Inngangur
Útbreidd notkun leysisuðu fyrir álblöndur í iðnaðarframleiðslu hefur skilað verulegum ávinningi fyrir sjálfbæra þróun og félagslegar framfarir, þar sem það eykur samtímis suðustyrk og dregur úr orkunotkun. Þrátt fyrir lofandi horfur fyrir þessar málmblöndur eru núverandi rannsóknir sem fjalla sérstaklega um minnkun orkunotkunar við leysisuðuferli þeirra takmarkaðar. Þessi rannsókn nær þeim tvöföldu markmiðum að auka styrkleika liðanna og draga úr orkunotkun með því að fella snefilmagn af kolefnis nanórörum í 2A12 álblöndu. Rannsóknin skilgreinir „suðunýtni“, kemur á fót orkunotkunarlíkani fyrir leysisuðu á álblöndu og framkvæmir samanburðargreiningu á leysisuðuferlinu með kolefnisnanotube viðbót og venjulegu leysisuðuferlinu. Niðurstöðurnar sýna að samsetning snefilkolefnis nanóröra leiðir til lækkunar á orkunotkun um meira en 33% og aukningar á styrkleika liðanna um 101 MPa. Ennfremur, samanborið við önnur leysisuðuferli fyrir álblöndur sem greint er frá í núverandi bókmenntum, sýnir þessi tækni umtalsverða-orkusparandi kosti. Þessar frammistöðuaukningar eru raktar til þeirrar staðreyndar að snefilkolefnis nanórörin auka leysir frásogshraða álblöndunnar, en nanórörin sem eru eftir innan samskeytisins virka sem styrkjandi miðill. Þessi rannsókn býður upp á nýja innsýn og aðferðafræði til að ná -kolefnissuðu, hágæða-gæða suðu á álblöndu.
Þessi rannsókn jók verulega orkunýtni leysisuðu úr áli og minnkaði suðuorkunotkun með því að bæta við snefilmagni af kolefnis nanórörum. Í fyrsta lagi var gerð samanburðargreining á stöðluðu leysisuðuferlinu og leysisuðuferlinu sem inniheldur kolefnisnanorör, byggt á staðfestri orkunotkun og suðunýtnilíkönum. Í öðru lagi var LC-3 ferlið miðað við leysiorkunotkunargögn sem greint var frá í viðeigandi ritum. Á sama tíma voru vélrænir eiginleikar-mikilvægur mælikvarði fyrir gæði suðu- teknir inn í matsramma fyrir hverja samskeyti. Að lokum var innrætt fylgni milli orkusparandi getu LC-3 ferlisins og aukinnar frammistöðu soðnu samskeytisins skýrð. Helstu niðurstöður eru dregnar saman sem hér segir:
Í samanburði við venjulegt leysisuðuferli sýndi leysisuðuferlið sem inniheldur snefilmagn af kolefnisnanorörum (LC-3) 33% aukningu á suðuskilvirkni og náði um það bil 33% orkusparnaði. Ennfremur sýndi LC-3 ferlið umtalsverða kosti hvað varðar að draga úr efnisnotkun.
Miðað við núverandi ferla náði LC-3 ferlið mesta suðu skilvirkni, náði 60 mm²/s·kW. Fyrir álblöndur af samsvarandi þykkt sýndi LC-3 ferlið einnig lægstu leysiorkunotkunina.
Yfirburða orku-sparnaður og mikil-nýtni LC-3 ferlisins stafa fyrst og fremst af einstökum ljósgleypni eiginleikum snefilkolefnis nanóröranna. Með því að fylla suðusauminn bættu þessi nanórör verulega frásogshraða álblöndunnar á leysiorku og lágmarkaði þannig leysiorkutap á fyrstu stigum suðuferlisins.
