港大研發「超級鋼」!韌性強度俱優成本更低

| Siu Yeung | 01-09-2017 20:09 | |

現代社會對鋼材需求龐大,當中汽車、航空及國防工業對鋼材的要求更高。早前香港大學機械工程系的科研團隊,便發表了一種「超級鋼」,同時具有超高強度和高延展性,而且生產成本更低,成本僅是現時航空及國防工業用鋼材的 1/5。

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材料的強度和延展性之間,常常是魚和熊掌的關係,例如強度超過 2GPa(Gigapascal吉帕斯卡)的強力鋼材,延展性只能達到 2 至 5%。今次香港大學機械工程系副教授黃明欣博士率領北京科技大學、國立臺灣大學,以及香港城市大學的年輕科學家,花了 3 年時間研發的「超級鋼」,利用「變形及配分」(Deformed & Partitioned)方法,透過高溫加熱及冷卻等工序,鑄出「超級鋼」。其屈服強度達 2.2GPa,均勻延伸率達 16%,為現有強力鋼材中延展性最高。

是次研發的「超級鋼」,合金原料組合經過反覆測試計算,得出最適合的比例,當中除鐵外,還包括 10% 錳、0.47% 碳、2% 鋁及 0.7% 釩。除了具有更的強度和延展性,「超級鋼」的製作成本也較低,每噸成本約 1 萬港元,是現時航空及國防工業用鋼材的 20%。團隊現正申請專利,及與不同生產商接觸,期望能將「超級鋼」正式投產,應用於汽車、航空或國防工業等,希望能盡快推出市場。黃明欣博士表示:「新鋼材可令車身造得更薄,減低車輛重量及燃油消耗。若應用於興建大橋等基建項目,可節省耗用的鋼材原料,令造價減低,有助控制工程成本。」

Source:香港大學

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