鋁合金粉末生產納米結構棒、管提高產品（pǐn）延展性

航空航天工業長期以來一直使用粉末製成的高性能鋁合金來製造（zào）輕質部（bù）件，但這些合金對於汽車工業來說過於昂貴（guì）。 典型的鋁合金粉末擠壓工藝是能源密集型（xíng）和工藝密集型的，需要多個步驟才（cái）能進行大規模生產。 首先，必須將鬆散的粉（fěn）末放入（rù）罐子（zǐ）中，然後抽真空，這稱為“脫（tuō）氣”； 然後（hòu）必須將罐子密封，熱壓（yā），預熱，放入擠出機中，擠出後，取出罐子或“清空”，露出由固結粉末組成的擠出部分（fèn）。

但在這項研究中，該團隊消除（chú）了許多（duō）步驟，並使用剪（jiǎn）切輔助加工和擠出（ShAPE），隻需一步即可直接從粉末中（zhōng）擠出納米結構鋁（lǚ）棒。 將粉末倒入開放容器中，並將旋轉的擠壓（yā）模（mó）具壓入粉末中，在粉末和模（mó）具之間的界麵處產生熱量。 該材料（liào）軟化後易於擠出，不需要裝罐、脫氣、熱（rè）壓、預熱和脫罐。

PNNL 材料科學家斯（sī）科特領（lǐng）導了這項研究。 他（tā）說：“這（zhè）是首（shǒu）次發表的此類實（shí）例，采用ShAPE等單步工藝將鋁合金（jīn）粉末固化成（chéng）納米結構擠壓件。減少鋁管加工（gōng）步驟和加熱過程將大大減少（shǎo）生產時間，同時減少產品吸收的成（chéng）本和能源可以幫助汽車製（zhì）造商生產（chǎn）更便宜、更輕、更省（shěng）油的乘用車。”

減少（shǎo）加工步驟和加熱並不是該團（tuán）隊唯一的成功發現。 雖然高性能鋁合金（jīn）曆來表現出優異的強度，但它們（men）經常受到延展性（xìng）較差的阻礙。 然而，研究團隊發現，采用ShAPE技術擠壓的鋁合金（jīn）顯著提（tí）高了鋁管加工延（yán）展性，是傳統擠壓（yā）產品的（de）兩到三倍，並且具有相當的強度。

為了了解（jiě）原因，研究人員使用透射電子顯微鏡觀察（chá）粉末和擠壓材料的微觀結構。 結（jié）果表明（míng），ShAPE技術可以細化非鋁材料微小的增強顆粒，將其尺寸減小到納（nà）米級別，並均勻分布在鋁基體上，從而提（tí）高延展性。