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[手機及平板] [轉載]美科學家研製出高強度超輕金屬材料,可製造手機

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發表於 2015-12-30 07:45 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
據國外媒體報導,目前,美國加州大學洛杉磯分校研究小組最新研製出一種超高強度,非常輕的金屬材料,他們使用一種新方法分散和穩定納米微粒進入熔化狀態的鎂金屬。

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左圖是純金屬樣本,右圖是最新研製的新金屬材料,由鎂和碳化矽納米微粒構成,每個中心柱體直徑大約4微米

這種新型金屬材料是加入密集分散型納米碳化矽微粒的鎂金屬,它可用於製造輕型飛機、太空飛船和汽車,有助於提高燃料效率,同時還可用於手機電子和生物醫學設備製造領域。據悉,為了製造超高強度、輕重量金屬材料,研究小組發現一種新的方法在熔化金屬材料中分散和穩定納米微粒,同時,他們還研製了一種可擴展性製造方法,用於製造更高效性能的輕重量金屬。目前,這項最新研究報告發表在近期出版的《自然》雜誌上。

該研究項目負責人李曉春(音譯)和美國加州大學洛杉磯分校製造工程系雷聲•查爾(Raytheon Chair)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將陶瓷納米微粒分散在熔化金屬中。基於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金屬性能。

結構金屬是一種承載金屬,它用於建築業和汽車製造。鎂僅是鋁密度的三分之二,是最輕的結構金屬。碳化矽是一種超硬陶瓷材料,通常用於製造工業刀片。目前,這項最新技術灌輸大量碳化矽微粒(直徑小於100納米)進入熔化狀態的鎂金屬,從而顯著提高了金屬的強度、剛度、可塑性和高溫下的持久度。

長期以來,科學家認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度或者提高金屬可塑性,但是納米陶瓷顆粒傾向於凝聚在一起,而不是均勻分散,這是由於小型微粒傾向於彼此吸引。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,這將穩定納米微粒的均勻分散,避免凝聚在一起。

為了更進一步增強這種新金屬材料強度,研究人員使用一種叫做高壓扭轉技術進行壓縮。目前,這種新型金屬材料14%是碳化矽納米微粒,86%是鎂鋅合金。
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