德国研究人员近日在《自然》杂志上报告说,他们发明了一种新的合金冶炼工艺,能一步到位将固态的金属氧化物制成块状合金。该技术不需要提炼金属后熔融、混合BEAT365官方网站,有助于减少温室气体排放,节约能源。
德国马克斯普朗克可持续材料研究所的研究人员以氢气代替碳作为还原剂,在远低于金属熔点的温度下提取金属并形成合金,已在实验中成功制造出低膨胀合金。低膨胀合金由64%的铁和36%的镍组成,在相当大的温度范围内能保持体积基本不变,在工业上有广泛用途。
研究人员将氧化铁和氧化镍按低膨胀合金所需的比例混合,用球磨机混合均匀后压制成小圆饼,放入炉中加热至700摄氏度,通入氢气。该温度不足以让铁或镍熔融,但足以让金属还原出来。检测显示,加工后得到的块状金属具有低膨胀合金的典型特征,并因晶粒尺寸小而有着更好的机械性能。因为成品是块状而不是粉末或纳米颗粒,所以容易铸造加工。
研究人员说,用氢还原金属的副产物是水,碳排放为零,流程简单也使新工艺拥有巨大的节能潜力。