普渡大學研發(fā)出納米孿晶鋁鐵合金涂層，大幅提升強度及延展性

美國普渡大學（Purdue University）的研究人員演示了如何制造一款超強鋁合金（nanotwinned Al-Fe），其強度可媲美不銹鋼，未來有可能被應(yīng)用于汽車及航空航天工業(yè)。研究團隊對鋁金屬微結(jié)構(gòu)進行改動，從而大幅提升其強度及延展性。

若引入“堆垛層錯（stacking faults）”技術(shù)或使晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生扭曲，或許將制造出新款高強度鋁材。如今，研究人員還學會如何在鋁金屬中實現(xiàn)9R相位及納米孿晶（nanotwins）。

研發(fā)人員曾采用二氧化硅微粒（tiny micro-projectiles）轟擊超薄鋁膜，從而實現(xiàn)9R相位。激光束會使該類顆粒物的射速高達600米/秒，該過程可大幅加快各類合金件的篩選測試（screening tests），并將其用于耐沖擊應(yīng)用。

該團隊在《先進材料（Advanced Materials）》發(fā)表了論文，講述該團隊是如何利用磁控濺射（magnetron sputtering）規(guī)程將鐵原子引入鋁材的晶體結(jié)構(gòu)內(nèi)，從而實現(xiàn)9R相位。該團隊并未采用激光沖擊（laser shock）的方式。此外，該團隊還采用了其他技術(shù)將鐵原子引入鋁材的金屬結(jié)構(gòu)內(nèi)，其新研究發(fā)現(xiàn)或許還能實現(xiàn)該應(yīng)用的擴大試驗，并將其應(yīng)用于工業(yè)應(yīng)用中。

經(jīng)試驗證明，相較于高輕度鋼材，“納米孿晶”鋁鐵合金涂層是迄今為止最為強大的鋁合金之一。研究人員向普渡研究基金會（Purdue Research Foundation）旗下的技術(shù)商業(yè)化辦公室遞交了專利申請文件。

該研究團隊的研究人員來自不同院校，包括：普渡大學材料工程系、萊斯大學材料科學及納米工程系（Department of Materials Science and NanoEngineering at Rice University）、威斯康星大學麥迪遜分校工程物理系（Department of Engineering Physics）、上海交通大學材料科學與工程系金屬基復(fù)合材料國家重點實驗室、中國石油大學材料科學與工程系、美國加州理工學院（California Institute of Technology）、美國路易斯安那州立大學（Louisiana State University）及內(nèi)布拉斯加大學林肯分校（University of Nebraska-Lincoln）。

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