傳統鋁合金材料+新工藝=新型鋁合金材料

　　據外媒報道，美國太平洋西北國家實驗室(PNNL)的研究人員展示先進的制造工藝，利用高性能鋁合金粉，直接一步制成納米結構鋁棒和管。研究小組采用全新固相加工方法，減去傳統鋁合金粉末擠壓加工的若干步驟，產品的延展性得到顯著的提高，即材料斷裂前的拉伸距離。

　　傳統鋁合金粉末擠壓工藝必須先把松散的粉末裝進罐里，然后真空抽氣進行“脫氣”。接著密封罐體，熱壓，預加熱，放入擠壓機。擠出后，移除罐體或“倒空”，露出由固結粉末構成的擠出部分。這個工藝耗能高、工序復雜，需要多個步驟才能批量生產，一般只是被利用與航天航空領域。相對于因汽車輕量化需求而使用這種工藝，顯然是不現實的。

　　對于這項工藝的研究，研究人員摘去了多個步驟，使用剪切輔助加工和擠壓技術(簡稱ShAPE)，將粉末倒入開放容器中，然后將旋轉的擠壓模具壓入粉末中，在粉末與模具的交界面產生熱量。無需罐裝、脫氣、熱壓、預熱和除罐，便可直接從粉末中擠出納米結構鋁棒。

　　NNL材料科學家Scott Whalen領導這項研究。他說：“這是首次公開發表的此類實例，使用ShAPE之類單步工藝，將鋁合金粉末固化成納米結構擠壓件。減少加工步驟和加熱過程，將大大減少生產時間，同時降低成本和產品內部吸收的能量，可以幫助汽車制造商，生產更便宜、更輕、更省油的乘用車?！?/p>

　　研究小組發現，采用ShAPE技術擠出的鋁合金，延展性明顯得到改善，是常規擠壓產品的二至三倍，而且強度相當。為了解其中原因，研究人員采用透射電子顯微鏡，觀察粉末和擠出材料的微觀結構。結果表明，ShAPE技術能夠細化非鋁材料的微小強化顆粒，使其尺寸縮減至納米級，并均勻分布在鋁基體上，從而提高延展性。

　　科技的發展與材料的關系密不可分，在一定程度上，科技的發展就是材料的發展。而汽車輕量化的發展必將促進鋁合金、鋁型材的材料的發展。

熱門關鍵詞：化工 新工藝