أعلنت مؤسسة «بيردو لأبحاث مادة الصهر للألمنيوم» الشهر الماضي أن الباحثين قد طوروا تقنية قادرة على تغيير البنية المجهرية للألمنيوم بهدف تعزيز ليونته وتزويده بقوة تعادل قوة الفولاذ المقاوم للصدأ.
تهدف هذه التقنية إلى التخلص من التعقيدات التي تنشأ عند التعامل مع سبائك الألومنيوم أثناء إصلاح أضرار التصادم. وكما ذكر البروفيسور شينغهانغ زانغ من كلية هندسة المواد بجامعة بوردو، فإنهم يسعون إلى تحسين ليونة بعض سبائك الألومنيوم خفيفة الوزن وقوتها الميكانيكية المنخفضة، لتمهيد الطريق أمام تطبيقات صناعية أكثر انتشارًا. ووفقًا له، فإن سبائك الألومنيوم عالية القوة وخفيفة الوزن، التي تتمتع بقوة الفولاذ المقاوم للصدأ، من شأنها أن تُحدث ثورة في صناعات السيارات والطيران.
أبحاث بيردو في مجال مواد الصهر المصنوعة من الألومنيوم
وهو يعتقد أنه بمجرد طرح هذه العملية في الأسواق، فإنها ستجعل أغطية الألمنيوم أكثر جاذبية مما يُتوقع لها بالفعل بالنسبة لمصنعي المعدات الأصلية.
وفقًا لجامعة بوردو، تتكون الشبكة البلورية للمعدن من طبقات ذرية متكررة؛ ويُطلق العلماء على الطبقات الغائبة اسم “عيوب التراص”، وعلى الطبقات المزدوجة من عيوب التراص اسم “حدود التوأم”. وفي حين أن النحاس والفضة قابلان لحدوث عيوب التراص، فإن الطاقة العالية لعيوب التراص في الألومنيوم تجعل من الصعب إحداثها صناعيًّا.
تمكن فريق البحث في جامعة بوردو من اكتشاف طريقة لزيادة القوة والليونة وتحسين الاستقرار الحراري في سبائك الألومنيوم.
تُظهر النتائج كيفية تصنيع سبائك الألومنيوم التي تضاهي الفولاذ المقاوم للصدأ أو تفوقه قوةً. وقال تشانغ في بيان: “تنطوي هذه النتائج على تأثير تجاري كبير”.
بصفتها شركة مصنعة لمواد التذويب المصنوعة من الألومنيوم، تُعد ADTECH إحدى الشركات الرائدة التي تحذو حذو «إنترناشونال إنتربرايز»، والتي تواصل التركيز على تصنيع المواد المعدنية.
يعتمد تدفق التكرير من شركة AdTech مبدأ خلط المعادن المنصهرة وربطها في عملية البحث والتطوير وتصميم المنتجات. وهو يقلل من الدخان والغبار، ويحد من نفايات الحرق، ويحمي البيئة بطريقة اقتصادية.
يحل مادة التذويب المستخدمة في عملية التكرير مشكلة التأثير التقليدي لعملية التكرير المتمثلة في الكميات الكبيرة من المكونات وإنتاج الرماد. تبلغ كمية إضافات التكرير من شركة AdTech ما بين 1.5 و2.0 كجم لكل طن، ويبلغ إنتاج الرماد ما بين 0.8 و1%، وهو ما يلبي متطلبات صب سبائك الألومنيوم عالية الدقة، ويزيد بشكل فعال من إنتاجية المعدن المنصهر بمقدار 0.6-0.8%، ويحقق هدف توفير الطاقة.
يصبح حجم مادة التذويب متجانسًا بعد إخضاعها للمعالجة الحرارية المناسبة والغربلة، مما يساعد على نقل الألومنيوم الموجود في خزان التكرير — باستخدام غاز النيتروجين (N₂) أو الأرجون (Ar) كحامل — إلى الطبقة السفلية من الألومنيوم المنصهر، وبذلك يتم حل مشكلة الانسداد التقليدية بشكل كامل لضمان جودة الصب.