传统铝合金材料+新工艺=新型铝合金材料

　　据外媒报道，美国太平洋西北国家实验室(PNNL)的研究人员展示先进的制造工艺，利用高性能铝合金粉，直接一步制成纳米结构铝棒和管。研究小组采用全新固相加工方法，减去传统铝合金粉末挤压加工的若干步骤，产品的延展性得到显著的提高，即材料断裂前的拉伸距离。

　　传统铝合金粉末挤压工艺必须先把松散的粉末装进罐里，然后真空抽气进行“脱气”。接着密封罐体，热压，预加热，放入挤压机。挤出后，移除罐体或“倒空”，露出由固结粉末构成的挤出部分。这个工艺耗能高、工序复杂，需要多个步骤才能批量生产，一般只是被利用与航天航空领域。相对于因汽车轻量化需求而使用这种工艺，显然是不现实的。

　　对于这项工艺的研究，研究人员摘去了多个步骤，使用剪切辅助加工和挤压技术(简称ShAPE)，将粉末倒入开放容器中，然后将旋转的挤压模具压入粉末中，在粉末与模具的交界面产生热量。无需罐装、脱气、热压、预热和除罐，便可直接从粉末中挤出纳米结构铝棒。

　　NNL材料科学家Scott Whalen领导这项研究。他说：“这是首次公开发表的此类实例，使用ShAPE之类单步工艺，将铝合金粉末固化成纳米结构挤压件。减少加工步骤和加热过程，将大大减少生产时间，同时降低成本和产品内部吸收的能量，可以帮助汽车制造商，生产更便宜、更轻、更省油的乘用车。”

　　研究小组发现，采用ShAPE技术挤出的铝合金，延展性明显得到改善，是常规挤压产品的二至三倍，而且强度相当。为了解其中原因，研究人员采用透射电子显微镜，观察粉末和挤出材料的微观结构。结果表明，ShAPE技术能够细化非铝材料的微小强化颗粒，使其尺寸缩减至纳米级，并均匀分布在铝基体上，从而提高延展性。

　　科技的发展与材料的关系密不可分，在一定程度上，科技的发展就是材料的发展。而汽车轻量化的发展必将促进铝合金、铝型材的材料的发展。