Согласно исследованию, проведенному учеными из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории Министерства энергетики, металлолом можно напрямую преобразовывать и модернизировать в высокопроизводительные, ценные сплавы без необходимости использования традиционных процессов плавки.
Исследование , опубликованное в журнале Nature Communications , демонстрирует, что алюминиевый лом из промышленных отходов может использоваться для производства высокопроизводительных металлических сплавов.
Переработанный алюминий по своим свойствам не уступает идентичным материалам, полученным из первичного алюминия, что свидетельствует о том, что такой подход может стать недорогим способом вывода на рынок большего количества высококачественной продукции из переработанного металла.
Новый метод, называемый твердофазным легированием, преобразуя отходы в высокопроизводительные алюминиевые изделия, не только улучшает свойства материала , но и способствует экологической устойчивости.
«Новаторство нашей работы здесь заключается в том, что, добавляя точное количество металлических элементов в смесь с алюминиевой стружкой в качестве прекурсора, вы фактически можете превратить ее из дешевых отходов в дорогостоящий продукт», — сказал Сяо Ли, ученый-материаловед PNNL и ведущий автор исследования. «Мы делаем это всего за один шаг, где все сплавляется за пять минут или меньше».
Инновационный процесс твердофазного легирования превращает алюминиевый лом, смешанный с медью, цинком и магнием, в точно спроектированный высокопрочный продукт из алюминиевого сплава за считанные минуты, в то время как для производства того же продукта с использованием традиционной плавки, литья и экструзии требуются дни.
Исследовательская группа использовала запатентованную PNNL технологию под названием Shear Assisted Processing and Extrusion (ShAPE ) для достижения своих результатов. Однако исследователи отметили, что результаты должны быть воспроизводимы с другими процессами твердофазного производства.
В процессе ShAPE высокоскоростная вращающаяся матрица создает трение и тепло, которые рассеивают кусковые исходные ингредиенты в однородный сплав с теми же характеристиками, что и недавно изготовленное изделие из деформированного алюминия.
Твердофазный подход устраняет необходимость в энергоемкой объемной плавке, что в сочетании с недорогим сырьем, получаемым из лома, может резко снизить стоимость производства этих материалов. Для потребителей это означает, что переработанные алюминиевые изделия будут иметь более длительный срок службы и лучшую производительность при более низкой стоимости, независимо от того, являются ли они частью транспортного средства, строительным материалом или бытовым прибором.
Источник: Утилизатор