镁合金具有重量轻、强度高等优势,在航空航天、汽车和电子领域受到关注,但其耐腐蚀性较差。据外媒报道,为了解决这一问题,太原理工大学的研究人员开发出铝/镁/铝(Al/Mg/Al)层压板,将镁和铝包覆在一起以结合它们的优势:轻量化和更好的耐腐蚀性。人们为此探讨了双金属挤压、铸造和焊接等各种方法,其中轧制因其灵活性和效率而成为首选技术。
(图片来源:sciencedirect.com)
该项研究开发了大厚度比Al/Mg/Al层压板,在力学性能和界面粘结强度方面取得显著进展。太原理工大学的研究团队讨论了具有不同初始厚度比(ITR)的Al/Mg/Al层压板(通过热轧工艺)的开发和分析。在ITR为5-40的实验中,该研究探讨了ITR的变化如何影响层压板的应力、应变、微观结构演变和整体性能。
结果表明,最佳ITR是存在的,即当ITR为20时,层压板会表现出最佳综合力学性能。这包括充分提高极限抗张强度和屈服强度,同时实现高界面结合强度和最佳伸长率。当超过这个最佳点时,ITR增大会导致界面结合强度降低,从而影响层压板的整体性能。
这项研究有助于了解如何控制层压板成分以增强结构应用,尤其是在寻求坚固的轻量化材料的行业中。首席研究员王涛表示:“大厚度比Al/Mg/Al层压板不仅充分发挥镁合金的轻量化优势,而且明显优化了层压板的力学性能和耐腐蚀性能。对于这些材料在先进工程领域的实际应用,这标志着重要的一步。”
这一突破预示着航空航天和汽车行业的变革性未来,有望开发出更轻、更强、更耐腐蚀的材料,为开发复合材料树立具有广泛行业影响的新标准。