物理学者組織ネットワークによる最近の報告によると、カリフォルニア大学ロサンゼルス校の技術者らは、炭化チタンのナノ粒子を応用して、溶接できない一般的な特殊アルミニウム合金AA7075を溶接できるようにした。得られた製品は、部品の軽量化、エネルギー効率の向上、剛性の維持を目的として、自動車製造などの分野で使用されることが期待されています。
最も一般的なアルミニウム合金の中で最も強度が高いのは 7075 合金です。強度は鋼鉄とほぼ同じですが、重さは鋼鉄のわずか3分の1です。CNC 機械加工部品、航空機の胴体や翼、スマートフォンのシェルやロック クライミングのカラビナなどによく使用されます。しかし、このような合金は溶接が難しく、特に自動車製造で使用される方法では溶接できないため、使用できません。 。これは、合金が溶接時に加熱されると、合金の分子構造により構成元素であるアルミニウム、亜鉛、マグネシウム、銅が不均一に流動し、溶接品に亀裂が発生するためです。

現在、UCLA のエンジニアは炭化チタンのナノ粒子を AA7075 のワイヤーに注入し、これらのナノ粒子がコネクタ間の充填材として機能できるようにしています。この新しい方法を使用して製造された溶接継手は、最大 392 MPa の引張強度を備えています。対照的に、航空機や自動車部品に広く使用されている AA6061 アルミニウム合金の溶接継手は、引張強度が 186 MPa しかありません。

研究によると、溶接後の熱処理により、AA7075 継手の引張強度を鋼と同等の 551 MPa まで高めることができます。新しい研究では、フィラーワイヤーには次の物質が充填されていることが示されています。TiC炭化チタンナノ粒子溶接が難しい他の金属や金属合金にも簡単に接合できます。

この研究の主な責任者は次のように述べています。「新技術により、この高強度アルミニウム合金は自動車や自転車などの大規模に製造できる製品に広く使用されることが期待されます。企業は、すでに所有しているものと同じプロセスと設備を使用できます。超強力なアルミニウム合金が製造プロセスに組み込まれており、強度を維持しながら軽量化とエネルギー効率の向上を実現しています。」研究者は自転車メーカーと協力して、この合金を自転車の車体に使用しました。