Microstructure and Mechanical Properties of Aluminium Alloy Produced from Recycled Beverage Cans.pdf

1、鋁是一種在地球上廣泛存在的金屬材料。由于鋁具有非常好的機(jī)械性能、導(dǎo)電性以及導(dǎo)熱性，并且其密度較低，因而廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸以及建筑行業(yè)。輕質(zhì)，耐腐蝕，易成型的鋁合金材料非常適用于食物包裝。世界上，每年要生產(chǎn)出2100億個飲料罐，其中85％是用鋁合金制造的。北美，歐洲和日本在以重熔為主要手段的鋁合金回收行業(yè)處于領(lǐng)先地位，然而中國，印度和俄羅斯等國回收鋁合金比例也在快速增長。事實(shí)上，回收一個鋁合金易拉罐所消耗的能量相比于生產(chǎn)出同樣的數(shù)量的易拉

2、罐少20倍，其溫室氣體的排放量也減少近20倍。此外，鋁合金易拉罐是100%可回收材料，并且在回收加工的過程中不會丟失其本身的優(yōu)異性能。
　　本文是以回收的鋁合金易拉罐為原料，研究其在經(jīng)過高能球磨和熱固結(jié)后材料的力學(xué)性能。這種方法現(xiàn)在在工業(yè)中并不常用，但它有可能取代重熔回收。因此，本項目著眼于研究通過固態(tài)回收，制備納米結(jié)構(gòu)鋁合金粉末以及鋁合金納米復(fù)合材料，并研究粉末固結(jié)后材料的力學(xué)性能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系。通過不同的高能球磨參數(shù)，制備出鋁合

3、金粉末和添加納米SiC增強(qiáng)顆粒的納米復(fù)合材料粉末。我們總共制備了4種不同的粉末，包括兩種不同的組分和兩種不同的球磨時間。我們通過粉末的維氏硬度，ICP測試，XRD分析，粒度分析以及SEM分析等方式表征出粉末的力學(xué)性能，成分以及結(jié)構(gòu)。提高球磨時間和添加5%納米SiC顆粒會提高粉末的維氏硬度。通過ICP分析原始易拉罐和球磨后的粉末成分，再對比制成后材料的理論成分，證實(shí)了通過混合和球磨兩種不同成分的鋁合金易拉罐，成功制備出一種新成分鋁合金。粉

4、末通過兩種不同的方式進(jìn)行固結(jié)和擠壓。通過這兩種方式制備的材料，其抗拉強(qiáng)度到達(dá)了600~750MPa之間。相比于冷壓直接擠壓的樣品，經(jīng)過SPS的樣品盡管材料塑性變形階段沒有增大，但是其彈性變形階段的延伸率增加了，其總的延伸率數(shù)值從1.5%增加到3%。額外添加5%SiC的樣品雖然沒有增加材料的硬度，但是其增加了材料最終的抗拉強(qiáng)度。此外，鋁合金基體內(nèi)觀察到了鐵的夾雜，它可能會影響材料的抗拉強(qiáng)度，并對材料的最終斷裂產(chǎn)生重大影響。本研究是以回收鋁