科学家将废旧汽车铝材“变废为宝”,制成高性能新材料用于新车

作者: aeks | 发布时间: 2026-03-11 12:04 | 更新时间: 2026-03-11 12:04

学科分类: 冶金工程 机械工程 材料科学与工程 环境科学与工程

科学家将废旧汽车铝材“变废为宝”,制成高性能新材料用于新车
科学家将废旧汽车铝材“变废为宝”,制成高性能新材料用于新车

美国能源部下属橡树岭国家实验室(ORNL)科研团队成功开发出一种名为‘岭合金’(RidgeAlloy)的新型铝合金。该技术突破传统限制,首次实现将低价值的废旧汽车铝板废料(如报废福特F-150车身板)通过精准成分设计与重熔铸造,直接转化为满足汽车结构件严苛要求(如强度、延展性、碰撞安全性)的高性能材料。过去,这类废铝因含铁、硅等杂质(主要来自铆钉、紧固件等 shredding 过程混入),成分不可控、性能不足,只能用于低端铸件或出口,无法替代高能耗的原生铝(从铝土矿冶炼而来)。岭合金采用‘靶向合金设计’方法:先通过超200万次高通量计算模拟元素配比,再借助中子衍射等先进实验手段,深入解析杂质对微观结构和性能的影响——中子可无损穿透金属,精准观测原子尺度变化。随后在芝加哥Trialco公司制成再生铝锭,并由密歇根州Falcon Lakeside公司完成高压压铸实测,成功制造出中等尺寸、中等复杂度的结构部件。测试证实:即使回收料中铁、硅含量偏高,岭合金仍能稳定提供所需强度、耐腐蚀性和延展性,适用于车架、底盘等关键部位。到2030年代初,该技术有望支撑全美至少一半年产量的结构铝铸件由再生铝供应,显著降低能源消耗(再生铝加工能耗比原生铝低约95%)、减少制造成本、强化本土供应链。除乘用车外,该技术还可拓展至农用机械、工程机械、航空航天、越野车(如雪地摩托、摩托车)、船舶(如摩托艇)等领域。

标签: 轻量化材料