"基于香瓜(Melothria sphaerocarpa)颗粒增强的AA6063铝合金复合材料微观结构与腐蚀性能优化研究"

为解决轻量化工程材料在腐蚀环境中的性能瓶颈，研究人员创新性地利用农业废弃物香瓜(Melothria sphaerocarpa)颗粒作为增强相，通过复合铸造技术开发AA6063铝合金基复合材料。研究显示25%香瓜添加量使样品获得最优腐蚀电位(Ecorr =-0.489V)和最低电流密度(Jcorr =1.73E-02 A/cm2)，Rockwell硬度提升至44.5 HRB，同时XRD证实其晶相形成更完善。该研究为可持续农业废弃物高值化利用和轻量化材料开发提供新范式。

　　

随着全球对轻量化工程材料需求的激增，传统铝合金在强度、耐蚀性等方面面临严峻挑战。尤其在高腐蚀性环境中，材料性能退化导致的寿命缩短问题日益突出。与此同时，农业废弃物的处理成为环境负担，其潜在的高值化利用途径亟待开发。在此背景下，Bells University of Technology的研究团队独辟蹊径，将目光投向富含硅镁元素的香瓜(Melothria sphaerocarpa)果皮废弃物，通过材料复合技术赋予AA6063铝合金全新的性能维度。

研究采用碳化-球磨法制备150μm香瓜颗粒，运用复合铸造技术制备含10%-25%增强相的AA6063复合材料。通过电化学工作站测定极化曲线，结合Rockwell硬度测试、X射线衍射(XRD)和显微形貌分析，系统评估材料性能。

【Material preparation and development】
通过精确控制碳化温度(200°C/1h)和颗粒尺寸，成功将农业废弃物转化为均匀分散的增强相。AA6063基体与香瓜颗粒的界面结合质量通过工艺优化得到保障。

【Electrochemical evaluation】
极化曲线分析揭示：25%香瓜样品展现最优腐蚀参数，E_corr
较基体提升23%，J_corr
降低1个数量级。极化电阻(PR)在39.3°C时达峰值，证实香瓜颗粒能有效阻滞Cl^-
侵蚀。

【Electrical and mechanical properties】
15%添加量样品呈现最佳电阻率(5.10 Ωm)，而25%样品硬度值(44.5 HRB)较基体提升42%，归因于香瓜颗粒引起的位错钉扎效应。XRD显示增强相促进α-Al晶格畸变，提升晶界强化效果。

【Conclusion】
Adeyemi O. Akinyemi团队证实香瓜颗粒可同步提升铝合金的机械-电化学协同性能。该研究开创性地实现农业废弃物在高端材料领域的应用突破，为可持续发展目标(SDGs)中的"负责任的消费与生产"提供技术支撑。发表于《Next Research》的成果不仅阐明生物质增强相的作用机制，更建立了一套可推广的废弃物-材料转化范式，对航空、汽车等领域的轻量化材料开发具有重要指导价值。