納米技術使特種鋁合金變得可焊接 有望應用于汽車制造等領域

據(jù)物理學家組織網(wǎng)近日報道，美國科學家借助“其貌不揚”的納米粒子，讓無法被焊接的鋁合金AA 7075變得可被焊接，得到的產(chǎn)品有望應用于汽車制造等領域，使其零件更輕便、更節(jié)能，同時堅固程度不變。

20世紀40年代，科學家開發(fā)出AA 7075，其幾乎與鋼一樣堅固，但重量僅為鋼的三分之一，因此有助于提高交通工具的燃油和電池效率，已被用于飛機機身和機翼、智能手機外殼和攀巖登山扣等上。

但這種合金有一個缺點——“性格固執(zhí)”。它很難被焊接，特別是無法用汽車制造中使用的焊接方法焊接，使其無法被廣泛采用。這是因為，當這種合金在焊接過程中被加熱時，其分子結構會使其構成元素鋁、鋅、鎂和銅流動不均勻，導致焊接出來的產(chǎn)品存在裂縫。

現(xiàn)在，加州大學洛杉磯分校的工程師開發(fā)出一種焊接AA 7075的新方法：將碳化鈦納米顆粒(大小僅為十億分之一米)注入AA 7075的焊絲內，讓這些納米顆粒充當連接件之間的填充材料。

使用這種新方法，生產(chǎn)出的焊接接頭的抗拉強度高達392兆帕斯卡。相比之下，廣泛用于飛機和汽車零部件的AA 6061鋁合金焊接接頭的抗拉強度僅為186兆帕斯卡。根據(jù)研究，焊后進行熱處理，可將AA 7075接頭的抗拉強度提高到551兆帕斯卡，堪與鋼材相媲美。新研究還顯示，注入了納米粒子的填充焊絲也可以更容易地連接其他難以焊接的金屬和金屬合金。

該研究主要負責人李曉春(音譯)說：“新技術有望使這種高強度的鋁合金廣泛應用于那些能大規(guī)模制造的產(chǎn)品，比如汽車或自行車上。公司可以使用他們已經(jīng)擁有的相同工藝和設備，將這種超強鋁合金納入其制造工藝中，使其產(chǎn)品更輕便、更節(jié)能，同時仍能保持其強度。”

研究人員已經(jīng)與一家自行車制造商合作，使用該合金制造自行車車身。(記者劉霞)

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