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美國普渡大學(xué)研究如何制造一款超強鋁合金

作者:1180發(fā)布時間:2018-01-31

  據(jù)外媒報道,美國普渡大學(xué)(Purdue University)的研究人員演示了如何制造一款超強鋁合金(nanotwinned Al-Fe),其強度可媲美不銹鋼,未來有可能被應(yīng)用于汽車及航空航天工業(yè)。研究團隊對鋁金屬微結(jié)構(gòu)進行改動,從而大幅提升其強度及延展性。

  若引入“堆垛層錯(stacking faults)”技術(shù)或使晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生扭曲,或許將制造出新款高強度鋁材。如今,研究人員還學(xué)會如何在鋁金屬中實現(xiàn)9R相位及納米孿晶(nanotwins)。

  研發(fā)人員曾采用二氧化硅微粒(tiny micro-projectiles)轟擊超薄鋁膜,從而實現(xiàn)9R相位。激光束會使該類顆粒物的射速高達600米/秒,該過程可大幅加快各類合金件的篩選測試(screening tests),并將其用于耐沖擊應(yīng)用。

  該團隊在《先進材料(Advanced Materials)》發(fā)表了論文,講述該團隊是如何利用磁控濺射(magnetron sputtering)規(guī)程將鐵原子引入鋁材的晶體結(jié)構(gòu)內(nèi),從而實現(xiàn)9R相位。該團隊并未采用激光沖擊(laser shock)的方式。此外,該團隊還采用了其他技術(shù)將鐵原子引入鋁材的金屬結(jié)構(gòu)內(nèi),其新研究發(fā)現(xiàn)或許還能實現(xiàn)該應(yīng)用的擴大試驗,并將其應(yīng)用于工業(yè)應(yīng)用中。

  經(jīng)試驗證明,相較于高輕度鋼材,“納米孿晶”鋁鐵合金涂層是迄今為止最為強大的鋁合金之一。研究人員向普渡研究基金會(Purdue Research Foundation)旗下的技術(shù)商業(yè)化辦公室遞交了專利申請文件。

  該研究團隊的研究人員來自不同院校,包括:普渡大學(xué)材料工程系、萊斯大學(xué)材料科學(xué)及納米工程系(Department of Materials Science and NanoEngineering at Rice University)、威斯康星大學(xué)麥迪遜分校工程物理系(Department of Engineering Physics)、上海交通大學(xué)材料科學(xué)與工程系金屬基復(fù)合材料國家重點實驗室、中國石油大學(xué)材料科學(xué)與工程系、美國加州理工學(xué)院(California Institute of Technology)、美國路易斯安那州立大學(xué)(Louisiana State University)及內(nèi)布拉斯加大學(xué)林肯分校(University of Nebraska-Lincoln)。

  
 

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