中国超硬纳米金属材料已开辟新途径 

转摘：中国科学报 

    来自中科院金属研究所消息，沈阳材料科学国家（联合）实验室卢柯研究组在超硬超高稳定性金属纳米结构研究上取得重大突破，他们利用自行研发的新型塑性变形技术，在金属镍表层成功突破了这一晶粒尺寸极限，获得纳米级厚度并具有小角晶界的层片结构，同时发现这种纳米层片结构兼具超高硬度和热稳定性。这种纳米结构突破了传统金属材料的强度—稳定性倒置关系，为开发新一代高综合性能纳米金属材料开辟了新途径。相关研究成果发表于10月18日出版的美国《科学》杂志。 

    据介绍，对金属材料进行严重塑性变形可显著细化其微观组织，使晶粒细化至亚微米（0.1~1微米）尺度，从而大幅度提高其强度。但进一步塑性变形时，晶粒不再细化，材料微观结构趋于稳态，达到极限晶粒尺寸，形成三维等轴状超细晶结构，绝大多数晶界为大角晶界。 

    如何突破这一晶粒尺寸极限，进一步细化微观组织，在继续提高金属材料强度的同时提高其结构稳定性，是当今纳米金属材料研究面临的一个重大科学难题。 

    研究表明，塑性变形过程中提高变形速率和变形梯度，可有效提高位错增殖及储存位错密度，从而促进晶粒细化进程。为此，卢柯研究组利用表面机械碾磨处理在金属纯镍棒表层实现了高速剪切塑性变形，这种塑性变形可在材料最表层同时获得大应变量、高应变速率和高应变梯度。随着距表面深度增加，应变量、应变速率和应变梯度呈梯度降低，形成呈梯度分布的微观结构。 

    纳米尺度的层片厚度是超高硬度的本质原因，而高热稳定性源于其中的平直小角晶界和强变形织构。这种新型超硬超高稳定性金属纳米结构有望在工程材料中得到应用，以提供其耐磨性和疲劳性能。 

黎明欲取皇冠明珠——燃气轮机 

转摘：中国航空报 

    燃气轮机与蒸汽轮机及内燃机相比，有着无可比拟的优势，在同等功率情况下，燃气轮机占地面积小、耗水量少甚至可以不耗水，而且效率高、起停迅速、操纵灵活、功率范围宽、污染排放低。与内燃机相比，燃气轮机还具有起动和运行可靠性高、运行平稳、寿命长、维修方便等优点。应用燃气轮机发电，不但供电品质好，而且还可实现联合循环、热电（冷）联产等多种循环方式，增加能源梯级利用水平，提高电站整体效率。燃气轮机技术符合当今社会提倡的节能减排、内涵式可持续发展等理念。当今世界，燃气轮机应用水平已经成为一个国家工业先进程度的标志，已成为21世纪先进动力中的一支劲旅。 

    在电力安全及用电品质要求越来越高的形势下，燃气轮机发电具有广阔的市场。除作为基本负荷发电外，燃气轮机可广泛应用于调峰发电、备用电源、分布式供能系统等领域。如水电比例较大的地区，需要建立燃气轮机调峰电站；邮电、医院、机场、宾馆、电讯大楼等场所，需要高效率、低污染、节水型的中小功率燃气轮机备用电源；陆基及海上平台油田、化工、煤炭、钢铁、粮食及食品加工、印刷等行业，需要燃用各种热值燃料的联合循环、热电联供及热电冷多联产的燃气轮机发电机组。 

    据统计，近15年世界新增的发电设备中，燃气轮机及其联合循环发电设备约占1/3。从装机容量看，大中型燃气轮机占主要份额。从用途方面看，小型燃气轮机以备用为主，大中型燃气轮机则主要用于调峰和连续运行。由此可见，燃气轮机发电机组在电网及电网调峰、备用电源方面的作用愈来愈大。 

    当前燃气轮机的应用，在舰船驱动及综合电力推进、液体和气体管输增压等方面，也扮演着越来越重要的角色。随着全球性结构调整和产业升级步伐加快，为实现能源充分利用，将工业生产中所产生的煤层气、焦炉煤气、高炉煤气及生物质气等尾气或伴生气作为燃气轮机燃料，也是当今社会的发展方向。 

    素有“装备制造业皇冠上的明珠”之称的燃气轮机，既是一个国家高新技术水平及科技实力的重要标志，同时也是一个国家综合实力乃至意志力的体现。正因如此，燃气轮机技术长期被严密封锁，现今世界只有少数发达国家掌握着该项先进设计、制造技术，因而，燃气轮机市场一直呈现出寡头垄断的特点。对有能力开发燃气轮机的发展中国家，欧美等国燃气轮机厂商通常会采取压低一次性设备进口价格、抬高备品备件及维修等后期服务价格的竞争策略。 

    在我国长期依赖进口的条件下，这种作法的背后用意使众多燃气轮机用户体会深刻，使国家电力和能源安全、用电质量受到影响与牵制，国内市场对中国创造的燃气轮机需求，越来越迫切。 

    正因如此，中航工业黎明下定决心要研发自己的燃气轮机，强壮民族的燃机制造产业。