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    鋁合金粉末燒結技術 成大突破性研究

    成大材料系洪飛義團隊歷時4年,開發鋁合金粉末燒結新技術。(圖由成功大學提供)

    成大材料系洪飛義團隊歷時4年,開發鋁合金粉末燒結新技術。(圖由成功大學提供)

    2021/10/16 09:12

    〔記者洪瑞琴/台南報導〕鋁粉易燃又製造不易,40年來全球鋁合金粉末一直無法有效導入粉末冶金產業應用。成功大學材料系特聘教授洪飛義團隊鑽研4年,終於建立領先全球的鋁合金粉末燒結技術,開發出高強度且耐海水腐蝕的鋁合金粉末暨燒結技術,未來可望延伸應用電動車輛與船舶科技工程。

    鋁合金粉末具輕質特性,目前已大量應用在航空、汽車、機械製造、船舶工業。洪飛義表示,成大建立的鋁合金粉末燒結體,除了鋁元素之外,也含有鎳元素、銅元素,讓鋁合金粉末冶金工件的材料強度與耐海水腐蝕能力堪稱世界第一,相關數據預計11月發表在國際重要期刊Powder Metallurgy。

    洪飛義說,台灣的鋁粉幾乎仰賴進口,無法客製化,高性能鋁鎳銅合金粉末,具備優異的高溫機械強度,但卻製造不易。

    洪飛義研究團隊先是與台南金屬粉末製造大廠圓融公司合作,開發高強度又抗腐蝕的鋁合金粉末,跨出研究第一步,「粉末壓胚好比米飯揉壓成三角飯糰,透過烘烤可讓飯糰更為緊實成型」。

    洪飛義解釋,鋁合金粉末表面有氧化皮膜,無法使用傳統燒結方法,另外,鋁合金粉體黏結性低,胚料強度低,也會導致燒結效果差,而且鋁合金粉末燒結容易造成偏析而脆化,燒結完成後,仍需進行特殊熱處理製程,才可能使零件具有高強度與耐腐蝕性特質。

    粉末燒結前,為取得鋁合金粉末壓胚,成大團隊委託苗栗旭宏公司協助鋁合金粉末壓胚,再由團隊研究員趙俊任博士與研究生繆梓峰共同設計新燒結條件,降低氧含量與改善燒結溫度,並找到合適的熱處理參數,一一突破所有的技術門檻進行燒結與熱處理。

    鋁合金粉末壓胚成型的工件需經特殊高溫燒結提升硬度,鋁合金工件燒結前質地脆弱易斷裂(左前),燒結後硬度增加(右上)。(圖由成功大學提供)

    鋁合金粉末壓胚成型的工件需經特殊高溫燒結提升硬度,鋁合金工件燒結前質地脆弱易斷裂(左前),燒結後硬度增加(右上)。(圖由成功大學提供)

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