化學式TiC，分子量為59.89。灰色金屬狀面心立方晶格固體。熔點3140±90 ℃，沸點4820℃，相對密度4.93。硬度大于9。不溶于水，能溶于硝酸和王水。在低于800℃時對空氣穩(wěn)定，高于2000℃時受空氣侵蝕，1150C時能與純O2反應。

科學家采用什么方法使輕質(zhì)鋁合金變得可被焊接？

AA7075開發(fā)于20世紀40年代，是一種幾乎與鋼一樣堅固的鋁合金，但它的重量只有鋼的三分之一。不幸的是，它的使用受到限制，因為它的部件不能牢固地焊接在一起。然而，由于使用了碳化鈦納米顆粒，這一情況將發(fā)生變化。

焊接7075的問題在于，當金屬被加熱至熔化狀態(tài)時，組成這種鋁合金的鋁、鋅、鎂和銅流動不均勻。該現(xiàn)象被稱為相分離，并且由此，沿著焊縫的長度形成裂縫。

在李曉春（音譯）教授的帶領下，加州大學洛杉磯分校Samueli工程學院的一個團隊著手解決這個問題。在這樣做的過程中，他們制造了由7075制成的細棒，其中注入了微小的碳化鈦顆粒。然后將這些細棒置于較大的鋁合金片之間，這些鋁合金片即將連接，起到填料的作用。當細棒和相鄰材料隨后在電弧焊接過程中熔化時，納米顆粒消除了不均勻的流動問題。

“納米粒子使液態(tài)金屬中的元素更均勻地固化在一起，從而防止相分離，”李曉春教授表示。“相分離通常會在冷卻過程中阻止液態(tài)金屬流動，從而在沒有液體填充的情況下引起收縮和裂縫。由于金屬在加入納米顆粒后凝固更均勻，因此液態(tài)金屬在凝固過程中流動性更好，因此不會因偏析而開裂。”

生產(chǎn)出的焊接接頭的抗拉強度高達392兆帕斯卡 - 相比之下，常用的6061鋁合金焊接接頭的抗拉強度僅為186兆帕斯卡。

“新技術只是一個簡單的轉(zhuǎn)折，但它可以允許這種高強度鋁合金廣泛用于大規(guī)模生產(chǎn)的產(chǎn)品，如汽車或自行車，其中零件經(jīng)常組裝在一起，”李曉春說。“公司可以使用他們已經(jīng)擁有的相同工藝和設備將這種超強鋁合金納入其制造工藝中，他們的產(chǎn)品可以更輕、更節(jié)能，同時仍能保持其強度。”

事實上，李曉春和他的團隊已經(jīng)與一家自行車制造商合作，該制造商有興趣利用這項技術制造7075自行車車身。

研究人員最近在《自然-通訊》雜志上發(fā)表了一篇關于這項研究的論文。

標簽：輕質(zhì)鋁合金焊接