更强,更轻,更便宜的合金

汽车发动机消耗更少的能源,可以用低油维持运转,无铅管道装置,油箱轻到可以空运,但与更重的品种一样坚固。

他们听起来未来派,但这些产品已经存在延伸性能极限的材料。欧洲杯足球竞彩称为铸造金属基质复合材料(MMCS),它们比原始合金更便宜,更轻,更强烈。事实上,在该基于铝基的MMC威斯康星大学密尔沃基分校可替代铁基合金。

“这些复合材料在运输,小型发动机,航空航天和计算机行业中有许多应用,”威斯康星州杰出工程教授Pradeep Rohatgi说,他们开创了这些复合材料的成本效益的方法。

现在超过1000万美元的行业本身,MMCS已被用于火车制动器的组件,计算机中的热管理设备,甚至是航天飞机和哈勃太空望远镜。

通过将金属与完全不同的材料组合,例如陶瓷和再循环废物来设计MMC。掺入两种材料 - 基质和加强材料 - 导致自欧洲杯足球竞彩然界中不可用的惊人结构和物理性质。

但在没有Rohatgi的研究,MMCs将无法如此迅速,而目前正在开发嵌入纳米粒子的复合材料等复合材料,这将不会如此迅速。欧洲杯猜球平台他也在创造一个强大的“金属句法泡沫”。

“多年来一件事让我感到惊讶的是制造这些材料的容易,”他说。欧洲杯足球竞彩

它是Rohatgi对传统铸造工艺的适应,合成铝和石墨,其削减了生产质量生产MMC的成本,并允许制造更复杂的形状。

从那时起,他的实验室已经在加强铝的铝中进行了广泛的作品,其中元素如石墨和碳化硅颗粒(陶瓷)形成20%至40%的材料。欧洲杯足球竞彩欧洲杯猜球平台嵌入石墨的铝也是自润滑的,使其在发动机中使用特别有价值。

他说,标准的铝活塞和汽缸在冷引擎启动或引擎需要加油时可以粘在一起。但是如果这些部件是由铝-石墨复合材料制成的,那么发动机就能部分地避免卡死。

今年,他的实验室获得了50万美元的联邦资金,用于开发更轻、重载的材料,以满足美国陆军对车辆的需求,这种车辆可以空运,可以在不加燃料的情况下长时间运行。欧洲杯足球竞彩

对于所有与奥什科什卡车公司这样的主要汽车公司和威斯康星州合作伙伴所做的所有工作,Rohatgi表示,MMC的最大用户尚未在电脑行业中进行运输。

他说,计算机应用需要更小的容量,而且它们通常有资金投资于新技术。“你在一个区域寻找大爆炸,它却发生在另一个区域。”

他的实验室正在开发与纳米颗粒的铝制型铝的最新类别,以生产能够承受巨大压力的材料,但也很难,但也很轻。欧洲杯足球竞彩欧洲杯猜球平台纳米粒子小欧洲杯猜球平台于100纳米(棒球尺寸缩小到其原始尺寸的百万分钟),其有时比较大的粒子不同。

纳米结构铝的强度是传统铝合金的10倍。

第三种MMC Rohatgi正在努力将金属变成泡沫。

与聚苯乙烯泡沫塑料不同,其中空气被泵入塑料基质中,句法(金属)泡沫填充有空心微球,设定为金属底座。微小的气球由回收的“飞灰” - 燃煤发电厂产生的废料 - 以及它们在各种气体中或在内部真空。欧洲杯足球竞彩

他说:“这种电池比气泡更小,也更有规律,这使得它们在车祸中吸收能量的能力更好,而且在减弱声音方面也很有用。”“它们也很轻,人们可能对泡沫铝在国土安全问题上感兴趣。它可以使建筑物,包括防空洞,更加防爆和防火。”

现在,罗哈吉在UWM已经20年了,他继续帮助马尼托沃克的Eck Industries等铸造厂,通过MMC铸造实现业务多元化,使他们能够抵御来自其他劳动力更便宜国家的竞争。

他的实验室正在研究能够使工业以更快的速度制造复合材料组件的技术,而新技术将使这一过程走出工厂,使零件的现场制造成为可能。

美国军方也有兴趣开发在战场上迅速生产车辆的替代零件的能力。Rohatgi说,可以扩展快速制造技术,包括用于骨更换植入物和组织脚手架的轻质材料,改善了移动环境中受伤士兵的治疗。欧洲杯足球竞彩

罗哈吉说:“保持代工厂生存的唯一方法是帮助他们开发快速通道技术,用先进的轻型材料制造零部件。”欧洲杯足球竞彩“它为传统制造业提供了生产高科技产品的手段。”

http://www.uwm.edu.

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