伦敦布鲁内尔大学又开始了对晶粒细化剂效率的先锋研究,以降低铝废料、碳排放和制造成本。
这项重大研究是由该大学布鲁内尔先进凝固技术中心(BCAST)和晶粒细化剂专家MQP合作进行的,于2月开始,但由于3月Covid-19封锁,不得不暂停。
Jayesh Patel博士正在BCAST创始人兼主任范中云教授领导的团队中从事这个为期三年的项目,他说。"我们刚刚开始研究,大学就不得不关闭了,这让我们很失望。不过,现在实验室已经恢复了运行,早期的研究结果看起来很乐观。"
BCAST和MQP之间的合作是在BCAST对全球范围内铝质量不一致的行业问题进行了十年的研究之后形成的,这个问题导致了从铝箔和挤压型材行业到航空航天和汽车行业等制造业中的巨大浪费和不合格产品。
其中的关键是有据可查的晶粒细化剂的不一致性,铝熔铸厂在生产过程中添加了晶粒细化剂,以消除从机身到食品罐头的铝棒和铝扁锭中的裂纹、浪费和劣质材料。
MQP一直在关注已发表的学术研究,旨在了解晶粒细化剂的工作机制,主要是剑桥大学Lyndsey Greer等人的研究,发现TiB2颗粒表面存在Al3Ti,以及这可能在成核中发挥关键作用。
发现BCAST在使用最先进的高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)在原子水平上研究Al3Ti层方面取得了更大的进展,全世界仅有四台设备,于是就有了一个合作研究项目,以在工业环境中实施这一科学。
MQP的技术经理Shervin Tabrizi博士也是研究团队的一员,他说。"铝在制造业中的应用越来越广泛。它比钢铁轻得多,所以导致碳排放较少,有助于保护环境和气候。然而,由于晶粒细化剂的波动影响,质量不一致是一个世界性的问题。
"通过这项研究,我们正在利用高精尖的技术将BCAST的研究结果付诸实践,解锁技术,以确保晶粒细化剂能够在全球范围内提供更高的效率,提高铝的质量和制造工艺。"
MQP的高效率Optifine晶粒细化剂通过显微镜下进行检测。高效率导致较低的添加率,从而显著改善熔体质量,根据Limca测量,颗粒数最多可减少70%,降低了成品缺陷的可能性。通过BCAST的研究,结果可能会更高。
由于熔铸厂只需要使用通常使用的标准TiBAI晶粒细化剂的三分之一的量,它还可以使成本降低一半,并意味着更少的卷材更换和熔铸厂周围的运输,降低仓库库存。
Optifine在最先进的设施中生产,目前在全球34个主要熔铸厂中每年生产超过300万吨的铝合金,并在北美、南美、中国和亚洲的市场份额不断增加,取得了优异的成绩。