耐高温铝合金：航空工程的突破性进展。

• 天津大学的科学家们研发出一种能显著增强铝合金耐热性的技术。
• 这种新合金能够耐受高达662华氏度的温度，使其适用于航空航天和交通运输领域。
• 中国还加快了绿色动力铝的开发，以减少铝工业中的碳排放。

Via Metal Miner

中国科学家最近宣布开发出一种技术，可以显著提高铝合金的耐热性。这一突破将解决长期以来限制轻金属在航空航天和交通等重要领域使用的主要挑战。

据《南华早报》的一篇 报道，来自天津大学的科学家团队通过向普通铝合金注入纳米颗粒开发出了这一新技术。他们创造出了一种强化铝合金，即使在非常高温下也能表现良好。

新型铝合金耐高温，生产更便捷

新华社的这篇报道描述了制造商们为铝合金的低密度、高比强度和耐蚀性所珍爱的特性。但直到现在，铝合金的耐热性有限，通常在摄氏350度或华氏662度左右运行。超过摄氏400度后，它们的力学性能迅速降低，极大地限制了铝在航空设计中的应用。

报道援引一位科学家的话称，这种新合金不仅易于大规模生产，而且对航空航天行业至关重要。众所周知，飞机、火箭和航天器会遇到大量大气摩擦力。此外，它们经常需要在高温环境中运行。这项新技术将使铝组件在此前无法使用的情况下得以应用。

寻找更好的铝合金

这所大学的团队今年四月在同行评议期刊《自然材料》上发表了他们的研究成果。根据《南华早报》的报道，通过将陶瓷颗粒与合金混合以制造氧化物分散强化合金的结果超出了预期。事实上，大约两年前，美国宇航局推出了一种类似的技术，用于生产能够承受高达1093摄氏度温度的镍基合金GRX-810。报道还援引了美国宇航局网站的说法，称这种方法极大地增强了航空和航天领域所使用组件的强度和寿命。 

氧化物分散强化合金已成功应用于铁、钼、镍和钨等金属的制造，采用化学加工技术。然而，由于铝、镁、钛和锆等金属具有高氧化性，商业上可用的氧化物分散强化合金在铝、镁、钛和锆等金属制造中仍然较少，因为这些难还原金属在提取方面面临挑战。

为了解决这一问题，该大学研究人员制备了5纳米的氧化镁颗粒，并利用粉末冶金工艺将这些颗粒分布在铝基体中，实现了8%的体积。这一进展为铝合金在高温环境中的应用铺平了道路，有望使其能够与某些钛合金竞争，同时提供更轻的重量。

中国绿色铝的努力

中国是全球最大的铝消费国之一，其工业最近加快了绿色动力铝的发展。通过在电解铝生产中使用更多的绿色能源，该行业希望在减少碳排放方面取得重大进展。它还希望积极推动绿色动力铝与非绿色动力铝的差异化。

在过去的十年中，中国悄然从热力发电转向水力发电以生产低碳铝。根据这篇 报道，热力发电在2015年中国铝电解厂使用的能源中占比约89%，而水力发电仅占10%。如今，热力发电占比约为74%，而水力发电则占约20%。未来，太阳能和风能还将得到更广泛的应用，从而使中国铝工业变得更加环保。

作者：Sohrab Darabshaw

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