喜热的轻质超级合金有望提高涡轮机效率

喜热的轻质超级合金有望提高涡轮机效率桑迪亚实验室、艾姆斯国家实验室和爱荷华州立大学的研究人员说，他们已经创造了一种可3D打印的高性能超级合金，比今天使用的最先进的高温合金更强、更轻。他们已经在《今日应用材料》杂志上发表了他们的研究结果。这种材料由42%的铝、25%的钛、13%的铌、8%的锆、8%的钼和4%的钽组成，是"多主元素超级合金"或MPES的一个例子。大多数合金主要由一种主要元素制成，并与低浓度的其他元素结合以提高某些特性，但多主元素合金具有三种或更多元素的高浓度。据该研究小组称，各种各样的这些合金在一些指标上显示出巨大的前景；强度-重量、断裂韧性、耐腐蚀和耐辐射性、耐磨性等。但是这个团队探索的MPES子集在高温情况下的高强度方面表现出色。与其他高温材料相比，这种新的超级合金具有一些突出的特性"基于硬度和密度之比的MPES的比强度为1.8-2.6GPa-cm3/g，"研究报告中写道，"这一数值超过了所有已知的合金，包括金属间化合物和遗留的钛铝化物、难熔的MPEA以及传统的镍基超合金。根据测得的4.5GPa的峰值硬度[28]和8.2g/cm3的密度，这一特定强度比Inconel718提高了300%，其比率为0.55GPa-cm3/g。"它还被专门设计成可3D打印的粉末状，使其能够被布置成"不寻常的纳米级微结构"，研究小组发现其"对在800℃[1472°F]下暴露一小时不敏感"--比典型的煤基发电厂运行时的570多℃（1058°F）温度高得多。事实上，3D打印过程接受了"成分分离的高纯度"粉末状原料--打印机本身在熔化成分金属时混合了合金。原材料被分别放入激光工程网成形增材制造机中研究人员说，这项工作引出了一个更大的MPES材料类别，在航空航天和能源领域有着有趣的潜力。不过，在他们能够可靠地用这些合金生产出没有微观裂缝的大型部件之前，还需要对3D打印过程做进一步的工作，而且原料包括一些相当昂贵的金属，这将使这种特殊的MPES难以扩大规模，在成本是高度优先的应用中得到广泛使用。桑迪亚公司的科学家AndrewKustas在一份新闻稿中说："有了所有这些注意事项，如果这是可扩展的，并且我们可以用它制造出一个大宗的零件，这将改变游戏规则。研究显示，这种材料可以获得以前无法实现的高强度、低重量和高温弹性的组合。。"该研究在《今日应用材料》杂志上公开发表。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1343649.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1343649.htm

中国强调石墨出口管制不针对任何特定产业

中国强调石墨出口管制不针对任何特定产业中国商务部强调，中国政府对石墨实施出口管制，属于正常调整，不针对任何特定国家和地区，也不针对任何特定产业。中国商务部星期四（10月26日）下午举行例行记者会，商务部发言人束珏婷在会上说，商务部会同海关总署上星期五（10月20日）发布优化调整石墨物项临时出口管制措施的公告。管制物项有进有出，其中三种高敏感石墨物项正式列入管制清单。同时五种低敏感石墨物项取消临时管制。束珏婷表示，中国政府依法实施出口管制，正常调整，不针对任何特定国家和地区，也不针对任何特定产业。中国始终致力于保障全球产业链、供应链安全稳定，出口符合相关规定的将予以许可。中国商务部和海关总署上星期五公告，12月1日起将此前实施临时管制的高敏感石墨制品正式纳入出口管制清单，规定高纯度、高强度、高密度的人造石墨材料及其制品，以及包括球化石墨、膨胀石墨在内的天然鳞片石墨及其制品，未经许可不得出口。石墨可以被加工成核石墨，能用于军事方面，中国从2006年7月起，就依据中国对核两用品出口的相关规定，对上述石墨物项实施临时管制。中国是世界最大石墨生产和出口国，占全球总供应量超过65%，主要出口韩国、日本、美国、印度。此次纳入出口管制的人造石墨是锂电池负极的重要材料，全球超过90%的动力电池负极材料由中国生产。2023年10月26日4:04PM

Relativity Space 3D打印火箭使用了NASA创新的GRCop合金

RelativitySpace3D打印火箭使用了NASA创新的GRCop合金在美国宇航局位于克利夫兰的格伦研究中心根据该机构的"改变游戏规则的发展计划"创建的这个铜基合金系列被称为格伦研究铜，或GRCop，被设计用于高性能火箭发动机的燃烧室中。作为铜、铬和铌的组合，GRCop被优化为高强度、高导热性、高抗蠕变性（在高温应用中允许更多的应力和应变）和良好的低循环疲劳（防止材料失效），超过900华氏度。它们能容忍的温度比传统铜合金高40%，这导致了更高的性能组件和可重复使用性。Terran1号火箭在2023年3月发射时的排气图。资料来源：相对论空间在20世纪80年代末，美国宇航局希望开发一种用于在低地球轨道上操纵航天器的发动机，并能经受多次发射。火箭发动机在设计和运行环境方面遇到了复杂的挑战，包括多次启动和关闭，对关键部件造成循环的磨损。在航天飞机时代，大卫-埃利斯博士作为美国宇航局支持的研究生开发了GRCop系列合金。在他的职业生涯中，他继续使这些合金及其应用更加成熟。"当时，航天飞机主发动机燃烧室衬里通常在一到五次任务后被更换，"埃利斯解释说。"我们的研究能够表明，GRCop-84将很容易满足100次维修服务和500次发动机寿命的目标。"在多年的合金开发过程中，埃利斯和他的团队与多个项目和计划合作，如NASA的快速分析和制造推进技术（RAMPT），以推进不同版本的GRCop合金。最近的迭代，命名为GRCop-42，使用各种增材制造方法，为火箭发动机制造单件和多材料燃烧室和推力室组件。这些工艺提高了性能，同时大大降低了推力室组件的重量和成本。图为增材制造的燃烧室在加工过程中。资料来源：美国国家航空航天局NASA发现，GRCop合金与最新的增材制造方法搭配得非常好。现代制造方法，如激光粉末床熔融和定向能沉积，是两种可用于制造GRCop部件的方法，可用于许多航空航天应用，如Terran1火箭发动机。在激光粉末床熔合中，三维计算机模型被数字化地切成薄层。然后，一台类似于打印机的粉末床机器开始了一个将薄薄的粉末层相互扩散和融合的过程，反复数千次后形成一个完整的零件。这种将各层粘合在一起的过程所产生的材料强度可与锻造的金属相媲美。这种方法的优点是可以创造出精细的部件，例如用于燃烧室和喷嘴的喷嘴和冷却通道。定向能量沉积（DED）工艺使用激光来创建一个熔池。然后粉末被吹入熔池，冷却后形成固体材料。机器人的三维运动指导建造过程，用激光和吹出的粉末创造整个零件。与激光粉末床熔融技术相比，DED工艺能生产出更大的形状和部件，但精细程度更低。位于阿拉巴马州亨茨维尔的美国宇航局马歇尔太空飞行中心的首席工程师PaulGradl说："像RAMPT这样的开发项目，可以推进新的合金和工艺，供商业空间、工业和学术界使用。NASA承担了开发风险，并从早期的材料和工艺概念到认证的过程中使之成熟。这次将GRCop-42合金注入商业空间是另一个很好的例子，说明美国国家航空航天局领导的创新是如何推进行业能力并为美国不断增长的太空经济做出贡献的。"根据一项可偿还的《空间法》协议，NASA向RelativitySpace公司提供了技术专长，使GRCop-42从开发阶段变成了用于发射Terran1火箭的可飞行产品。相对论空间公司已经表明，这些通过使用GRCop合金的增材制造技术生产的性能更高的火箭发动机部件，可用于未来的月球、火星和其他地方的任务。改变游戏规则的发展是NASA空间技术任务局的一部分，该局为NASA当前和未来的任务开发新的交叉技术和能力。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1358297.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1358297.htm

历时近10年，他们在特种玻璃领域打破国外垄断

历时近10年，他们在特种玻璃领域打破国外垄断纳米微晶玻璃实现国产化，被业界认为“代表着我国特种玻璃领域的重大突破”。在这一领域率先打破国外垄断的，是一家来自西部的“小巨人”企业——重庆鑫景特种玻璃有限公司（以下简称“鑫景特玻”）。位于重庆两江新区水土新城的重庆鑫景特种玻璃有限公司。跨界转型，特种玻璃自己造玻璃作为众多行业的基石，在生产、生活中必不可少。随着高新技术的发展，具备各种特殊功能的特种玻璃应运而生。微晶玻璃便是特种玻璃家族中的一颗明珠。与普通玻璃的非晶体结构不同，微晶玻璃内部有着独特的晶体结构。当这些晶体小到纳米级别时，就成为纳米微晶玻璃。“巴掌大小的一块纳米微晶玻璃，内部充满了亿亿个高强度纳米晶体。”国内特种玻璃领域著名专家、海南大学材料与化工学院副院长姜宏告诉科技日报记者，“这种晶体的规则排列，赋予材料优越的物理和化学性质，可以有效阻断裂纹的扩散，使玻璃的强度、耐磨性等大大提升。”正因如此，以纳米微晶玻璃为代表的特种玻璃，不仅被用在高端手机上，在诸多新兴行业也有着“天量需求”，重要性不言而喻。鑫景特玻生产的用于手机盖板的纳米微晶玻璃。然而，这一市场却长期被国外企业垄断。10多年前，在重庆运营着国际五星级酒店的民营企业家白一波，得知我国特种玻璃制造受制于人的境况后，萌生了从房地产向新材料转型的想法。此时，由姜宏牵头的航空玻璃、手机触摸屏两个特种玻璃国家级科研项目刚刚完成，成果亟待走出实验室、走向产业化。白一波几经打听找到了姜宏。双方一拍即合：“中国人一定能造出自己的高端特种玻璃！”2014年7月，鑫景特玻注册成立。作为公司创始人、董事长，白一波从此将全部心血和资源都倾注于特种玻璃的研发生产。边招人、边建设、边测试，一场追求“硬度”的极限探索开始了。尽管鑫景特玻手握姜宏的首创技术，但白一波很快发现，从实验室到工业量产，难度远远超出预想。高昂的研发费用、巨大的试产挑战，以及漫长的认证周期，如大山般横亘于他们面前。白一波（中）和姜宏（右一）在讨论中。丢个水包，气泡终于消失了从2014年鑫景特玻工厂启动建设，到2018年生产线点火启动，4年过去了，投入多达4亿元，能否量产还是个未知数。“研发配方可以在实验室验证，但制作流程只能在生产线上研究、调整、验证。”作为鑫景特玻设备动力部部长，彭灿有着十几年玻璃企业生产和建厂经验，深知其中不易。特种玻璃对理化性能的要求极高，相关标准涉及上百个参数。每个参数都如精密齿轮，需要精准咬合。应力、气泡等亟待攻克的难点，考验着研发团队的智慧和耐心。“窑炉点火后不能熄，生产线要保持24小时运转。”回忆起当时的情景，彭灿直言“压力山大”——一批批原料投进去，出来的却总是充满气泡的残次玻璃，每天的耗损可以买台豪华轿车。这让他茶饭不思、夜不能寐。2019年尤为艰辛。技术研发不断烧钱，高薪聘请的生产部负责人频繁离职。一位经验丰富的老生产部部长，努力了一年，也不见起色，离开时无奈地说：“照这样下去，是造不出特种玻璃的！”在熊熊燃烧的窑炉和一堆堆残次玻璃旁，科研人员和生产部门的员工陷入了沉默。理论没问题、实验没问题、操作没问题，可为何玻璃中总是充满气泡？经过深入分析，他们发现，气泡是在玻璃液接触窑炉底部时产生的，要想减少气泡，必须给窑炉降温。但此前用吹风机降温效果有限，难以解决问题。面对困境，有人提出大胆的想法：“往窑里丢个水包降温，行不行？”这个方法很直接，但风险也很大，一旦处理不当，会直接导致窑炉受损、产线停产。“初生牛犊不怕虎”。研发和技术部门的“90后”们决定试一试。经过周密计算，黄昊等青年人和技术专家一道，每隔2个小时，把由钢板制成的水包（类似铁制水管）往窑炉伸进10毫米，给池壁降温，同时精细调控各种参数。半个多月后，玻璃中的气泡终于消失了！这一工艺创新，将特种玻璃量产合格率提升至80%，为大规模生产铺平了道路。随着工艺的不断改进，合格率又一步步提升至97%。独有技术，纳米微晶长出来2021年，我国第一块纳米微晶玻璃终于下线。姜宏介绍，纳米微晶玻璃的成功研制，关键在于鑫景特玻掌握了该领域的核心技术——把数量庞大的纳米微晶融入玻璃中。鑫景特玻生产线上的纳米微晶玻璃。微晶玻璃生产工艺分为配料、熔化、成型、晶化等多个阶段，其中晶化是技术含量最高的一环。晶化过程需要将纳米级玻璃原子进行有序排列，形成“坚如磐石”的特殊结构。“经过这些年的实践，我们摸索出了独有的晶化技术，实现了玻璃中微晶结构和形态的精准调控。”已晋升为研发部部长的黄昊说，技术的核心是对温度的精准控制。为了攻下这一难关，他们先后进行了上万次的工艺调整和改进，其间经历了烧塌中试窑炉、拆掉新建产线等无数次挫折，最终开发出温度控制设备——隧道窑。该设备可将温度变化控制在1℃以内，确保玻璃中生长出足够数量的高强度纳米晶体。经过近10年的努力，鑫景特玻打破了国外巨头在特种玻璃领域的垄断局面。目前，该公司已申请国内外专利350多项，其中发明专利282项，生产工艺拥有完全自主知识产权，产品广泛应用于智能家电、航空、高铁、新能源汽车等领域，为我国高端制造业的发展提供了有力支撑。在鑫景特玻忙碌的生产车间里，记者看到，一块不足7英寸大小、厚度约0.5毫米的纳米微晶玻璃，要经过64克重的铁球，从0.4米到2.5米的不同高度落下砸击，没有丝毫损伤后才能通过出厂检测。“材料强则产业强，一块小玻璃也能创造一个大世界。”站在生产线旁，白一波向记者表示，“下一步，我们将乘着大力发展新质生产力的东风，坚持以国家战略需求为导向，不断创新突破，为社会创造更大的价值！”...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1426454.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1426454.htm

乌克兰战争使国防优先事项发生变化 专家总结一系列教训

乌克兰战争使国防优先事项发生变化专家总结一系列教训北约和其他支持者也看到了稳定但不情愿的升级。起初，这意味着要给乌克兰一些东西，比如肩扛式反坦克火箭和便携式通信系统。然后转向轻型火炮，然后是移动火箭发射器。今天，基辅正在接收主战坦克，并讨论用远程巡航导弹和战斗机对其进行补充。当然，除此之外还必须加上价值数十亿美元的炮弹、小型武器弹药、火箭弹、备件，以及现代战争的所有其他装备，在这些装备中，士兵只是安装在又大又长的武器上的微小、非常锋利的长矛。后勤人员。这使主要军事大国和国防工业的状况发生了戏剧性的变化。这些军火并非凭空出现，也并非都是万万不可错过的多余多余物。他们中的大多数来自有关国家的活跃且往往不足的军事库存。虽然帮助乌克兰可能令人欣慰，但这种慷慨是有代价的。至少，耗尽的武器库存需要补充，但这是在入侵乌克兰是冷战结束以来统治世界的共识普遍崩溃的一部分，甚至可能是一个可以追溯到第二次世界大战结束。随着俄罗斯发动战争，一些不良行为者的胆子越来越大，今天的问题不仅仅是如何更换提供给乌克兰的武器系统，而是如何设定新的优先事项，以应对一个日益不稳定的世界，在这个世界上，美国和北约越来越接近在多个战线上发生直接冲突。如果这还不够的话，北约大国正在从30年的历史休假中醒来，而且还没有带来非常愉快的觉醒。1992年冷战结束后，一个令人欣慰的想法出现了，即世界正在见证历史的终结。在可预见的未来，没有什么重大威胁是经济、外交、文化等软实力解决不了的，任何冲突都是低烈度的。结果，北约成员国迅速解除武装，甚至对维持弹药储备几乎没有兴趣，以至于军舰通常会在没有任何炮弹或导弹的情况下空手出海。除了几个明显的例外，国防开支随着“和平红利”被掠夺用于支付社会项目而直线下降。说白了，北约成了一个空壳，依靠美国、英国、法国的核武器作为安全保护伞，无法打一场高强度的战争。对乌克兰的入侵使这一切都得到了高度的缓解。在向基辅提供援助后，有人指出，英国和德国的高强度战争不会持续两天，而美国将需要十多年的时间来补充他们提供的所有火箭和导弹。那只是为了回到现状，更不用说在一个日益不稳定和咄咄逼人的世界里需要什么。过去几个月的结果是北约和其他军事大国的购买狂潮。德国和法国宣布将国防开支大幅增加至其国内生产总值的2%。波兰为大炮和坦克下了巨额订单，加上预算增加，这有可能使其成为北约最强大的陆军。英国也增加了支出。匈牙利订购了坦克、装甲战车、直升机和雷达系统，挪威授予了价值26亿克朗（2.63亿美元）的弹药合同，比利时购买了F-35闪电II战斗机，甚至立陶宛也想要600发游荡炸弹和18发法国导弹自行火炮。这甚至没有提到日本和印度的支出增加，也没有提到澳大利亚正在加快其采购核攻击潜艇计划的传言。奇怪的是，美国并没有宣布全面增加国防，尽管它已经批准了数十亿美元的补给订单以及向乌克兰提供数亿美元的订单。请记住，所有这一切都发生在世界从大流行病中复苏、应对供应链破裂、全球主义崩溃、全球GDP下降1万亿美元以及猖獗的通货膨胀之际。在这样一个不稳定的世界中，这将改变许多优先事项，将吸取许多教训，并且大量研究和开发将以令人惊讶的方式迅速改变方向。得到教训促成上述所有情况的一个重要因素是，入侵乌克兰给军事强国、国防承包商和许多行业带来了许多令人惊讶的教训，这些教训才刚刚开始消化。当前的想法每天都在发生变化，这正在改变优先级，并导致当前的技术开发计划根据在乌克兰吸取的教训迅速改变。无人机例如，无人机已经成为乌克兰的游戏规则改变者。它们不仅对侦察非常有用，而且在乌克兰和俄罗斯的进攻中也非常有用，因为更多的常规武器已经受到弹药库存减少或无法穿透防御系统的影响。一个特别令人惊讶的是，廉价的业余无人机很容易用于从大炮定位到向目标投掷手榴弹的所有方面。战争规划者不仅需要考虑如何将越来越先进的无人机纳入他们的部队，他们还必须更多地关注开发和快速部署的反无人机系统，这些系统不仅可以消灭单个无人机，还可以消灭整群无人机同时使用激光或微波等定向能武器。炮兵在乌克兰走在前列的不仅仅是尖端技术，还有那些被悄悄地视为过时的技术，包括大炮。在入侵之前，传统的想法是现代对等对抗近对等战争将是机动性和速度之一。取而代之的是，它迅速演变为一场炮战，双方相互厮杀。这不仅表明需要更多枪支以及射程和威力更大的枪支，而且还凸显了建立弹药库的重要性，因为双方目前都在争先恐后地寻找炮弹来供应他们的苏联时代武器。此外，新的、更先进的枪支可能会出现在绘图板上。回到坦克关于主战坦克(MBT)也有类似的教训。战前，这些重型前线坦克被视为冷战遗迹，很快就会被更轻、更快的装甲车所取代。乌克兰已经扭转了这一局面，因为主战坦克的订单开始激增，现在有人谈论建造新的、更先进的坦克，而不是升级现有库存。空间轨道卫星已被证明是宝贵的资产，商业成像卫星在很大程度上减少了战争迷雾，使它们不仅成为侦察资源，而且通过将战场带到人们的智能手机上而成为一种宣传资源。此外，像Starlink这样的商业星座比单颗卫星更不容易受到敌人的攻击，并使快速重建数据和通信网络成为可能。然而，这些带有小型便携式地面站的相同通信系统模糊了战斗人员和非战斗人员之间的界限，因为SpaceX要求乌克兰不得将其Starlink技术用于武器系统。网络战和数据系统结果证明，网络战的效果远不如入侵开始时想象的那么有效，但也揭示了可能彻底改变未来冲突的潜力。在入侵初期，俄罗斯和乌克兰都发起了针对彼此的攻击性网络攻击，但这些攻击很快遭到反击，与常规武器造成的破坏相比，这些攻击被证明主要是小麻烦。然而，如果不开发防御措施，这些恼人的恶作剧有一天可能会造成重大破坏。人工智能已经被用于改善供应链，提供面部识别以识别敌方士兵，并制作用于宣传目的的Deepfake视频。另一方面，普通智能手机正被平民用于定位目标、记录攻击和捕捉潜在战争罪的证据——这些行为是一把双刃剑，因为它们可能会危险地模糊战斗人员和非军事人员之间的界限。战斗人员。此外，手机在开机时会不断发送数据，因此手机本身就很危险，许多针对俄罗斯目标的袭击都归因于乌克兰军队瞄准了俄罗斯士兵携带的手机。取舍除了这些和其他个别经验教训之外，乌克兰和军火繁荣的影响将是军事和民用领域的一系列权衡。其中一些将非常困难，它们会对创新产生积极和消极的影响。军队一个明显的权衡是，如果不具备立即产生实际战略利益的潜力，许多过去会得到资助的发展计划将被放弃或资金不足。另一方面，一些曾经被认为过时的旧程序可能会复活。另一个权衡是，西方必须应对一个被忽视了30多年并且不再有能力快速响应重新武装世界的需求的军火部门。这类似于2020年COVID-19大流行到来时美国发生的情况。在疾病、内乱和普遍的不确定气氛之间，弹药销售激增，曾经备货充足的货架空空如也。面对这种情况，弹药制造商无法满足需求。他们无法获得原材料，而且需要时间和大量资金来建造额外的生产线并培训技术人员来运行它们。因此，短缺一直持续...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1346603.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1346603.htm