슬롯 사이트 (WPI)는 미군의 새로운 야금 방법과 새로운 경량 합금의 개발을 지원할 미 육군의 740 만 달러의 다중 유니버시티 상을 수상한 주요 기관입니다. 연구의 일부로 개발 된 기술 및 프로세스에는 항공기, 자동차 및 전자 산업에 응용 프로그램이 있습니다.
피망 슬롯는 2 년간 상을 통해 210 만 달러를 받게 될 것입니다.이 상은 이전에 대학에 4 백만 달러가 넘는 연구 자금을 수립 한 육군과의 다년간 협력 계약의 최신 설치입니다. 연구의 전반적인 목표는 경량 합금 (주로 알루미늄, 티타니늄 및 마그네슘)의 나노 스케일 특성을 예측하고 특정 군사 응용에 대한 새로운 합금을 설계하고 테스트하는 데 도움이되는 데이터베이스 및 컴퓨터 모델링 기술의 개발입니다.
피망 슬롯의 비디오보기 "설계 별 나노 물질"연구 프로그램.
"군대는 한 번에 몇 가지 요구를 충족시킬 수있는 초 수질을 개발하려고합니다."라고 George F. 피망 슬롯의 기계 공학 책임자 인 Richard Sisson은 말했습니다.재료 과학 및 공학 프로그램및 육군 상을위한 교장 수사관. "그들은 구조적으로 사용하기에 충분히 강한 새로운 합금을 원하고, 갑옷으로 기능하기에 충분히 힘들며, 차량의 이동성과 연비를 개선하기에 충분히 가볍습니다.".
"라는 접근 방식을 통해설계 별 나노 물질, "Sisson and 공동 원발자 수사관 Diran Apelian, Alcoa-Howmet 피망 슬롯의 기계 공학 교수 및 대학의 이사금속 가공 연구소(MPI) 및 Makhlouf Makhlouf, MPI의 감독알루미늄 캐스팅 연구 센터는 실험실 연구와 함께 열역학적 모델 및 동역학 모델을 포함한 다양한 모델링 기술을 사용하여 새로운 합금의 미세 구조 및 미세 화학을 예측하고 있습니다. 미세 구조는 대비하여 합금이 어떻게 수행되는지를 결정합니다.
연구원들은 또한 합금의 미세 구조를 변경할 수있는 열처리를 포함한 다양한 야금 과정을 연구하고 있습니다. 이 작업에서 그들은 기존 합금을 개선하는 데 사용할 수있는 모델링 도구를 도출하거나 원하는 특성을 가진 새로운 합금을 개선합니다.
작업의 일부는 콜드 스프레이 (Cold Spray)라는 프로세스에 중점을 두며 금속 분말이 트랜스닉 속도로 가속됩니다. 고속 스프레이가 금속 부품을 목표로 할 때, 전력 입자는 기존 금속과 융합하여 기술을 균열을 복구하거나 보호 코팅을 추가하는 효과적인 방법입니다. 항공기 및 헬리콥터 엔진 구성 요소 수리와 같은 군용 응용 프로그램은 고강도, 강인성 및 연성이 필요합니다. 피망 슬롯 박사후 학생 Danielle Belsito는 이미 분말 입자의 특성을 정확하게 예측할 수있는 도구를 개발하여 차가운 스프레이시 이러한 요구 사항을 충족하는 새로운 합금을 개발할 수 있도록했습니다..
새상은 또한 군대, 특히 항공기 구성 요소에서 사용하는 고강도 마그네슘 합금에 중점을 둡니다. 현재 사용되는 합금에는 중국에서 나온 것이 대부분의 군사 및 상업용 용도의 요구를 충족시키기 위해 REE의 수출을 제한하고 있기 때문에 비싸고 얻기 어려운 희토류 요소 (REE)가 포함되어 있습니다 (재료는 배터리, 풍력 터빈, 휴대폰 및 기타 전자 시스템 및 가이드 미사일 시스템과 같은 응용 프로그램에 사용됩니다). 피망 슬롯는 더 적은 수의 Rees를 필요로하거나 더 쉽게 구할 수있는 Rees를 사용하는 새로운 마그네슘 합금을 개발할 것입니다. 또한 중국 밖에서 발견되는 광석에서 Rees를 추출하고 재활용 금속에서 Rees를 회수하는 방법을 모색 할 것입니다.
후자의 연구는 공동 원칙 조사자 인 Jianyu Liang, Yan Wang, 기계 공학 조교수, Marion Emmert, 화학 및 생화학 조교수 인 Marion Emmert가 주도 할 것입니다. 관련 작업에서 연구원들은 또한 피망 슬롯를 통한 금속 회복 및 재활용에 관한 연구에 참여하고 있습니다자원 복구 및 재활용 센터, 지속 가능한 재료 재사용에 중점을 둔 국립 과학 재단 산업 및 대학 협력 연구 프로그램.
"마그네슘 합금과의 작업은 고강도의 가벼운 합금의 모델링 및 설계에 대한 진화하는 전문 지식과 잘 어울리지 만, 미군에 대한 중요한 문제의 문제를 해결하기 위해 추출한 야금 화학 및 재료 회복에 대한 새로운 전문 지식을 제공 할 수 있습니다."라고 Sisson은 말합니다.
