1. 先辈底子质料
1.1. 指具有高强度、高韧性、耐高温、耐腐蚀等特性，可以或许满意今世工业和高科技范畴苛刻要求的底子质料
1.2. 包罗先辈金属质料、先辈有机质料和先辈无机非金属质料等
1.3. 是航空航天、汽车工业、电子信息、医疗康健和能源等范畴技能创新发展的基石和根本保障
2. 先辈金属质料
2.1. 先辈金属质料聚焦于质料性能的连续提拔、轻量化、功能化和生产过程的绿色化
2.2. 接纳先辈的制造和加工技能，不绝进步钢材的强度、韧性和耐腐蚀性，以及有色金属的性能和实用范围，以满意汽车、构筑、航空航天、国防装备、新能源和生物医疗等范畴的需求，推动财产向高端化、智能化方向发展
3. 钢铁质料
3.1. 多国发布政策推动低碳排放钢铁发展
- 3.1.1. 日本开辟用于氢直接还原铁的电熔炉的高效熔炼技能，将通过“氢直接还原贫铁矿—电熔炉—转炉”一体化工艺，替换高炉炼铁工艺，并控制铁中杂质含量到达与高炉炼铁工艺雷同的程度
- 3.1.2. 澳大利亚支持21个低排放钢铁和氢能的研发运动与贸易化历程
- 3.1.3. 美国
- 3.1.3.1. 向阿贡国家实验室提供307万美元，开辟微波驱动的氢等离子体旋转窑工艺，镌汰铁矿石使用（使用现有电力可以镌汰35%二氧化碳排放、使用低碳电力可以镌汰88%）
- 3.1.3.2. 向蓝色开端公司提供111万美元，使用其“Ouroboros”体系，通过熔融氧化物电解（MOE）技能从低品位铁矿石中生产高纯度的硅酸铁生铁
- 3.1.3.3. 向Electra公司提供287万美元，将开辟一种使用非通例质料在低温（60摄氏度）下生产铁的工艺，以及一种电化学电池堆工艺（镌汰碳排放80%、本钱低沉50%）
- 3.1.3.4. 向Form能源公司提供100万美元，开辟粉到粉工艺，直接从碱性铁矿石砂浆中生产铁粉
- 3.1.3.5. 向佐治亚理工学院提供284万美元，研究一种通过固态直接还原挤压生产航空航天、军用和民用飞机用途的布局钢的工艺
- 3.1.3.6. 向犹他大学（University of Utah）提供348万美元，开辟氢还原无熔炼钢技能等
3.2. 低碳排放钢铁
- 3.2.1. 瑞典钢铁（SSAB）公司开辟出天下首个用于贸易用途的3D打印零排放钢粉
- 3.2.1.1. 零排放钢粉旨在实现可连续的3D打印筹划，通过减轻重量、低沉二氧化碳排放量为汽车和重型机器等行业带来显着效益
- 3.2.2. 瑞典HYBRIT项目发布六年研究结果，并向瑞典能源署提交了终极陈诉
- 3.2.2.1. 研制出性能良好的无碳海绵铁，相比传统化石燃料制铁工艺生产的铁，性能更优，同时该项目还实现了碱性电解槽的长期稳固运行
- 3.2.2.2. 旨在通过用无化石氢气和电力取代煤炭和焦炭，实现零碳钢铁生产
- 3.2.2.3. 是举世首个在半工业规模上乐成验证从铁矿石到钢铁全流程无碳生产的项目，其试点工厂已生产高出5000吨氢还原铁
3.3. 投资开辟耐海水腐蚀高强度双相钢合金
- 3.3.1. 将接纳镍铝青铜（NAB）和高强度双相钢合金制造，这两种质料均因其在海水中的耐腐蚀性和耐用性而著称
3.4. 开辟低温条件下高延展性和高强度钢
- 3.4.1. 开辟出一种在液氮温度下仍具有良好延展性的高强度钢
- 3.4.2. 低温金属质料在液化天然气的运输和储存等方面起着至关告急的作用
- 3.4.3. 含有铁、锰、铝、镍和碳，并形成了具有局部有序区和纳米析出物的高强度基体
- 3.4.4. 促进了整个质料的延展性相应，而不是脆性相应，同时也为轻质身分复杂钢（CCS）提供了相当大的强化效果，使极限抗拉强度高达2吉帕
3.5. 创下冷态直接还原铁的举世产量新记录
- 3.5.1. 创下了每小时330.3吨冷态直接还原铁（CDRI）的举世产量记录
- 3.5.2. 使用了由金属可连续办理方案开辟商Tenova公司和冶金装备制造商Danieli连合开辟的ENERGIRON直接还原工艺
- 3.5.3. 该工艺旨在使用差别范例的还原性气体源或纯氢气将铁矿石还原为金属铁，并生产各种高质量钢材
4. 有色金属质料
4.1. 国内首条年产万居里级无载体镥-177生产线、年产能千条级锗镓发生器生产线全面建成投产
- 4.1.1. 标志取中国正式具备万居里级镥-177、镓-68两款医用核素的大规模贸易化生产供应本事
- 4.1.2. 有用缓解国内两款核素供应不敷、依靠入口的标题
- 4.1.3. 镥-177具有精良的放射性物理特性和配位化学性子，可以标志单抗、多肽和其他小分子化合物，可用于多种疾病的放射性核素靶向治
- 4.1.4. 镓-68是具有高度吸引力的发射正电子的放射性核素，可通过配位标志制备放射性药物，与传统的氟-18和碳-11等非金属核素标志多肽等小分子相比，其具有方便简朴、条件温暖和本钱低廉等长处
- 4.1.5. 可正式供应居里级的铽-161、钪-47两款新兴核素
4.2. 俄罗斯用于生产镀铬燃料棒包壳
- 4.2.1. 该布局质料是制造新一代先辈技能燃料（ATF）的办理方案之一，可进步核燃料的运行可靠性，从而进步反应堆的安全性和经济效益
4.3. 美国启动DREAM TEAM项目
- 4.3.1. 使用3D打印技能为核反应堆制造耐热钨屏蔽层
- 4.3.2. 钨具有高熔点并能蒙受高温，是核反应堆内壁的首选质料
- 4.3.3. 钨坚固且易碎，难以融入制造工艺
- 4.3.4. 使用激光粉末喷射定向能量沉积技能来3D打印钨，将钨金属逐层打印到核反应堆壁上
4.4. 越南初次使用3D打印钛技能完成胸壁重修手术
- 4.4.1. 使用尼康SLM办理方案的SLM 280金属打印体系制造了植入物
- 4.4.2. 将3D打印钛植入物与独特的网状物联合在一起，可防止肺疝，同时为心脏和肺部提供告急掩护
- 4.4.3. 该植入手术是东南亚首例，也使越南成为亚洲少数几个使用3D打印植入物举行心肺掩护的国家之一
5. 合金
5.1. 澳大利亚通过3D打印技能开辟出一种突破性的超质料，展示了天然或人造质料中不常见的比强度
- 5.1.1. 由钛合金制成，颠末经心筹划，具有独特的晶格布局，可匀称分布应力
- 5.1.2. 创新筹划可以偏转裂纹，进步质料耐用性
- 5.1.3. 质料的可扩展性、生物相容性和电阻特性使它在医疗植入物、航空航天部件等范畴具有广泛应用远景
5.2. 中国科学院金属研究所的研究团队制备出具有高抗疲劳性的3D打印钛合金质料
- 5.2.1. 与传统制造技能相比，3D打印的质料在循环载荷下的疲劳性能广泛较差
- 5.2.2. 展示了3D打印技能在抗疲劳性制造方面的匿伏上风，将促进3D打印质料的广泛应用
5.3. 法国和德国将继承连合优化铀钼合金高密度单片式研究堆燃料生产技能，为将来建立欧洲第一条铀钼合金生产办法奠定底子
5.4. 天津大学质料学院研究职员创新地提出了一种“界面置换”分散战略
- 5.4.1. 乐成实现了约5纳米的氧化物颗粒在铝合金中的单粒子级匀称分布
- 5.4.2. 制备的氧化物弥散强化铝合金在高达500摄氏度的温度下仍具有史无前例的抗拉强度（约200兆帕）与抗高温蠕变性能
- 5.4.3. 大幅逾越了国际上已报道的铝基质料的最高程度
- 5.4.4. 研究显现了超细纳米颗粒增强轻质金属的超常耐热机制，并为开辟耐热高强轻质金属质料及其在航空航天、交通运输等告急范畴的应用提供了新思绪
5.5. 日本开辟出了首个通过定向能量沉积（DED）法在线激光金属3D打印机中使用镁合金的高精度增材制造（AM）技能，或为生产比铁或铝制成的部件更轻但更坚固的火箭、汽车和飞机等部件铺平门路
- 5.5.1. 镁合金增材制造布局火箭部件重量更轻，某些部件的重量可比传统铝合金布局减轻约20%
5.6. 在3D打印铝合金范畴取得告急希望
- 5.6.1. 研究表明打印态铝合金展示出三模态晶粒分布的分层异质布局：超细等轴晶、细等轴晶与微小柱状晶
- 5.6.2. 为用于先辈布局应用的高性能铝合金部件提供了新的范式，有利于轻量化筹划和镌汰碳足迹
5.7. 新型铝合金具有良好的塑性变形本事，实用于金属增材制造
5.8. 西安交通大学研究职员研发出一种可规模生产的超高强度、超高柔性的金属质料
- 5.8.1. 突破了高强度和高柔性不可兼得的原理性瓶颈，实现了“既强且柔”的稀有特性，且这种特性可以或许在零下80摄氏度至80摄氏度的宽温域内保持
- 5.8.2. 有望在变形飞行器、超等呆板人、人工器官等将来技能范畴得到应用
5.9. 美国使用3D打印技能，开辟出一种轻质无裂纹的高温合金
- 5.9.1. 可以或许在高出1315摄氏度的非常温度下稳固工作，不会发生熔化征象
- 5.9.2. 3D打印出由七种元素构成的铌基复杂浓缩合金，其熔点比之前开辟的镍基和钴基超等合金高出至少48%
- 5.9.3. 不光具有极高的耐热性，同时保持了轻量化的特点，实用于要求严格的涡轮叶片制造，相比传统金属如钨，它能在不增长飞机重量的条件下蒙受更高温度
5.10. 平静洋西北国家实验室（Pacific Northwest National Laboratory，PNNL）的研究职员将金属废料升级改造为高代价合金
- 5.10.1. ShAPE升级合金在原子程度上被赋予了独特的纳米布局，可以进步金属合金的强度
5.11. 互助开辟了形状影象合金弹簧轮胎技能，以满意将来人类和呆板人登岸火星的任务
- 5.11.1. 由于火星外貌凹凸不平且布满岩石，探测车必须配备恰当探测情况的轮胎，因此耐用的轮胎对于移动至关告急
- 5.11.2. 镍钛形状影象合金（SMA）可以在非常压力下顺应变形，纵然受到剧烈撞击，轮胎也能规复到原来的形状
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