وفقًا لتقرير صدر مؤخرًا عن شبكة منظمة الفيزياء ، قام المهندسون في جامعة كاليفورنيا ، لوس أنجلوس ، بتطبيق جزيئات كربيد التيتانيوم النانوية لصنع سبيكة الألومنيوم الخاصة المشتركة AA7075 ، والتي لا يمكن لحامها لتصبح ملحومة.من المتوقع أن يتم استخدام المنتج الناتج في صناعة السيارات وغيرها من المجالات لجعل أجزائه أخف وزنا ، وأكثر كفاءة في استخدام الطاقة ، والحفاظ على ثباتها.
أفضل قوة لسبائك الألومنيوم الأكثر شيوعًا هي سبيكة 7075.يكاد يكون قويًا مثل الفولاذ ، لكنه يزن ثلث وزن الفولاذ فقط.يتم استخدامه بشكل شائع في الأجزاء المشكّلة باستخدام الحاسب الآلي ، وجسم الطائرة والأجنحة ، وأغلفة الهواتف الذكية ، وسلسلة تسلق الصخور ، وما إلى ذلك ، ومع ذلك ، يصعب لحام هذه السبائك ، وعلى وجه الخصوص ، لا يمكن لحامها بالطريقة المستخدمة في تصنيع السيارات ، مما يجعلها غير قابلة للاستخدام .هذا لأنه عندما يتم تسخين السبيكة أثناء عملية اللحام ، يتسبب هيكلها الجزيئي في تدفق العناصر المكونة مثل الألومنيوم والزنك والمغنيسيوم والنحاس بشكل غير متساو ، مما يؤدي إلى حدوث تشققات في المنتج الملحوم.

الآن ، يقوم مهندسو جامعة كاليفورنيا بحقن جسيمات نانوية من كربيد التيتانيوم في سلك AA7075 ، مما يسمح لهذه الجسيمات النانوية بالعمل كحشو بين الموصلات.باستخدام هذه الطريقة الجديدة ، يكون للمفصل الملحوم قوة شد تصل إلى 392 ميجا باسكال.على النقيض من ذلك ، فإن الوصلات الملحومة من سبائك الألومنيوم AA6061 ، والتي تستخدم على نطاق واسع في الطائرات وقطع غيار السيارات ، تتمتع بقوة شد تبلغ 186 ميجا باسكال فقط.

وفقًا للدراسة ، يمكن أن تزيد المعالجة الحرارية بعد اللحام من قوة الشد للمفصل AA7075 إلى 551 ميجا باسكال ، وهو ما يمكن مقارنته بالفولاذ.أظهر بحث جديد أيضًا أن أسلاك الحشو مليئةجسيمات كربيد التيتانيوم TiC النانويةيمكن أيضًا ربطها بسهولة أكبر بالمعادن والسبائك المعدنية الأخرى التي يصعب لحامها.

قال المسؤول الرئيسي عن الدراسة: "من المتوقع أن تجعل التكنولوجيا الجديدة سبيكة الألمنيوم عالية القوة هذه تستخدم على نطاق واسع في المنتجات التي يمكن تصنيعها على نطاق واسع ، مثل السيارات أو الدراجات.يمكن للشركات استخدام نفس العمليات والمعدات التي تمتلكها بالفعل.يتم دمج سبيكة ألمنيوم فائقة القوة في عملية التصنيع لجعلها أخف وزناً وأكثر كفاءة في استخدام الطاقة مع الحفاظ على قوتها ".عمل الباحثون مع شركة تصنيع دراجات لاستخدام هذه السبيكة على أجسام الدراجات.