
轻质高强的铝合金在航空航天和交通运输等领域的应用需求日益迫切。铝合金因其重量轻、强度高,而成为这些高科技行业的理想材料。然而,传统铝合金在高温环境下的力学性能急剧下降,严重影响了其使用寿命和安全性。天津大学材料学院何春年教授团队最近在国际期刊《自然·材料》上发表了一项重要研究,展示了一种创新性“界面置换”分散策略,成功制备了具有优越高温性能的氧化物弥散强化铝合金。

在科技日新月异的今天,材料科学的每一次突破都可能引领一个行业的变革。近期,天津大学材料学院的何春年教授团队就带来了这样一项振奋人心的成果——他们成功研发出一种革命性的新型氧化物弥散强化铝合金,不仅将铝合金的工作温度上限从350℃大幅提升至500℃,还一举解决了铝合金长期以来无法在400℃以上高温环境中稳定应用的难题。这一成果以“超分散氧化物强化的耐热铝合金”为题,在国际顶级学术期刊《自然材料》上发表,标志着我国在高性能材料领域取得了重大突破。

金属疲劳一直是工程领域的一个大问题,如何克服这个问题关乎着事物的运转效率和持久性。从古至今,人们一直在探索着解决金属疲劳的方法,每一次的技术进步都是人类文明的脚步。而现今,随着科技的发展,3D打印技术的崛起开辟了新的可能性。通过这种技术,我们可以制造出复杂的几何形状和结构,从而开发出在传统加工方法中无法生产出来的产品。然而,即便是这种新兴的技术,也无法逃脱材料疲劳的问题。

稀土元素 (REE) 一起存在于矿藏中,然后将它们彼此分离,仅使用制造所需的 REE。稀土元素特别困难,因为某些元素(例如铈)在矿藏中含量丰富,但并未广泛使用。其他金属——例如钕——广泛用于清洁能源技术,但储量要少得多。这一挑战通常被称为稀土平衡问题。

航空航天、交通运输等领域对材料轻量化的需求日益迫切,同时许多部件/构件的服役温度逐渐跨越到250℃-400℃范围内,轻质、高强、耐热的新型金属材料应用潜力巨大。但合金的耐热温度一般地与其熔点和比重正相关,即熔点越高、比重越大其耐热温度越高,反之亦然,因此轻质低熔点耐热合金的研发就成为了金属材料领域国际竞争的焦点之一。

奥地利科学家研制出一种新型铝合金,抗辐射能力是广泛用于航天器的6061铝合金的100倍,而且实验表明,其在遭受高剂量辐射后仍能保持柔韧性及强度,因此有助改善航天器屏蔽辐射的能力,也可用于制造供人们在月球或火星上居住的房屋等。相关研究近日已提交预印本网站(arxiv.org)。

美国铝业公司推出了一种新型高强度6000系列合金A210 ExtruStrong,该高强度铝合金在包括运输、建筑、工业和消费品在内的各种挤压应用中都具有优势。

更轻的汽车可以用更少的能源行驶更远,因此推动了对更轻汽车部件的需求。高性能铝合金,如合金 7075,是最轻和最强的选择之一,但它们需要能源密集型生产,这会提高成本。

国立研究型技术大学 MISIS(NUST MISIS) 的专家与其他俄罗斯科学家一起,研制出一种低成本铝合金,它可以承受比其类似合金高出100-150℃的高温。据作者说,该材料将大大减少铁路运输、航空和其他设备的重量和碳足迹。

俄罗斯国立科技大学(NUST MISIS)的科学家与西伯利亚联邦大学和磁流体动力学研究与生产中心的研究人员合作,开发出具有独特耐热性同时兼具更高耐用性的铝合金。