يركز تطوير سبائك الألومنيوم عالية الأداء بشكل أساسي على تحسين الخصائص الشاملة للمادة، مثل القوة والليونة والمتانة ومقاومة التآكل والأداء في ظل الإجهاد. وتشمل طرق تعزيز سبائك الألومنيوم بشكل أساسي تعديل تركيبة السبيكة، واستخدام عناصر جديدة في السبيكة، وتكنولوجيا المعالجة والتصنيع الحديثة، بالإضافة إلى طرق أخرى للتطوير. ومع ذلك، لا تزال سبائك الألومنيوم عالية القوة المُعدة بطرق الصب التقليدية هي المواد الهيكلية الأكثر استخدامًا في مجال الطيران. في الواقع، لا تزال خصائص سبائك الألومنيوم هذه، التي يتم تحضيرها بالطرق التقليدية، تنطوي على إمكانات كبيرة يمكن استغلالها. ولذلك، أُجريت أبحاث في مختلف دول العالم من خلال اتخاذ تدابير متنوعة لتقوية وتصلب سبائك الألومنيوم التقليدية عالية القوة. وتشمل هذه الأبحاث بشكل أساسي الجوانب التالية.
تقوية سبائك الألومنيوم
اضبط محتوى الصفحة الرئيسية عناصر السبائك في السبيكة ونسبة كل مكون، مع إضافة عناصر انتقالية ضئيلة وعناصر أرضية نادرة، مما يؤدي إلى تغيير نسب المركبات المختلفة في السبيكة وخصائصها الفيزيائية، بهدف تطوير سبائك جديدة تلبي الاحتياجات المتنوعة. على سبيل المثال، يمكن استخدام تقنية الصب الكهرومغناطيسي منخفض التردد في القوالب لتطوير نوع جديد من سبائك الألومنيوم عالية القوة، حيث تتيح هذه التقنية زيادة عناصر السبائك في المحلول الصلب للمصفوفة.
الحد بشكل أكبر من محتوى الشوائب المختلفة مثل الحديد (Fe) والسيليكون (Si)، وتحسين نقاء السبيكة، ودراسة الأساليب والتقنيات المستخدمة في التحكم في محتوى الشوائب، وتحسين صلابة الكسر، ومقاومة الإجهاد، ومقاومة التآكل الناتج عن الإجهاد في سبائك الألومنيوم عالية القوة، فضلاً عن قدرتها على مقاومة تشققات الصب. وعندما يكون محتوى الحديد (Fe) والسيليكون (Si) أقل من 0.1%، ستتحسن الخصائص المذكورة أعلاه بشكل كبير.
تطوير وتطبيق مختلف العمليات والتقنيات الجديدة للمعالجة الحرارية بهدف تحسين الأداء الشامل لسبائك الألومنيوم عالية القوة. البحث في عملية التلدين بالتجانس عند درجات حرارة عالية (فوق درجة حرارة التلبيد الزائد) واستخدامها، بهدف تعظيم الطور المتبقي غير المتوازن وطور تقوية الشيخوخة في المصفوفة، وتوزيعهما بشكل متساوٍ، لتحسين درجة التشبع الزائد للمحلول الصلب بعد المعالجة بالحل، وبالتالي تحسين تأثير تقوية الشيخوخة.
البحث والتطوير في مختلف التقنيات المتقدمة لتنقية الصهر ومعالجته وتعديله، مع التركيز على حل مشكلة انخفاض الجودة المعدنية للسبائك. يمكن لطرق تنقية الصهر ومعالجته وتعديله أن تؤثر بشكل كبير على خصائص السبائك، لا سيما صلابة الكسر والتوصيلية الكهربائية. في الوقت الحالي، تشمل طرق معالجة تنقية المصهور ما يلي: ترك المصهور في الفرن + المعالجة بالمذيبات، والمعالجة بالكلور، والمعالجة بـ N2+Cl2، والمعالجة بـ Ar+Cl2، والمعالجة بـ C2Cl6، والمعالجة بـ N2+Cl2+CO، والمعالجة بالتنقية باستخدام مادة الصهر. أما طرق معالجة التنقية خارج الفرن فتشمل: طريقة إزالة الغازات عبر الإنترنت, ، CFF (مرشح رغوي خزفي) طريقة الترشيح، وما إلى ذلك. توفر AdTech تقنيات متطورة تقنية تنقية الألومنيوم المنصهر, ، والتي يمكنها توفير سبائك عالية الجودة بكميات كبيرة لإنتاج ألواح سميكة من سبائك الألومنيوم عالية الأداء.