L'aluminium est un très bon matériau léger et de nombreuses boissons gazeuses aiment faire des canettes avec, mais les inconvénients de l'aluminium sont également évidents - trop cassants.La bonne nouvelle est que les chercheurs de l'Université Purdue ont développé Un nouveau type d'alliage d'aluminium qui améliore considérablement la résistance du matériau en introduisant des «défauts» dans la structure cristalline du métal, en plus de rendre la résistance du nouvel alliage d'aluminium en acier inoxydable Peut également être utilisé pour un revêtement résistant à la corrosion.
Les chercheurs ont préparé un échantillon, à gauche pour Sichuang Xue, à droite pour Qiang Li.
À un niveau microscopique, les métaux sont composés de couches d'atomes de cristal qui sont empilées à plusieurs reprises et souffrent de «fautes d'empilement» lorsqu'une des couches est manquante.
S'il y a deux fautes, elles sont appelées «frontières jumelles» ou «nanotwins». Si elles atteignent 9, elles sont appelées «9R».
Fait intéressant, ces failles empilées rendent le matériau encore plus intense, et les chercheurs de Purdue espèrent inclure en parallèle les deux propriétés «jumelles jumelles» et «9R».
L'alliage d'aluminium sera analysé par microscopie électronique à transmission pour étudier sa structure cristalline.
La difficulté réside dans le fait que le métal a une «énergie de défaut d'empilement élevée», ce qui signifie que le matériau tend à «s'autocorriger». Deux nouveaux auteurs de l'étude, Xinghang Zhang, ont déclaré:
Auparavant, il a été confirmé qu'il est très difficile d'introduire une «double frontière» avec le matériau en aluminium, et l'introduction de la «phase 9R» est encore plus difficile car son «énergie d'erreur d'empilement» est trop élevée.
Même ainsi, ils ont surmonté le défi d'introduire les deux caractéristiques dans le nouvel aluminium, améliorant la force et la ductilité du matériel tout en améliorant sa stabilité thermique.
Le nouvel alliage d'aluminium inventé par les chercheurs Purdue a les caractéristiques de résistance de l'épaule à l'épaule en acier inoxydable.
Pour introduire le «9R» dans le nouvel aluminium, les scientifiques ont utilisé deux techniques différentes, dont l'une était «induite par le choc», l'utilisation de lasers pour bombarder des flocons ultraminces d'aluminium et des particules de silice.
Thèse, Sichuang Xue, a déclaré: «Nous avons trouvé que cette technique peut induire une déformation de« 9R »de plusieurs dizaines de nanomètres de largeur.La seconde technique est la pulvérisation cathodique magnétron.
Le processus peut introduire des atomes de fer dans la structure cristalline de l'aluminium pour créer le matériau d'alliage d'aluminium le plus puissant à ce jour, et l'équipe affirme que le processus peut évoluer vers la production industrielle.
La nouvelle technologie devrait être appliquée dans les revêtements résistants à la corrosion pour les équipements électroniques et les véhicules. "Xinghang Zhang a déclaré:" Ces résultats montrent comment fabriquer des alliages d'aluminium avec des épaulements en acier inoxydable qui ont un impact commercial potentiel important. "
Les détails de l'étude «choc induite» ont été publiés dans un récent numéro de Nature Communications.
Les détails de l'étude sur la pulvérisation cathodique par magnétron sont publiés dans un récent numéro de Advanced Materials.
