PDF《2019 先进制造与新材料动态监测快报》

4 行业动态 澳发布关键矿物报告

3 月, 澳大利亚地球科学委员会发布了题为《澳大利亚关键矿物:机遇与研究需 求评论》 (Critical Minerals in Australia: A Review of Opportunities and Research Needs) 的报告.报告分析了澳大利亚关键矿物的现状,指出了未来研究的关键领域. 资源与北澳大利亚部部长 Canavan 指出,澳大利亚是锑、钴、锂和稀土等被美 英欧列为 关键 矿物的世界五大产出国之一,并能满足主要贸易伙伴对一系列关 键矿物的需求. 报告指出,澳大利亚成为关键矿物供应商受到诸多因素影响,包括:对澳大利 亚矿床中的关键矿物及其在冶金加工过程中的行为缺乏了解,致力于评估和促进澳 大利亚关键矿产资源发现的地质研究较少,对于新的采矿技术和服务的需求,以及 国内冶炼厂/炼油厂处理能力的差距等.上述这些问题需进一步研究和调查. 报告建议开展短期、中期和长期研究,以支持澳大利亚充分把握关键矿产带来 的机遇.短期建议包括:改善关键矿物知识库,改进地球化学关联模型,改进生产 成本估算,以及开展消费者和供应商矿物关键性评估等.中期建议包括:进行关键 矿物系统分析,模拟供应情景,提高冶炼厂/炼油厂关键矿物机遇的认识,提高对矿 石加工过程中关键矿物冶金行为的认识, 制定从矿山废弃物中回收关键矿物的方法, 并改进加工技术等.从长远看,建议开展材料流动分析. (万勇)

5 研究进展 复旦学者研制出超高电导率材料 导电材料是电子工业的基础,铜作为最主要的代表已被大规模用于晶体管的互 连导线.当前计算机和智能设备越做越小,信息传输量指数级增长,芯片内上千万 细如发丝的互连导线的传输压力不断加大.而铜被做成二维尺度后,电子散射明显 增多,运动方向容易发生大角度偏折,导电性能急剧下降,功耗显著上升,成为制 约集成电路技术发展的一大瓶颈. 复旦大学修发贤教授率领的研究团队用氯化铌(NbCl5)和氢气化学反应作为铌 的来源,再与砷结合,在制备得到的砷化铌(NbAs)纳米带中观测到其表面态具有 超高电导率,达到铜薄膜的一百倍、石墨烯的一千倍,这是目前二维非超导体系中 具有当前已知最高导电率的外尔半金属材料. 研究人员运用测量低温量子震荡的测试方法,证明来自费米弧表面态的电子贡 献了大部分的电导率,与低温霍尔器件的测量方法相比对,可以获取这些电子的浓 度和迁移率.同时,砷化铌中的这种费米弧表面态具备低散射率的特性,即使在较 高电子浓度的情况下,体系仍然保持低散射几率.和常规量子现象不同,费米弧这 一特性即使在室温仍然有效.这一发现为材料科学寻找高性能导体提供了一个可行 的思路. 相关研究工作发表在 Nature Materials(文章标题:Ultrahigh conductivity in Weyl semimetal NbAs nanobelts) . (王轩) 超快激光将玻璃与金属焊接在一起 英国赫瑞瓦特大学 Duncan Hand 教授率领的研究团队利用皮秒级超快激光系统 将玻璃和金属焊接在一起,为制造业带来新的突破. 石英、硼硅酸盐玻璃甚至蓝宝石等各种光学材料都使用该激光系统成功地焊接 到铝、钛和不锈钢等金属上.研究人员将要焊接的部件紧密相接,激光在两种材料 界面处产生非常小而高强度的光点,在几微米的面积上实现了兆瓦级的峰值.这在 材料内部形成了一个类似微小闪电球一样的微等离子体,周围环绕着一个高度受限 的熔化区域.通过-50℃至90℃的测试,焊缝保持完好. (万勇)