ทีมนักวิจัยมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีหลานโจวประสบความสำเร็จครั้งสำคัญในโลหะผสมหลักคอมโพสิตแร่หายาก

ทีมงานวิจัยจากโรงเรียนโลหะและวิศวกรรมสิ่งแวดล้อมได้ทําความก้าวหน้าอย่างสําคัญในการควบคุมผลงานของเหล็กผสมอลูมิเนียม-ซิลิคอนที่ลดความอ่อนแอทีมงานได้พัฒนาโลหะประกอบ Al-Ti-La-Sr สารประกอบใหม่ที่เพิ่มขึ้นอย่างมากทั้งโครงสร้างเล็กและคุณสมบัติกลของโลหะประกอบอลูมิเนียมผลการวิจัยถูกตีพิมพ์ในวารสารของธาตุแร่หายาก, นิตยสารนานาชาติชั้นนําในสาขาของวัสดุดินหายากและโลหะไม่เป็นเหล็ก7.2 สําหรับปี 2024, วารสารมีอิทธิพลทางวิชาการที่แพร่หลายและเป็นผู้นําในอุตสาหกรรมในชุมชนวิทยาศาสตร์วัสดุระหว่างประเทศ.ผู้เขียนรายงานคนแรกคือ นักวิจัย ดิง วานวู จากโรงเรียนโลหะและวิศวกรรมสิ่งแวดล้อมโดยมีนักวิจัย ดิง วานวู และอาจารย์แอน จิอาจิ เป็นผู้เขียนร่วมงาน

ความท้าทายของอุตสาหกรรม

สารสกัดอลูมิเนียม-ซิลิคอนแบบ Hypoeutectic เช่น Al-7Si-0.3Mg เป็นวัสดุพื้นฐานสําคัญสําหรับองค์ประกอบโครงสร้างเบาในอุปกรณ์ระดับสูงรวมถึงเครื่องยนต์รถยนต์และอุปกรณ์อากาศอย่างไรก็ตาม, โครงสร้างเล็กของพวกเขามาโดยทั่วไปทุกข์จากเมล็ด α-Al หนาและการกระจายซิลิคอน acicular (เหมือนเข็ม)ปัญหาเหล่านี้นําไปสู่ความแข็งแรงในการดึงต่ําและ ductility ต่ําทําให้มันยากที่จะตอบสนองความต้องการที่เข้มงวดของการผลิตระดับสูงสําหรับเหล็กผสมอะลูมิเนียมที่มีประสิทธิภาพสูงเทคนิคการปรับปรุงแบบปกติมักใช้การรักษารวมของการปรับปรุงเมล็ดและการปรับปรุงระยะซิลิคอนอย่างไรก็ตามธาตุ Ti และ Sr มีแนวโน้มที่จะแสดงผลต่อต้านกัน ส่งผลให้ไม่เพียงแค่การปรับปรุงการทํางานที่จํากัด แต่ยังมีระดับการเพิ่มสูงขึ้นและต้นทุนเพิ่มขึ้น

การแก้ไขและกลไกใหม่

เพื่อตอบโจทย์โจทย์ทั่วไปในอุตสาหกรรมนี้ ทีมงานวิจัยได้พัฒนาแบบนวัตกรรมการแก้ไขปัญหาทางเทคนิคที่เกิดจากการขัดแย้งระหว่างองค์ประกอบทางดั้งเดิมการศึกษาพบว่าระยะ Ti2Al20La แหล่งดินหายากที่เกิดขึ้นในสับสนธิมีบทบาทสองด้าน ด้านหนึ่งมันเป็นสถานที่ nucleation heterogeneous ที่มีประสิทธิภาพด้านอื่นผ่านการปล่อย Ti และ La และผลสัมพันธ์ร่วมกับ Sr มันอํานวยความสะดวกในการแปลงซิลิคอน eutectic จาก acicular ไปยังรูปร่าง granularขณะที่ส่งเสริมการฝนแบบเรียบร้อยของระยะรองขนาดนาโนนี่ทําให้มีกลไกการเสริมพลังงานซินเนอร์จิสติกหลายขนาดรวมการปรับปรุงเมล็ดพันธุ์ การกระตุ้นระยะซิลิคอนและการเสริมพลังงานระยะนาโนผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าด้วยการเพิ่มเพียงแค่นิดหน่อย (≤0.2%) ของสับสนธิสลัดหลักใหม่ ความแข็งแรงในการดึงของสลัด Al-7Si-0.3Mg เพิ่มขึ้นมากกว่า 32%, ความแข็งแรงในการผลิตมากกว่า 44%, ความยืดหยุ่นมากกว่า 95% และความแข็งแรงขนาดเล็กมากกว่า 26%.ผลประกอบโดยทั่วไปดีกว่าวิธี Al-Ti-B + Sr แบบดั้งเดิมการแก้ไขจุดเจ็บปวดสําคัญของอุตสาหกรรมอย่างมีประสิทธิภาพ คือ ความขัดแย้งของธาตุ, ระดับการเพิ่มสูง, และการปรับปรุงผลงานที่จํากัด

มุมมองในอนาคต

ในอนาคต ทีมงานวิจัยจะเน้นการเตรียมผสมหลักระยะดินหายากขนาดไมโครนาโน ราคาถูกและมีประสิทธิภาพ การผลิตสายและการใช้งานด้านวิศวกรรมทีมงานมีเป้าหมายที่จะเร่งการแปลและส่งเสริมผลการวิจัยเหล่านี้, การสนับสนุนการปรับปรุงเทคโนโลยีของวัสดุเบาในยานพลังงานใหม่, การผลิตอุปกรณ์ระดับสูงและสาขาอื่น ๆโดยส่งเสริมการพัฒนาที่มีคุณภาพสูงของอุตสาหกรรมวัสดุโลหะเหลืองไม่เหลืองของจีน.