澳洲莫納什大學(xué)啟動新型鎂合金研制
2019年12月25日 8:58 13022次瀏覽 來源： 中國有色網(wǎng) 分類： 鎂資訊
澳大利亞莫納什大學(xué)（Monash University）啟動了全球首個研究項目，發(fā)現(xiàn)一種技術(shù)可以用于制造強(qiáng)度更大、重量更輕的鎂合金，從而提高汽車和航空航天業(yè)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)完整性。
莫納什大學(xué)、澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織（CSIRO）和重慶大學(xué)的研究人員在電子電壓較低的環(huán)境中，利用具原子分辨率的X射線圖，發(fā)現(xiàn)了孿晶邊界中合金元素偏析的模式。
工程師們一直都在尋找強(qiáng)度大、重量輕的材料，用于汽車、飛機(jī)和高速汽車，以提升燃料效率、空氣動力學(xué)、速度和重量負(fù)載。
此次研究成果意義重大，因為在熱機(jī)械加工和應(yīng)用過程中，由于輕質(zhì)鎂容易變形，鎂合金無法大規(guī)模地替代鋼。同時，其他合金如鋁和鈦也是如此。
莫納什大學(xué)材料科學(xué)和工程系教授聶建峰表示：“輕質(zhì)鎂具有巨大的節(jié)能和環(huán)保應(yīng)用潛力，但是此類材料的偏析容易受到電子束的傷害。當(dāng)溶質(zhì)原子偏析成為單個原子柱時，會影響到鎂制品的成形性、變形性能和抗壓強(qiáng)度。”
“但是我們證明，在較低的電子加速電壓（120 kV）下，而不是常用的300 kV電壓下，能夠利用具備原子分辨率的X射線圖來解決該難題。此外，我們進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，新型偏析模式將邊界釘扎效應(yīng)提高了30多倍，而且孿晶遷移的機(jī)制也從普遍接受的模式轉(zhuǎn)為新模式。”
研究人員在研究中使用了由釹和銀組成的鎂合金，該合金在室溫和高溫下的機(jī)械性能都非常優(yōu)越。研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)孿晶邊界被釹和銀填充時，該合金的彈性應(yīng)變達(dá)到極限，而剪切應(yīng)力明顯改善，提高了33倍。銀和釹與鎂之間的電荷密度得以提升，表明了孿晶間的鍵合得到增強(qiáng)。當(dāng)施加外力時，鎂被推向釹，同時遠(yuǎn)離銀，因而形成了強(qiáng)度更大、重量更輕的合金。
聶建峰表示：“我們的研究表明，從原子角度分析具有金屬合金（具復(fù)雜成分）的溶質(zhì)偏析的結(jié)構(gòu)和化學(xué)性是有可能的。”
責(zé)任編輯：淮金
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