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厨余变黄金,科学家用鸡蛋壳炼出航太级镁合金

2026-9-30 寰宇科学

我们随手丢掉的那些鸡蛋壳,在北卡罗来纳州立大学科学家手中摇身一变,成为制造高品质镁合金关键原料。

镁合金具轻盈坚固特性,广泛应用于汽车、航太与生医领域,制造这类金属合金还需碳酸钙、氧化钙等材料协助改善镁的机械性质( 增加强度、改善铸造性),这些不可或缺的钙材料必须开采矿石、经过高耗能复杂制程提炼才能获得。

现在,北卡罗来纳州立大学团队表明鸡蛋壳能作为钙材料低成本、永续的替代来源。

鸡蛋壳成分高达95%为碳酸钙,研究团队使用摩擦搅拌挤压(frictionstirextrusion)固态制程,巧妙跳过传统熔炼可能带来的高能 耗、氧化问题,直接将碳酸钙转化为氧化钙、新生钙,生产出更坚固镁合金,强度可用于电子、航空设备。

加工过程可分为三大步骤:

虽然以新方法制成的镁合金尚需进一步验证长期稳定性(反复加热-冷却循环后的性能表现),加上蛋壳本身可能含有机残留物或微量元素,需确认这些杂质不会对合金性能造成负面影响,从实验室走向工业应用也需克服规模化生产挑战,但该成果试图证明我们可用廉价、永续的生物废料产出高价值、高品质镁合金。

这套摩擦搅拌挤压技术还不仅限于蛋壳与镁,团队今年稍早还证明以同样方法将SmCo5钐钴磁性粉末磨进废铝,能制造出强大磁性复合材料。从一堆被丢弃的鸡蛋壳到一根坚固的航太合金棒材,新技术强调解决成本的钥匙有时藏在我们不在意的厨余里。

新论文发表在《MagnesiumandAlloys》期刊。

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