AI变废为宝 回收铁合金强度增15.2%
报价宝综合消息AI变废为宝 回收铁合金强度增15.2%
全球每年生产约20亿吨金属,主要依赖新开采的原生材料,这一过程贡献了全球约40%的工业温室气体排放和10%的能源消耗。回收本是最直接的减排手段,但废金属成分复杂、杂质多变,想用回收料造出性能可预期的合金,一直是行业难题。
据Interesting Engineering报道,上海交通大学、香港城市大学、华东理工大学、中南大学与德国马克斯·普朗克可持续材料研究所的联合团队,把这道难题「倒过来解」:不再靠添加原生金属稀释或去除杂质,而是用机器学习把杂质当作可利用的合金元素,让算法寻找最优的成分配比与加工路线。

研究团队以全球年产约1.2亿吨的球墨铸铁为对象验证这一框架。系统提出的17个合金设计方案中,14个经实验验证有效:抗拉强度最高提升15.2%而延展性不受损,断裂延伸率最高提升73.2%而强度不受牺牲,生产成本同时下降8.1%。所有合金均完全由回收废料制成,未添加任何原生铁。
「传统处理废料杂质的方法,是加入原生材料进行稀释,」马普可持续材料研究所研究组长、论文共同通讯作者Liuliu Han表示,「我们开发的机器学习策略把杂质从问题变成优势,设计出的合金不仅能容忍污染物,甚至能从中获益。」
研究成果已发表于《科学进展》(Science Advances)。团队表示,该方法可推广至回收钢、铝和铜合金,应用于交通、能源基础设施和工业制造等领域。对亟需脱碳的钢铁行业而言,回收料的「成分不确定性」有望从质量风险,变成新的设计自由度。
编译自 Interesting Engineering,原标题:"New smart recycling tech makes iron alloys 15 Percent stronger, 73 Percent more stretchable"