铝废料升级回收为可用合金

通过新的加工策略，复杂的铝废料可转化为高质量、适销对路的工业材料，而非降级回收或直接废弃。
如何将混合铝废料转化为高质量的工业材料，而不是降级回收或废弃？在马克斯·普朗克可持续材料研究所（MPI-SusMat），博士后研究员迪拉杰·库马尔·赛尼博士正在开发加工策略，将复杂的铝废料转化为用于工业的商业合金。因其研究成果，他获得了2026年国际铝合金会议颁发的早期职业研究员奖。
该奖项旨在表彰已在铝合金科学、技术及应用领域做出重大贡献的杰出青年科学家。作为五位国际获奖者之一，赛尼将在2026年9月13日至17日于柏林举行的国际铝合金会议上发表全体演讲，介绍其研究成果。
铝回收的重要性
铝是最易回收的材料之一：历史上生产的铝中约有75%至今仍在使用。然而，从原材料生产原铝的过程极其耗能且碳排放量高。
铝废料回收提供了一种更可持续的替代方案。二次铝生产仅需原铝生产能耗的一小部分，并显著降低温室气体排放。随着全球铝需求持续增长，回收材料预计将在满足工业需求方面发挥越来越重要的作用。然而，当废料流包含混合合金成分时，回收过程会变得极为复杂。
应对复杂的回收挑战
赛尼的研究聚焦于所谓的“混合废料”——一种包含铸造合金和变形合金碎片的铝废料。这类废料在工业回收流中广泛存在，含有硅、铜、锌、镁、铁和锰等复杂合金元素组合。尽管混合废料与汽车工业和压铸行业中广泛使用的铝合金相似，但其铁和锰含量尤其超出所需标准。要将这种混合废料转化为商业可用的铝合金，必须将这些元素降至杂质容忍限度以下。
通过智能加工去除杂质
赛尼解决这一挑战的思路是：在铝熔体中选择性形成富铁固体颗粒（即金属间相），并在材料凝固为最终合金前将其去除。通过精确控制温度与加工条件，可从熔体中分离出不需要的相。热力学建模帮助确定了这些富铁化合物形成的时间以及不同温度下的析出量。赛尼将实验过滤研究与熔体流动、粘度和沉降行为的计算相结合，以优化去除效率。
迈向更优的铝回收
该方法或将为混合铝废料转化为商业可用合金（而非低质量回收材料）开辟新路径。这对汽车行业尤为重要——该行业既是铝废料的重要来源，也是铝铸造合金的主要消费者。开发可规模化方法，从混合废料流中回收有价值材料，有助于减少排放、降低能耗，并推动更循环的铝经济。
来源：MPI-SusMat

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