Σύμφωνα με πρόσφατη έκθεση του Δικτύου Φυσικής Οργάνωσης, οι μηχανικοί του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας του Λος Άντζελες έχουν εφαρμόσει νανοσωματίδια καρβιδίου τιτανίου για να καταστήσουν το κοινό ειδικό κράμα αλουμινίου AA7075, το οποίο δεν μπορεί να συγκολληθεί συγκολλείται. Το προκύπτον προϊόν αναμένεται να χρησιμοποιηθεί στην αυτοκινητοβιομηχανία και σε άλλα πεδία για να καταστήσει τα εξαρτήματά του ελαφρύτερα, πιο ενεργειακά αποδοτικά και να παραμείνουν σταθερά.
Η καλύτερη ισχύς του πιο κοινού κράματος αλουμινίου είναι το κράμα 7075. Είναι σχεδόν εξίσου ισχυρό με τον χάλυβα, αλλά ζυγίζει μόνο το ένα τρίτο του χάλυβα. Χρησιμοποιείται συνήθως σε μέρη επεξεργασμένων με CNC, σε ατράκτους και φτερά, κελύφη smartphone και καραμπίνερ με αναρρίχηση κλπ. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι όταν το κράμα θερμαίνεται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας συγκόλλησης, η μοριακή του δομή προκαλεί τα συστατικά στοιχεία αλουμινίου, ψευδαργύρου, μαγνησίου και χαλκού να ρέουν άνισα, με αποτέλεσμα ρωγμές στο συγκολλημένο προϊόν.

Τώρα, οι μηχανικοί UCLA εισάγουν νανοσωματίδια καρβιδίου τιτανίου στο σύρμα του AA7075, επιτρέποντας σε αυτά τα νανοσωματίδια να λειτουργούν ως πλήρωσης μεταξύ των συνδετήρων. Χρησιμοποιώντας αυτή τη νέα μέθοδο, η παραγόμενη συγκολλημένη άρθρωση έχει αντοχή σε εφελκυσμό μέχρι 392 MPa. Αντίθετα, οι συγκολλημένες αρθρώσεις από κράμα αλουμινίου AA6061, οι οποίες χρησιμοποιούνται ευρέως σε αεροσκάφη και εξαρτήματα αυτοκινήτων, έχουν αντοχή σε εφελκυσμό μόνο 186 MPa.

Σύμφωνα με τη μελέτη, η θερμική επεξεργασία μετά τη συγκόλληση μπορεί να αυξήσει την αντοχή εφελκυσμού του αρθρώματος AA7075 σε 551 MPa, η οποία είναι συγκρίσιμη με τον χάλυβα. Νέα έρευνα έχει επίσης δείξει ότι τα καλώδια πλήρωσης γεμάτα μεΝανοσωματίδια καρβιδίου Tic TitaniumΜπορεί επίσης να ενωθεί ευκολότερα με άλλα μέταλλα και κράματα μετάλλων που είναι δύσκολο να συγκολληθούν.

Ο κύριος υπεύθυνος της μελέτης δήλωσε: "Η νέα τεχνολογία αναμένεται να κάνει αυτό το κράμα αλουμινίου υψηλής αντοχής που χρησιμοποιείται ευρέως σε προϊόντα που μπορούν να κατασκευαστούν σε μεγάλη κλίμακα, όπως αυτοκίνητα ή ποδήλατα. Οι εταιρείες μπορούν να χρησιμοποιήσουν τις ίδιες διαδικασίες και εξοπλισμό που έχουν ήδη. Ένα υπερ-ισχυρό κράμα αλουμινίου ενσωματώνεται στη διαδικασία παραγωγής του για να καταστήσει ελαφρύτερο και πιο ενεργειακά αποδοτικό διατηρώντας παράλληλα τη δύναμή του. " Οι ερευνητές συνεργάστηκαν με έναν κατασκευαστή ποδηλάτων για να χρησιμοποιήσουν αυτό το κράμα στα σώματα ποδηλάτων.