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闪闪红心

荣誉版主 (著名写手)

聪聪家族之007

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帖子: 1002
在线: 32.8小时
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性别: GG
专业: 其他无机非金属材料

[交流] 材料前沿问题汇总【有奖活动，重赏金币】

　

材料前沿问题汇总

活动主旨

科研贵在创新，但面对浩瀚的知识海洋，你是否有一种毫无头绪的无助感？是否为不知从何下手而困惑？为了服务于广大从事科研的虫友们，避免少走弯路，抓住要害，特举办“材料前沿问题汇总”有奖活动，欢迎各位虫友们提供最新的有价值的材料前沿问题。

活动规则

1.各位按以下格式回贴，提供你所了解专业的前沿问题；
2.要求各位对提供的信息以高度的责任感保证其新颖性；
3.禁止提供过时的，失去研究价值的，与国家政策相违背的科研问题；
4.对于积极提供信息的虫友，我会象征性奖励5～10枚金币；多提供多奖励，根据所提供的信息适当加大奖励力度。

活动参与形式：（请按以下格式回帖）

【专业方向】（显然是材料专业了，但是请细化到某一方向）
【存在的问题】（该方向目前存在的问题及弊端）
【未来展望】（指明该方向的发展方向及所需解决的难题）

特别声明：禁止随便找个文献综述把内容复制粘贴过来，要抱着认真负责的态度，杜绝灌水。严格上一个ip或id仅回一帖，反对多次回帖。

后记

我不知道在别人看来，我是什么样的人但在我自己看来，
我不过就象是一个在海滨玩耍的小孩
为不时发现比寻常更为光滑的一块卵石或比寻常更为美丽的一片贝壳而沾沾自喜
而对于展现在我面前的浩瀚的真理的海洋，却全然没有发现
如果说我比别人看得更远些，那是因为我站在了巨人的肩上

[ Last edited by 闪闪红心 on 2009-4-11 at 08:43 ]

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1楼2009-04-09 15:02:21

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athinkstone

木虫 (正式写手)

应助: 0 (幼儿园)
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帖子: 321
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虫号: 246776
注册: 2006-04-30
性别: GG
专业: 高分子材料结构与性能

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖交流
闪闪红心(金币+8,VIP+0):谢谢参与 11-14 21:30

硬质合金在1923～1925年由德国研制成功，1926年在德国投产，由于具有很高的硬度（HRA80～92），极高的抗压强度（600Kg/mm2），故在军事工业及其它各工业部门迅速被采用。我国自1952年开始大规模生产，目前工业发达国家均能生产。但70多年来，几乎所有国家均采用（WC+Co）和（TiC•WC＋WC+Co）两种基本成份，即均采用金属钴作为粘结碳化物的强化金属。目前仅在硬质合金生产中世界年消耗金属钴约3000吨，但世界己探明的钴矿储量很少，仅够60年使用。故金属钴己被列为战略金属储备。
近年来从长期的生产经验和最新的研究发现，在硬质合金的成份中，当粘结相不变时，决定其力学性能的关键因素主要是合金中的碳化物（WC）、（TiC、WC）的晶粒度，或从原料说，即是WC粉未的粒度。目前世界各国生产的WC粒度约分三种：粗颗粒（6～18μm）、中颗粒（3～5μm）、细颗粒（1.5～2.5μm）。尽管原有的生产技术每日都在改进，但最终只能用上述三种粒度的碳化物粉末生产相应的三种晶粒的硬质合金。当合金中WC的平均粒径尺寸≤0.5μm时，这种合金称为超细晶粒硬质合金。对硬质合金工作者来说，希望研制出一种新型合金的制备技术，这种技术最好能解决两个问题：
（1）粘结金属不用钴；
（2）合金中WC平均晶粒≤0.5μm。
若能同时解决这两个问题，最终可使硬质合金在保持性能与含钴合金相同的情况下，成本可大幅度降低。近十年来，世界各工业大国（美、瑞、日、德、英、俄）等正以极大的热情亟待研制出纳米级硬质合金的生产技术，这些公司有：美国新泽西州（Rurgers大学），美国NANODYNE公司，美国GM公司，日本钨业有限公司，日本住友公司，日本催化剂化工产品公司，日本伊泽硬质合金公司，德国维迪阿公司，德国赫尔特公司，加拿大温哥华国际硬质合金工业公司，瑞典山德维克公司，俄罗斯乌克兰硬质合金研究所等。这种竞争非常激烈，不仅是因为硬质合金在冶金、机械、矿山、交通、能源、军事、精密仪器、计算机、人造金刚石等所有工业部门占有极重要的地位，更重要的是纳米级超细硬质合金具有更特殊的、优异的综合力学性能，一般硬质合金是难以与之相比的。近期从美国某公司研制出的纳米级（WC-Co）系超细晶粒硬质合金微型钻头的报导可以看出，合金的耐磨性能远远超过一般的细颗粒硬质合金，使用性能提高了三倍。这一信息进一步引起了日本和欧美等国的兴趣。据这些公司报导，目前仅欧美高技术市场对纳米级硬质合金的需求量就达500吨／年，占世界硬质合金总量（2.8万吨／年）的1／50～1／60。我国硬质合金总生产量约为7000吨／年，若按此比例计算，每年需要纳米级硬质合金14O吨。但遗憾的是目前世界各国尚无厂家能够进行小批量生产（3—5吨／年）。我国虽有个别单位开始研究纳米级超细晶粒硬质合金的生产技术，但因技术含量高、难度大，到目前仍不能制造出WC平均晶粒≤0．5μm的硬质合金产品。考虑到我国钨矿资源丰富，但无钴矿资源，建国四十多年来生产硬质合金用的钴一直靠进口，年需进口钴650～700吨（按平均含钴10％wt计算）。近年来世界钴资源短缺，国际市场钴价暴涨（国内钴粉价高达600—800元/Kg），这种情况迫使我国较多硬质合金厂濒临倒闭。
因此，如何在我国资源基础上研制出适应我国国情的不含钴的纳米级超细晶粒硬质合金的制造技术一在世界范围内也是首创的高新技术，不仅对我国硬质合金的发展和新产品开发具有重要的战略意义，对世界各国来说同样也具有十分重要的战略意义。