アルミニウムは非常に軽量な素材であり、多くのソフトドリンクは缶を作るのが好きですが、アルミニウムの欠点も明白です。壊れやすいです。パデュー大学の研究者たちは、新しいアルミニウム合金の強度を作り出すことに加えて、金属の結晶構造に「欠陥」を導入することによって材料強度を劇的に改善する新しいタイプのアルミニウム合金腐食防止コーティングにも使用できます。
研究者は、Qiang LiのためにSichuang Xueのために残されたサンプルを準備した。
微視的なレベルでは、金属は、繰り返し積み重ねられ、層のうちの1つが欠落しているときに「積層欠陥」に悩まされる結晶原子の層から構成される。
2つの欠陥がある場合、それらは「双晶境界」または「ナノウィン」と呼ばれます。それらが9に達すると、それらは「9R」と呼ばれます。
興味深いことに、これらの積重ねられた断層は実際に材料をより激しくし、Purdueの研究者は '双子双子'と '9R'の両方の特性を並行して含めることを望んでいます。
アルミニウム合金は、その結晶構造を調べるために透過型電子顕微鏡で分析される。
難しいのは、金属が「高い積層欠陥エネルギー」を有し、材料が「自己修正」する傾向があることを意味する.2人の新しい研究者、Xinghang Zhangは、
先に、アルミニウム材料に「二重境界」を導入することは非常に困難であることが確認されており、「積重ね欠陥エネルギー」が高すぎるため、 '9R相'の導入はさらに困難である。
それでも、両方の機能を新しいアルミニウムに導入し、材料の強度と延性を改善しながら熱安定性を改善するという課題を克服しました。
Purdueの研究者によって発明された新しいアルミニウム合金は、肩から肩までのステンレス鋼の強度特性を有する。
新しいアルミニウムに '9R'を導入するために、科学者たちは2つの異なる技術を使用しました。そのうちの1つは、超薄アルミニウムフレークとシリカ粒子に衝撃を受けるレーザーを使用する「衝撃誘発」でした。
この技術は、幅10ナノメートルの「9R」変形を誘発することができることを発見した。第2の技術は、マグネトロンスパッタリングである。
このプロセスは、アルミニウムの結晶構造に鉄原子を導入して、現在までに最も強度の高いアルミニウム合金材料を作り出すことができ、このプロセスは工業生産に拡大することができます。
新技術はXinghang張が言った耐食性コーティングの電子機器や自動車の分野での応用が期待されている：「これらの結果は、どのように潜在的なビジネスへの影響の多くを持っていることが判明した製造強度アルミニウム合金材料のパーステンレス鋼、」。
「ショック誘発」研究の詳細は、Nature Communicationsの最近の号に掲載されている。
「マグネトロンスパッタリング」研究の詳細は、先進材料の最新号に掲載されています。
