science >> Wetenschap >  >> Chemie

Aluminiumrecyclingtechnologie gestimuleerd door kristallisatieonderzoek

Onder invloed van magnetisch roeren, spiraalvormige schroefachtige kristallen vormen zich in gesmolten legering. Krediet:Dr. Biao Cai

Een innovatieve methode voor aluminiumrecycling is gestimuleerd door onderzoek dat de microscopische veranderingen aantoont die plaatsvinden wanneer gesmolten legeringen afkoelen.

Onderzoeker Dr. Biao Cai van de School of Metallurgy and Materials van de University of Birmingham gebruikte geavanceerde high-speed röntgenbeeldvorming om de vorming van microkristallen vast te leggen terwijl legeringen afkoelen en stollen, onder een magnetisch veld.

Een wiskundig model werd ontwikkeld door zijn medewerker Dr. Andrew Kao van de Universiteit van Greenwich om te voorspellen of microkristallen zich zouden vormen, en welke vorm ze zouden hebben.

Het model voorspelde dat die spiraalvormige 'schroefachtige' kristallen zich zouden vormen onder invloed van sterk magnetisch roeren, en de snelle röntgenfoto bevestigde dat dit gebeurde.

Hoewel deze elegante kristallen slechts micrometers breed zijn (tien keer kleiner dan een mensenhaar), ze hebben gevolgen voor processen op industriële schaal.

Biao legt uit:"Deze microscopisch kleine kristallen bepalen uiteindelijk de fysieke eigenschappen van de legering. Om hun vorm aan te kunnen passen, structuur en groeirichting zullen ons in staat stellen om processen voor zowel de productie als de recycling van metalen en legeringen te perfectioneren".

Biao heeft al een techniek uitgevonden om de recycling van aluminium te verbeteren door ijzer te verwijderen. IJzer is een schadelijk element dat aluminium broos kan maken, en het gebruik ervan in premiumtoepassingen zoals vliegtuigen te beperken.

Bestaande methoden voor het verwijderen van ijzer tijdens recycling zijn duur of inefficiënt, maar Biao is eenvoudig, goedkope techniek maakt gebruik van magneten en een temperatuurgradiënt om ijzerverontreiniging te verwijderen.