물리학자 조직 네트워크(Physicist Organization Network)의 최근 보고서에 따르면 로스앤젤레스 캘리포니아 대학의 엔지니어들은 티타늄 카바이드 나노입자를 적용하여 용접할 수 없는 일반적인 특수 알루미늄 합금 AA7075를 용접할 수 있게 만들었습니다.결과 제품은 자동차 제조 및 기타 분야에서 부품을 더 가볍고 에너지 효율적으로 만들고 견고하게 유지하는 데 사용될 것으로 예상됩니다.
보다 일반적인 알루미늄 합금의 최고의 강도는 7075 합금입니다.강철만큼 강하지만 무게는 강철의 1/3에 불과합니다.CNC 가공 부품, 항공기 동체 및 날개, 스마트폰 외피, 암벽등반용 카라비너 ​​등에 흔히 사용됩니다. 그러나 이러한 합금은 용접이 어렵고 특히 자동차 제조에 사용되는 방식으로 용접할 수 없어 사용할 수 없습니다. .이는 용접 과정에서 합금이 가열되면 분자 구조로 인해 구성 원소인 알루미늄, 아연, 마그네슘 및 구리가 고르지 않게 흐르고 결과적으로 용접된 제품에 균열이 발생하기 때문입니다.

이제 UCLA 엔지니어는 티타늄 카바이드 나노입자를 AA7075의 와이어에 주입하여 이러한 나노입자가 커넥터 사이의 필러 역할을 하도록 합니다.이 새로운 방법을 사용하여 생산된 용접 조인트는 최대 392MPa의 인장 강도를 가집니다.이에 비해 항공기 및 자동차 부품에 널리 사용되는 AA6061 알루미늄 합금 용접 조인트는 인장 강도가 186MPa에 불과합니다.

연구에 따르면 용접 후 열처리는 AA7075 조인트의 인장 강도를 강철과 비슷한 551MPa로 증가시킬 수 있습니다.새로운 연구에 따르면 필러 와이어는TiC 티타늄 카바이드 나노입자또한 용접하기 어려운 다른 금속 및 금속 합금에 더 쉽게 결합할 수 있습니다.

연구 책임자는 “이 새로운 기술은 이 고강도 알루미늄 합금을 자동차나 자전거와 같이 대규모로 제조할 수 있는 제품에 널리 사용할 수 있게 할 것으로 기대된다.회사는 이미 가지고 있는 것과 동일한 프로세스와 장비를 사용할 수 있습니다.초강력 알루미늄 합금이 제조 공정에 통합되어 강도를 유지하면서 더 가볍고 에너지 효율적입니다.”연구자들은 이 합금을 자전거 본체에 사용하기 위해 자전거 제조업체와 협력했습니다.