合金通過添加適量的鉬、釩、鉻等元素，采用先進(jìn)的鍛造工藝與熱處理工藝，獲得了細(xì)小均勻的雙態(tài)組織，其抗拉強(qiáng)度超過 1200MPa，斷裂韌性達(dá)到 70MPa?m1/2 以上，在飛機(jī)起落架、機(jī)翼大梁等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件的應(yīng)用中，有效提高了飛機(jī)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與抗沖擊性能。此外，為...

在心血管領(lǐng)域，鈦鍛件用于制造心臟支架、血管吻合器等介入器械。鈦的生物相容性能夠降低器械在體內(nèi)引發(fā)血栓形成與炎癥反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)其良好的力學(xué)性能確保了器械在血管內(nèi)的支撐與操作性能。隨著醫(yī)療技術(shù)的不斷進(jìn)步，對鈦鍛件在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用提出了更高要求，如個(gè)性化定制、表面...

細(xì)闡述了鈦管在工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展歷程，從早期的探索階段到逐步商業(yè)化應(yīng)用，再到如今在多個(gè)關(guān)鍵工業(yè)行業(yè)的普及。深入分析了推動(dòng)鈦管發(fā)展的關(guān)鍵因素，包括其優(yōu)異的材料特性如耐腐蝕性、度、良好的耐熱性等。探討了在航空航天、化工、海洋工程等主要應(yīng)用領(lǐng)域中鈦管的應(yīng)用進(jìn)展，以及面臨...

鋯元素的發(fā)現(xiàn)較早，但對其性能的深入認(rèn)識和大規(guī)模應(yīng)用則是在 20 世紀(jì)中葉以后。當(dāng)時(shí)，隨著核能技術(shù)的興起，人們開始尋找適合用于核反應(yīng)堆的材料。鋯因其對中子的低吸收截面和良好的耐腐蝕性，進(jìn)入了科研人員的視野。在這一時(shí)期，鋯絲的發(fā)展主要集中在核領(lǐng)域，特別是核反應(yīng)堆燃...

當(dāng)前，材料科學(xué)家們在鋯合金的研發(fā)方面取得了進(jìn)展。除了傳統(tǒng)的以強(qiáng)度和耐腐蝕性為主要目標(biāo)的合金開發(fā)，更加注重合金在多方面性能的平衡與優(yōu)化。例如，針對核反應(yīng)堆高溫部件的需求，研發(fā)出了具有更高高溫強(qiáng)度和抗氧化性能的鋯合金管。這些合金通過添加特定的合金元素，如鈮、鉭、鎢...

精密鍛造工藝旨在實(shí)現(xiàn)鈦鍛件的近凈成形，減少后續(xù)加工余量，提高材料利用率與生產(chǎn)效率。隨著自動(dòng)化技術(shù)與智能制造理念的興起，精密鍛造工藝正逐步與自動(dòng)化生產(chǎn)線深度融合。在自動(dòng)化精密鍛造生產(chǎn)線上，從原材料的上料、加熱、鍛造到鍛后處理，各個(gè)環(huán)節(jié)均實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制與智能化監(jiān)...

在傳統(tǒng)拉拔工藝中，有許多技術(shù)要點(diǎn)需要注意。首先，在鑄錠制備過程中，要嚴(yán)格控制原材料的純度和熔煉環(huán)境，防止雜質(zhì)混入鑄錠，影響材料質(zhì)量。同時(shí)，要優(yōu)化熔煉工藝參數(shù)，確保鑄錠內(nèi)部無氣孔、夾雜等缺陷。在鍛造環(huán)節(jié)，要選擇合適的鍛造設(shè)備和工藝參數(shù)，保證鍛造過程均勻、穩(wěn)定，避...

生物3D打印與鋯鍛件結(jié)合開啟組織工程新篇。生物墨水混入鋯粉，打印出兼具力學(xué)支撐與生物活性的骨組織支架，在體內(nèi)逐步降解同時(shí)引導(dǎo)新骨生長，為大面積骨缺損患者帶來希望，革新傳統(tǒng)骨科模式。量子通信基礎(chǔ)設(shè)施中，鋯鍛件擔(dān)綱信號傳輸關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。經(jīng)特殊處理，對量子信號損耗極低且...

軋制成型可以分為熱軋和冷軋兩種方式，熱軋是在鋯的再結(jié)晶溫度以上進(jìn)行軋制，主要目的是改善坯料的組織結(jié)構(gòu)，細(xì)化晶粒，提高材料的塑性和綜合力學(xué)性能；冷軋則是在室溫下進(jìn)行軋制，能夠進(jìn)一步提高鋯管的尺寸精度、表面質(zhì)量和強(qiáng)度。對于熱軋工藝，首先將鋯坯料加熱到合適的溫度范圍...

在核工業(yè)，新一代鋯鍛件不僅用于燃料棒包殼，更拓展到核廢料處理容器關(guān)鍵部件。高放射性廢料儲存需要耐輻照、抗腐蝕材料，新型鋯鍛件合金成分與微觀結(jié)構(gòu)優(yōu)化后，能長時(shí)間封存廢料，降低泄漏風(fēng)險(xiǎn)，為核循環(huán)后端安全提供支撐。化工行業(yè)里，鋯鍛件從單純的反應(yīng)釜部件向全流程管道系統(tǒng)...

借鑒基因編輯思路，構(gòu)建 “材料基因庫”，快速篩選、組合 TC4 鈦板的元素與微觀結(jié)構(gòu)基因，精細(xì)定制超高性能板材。像定制生物基因般，短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)出滿足超高溫、強(qiáng)輻照、高生物活性等極端需求的產(chǎn)品，開啟按需設(shè)計(jì)新時(shí)代。與腦機(jī)接口深度結(jié)合，利用 TC4 鈦板的生物相容性...

當(dāng)下的鋯合金家族枝繁葉茂，各類合金各司其職。在航空航天領(lǐng)域，為應(yīng)對發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室超高溫環(huán)境，含鈮、鉭等高熔點(diǎn)元素的耐熱合金是優(yōu)先，能夠確保部件在超 1000℃高溫下維持穩(wěn)定的力學(xué)性能；化工行業(yè)里，稀土元素強(qiáng)化的耐蝕合金憑借凈化晶界、細(xì)化晶粒的效果，從容應(yīng)對復(fù)雜多...

鈦鎳合金絲相變溫度調(diào)控精度有限，如今借助合金成分微調(diào)和新型熱處理工藝，實(shí)現(xiàn) “私人訂制”。在醫(yī)療領(lǐng)域，為適配不同人體體溫差異與植入部位生理溫度，科研人員微調(diào)鎳含量，配合分級時(shí)效熱處理，將形狀記憶恢復(fù)溫度精細(xì)控制在 0.1℃ 誤差內(nèi)。比如心臟支架用合金絲，設(shè)定恢...

在電子領(lǐng)域，開始研究鋯絲作為電子管吸氣劑的應(yīng)用，利用其能夠吸附殘余氣體的特性來提高電子器件的性能和壽命。這一時(shí)期，鋯絲的制備工藝也得到了改進(jìn)。真空熔煉技術(shù)的應(yīng)用使得鋯絲的純度得到了大幅提高，減少了雜質(zhì)元素對鋯絲性能的影響。在拉拔工藝方面，通過對拉拔模具的優(yōu)化設(shè)...

核工業(yè)作為鋯絲的傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域，對鋯絲的需求持續(xù)穩(wěn)定且要求不斷提高。隨著全球?qū)η鍧嵞茉吹男枨笤黾樱穗娮鳛橐环N低碳、高效的能源形式，其發(fā)展前景廣闊。在核反應(yīng)堆的建設(shè)和升級過程中，對高性能鋯絲的需求巨大。例如，在新型三代核反應(yīng)堆的研發(fā)和建設(shè)中，需要大量的先進(jìn)鋯合金...

在鋯管生產(chǎn)過程中，要對各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，確保工藝參數(shù)符合要求，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。在擠壓或軋制等成型過程中，要監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，如擠壓壓力、軋制力、擠壓速度、軋制速度、溫度等，以及材料的尺寸、形狀、表面質(zhì)量等。例如，在擠壓過程中，通過壓力傳感器監(jiān)測擠壓壓力...

如在鋯絲表面涂覆一層陶瓷涂層或金屬間化合物涂層，能夠進(jìn)一步提高其抗水側(cè)腐蝕性能。例如，一種新型的碳化硅涂層鋯合金燃料棒包殼材料，在模擬核電站一回路水環(huán)境下的腐蝕速率比未涂層材料降低了 80%，提高了核反應(yīng)堆的安全性和經(jīng)濟(jì)性。核反應(yīng)堆內(nèi)部結(jié)構(gòu)部件的創(chuàng)新應(yīng)用除了燃...

換熱器是化工流程里熱量交換的樞紐，鋯棒制成的換熱器管束則是實(shí)現(xiàn)高效熱傳遞的要素。在化工生產(chǎn)中，冷熱流體交替穿梭于管束之間，進(jìn)行熱量傳遞。若管束不耐腐蝕，被流體侵蝕穿孔，會引發(fā)冷熱流體混合，破壞整個(gè)化工工藝。鋯棒的耐蝕性以及良好的熱傳導(dǎo)性能，使其成為理想選擇。比...

鋯礦資源分布不均，全球質(zhì)量礦源集中在少數(shù)地區(qū)，壟斷格局下原料成本居高不下。同時(shí)，鋯的提煉、鍛造工藝復(fù)雜，需要設(shè)備與專業(yè)人才，設(shè)備折舊、人力成本高昂，且生產(chǎn)過程中的廢品回收價(jià)值低，這些因素累加起來，使得鋯鍛件的價(jià)格遠(yuǎn)超普通金屬鍛件，極大限制了其在大眾工業(yè)領(lǐng)域的普...

鋯棒作為泵軸材料，一方面抗腐蝕，能抵御泵輸送的各類腐蝕性化工介質(zhì)，像是在濕法冶金中輸送酸性浸出液的泵，鋯棒泵軸可穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)；另一方面，鋯棒具備一定機(jī)械強(qiáng)度與韌性，能承受泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的扭轉(zhuǎn)、彎曲應(yīng)力，減少疲勞斷裂風(fēng)險(xiǎn)，保障化工泵長時(shí)間高效輸送流體，維持化工生產(chǎn)各環(huán)節(jié)物...

受到基因編輯技術(shù)啟發(fā)的材料設(shè)計(jì)理念有望在鋯棒領(lǐng)域大放異彩，科研人員可以借助大數(shù)據(jù)、人工智能等手段，快速篩選出理想的鋯合金基因組合，高效產(chǎn)出具備超高溫、強(qiáng)輻照、高生物活性等極端性能的超級鋯合金棒，滿足未來更為苛刻的工業(yè)需求。同時(shí)，納米技術(shù)也將持續(xù)深入滲透，納米晶...

在飛機(jī)的機(jī)身結(jié)構(gòu)和航空電子設(shè)備中，鋯管也有潛在的應(yīng)用前景。例如，在一些新型飛機(jī)的機(jī)身框架結(jié)構(gòu)中，采用鋯管作為增強(qiáng)部件，可以在不增加過多重量的情況下提高機(jī)身的強(qiáng)度和剛度；在航空電子設(shè)備的散熱系統(tǒng)中，鋯管可以作為高效的散熱管道，將電子元件產(chǎn)生的熱量快速散發(fā)出去，保...

微觀結(jié)構(gòu)調(diào)控進(jìn)階當(dāng)下，科研人員對 TC4 鈦板微觀結(jié)構(gòu)的認(rèn)知仍有挖掘空間。借助高分辨率電子顯微鏡、原子探針斷層掃描等前沿分析工具，未來有望實(shí)現(xiàn)對鈦板內(nèi)部原子排列、晶界特性的調(diào)控。例如，通過精細(xì)的熱機(jī)械處理，誘導(dǎo)產(chǎn)生特殊取向的晶界，可增強(qiáng)鈦板的抗疲勞性能，使其疲...

全球鋯礦資源分布不均，主要集中在澳大利亞、南非等地。開采方式依據(jù)礦脈地質(zhì)特征而不同，露天開采是常見手段之一，大型挖掘機(jī)、裝載機(jī)移除覆蓋層，露出鋯礦石礦體，這種方式成本較低，適合大規(guī)模、淺層礦脈開采；地下開采則用于深層、高品位礦脈，通過豎井、斜井進(jìn)入礦體，利用采...