據國外媒體(ti)報道，美國加州大學洛杉磯分(fen)校研究小(xiao)組最新研制(zhi)出一(yi)種超高(gao)強度，且非常輕的(de)金屬耐磨板(ban)材料，他(ta)們(men)使用(yong)一(yi)種新方法分(fen)散(san)和穩(wen)定納米微粒進入熔化狀態(tai)的(de)鎂。
這種新型金屬耐磨板材(cai)料是加入(ru)密集分散(san)型納米碳化硅微粒的鎂，它(ta)可用于制(zhi)造(zao)輕型飛機、太(tai)空飛船和汽車，有助于提高(gao)燃料效率，同(tong)時還可用于手機電子(zi)和生物醫學設備(bei)制(zhi)造(zao)領域。據(ju)悉，為了制(zhi)造(zao)超高(gao)強(qiang)度、輕重(zhong)量金(jin)屬(shu)(shu)材(cai)料，研究小組發現一種(zhong)新的方(fang)法在熔化金(jin)屬(shu)(shu)材(cai)料中分散(san)和穩(wen)定納米微粒，同(tong)時，他們還研制(zhi)了一種(zhong)可擴展性(xing)制(zhi)造(zao)方(fang)法，用于制(zhi)造(zao)更(geng)高(gao)效性(xing)能(neng)的輕重(zhong)量金(jin)屬(shu)(shu)。
目前，這項最新研(yan)究報(bao)告發表在近(jin)期出版的《自然(ran)》雜志上(shang)。
該研(yan)(yan)究項目負責人李曉春(chun)和美(mei)國加(jia)州大學洛杉磯分校制造工程(cheng)系雷(lei)聲.查爾(RaytheonChair)指出(chu)，納(na)米微(wei)(wei)粒(li)能夠在(zai)(zai)不損(sun)壞其(qi)可(ke)塑性的(de)前提下(xia)，真實提高金屬強度，尤其(qi)是像鎂這樣的(de)輕重量(liang)金屬，但是迄今(jin)為止沒有研(yan)(yan)究小組能夠將陶(tao)瓷納(na)米微(wei)(wei)粒(li)分散在(zai)(zai)熔化(hua)金屬中。基于灌輸物理(li)屬性和材料加(jia)工過程(cheng)，最終我們通(tong)過灌輸密集納(na)米微(wei)(wei)粒(li)提高金屬屬性，證實了一種新的(de)方法(fa)增(zeng)強金屬性能。
結構金(jin)屬是一(yi)種承載金(jin)屬，它用(yong)于(yu)建筑業和(he)汽車制造(zao)。鎂(mei)僅(jin)是鋁密(mi)度的(de)三(san)分之二，是最輕的(de)結構金(jin)屬。碳(tan)化硅是一(yi)種超硬陶瓷(ci)材料，通常用(yong)于(yu)制造(zao)工業刀片。目前，這項最新(xin)技術(shu)灌輸大量碳(tan)化硅微粒(直徑小(xiao)于(yu)100納米(mi))進入熔化狀態(tai)的(de)鎂(mei)金(jin)屬，從(cong)而顯著提(ti)高了金(jin)屬的(de)強度、剛(gang)度、可塑性和(he)高溫下的(de)持久度。
長期(qi)以來，科(ke)學家(jia)認為陶(tao)瓷(ci)顆(ke)粒(li)(li)(li)(li)能夠潛(qian)在地使金屬(shu)硬度更(geng)高(gao)，然而微(wei)觀等(deng)級陶(tao)瓷(ci)顆(ke)粒(li)(li)(li)(li)在灌輸(shu)過程(cheng)中會損失可(ke)塑性。相(xiang)比之下，納(na)米等(deng)級微(wei)粒(li)(li)(li)(li)能夠顯著(zhu)提(ti)高(gao)強(qiang)度或者提(ti)高(gao)金屬(shu)可(ke)塑性，但是(shi)納(na)米陶(tao)瓷(ci)顆(ke)粒(li)(li)(li)(li)傾向(xiang)于凝(ning)聚(ju)在一(yi)起，而不是(shi)均(jun)勻(yun)分(fen)散，這(zhe)(zhe)(zhe)是(shi)由于小型微(wei)粒(li)(li)(li)(li)傾向(xiang)于彼此(ci)吸引。為了消除(chu)這(zhe)(zhe)(zhe)一(yi)問題(ti)，研究人員將(jiang)(jiang)納(na)米微(wei)粒(li)(li)(li)(li)分(fen)散在熔化(hua)的鎂鋅合金中，它們依賴粒(li)(li)(li)(li)子運動的動能彼此(ci)分(fen)散開來，這(zhe)(zhe)(zhe)將(jiang)(jiang)穩定納(na)米微(wei)粒(li)(li)(li)(li)的均(jun)勻(yun)分(fen)散，避免(mian)凝(ning)聚(ju)在一(yi)起。
為了更進一(yi)步(bu)增(zeng)強這種新金屬耐(nai)磨板(ban)材(cai)料(liao)強度，研究人員(yuan)使用(yong)一(yi)種叫做高壓扭轉技術進行(xing)壓縮(suo)。目前，這種新型金屬材(cai)料(liao)14%是碳化硅(gui)納米微粒，86%是鎂(mei)鋅(xin)合金。