研究表明纳米铝具有钢的强度

北卡罗莱纳州立大学的一位研究人员和他的同事找到了一种方法来制造一种铝合金，即铝和其他元素的混合物，其强度与钢相当。

材料科学与工程教授、北卡罗来纳州立大学参与该项目的研究员朱云天博士说，这很重要，因为寻找更轻、更强的材料对设计从更节能的汽车到更安全的飞机等一切都至关重要。

发表在期刊上的一篇论文中自然通讯，朱和他的同事们描述了铝合金中新的纳米级结构，这种结构具有前所未有的强度，同时也具有合理的可塑性，可以拉伸而不会在压力下断裂。也许更重要的是，创造这些纳米结构的技术可以用于许多不同类型的金属。

朱说，铝合金具有独特的结构元素，当组合在一起形成几个纳米级的层次结构时，使它们具有超强的韧性。

铝合金含有被称为“颗粒”的小构件，这些颗粒比人类头发的宽度还要小几千倍。每一粒都是小于100纳米的微小晶体。朱先生说，越大的材料并不是越好，因为颗粒越小，材料就越强。

朱还说，铝合金有许多不同类型的晶体“缺陷”。有缺陷的纳米晶体比完美晶体的强度大。

现在，朱计划研究强化镁，一种比铝更轻的金属。他正在与国防部合作一个项目，使镁合金足够坚固，可以用作士兵的防弹衣。

朱的自然通信纸上的同事隶属于澳大利亚悉尼大学;加州大学戴维斯;和俄罗斯的UFA国家航空技术大学。

材料科学与工程系是北卡州立大学工程学院的一部分。

- kulikowski

请注意:下面是论文摘要。

“纳米结构等级增加铝合金的强度”

作者:北卡罗莱纳州立大学朱云天;悉尼大学Peter Liddicoat, Simon P. Ringer, Liao Xiao-Zhou;赵永浩和Enrique J. Lavernia，加州大学戴维斯分校;Maxim Y. Murashkin和russian Z. Valiev，乌法国家航空技术大学

发表时间:2010年9月7日自然通讯

摘要:在保持成形性的同时提高金属合金的强度是新一代轻量化结构和技术面临的一个有趣的挑战。在本文中，我们设计了一种含有纳米结构的铝合金，并具有扩展已知性能边界的力学性能——航空航天级7075合金的屈服强度和均匀延伸率分别接近1gpa和5%。纳米结构的结构是用新型的高分辨率显微镜技术观察到的，它包括不沉淀的固溶体，具有(i)高密度的位错，(ii)亚纳米颗粒内的溶质团簇，(iii)纳米级粒间溶质结构的两种几何形状和(iv)粒径为数十纳米。我们的研究结果表明，这种新颖的建筑提供了一条通向新一代超高强度材料的设计路径，具有新的性能空间体系。