由九州大學的戶田裕之主任教授和王亞飛特任助教等人組成的研究團隊開發出了提高鋁合金強度的技術。這種鋁合金使用微粒防止氫氣進入内部導致合金變脆，如果應用於飛機和新幹線等可以提高耐久性，實施輕量化，還可應用於汽車有助於改善燃效。新技術已經申請了國内外專利，今後計劃與企業合作，數年後實施實用化。
九州大學等開發出有助於提高鋁合金強度的技術（供圖：九州大學）
該技術是九州大學與岩手大學、京都大學和高輝度光科學研究中心共同開發的。
用於飛機機身等的鋁合金爲提高強度，混合了大面積量測寸約爲10奈米（奈米爲十億分之一米）的鎂鋅化合物的微粒。當大氣中水氣產生的氫進入内部形成氫分子後，微粒與鋁之間會產生縫隙，導致材料變脆。增加鎂鋅化合物微粒可以提高強度，但同時也更容易變脆。
研究團隊利用超級計算機類比了鋁合金中的氫的行為。發現在合金中混入由鋁、銅和鐵的化合物製成的粒徑約爲1微米（微米爲百萬分之一米）的抑制劑後，抑制劑會吸收氫，防止合金強度下降。在不使用抑制劑的情況下，95%的氫會被吸引聚集到微粒上，但添加抑制劑後能減至三分之一。
研究團隊製作了混合約10萬個抑制劑的長2釐米、寬1釐米的鋁合金試片。利用大型同步輻射設施「SPring-8」（兵庫縣佐用町）詳細觀察了内部變化。
當經過與水氣進行熱處理等吸入了大量氫元素的試片被蠻力拉伸時，尺寸較大的抑制劑首先破裂。戶田主任教授說：「如果氫元素進入，試片變脆，微細粒會首先破裂」。由此得出抑制劑可防止試片變脆的結論。
使用新技術後，即使在鋁合金中混入大量微粒，也可以防止其在氫元素的作用下變脆。 預計鋁合金的抗拉強度可由原來的500～600兆帕（兆帕爲100萬帕）左右提高到700～800兆帕。
抑制劑的材料很便宜。「不需要使用昂貴的稀土和特殊製造工序，技術難度不高」（戶田主任教授）。今後將與經營鋁合金的企業合作，計劃數年後實施實用化。
近年來，還出現了將輕量高強度的碳纖維強化塑膠（CFRP）應用於車身和部件的動向，但戶田主任教授充滿期待地表示，利用此次的方法製造的輕量高強度鋁合金「具有足夠的競爭力」。
日文：草鹽拓郎、《日經產業新聞》，2022/03/28
中文：JST客觀日本編輯部
