Aluminium ist ein sehr gutes leichtes Material und viele Softdrinks machen gerne Dosen daraus, aber die Nachteile von Aluminium sind auch offensichtlich - zu spröde - die gute Nachricht ist, dass sich Forscher an der Purdue University entwickelt haben Eine neue Art von Aluminiumlegierung, die die Materialfestigkeit dramatisch verbessert, indem sie "Fehler" in die Kristallstruktur des Metalls einführt, zusätzlich zur Festigkeit des neuen Aluminiumlegierungs-Edelstahls Kann auch für die korrosionsbeständige Beschichtung verwendet werden.
Die Forscher bereiteten eine Probe für Sichuang Xue vor, die für Qiang Li bestimmt ist.
Auf einer mikroskopischen Ebene bestehen Metalle aus Schichten von Kristallatomen, die wiederholt gestapelt werden und an "Stapelfehlern" leiden, wenn eine der Schichten fehlt.
Wenn es zwei Fehler gibt, werden sie "Zwillingsgrenzen" oder "Nanotwins" genannt. Wenn sie 9 erreichen, werden sie "9R" genannt.
Interessanterweise machen diese gestapelten Fehler das Material sogar noch intensiver, und die Purdue-Forscher hoffen, beide "Zwillingszwillinge" und "9R" -Eigenschaften parallel zu integrieren.
Die Aluminiumlegierung wird mittels Transmissionselektronenmikroskopie untersucht, um ihre kristalline Struktur zu untersuchen.
Die Schwierigkeit besteht darin, dass das Metall eine "hohe Stapelfehlerenergie" hat, was bedeutet, dass das Material dazu neigt, sich selbst zu korrigieren. Zwei neue Studienautoren, Xinghang Zhang, sagten:
Früher wurde bestätigt, dass es sehr schwierig ist, eine "doppelte Grenze" für das Aluminiummaterial einzuführen, und die Einführung der "9R-Phase" ist noch schwieriger, weil ihre "Stapelfehlerenergie" zu hoch ist.
Dennoch überwanden sie die Herausforderung, beide Eigenschaften in das neue Aluminium zu integrieren, um die Festigkeit und Duktilität des Materials zu verbessern und gleichzeitig die thermische Stabilität zu verbessern.
Die neue Aluminiumlegierung, die von Purdue-Forschern erfunden wurde, hat die Festigkeitseigenschaften von Schulter an Schulter Edelstahl.
Um "9R" in das neue Aluminium einzuführen, nutzten die Wissenschaftler zwei verschiedene Techniken, von denen eine "schockinduziert" war: die Verwendung von Lasern, um ultradünne Aluminiumflocken und Silikapartikel zu bombardieren.
These, Sichuang Xue, sagte: "Wir fanden, dass diese Technik eine" 9R "Deformation von mehreren zehn Nanometern Breite induzieren kann. Die zweite Technik ist Magnetron Sputtern.
Das Verfahren kann Eisenatome in die Kristallstruktur von Aluminium einführen, um das höchstfeste Aluminiumlegierungsmaterial bis heute zu erzeugen, und das Team sagt, dass das Verfahren zur industriellen Produktion übergehen kann.
Die neue Technologie wird voraussichtlich in korrosionsbeständigen Beschichtungen für elektronische Geräte und Fahrzeuge eingesetzt. "Xinghang Zhang sagte:" Diese Ergebnisse zeigen, wie man Aluminiumlegierungen mit Schultern aus rostfreiem Stahl herstellt, die eine Menge potentielle kommerzielle Auswirkungen haben. "
Details zu der "Schock-induzierten" Studie wurden in einer aktuellen Ausgabe von Nature Communications veröffentlicht.
Details der "Magnetron Sputter" Studie sind in der kürzlich erschienenen Advanced Materials Journal veröffentlicht.
