據(jù)環(huán)球網(wǎng)2018年1月30日報道,普渡大學(xué)的研究人員開發(fā)出了一種新型的鋁合金材料。通過在金屬的晶體結(jié)構(gòu)中引入“斷層”,這種“缺陷”可以極大地提升材料強度,除了讓強度比肩不銹鋼外,還可用于耐腐蝕涂層。從微觀層面上來講,金屬就是由一層層重復(fù)堆疊起來的晶體原子組成的。當某一層的模式缺失時,就會遭致“堆垛層錯”。如果有兩個斷層,則被稱作“雙邊界”或“納米孿晶”,若達到了9層,就被稱作“9R相”。這些堆疊起來的斷層能夠讓材料強度變得更高。有鑒于此,研究人員希望同時將“納米孿晶”和“9R相”兩種特性包含進去。難度在于,金屬有一個“高堆垛層錯能”,即材料會傾向于“自我糾錯”。此前證實了鋁材料很難引入“雙邊界”,由于鋁的“堆錯能”非常高,“9R相”的引入則更加困難。
為了在新型鋁材中引入“9R相”,科學(xué)家們使用了兩項不同的技術(shù)。其一是“沖擊誘發(fā)”,即利用激光來轟擊超薄鋁片和二氧化硅粒子。該技術(shù)可誘發(fā)寬度達到數(shù)十納米的“9R相”形變。第二項技術(shù)則是“磁控噴濺”。該工藝可以將鐵原子引入到鋁的晶體結(jié)構(gòu)中,從而打造出迄今為止強度最高的鋁合金材料。研究團隊稱,新技術(shù)有望在電子設(shè)備和車輛的耐腐蝕涂層領(lǐng)域得到應(yīng)用。
摘自《(中國鋁業(yè)報)》