ساخت آلیاژ آلومینیوم فوق قوی جهت استفاده در صنعت هوافضا و خودروسازی

گروهی تحقیقاتی در دانشگاه پردو (purdue) به هدایت دکتر ژانگ (Zhang) استاد دانشکده مهندسی مواد، پوششی از آلیاژ آلومینیوم با استحکام بسیار بالا را تولید کردند که به گفته این استاد تقاضای زیادی از طرف تولیدکنندگان خودرو و صنعت هوافضا داشته است.

آلیاژ جدید تولید شده بسیار بادوام و سبک بوده و استحکام آن به مراتب بهتر از فولاد ضد زنگ است. این آلیاژ علاوه بر سبک وزن بودن بسیار انعطاف­پذیر بوده به طوری که فولاد ضد زنگ در بسیاری از کاربردها انعطاف­‎پذیری لازم را ندارد. هم­چنین این آلیاژ دارای مقاومت در برابر سایش و خوردگی است و می‎­تواند در قطعاتی از خودرو مانند موتور و هم­چنین به عنوان پوشش لنزهای چشمی در برخی تلسکوپ­‎های خاص مورد استفاده در صنعت هوافضا به کار گرفته شود.

فناوری ساخت این آلیاژ از طریق ایجاد نقص چیده شدن و یا ایجاد اعوجاج در ساختار بلوری آلومینیوم است. اعوجاج ایجاد شده باعث ایجاد دوقلویی در ابعاد نانو و نقص چیده شدن پیچیده مانند فاز 9R می‎­شود. به گفته کیانگ لی (Qiang Li) دانشجوی دکتری و عضو این گروه تحقیقاتی، نقص چیده شدن نوع 9R در آلومینیوم نادر است. این گروه توانستند به طور هم­زمان مرزهای دوقلویی و فاز 9R را در نانودانه­‎های آلیاژ آلومینیوم ایجاد کرده و به این ترتیب باعث افزایش استحکام ماده شوند. هم­چنین این آلیاژ هنگامی که در برابر تنش قرار می‌گیرد، قابلیت انعطاف بیشتری نیز دارد.

تمرکز این گروه تحقیقاتی تنها روی پوشش نبوده و درصدد افزایش استحکام نمونه­‎های بالک آلیاژ آلومینیوم نیز هستند. این گروه هم­چنین موفق شدند پوشش فوق قوی از آلیاژ آلومینیوم را به وسیله قرار دادن اتم­‎های آهن و یا تیتانیوم در ساختار بلوری آلومینیوم تولید نمایند. به این ترتیب پوششی از آلیاژ آلومینیوم-آهن و دارای عیب نانو دوقلویی تولید شده است که یکی از سخت‎ترین آلیاژهای آلومینیومی است که تاکنون تولید شده و با فولاد با استحکام بالا قابل مقایسه است.

نتایج تحقیقات این گروه در مجله‌های Advanced Materials  و Scripta Materialia به چاپ رسیده است.