研究人员利用蛋壳制造出更坚固、更轻盈的金属合金

盖世汽车讯 将钙添加到镁中以改善其机械性能，而实现这一目标的钙化合物——碳酸钙和氧化钙——通常是通过多阶段工业过程从开采的矿石中生产出来的。

据外媒报道，北卡罗来纳州立大学的工程师展示了一种从相当便宜的地方获取钙的方法:蛋壳，其中约 95% 是碳酸钙，通过使用旋转钢心轴将蛋壳磨成固体镁，将生物碳酸钙直接转化为合金剂，完全跳过开采矿石的步骤。该合金具有广泛的汽车、航空航天和生物医学应用。

“例如，碳酸钙和氧化钙是制造金属合金的重要材料，”北卡罗来纳州立大学材料科学与工程助理教授、该研究的通讯作者Bharat Gwalani说道。“但是生产这些钙材料依赖于利用开采材料的复杂过程。”

该研究发表在期刊《Journal of Magnesium and Alloys》上，其要点是可以取消中间步骤。 “我们已经展示了一种可以跳过一步的技术，” Gwalani表示。“我们已经证明，可以使用蛋壳生产高质量的金属合金，而不是加工矿石来制造钙材料，然后使用这些材料来生产金属或金属合金。”

钻孔、填充、旋转

这种方法被称为搅拌摩擦挤出，其原理几乎是令人难以置信的简单。研究人员在一块镁上均匀地钻出孔，然后用磨碎的蛋壳包裹起来。然后钢心轴以每分钟 300 转的速度靠着块旋转。摩擦产生足够的热量和机械剪切力，使粉末与金属混合，并且相同的作用将所得材料以合金棒的形式挤出。