美國科學(xué)家研制出高強(qiáng)度超輕耐磨板

  據(jù)國外媒體報道,,美國加州大學(xué)洛杉磯分校研究小組最新研制出一種超高強(qiáng)度,,且非常輕的金屬耐磨板材料,,他們使用一種新方法分散和穩(wěn)定納米微粒進(jìn)入熔化狀態(tài)的鎂,。

  這種新型金屬耐磨板材料是加入密集分散型納米碳化硅微粒的鎂,它可用于制造輕型飛機(jī),、太空飛船和汽車,,有助于提高燃料效率,同時還可用于手機(jī)電子和生物醫(yī)學(xué)設(shè)備制造領(lǐng)域,。據(jù)悉,,為了制造超高強(qiáng)度、輕重量金屬材料,,研究小組發(fā)現(xiàn)一種新的方法在熔化金屬材料中分散和穩(wěn)定納米微粒,,同時,他們還研制了一種可擴(kuò)展性制造方法,,用于制造更高效性能的輕重量金屬,。

  目前,這項最新研究報告發(fā)表在近期出版的《自然》雜志上。

  該研究項目負(fù)責(zé)人李曉春和美國加州大學(xué)洛杉磯分校制造工程系雷聲.查爾(RaytheonChair)指出,,納米微粒能夠在不損壞其可塑性的前提下,,真實提高金屬強(qiáng)度,尤其是像鎂這樣的輕重量金屬,,但是迄今為止沒有研究小組能夠?qū)⑻沾杉{米微粒分散在熔化金屬中,。基于灌輸物理屬性和材料加工過程,,最終我們通過灌輸密集納米微粒提高金屬屬性,證實了一種新的方法增強(qiáng)金屬性能,。

  結(jié)構(gòu)金屬是一種承載金屬,,它用于建筑業(yè)和汽車制造。鎂僅是鋁密度的三分之二,,是最輕的結(jié)構(gòu)金屬,。碳化硅是一種超硬陶瓷材料,通常用于制造工業(yè)刀片,。目前,,這項最新技術(shù)灌輸大量碳化硅微粒(直徑小于100納米)進(jìn)入熔化狀態(tài)的鎂金屬,從而顯著提高了金屬的強(qiáng)度,、剛度,、可塑性和高溫下的持久度。

  長期以來,,科學(xué)家認(rèn)為陶瓷顆粒能夠潛在地使金屬硬度更高,,然而微觀等級陶瓷顆粒在灌輸過程中會損失可塑性。相比之下,,納米等級微粒能夠顯著提高強(qiáng)度或者提高金屬可塑性,,但是納米陶瓷顆粒傾向于凝聚在一起,而不是均勻分散,,這是由于小型微粒傾向于彼此吸引,。為了消除這一問題,研究人員將納米微粒分散在熔化的鎂鋅合金中,,它們依賴粒子運動的動能彼此分散開來,,這將穩(wěn)定納米微粒的均勻分散,避免凝聚在一起,。

  為了更進(jìn)一步增強(qiáng)這種新金屬耐磨板材料強(qiáng)度,,研究人員使用一種叫做高壓扭轉(zhuǎn)技術(shù)進(jìn)行壓縮。目前,,這種新型金屬材料14%是碳化硅納米微粒,,86%是鎂鋅合金。