Fa'aosoina e le sini fa'alelalolagi o le carbon neutrality, lightweighting ua avea ma autu autu mo le suiga ma le fa'aleleia o fale gaosi oloa. O le alumini, faʻatasi ai ma ona uiga faʻapitoa faʻapitoa ma vailaʻau, ua tulaʻi mai se "matafaioi lagolago" i pisinisi masani i se "mea faʻapitoa" mo le gaosiga maualuga. O lenei tusiga o le a faʻavasega faʻalelei le tau fou o mea alumini mama mama mai itu e fa: mataupu faʻapitoa, faʻaoga lelei, faʻaogaina fagu, ma faʻatonuga i le lumanaʻi.

I. Le autu faʻapitoa o mea alumini mama mama

O le alumini mama e le naʻo se "mea faʻaititia o le mamafa", ae o se oso faʻatinoga na ausia e ala i le tolu i le tasi faiga faʻatekonolosi o le faʻaogaina o mamanu, micro control, ma le faʻagasologa fou:

Faʻamalosia o le doping elemene: Faʻaopoopo le magnesium, silicon, copper ma isi elemene e fausia ai vaega faʻamalosia e pei o Mg ₂ Si, Al ₂ Cu, ma isi, e talepe ai le faʻailoga malosi o le 500MPa (pei o le6061-T6 alumini alumini).

Nanostructured regulation: I le faʻaaogaina o tekinolosi faʻamalosia vave poʻo le faʻaogaina o masini, o loʻo faʻafeiloaʻi ai nano i totonu o le matrix alumini e ausia ai le faʻaleleia atili o le malosi ma le faigata.

Faʻagasologa o togafitiga vevela faʻaleagaina: Faʻapipiʻiina le faʻaogaina o palasitisi ma togafitiga vevela e pei o le taʻavale ma le faʻamalosi, o le fua o le saito e faʻamamaina i le micrometer, faʻaleleia atili le faʻaogaina o mea faʻainisinia.

Avea Tesla's integrated die-casting alumini e fai ma faʻataʻitaʻiga, e faʻaaogaina le Gigacasting giant die-casting technology e tuʻufaʻatasia 70 vaega masani i totonu o se vaega e tasi, faʻaititia le mamafa i le 20% aʻo faʻaleleia le gaosiga lelei e 90%, lea e faʻamaonia ai le faʻalavelaveina o le faʻaogaina o meafaitino faʻagasologa fou.

Ⅱ. O faʻamanuiaga autu o mea alumini mama mama

Mamafa mama e le mafai ona suia

Tulaga lelei: Ole maualuga ole alumini e na'o le tasi vaetolu o le uamea (2.7g/cm ³ vs 7.8g/cm ³), ma e mafai ona maua ai se fa'aitiitiga o le mamafa o le sili atu i le 60% i fa'atusa fa'atusa fa'atusa. O le taavale eletise BMW i3 o loʻo faʻaalia ai le tino alumini uma, faʻaitiitia le mamafa o le paʻu i le 300kg ma faʻateleina le laina i le 15%.

Fuafuaga malosi tulaga ese: Pe a mafaufau i le malosi i le fua faatatau mamafa, o le malosi faapitoa (malosi / mafiafia) o le 6-series alumini alumini e mafai ona oʻo atu i le 400MPa / (g / cm ³), e sili atu i le 200MPa / (g / cm ³) o le masani maualalo-carbon uʻamea.

Fa'atosinaga fa'atinoga tele

Tete'e fa'aleaga: O le mafiafia o le alumini oxide layer (Al ₂ O3) fa'ameamea i le fa'aleagaina masani, ma o le ola tautua o alalaupapa i le gataifale e mafai ona o'o atu i le 50 tausaga.

Fa'avevela vevela: E o'o atu i le 237W/(m · K) le fa'asologa o le vevela o le uamea, ma e fa'aaogaina lautele i le atigi fa'afefeteina o le 5G base stations.

Toe faʻaaogaina: O le faʻaaogaina o le alumini toe faʻaaogaina e naʻo le 5% o le alumini muamua, ma e faʻaititia le carbon emissions i le 95%, lea e fetaui ma manaʻoga o le tamaoaiga.

Fa'agasologa fetaui

Fausiaina fetuutuunai: E talafeagai mo faiga eseese e pei o le faailoga tusi, extrusion, forging, 3D lomitusi, ma isi. O le Tesla Cybertruck faʻaaogaina le malulu-loloa alumini ipu faʻamaufaʻailoga tino, paleni malosi ma faʻataʻitaʻiga saʻolotoga.

Tekinolosi fesoʻotaʻiga matua: CMT uʻamea, faʻafefete faʻafefe ma isi tekinolosi matua faʻamautinoa le faʻamaoni o fausaga faigata.

Ⅲ. Ole fa'aogaina ole fa'aogaina ole mea alumini mama

Lu'itau tau tamaoaiga

Tau maualuga o meafaitino: O tau alumini na tausia i le 3-4 taimi le tau o le uamea mo se taimi umi (o le averesi o le alumini ingot tau o le $ 2500 / ton vs le tau o le uʻamea o le $ 800 / ton i le 2023), lea e faʻalavelaveina ai le lauiloa tele.

Meafaigaluega fa'aagaga fa'aagaga: Tu'ufa'atasi mate-casting e mana'omia le fa'apipi'iina o masini fa'apipi'i tele tele e sili atu i le 6000 tone, fa'atasi ai ma le tau o meafaigaluega e tasi e sili atu i le 30 miliona yuan, lea e faigata mo pisinisi laiti ma feololo ona gafatia.

Tapulaa o faatinoga

Malosi o le taualuga: E ui lava e mafai ona oʻo atu i le 600MPa e ala i auala faʻamalosia, e maualalo lava nai lo le malosi maualuga (1500MPa) ma le titanium alloy (1000MPa), faʻatapulaʻaina lona faʻaogaina i tulaga mamafa-tiute.

Faʻaleagaina o le vevela: I totonu o siosiomaga i lalo -20 ℃, o le aʻafiaga o le alumini e faʻaitiitia i le 40%, lea e manaʻomia ona faʻatoʻilaloina e ala i le faʻaogaina o mea faʻapipiʻi.

Fa'atekonolosi pa puipui i le gaosigag

Lu'itau le fa'atonutonuina o le toe fa'afo'i: O le fa'amauina o le fa'amauina o ipu alumini e 2-3 taimi o le ipu u'amea, e mana'omia ai le fa'ata'ita'iga sa'o lelei.

Lavelave togafitiga i luga: E faigata ona pulea le tutusa o le mafiafia ata tifaga anodized, lea e aʻafia ai le matagofie ma le faʻafefeteina.

Ⅳ. Tulaga talosaga tau pisinisi ma fa'amoemoega

Avanoa fa'aoga matutua

Ta'avale malosi fou: NIO ES8 uma alumini tino fa'aitiitia le mamafa i le 30%, fa'atasi ai ma le fa'amalosi o le 44900Nm/deg; Ningde Times CTP fata maa e faia i le alumini, lea e faateleina ai le malosi malosi e 15%.

Aerospace: 40% o le fausaga o le Airbus A380 fuselage o loʻo faia i le alumini lithium alloy, faʻaitiitia le mamafa e 1.2 tone; O tane suauʻu a SpaceX starships e faia i le 301 stainless steel, ae o le fausaga o le tino o loʻo faʻaaogaina tele le alumini alumini 2024-T3.

Ta'avale A'oa'oga: O le N700S bogie o Iapani's Shinkansen e fa'aogaina le alumini fa'amau, fa'aitiitia le mamafa i le 11% ma fa'ateleina le ola vaivai i le 30%.

Ala e mafai

Vaivai teu oloa: O le 5000 series alumini magnesium alloy hydrogen tane teuina e mafai ona tatalia se mamafa maualuga o le 70MPa ma ua avea ma vaega autu o taavale suauu.

Consumer Electronics: O le MacBook Pro o loʻo faʻaalia ai le tino alumini e tasi le vaega e faʻamautu ai le 90% mata i le fua o le tino i le mafiafia o le 1.2mm.

Fa'atonuga manuia i le lumana'i

Fa'afouina mea fou: Aluminum fa'avae carbon fiber composite material (6061/CFRP) e maua ai se fa'ailoga lua i le malosi ma le mama, ma o le Boeing 777X o lo'o fa'aogaina lenei mea e fa'aitiitia ai le mamafa i le 10%.

Fa'ata'ita'iga atamai: AI fa'ata'ita'iina le fa'ata'ita'iga fa'asologa o le fa'aogaina o le fa'aogaina e fa'aitiitia ai le tau mai le 8% i le 1.5%.

Ⅴ. Fa'ai'uga: O le "solia" ma le "tu" o mea alumini mama mama

O mea alumini mama mama o loʻo tu i le vaeluaga o suiga faʻatekonolosi ma suiga tau pisinisi:

Mai mea e suitulaga i faiga fou: O lona tau e le gata i le faʻaitiitia o le mamafa, ae faʻapea foʻi i le faʻalauiloaina o le toe faʻatulagaina o faiga gaosiga (e pei o le tuʻufaʻatasia o le paʻu) ma le fausaga o oloa (modular design).

Ole paleni malosi i le va o le tau ma le faʻatinoga: Faʻatasi ai ma le alualu i luma o tekinolosi toe faʻaaogaina (o le vaega o le alumini toe faʻaaogaina e sili atu i le 50%) ma le gaosiga tele (o le gaosiga o le gaosiga o le super die-casting factory a Tesla), e mafai ona faʻavavevave le suiga o le tamaoaiga.

Le faʻataʻitaʻiga suiga o le gaosiga lanu meamata: O le carbon footprint o tone taʻitasi o alumini i lona olaga atoa e faʻaititia i le 85% faʻatusatusa i le sila, lea e fetaui ma manaoga maualalo-carbon suiga o le lalolagi sapalai filifili.

Faʻaosoina e faiga faʻavae e pei o le faʻaogaina o taavale fou malosi e sili atu i le 40% ma le faʻatinoina o tau o le carbon i totonu o le vaalele vaalele, o le alamanuia alumini mama o loʻo faʻasolosolo mai se "tekinolosi filifiliga" i se "filifiliga faʻatagaina". O lenei suiga tau pisinisi e fa'atotonugalemu i meafaitino fou o le a iu lava ina toe fa'afouina tuaoi o le malamalama o tagata i le "mamafa" ma fa'afeiloa'i ai se vaitau fou o pisinisi lelei ma mama.