01 সমসাময়িক চ্যালেঞ্জ: তাদের কম ঘনত্ব, উচ্চ নির্দিষ্ট শক্তি, এবং চমৎকার জারা প্রতিরোধের কারণে, অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয়গুলি মহাকাশ, স্বয়ংচালিত এবং শক্তি সরঞ্জাম খাতে অপরিহার্য কাঠামোগত উপকরণ হয়ে উঠেছে। যাইহোক, জটিল জ্যামিতি এবং উচ্চ-কার্যক্ষমতার লাইটওয়েট উপাদানগুলির জন্য আধুনিক শিল্পে ক্রমবর্ধমান চাহিদার সাথে, জটিল অভ্যন্তরীণ চ্যানেল, জালির কাঠামো এবং পাতলা-প্রাচীরযুক্ত বৈশিষ্ট্যগুলি সমন্বিত যন্ত্রাংশ তৈরি করার সময় ঐতিহ্যবাহী ঢালাই এবং মেশিনিং পদ্ধতিগুলি মৌলিক সীমাবদ্ধতার সম্মুখীন হয়৷ সংযোজন উত্পাদন প্রযুক্তিগুলি-বিশেষত লেজার পাউডার বেড ফিউশন (LPBF) এবং লেজার ডাইরেক্টেড এনার্জি ডিপোজিশন (LDED)-এই উত্পাদন বাধাগুলি কাটিয়ে উঠতে বিপ্লবী পথ সরবরাহ করে৷ LPBF প্রযুক্তি উচ্চ-শক্তি লেজার রশ্মি ব্যবহার করে প্রাক{9}}জমা করা পাউডার স্তরগুলিকে বেছে বেছে গলিয়ে 99.5% এর বেশি ঘনত্ব সহ জটিল উপাদানগুলি তৈরি করে, স্তরে স্তরে কাঠামো তৈরি করে৷ সাধারণ শীতলকরণের হার 10⁶ K/s এর ক্রমে পৌঁছানোর সাথে, এই প্রক্রিয়াটি সুপারস্যাচুরেটেড কঠিন দ্রবণ এবং অতি সূক্ষ্ম{13}}দানাযুক্ত মাইক্রোস্ট্রাকচার তৈরি করতে সক্ষম করে যা ভারসাম্য দৃঢ়ীকরণ অবস্থার বাইরে থাকে। বিপরীতভাবে, LDED প্রযুক্তি-যা লেজার গলানোর পাশাপাশি পাউডারের একযোগে খাওয়ানোর কাজ করে-ক্ষতিগ্রস্ত অংশের মেরামত, বড়-কাঠামোগত উপাদান তৈরিতে, এবং কার্যকরীভাবে গ্রেড করা উপকরণ তৈরিতে অনন্য সুবিধা প্রদর্শন করে৷ তা সত্ত্বেও, অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয়গুলি লেজার সংযোজন উত্পাদন প্রক্রিয়ার সময় সহজাত শারীরিক{19}}ধাতুবিদ্যা সংক্রান্ত চ্যালেঞ্জগুলির একটি সিরিজের সম্মুখীন হয়। ঘরের তাপমাত্রায় অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয়গুলি 90% এর কাছাকাছি ইনফ্রারেড লেজারের (1070 এনএম তরঙ্গদৈর্ঘ্য সহ) দিকে প্রতিফলিত করে; এর ফলে অত্যন্ত কম শক্তির সংযোগ দক্ষতা দেখা যায়, একটি স্থিতিশীল গলিত পুল স্থাপনের জন্য উচ্চ-শক্তি-ঘনত্বের লেজার ব্যবহার করা প্রয়োজন। উপরন্তু, একটি ঘন অক্সাইড ফিল্ম (Al₂O₃) সহজেই অ্যালুমিনিয়াম ধাতুর পৃষ্ঠে তৈরি হয়। 2072 ডিগ্রির গলনাঙ্ক -অ্যালুমিনিয়াম ম্যাট্রিক্সের (660 ডিগ্রি) থেকে উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি-এই অক্সাইড ফিল্মের টুকরোগুলি প্রায়শই গলিত পুলের মধ্যে সম্পূর্ণরূপে গলতে ব্যর্থ হয়, প্রায়শই ফাটল এবং অভাবের উত্সগুলির জন্য নিউক্লিয়েশন সাইট হিসাবে কাজ করে- ত্রুটির{32}। সবচেয়ে সমালোচনামূলকভাবে, তরল অ্যালুমিনিয়ামে হাইড্রোজেনের দ্রবণীয়তা (প্রায় 0.7 cm³/100g) কঠিন অ্যালুমিনিয়ামের (প্রায় 0.04 cm³/100g) তুলনায় অনেক বেশি। দ্রুত দৃঢ়ীকরণ প্রক্রিয়া চলাকালীন, সুপারস্যাচুরেটেড হাইড্রোজেন পরমাণুগুলি ছড়িয়ে পড়ার পর্যাপ্ত সময় নেই; পরিবর্তে, তারা গ্যাসের বুদবুদ নিউক্লিয়াস গঠনের জন্য কঠিন-তরল ইন্টারফেসের সামনে জমা হয়, অবশেষে দৃঢ় মাইক্রোস্ট্রাকচারের মধ্যে কয়েক মাইক্রন থেকে দশ মাইক্রন ব্যাস পর্যন্ত ধাতব ছিদ্রগুলিকে পিছনে ফেলে। এদিকে, অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয়গুলির বিস্তৃত দৃঢ়ীকরণ তাপমাত্রার পরিসর (যেমন, Al7075 এর জন্য 150 ডিগ্রির বেশি) এবং তাদের উল্লেখযোগ্য দৃঢ়করণ সংকোচন (প্রায় 6%) গলিত পুলের লেজে খাওয়ানোর চ্যানেলগুলি বন্ধ হয়ে গেলে তাদের দৃঢ়ীকরণ ছিদ্র এবং গরম ক্র্যাকিংয়ের জন্য অত্যন্ত সংবেদনশীল করে তোলে। এটি LPBF প্রক্রিয়া চলাকালীন উচ্চ-শক্তির 2xxx এবং 7xxx সিরিজের অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয়গুলির মুখোমুখি হওয়ার মূল চ্যালেঞ্জ গঠন করে। অধিকন্তু, লেজার সংযোজক উত্পাদনের চরম তাপীয় সাইক্লিং বৈশিষ্ট্য-যেখানে স্থানীয়ভাবে গলিত পুলের তাপমাত্রা 2000 ডিগ্রি ছাড়িয়ে যায় যখন পার্শ্ববর্তী পাউডার এবং সাবস্ট্রেট ঘরের তাপমাত্রা এবং 200 ডিগ্রির মধ্যে থাকে, যার ফলে তাপমাত্রার গ্রেডিয়েন্ট 10⁶ K/m পর্যন্ত হয় যদি অনিয়ন্ত্রিত রাখা হয়, তাহলে এর ফলে ওয়ারিং, বিকৃতি, এমনকি আন্তঃ{57}}স্তর ক্র্যাকিং হতে পারে।
02 কম্পোজিশন ডিজাইন: কম্পোজিশন ডিজাইনের স্তরে, অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয় সিস্টেমগুলি ঐতিহ্যগতভাবে ঢালাই এবং ফোরজিং এ নিযুক্ত করা হয়, যা প্রায়ই সংযোজন তৈরির জন্য অনুপযুক্ত। AlSi10Mg সংকর ধাতুকে উদাহরণ হিসেবে নিলে: যখন এর কাছাকাছি-ইউটেটিক কম্পোজিশন এটিকে ঢালাইয়ের সময় চমৎকার তরলতা দেয়, LPBF-এর দ্রুত দৃঢ়করণ অবস্থার অধীনে, ইউটেটিক সিলিকন পর্যায়গুলির মোটা নেটওয়ার্ক প্যারাডক্সিকভাবে স্ট্রেস ঘনত্বের উৎস হয়ে ওঠে। অধিকন্তু, 300 ডিগ্রীতে খাদটির প্রসার্য শক্তি তার ঘরের প্রায় 10%-তাপমাত্রার শক্তি-এ উন্নীত তাপমাত্রায় ইউটেটিক মাইক্রোস্ট্রাকচারের দ্রুত মোটা হওয়া এবং দ্রবীভূত হওয়ার জন্য দায়ী একটি ঘটনা। ফলস্বরূপ, সংযোজন উত্পাদনের অনন্য বৈশিষ্ট্যগুলির জন্য তৈরি বিশেষায়িত অ্যালুমিনিয়াম খাদ সিস্টেমগুলির বিকাশ এই ক্ষেত্রে একটি মূল গবেষণার হটস্পট হিসাবে আবির্ভূত হয়েছে।
চংকিং ইনস্টিটিউট অফ গ্রিন অ্যান্ড ইন্টেলিজেন্ট টেকনোলজি দ্বারা পরিচালিত গবেষণা, চাইনিজ একাডেমি অফ সায়েন্সেস, প্রকাশ করে যে Al-Mg-ভিত্তিক সংকর ধাতুগুলিতে Sc (0.2–0.4 wt%) এবং Zr (0.1–0.3 wt%) এর ট্রেস পরিমাণ যোগ করে, ন্যানোস্কেল Al₃, (Scposing) প্রাথমিক ধাপে- লেজার পাউডার বেড ফিউশন (LPBF) এর দ্রুত দৃঢ়ীকরণ প্রক্রিয়ার সময় L1₂ গঠন-*সিটুতে* গঠিত হতে পারে। এই পর্যায়টি -আল ম্যাট্রিক্সের সাথে একটি অত্যন্ত কম জালির অমিল (প্রায় 1.3%) প্রদর্শন করে, যার ফলে একটি অত্যন্ত দক্ষ ভিন্ন ভিন্ন নিউক্লিয়েশন সাইট হিসাবে কাজ করে যা শস্যের আকারকে দশ মাইক্রোমিটার থেকে সাব-মাইক্রোমিটার স্তর পর্যন্ত পরিমার্জন করে। গবেষণায় আরও উল্লেখ করা হয়েছে যে SLM-গঠিত Al-Mg-Mn-Sc-Zr খাদ একটি বৈশিষ্ট্যযুক্ত বিমোডাল শস্য কাঠামো উপস্থাপন করে: গলিত পুলের প্রান্তগুলি একটি সূক্ষ্ম ইকুয়াক্সড গ্রেইন জোন বৈশিষ্ট্যযুক্ত, যেখানে একটি অ্যাপের মাঝামাঝি 40 মিলিমিটার মাপের মাঝামাঝি গ্রাইনমেট। গলিত পুলের মধ্যে একটি স্তম্ভাকার শস্য অঞ্চল রয়েছে-বিল্ডের দিক বরাবর বাড়তে থাকে-যার গড় শস্যের আকার প্রায় 2.11 μm। এই ভিন্নধর্মী শস্য কাঠামোটি গলিত পুলের মধ্যে তাপমাত্রা গ্রেডিয়েন্ট এবং নিউক্লিয়েশন ঘনত্বের স্থানিক তারতম্য থেকে উদ্ভূত হয়; বিশেষভাবে, গলিত পুলের প্রান্তগুলি খাড়া তাপমাত্রার গ্রেডিয়েন্ট এবং Al₃(Sc,Zr) প্রাথমিক পর্যায়গুলির একটি সমৃদ্ধি দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, যা ভিন্ন ভিন্ন নিউক্লিয়েশনকে উৎসাহিত করে, যেখানে গলিত পুল কেন্দ্র একটি উচ্চ দিকনির্দেশক তাপমাত্রা গ্রেডিয়েন্ট প্রদর্শন করে যা সর্বাধিক তাপের দিক বরাবর স্ফটিকগুলির এপিটাক্সিয়াল বৃদ্ধিকে সহজতর করে। উল্লেখযোগ্যভাবে, যদিও Sc একটি ব্যয়বহুল উপাদান (মূল্য প্রায় $3,000/কেজি), Zr তুলনামূলকভাবে সস্তা (প্রায় $30/কেজি); এই দুটি উপাদানের সম্মিলিত সংযোজন একটি Al₃Sc কোর এবং একটি Al₃Zr শেল সমন্বিত একটি কোর-শেল গঠন- তৈরি করে যা কেবলমাত্র শক্তিশালীকরণের ধাপগুলির তাপীয় স্থিতিশীলতাকে উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করে না কিন্তু কার্যকরভাবে খাদের সামগ্রিক খরচ কমিয়ে দেয়। ইতিমধ্যে, সাংহাই জিয়াও টং ইউনিভার্সিটির একটি দল একটি "বিকৃত-রূপান্তরযোগ্য ইউটেটিক ন্যানোস্ক্যাফোল্ড" কেন্দ্রিক একটি বিকল্প উদ্ভাবনী নকশা কৌশল প্রস্তাব করেছে৷ তাদের মডেল অ্যালয় হিসাবে কাছাকাছি-ইউটেটিক আল-Er সিস্টেম (12.7 wt% Er) নির্বাচন করে, দলটি Al-এর সাথে একত্রে একটি L1₂ কাঠামোর সাথে একটি Al₃Er ফেজ গঠন করার ক্ষমতাকে কাজে লাগায়; এই ধাপে -আল ম্যাট্রিক্সের তুলনায় মাত্র 3.96% জালির অমিল দেখায় এবং এটি স্লিপ সিস্টেমের প্রাচুর্য এবং যমজ হওয়ার উচ্চ ক্ষমতা দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। LPBF প্রিন্টিং প্রক্রিয়া চলাকালীন, Al₃Er একটি ক্রমাগত, ত্রিমাত্রিক ন্যানোস্কেল কঙ্কালের আকারে ক্ষরণ করে, যা প্রায় 10.3 ভলিউম% গঠন করে। এই কঙ্কালটি শুধুমাত্র 1300 MPa-এর বেশি উচ্চ চাপ বজায় রাখতে সক্ষম নয় বরং বিকৃতির সময় প্লাস্টিকের বাসস্থানের সুবিধা দেয় বিকৃতির যুগল গঠনের মাধ্যমে এবং 9R দীর্ঘ-পিরিয়ড স্ট্যাকিং-অর্ডার করা কাঠামো-যার ফলে ঐতিহ্যগতভাবে মৌলিকভাবে বেশি নয়। ভঙ্গুর যেমন-মুদ্রিত আল-Er-Mg অ্যালয় (RAE700) 632 MPa এর ফলন শক্তি প্রদর্শন করে, যা সরাসরি বার্ধক্যের চিকিত্সার পরে 707 MPa-তে বৃদ্ধি পায়, একই সাথে 7-10% দীর্ঘতা বজায় রাখে; এই বিস্তৃত বৈশিষ্ট্যগুলি পূর্বে রিপোর্ট করা সমস্ত 3D-মুদ্রিত অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয়গুলিকে ছাড়িয়ে যায়৷ উপরন্তু, নাগোয়া ইউনিভার্সিটির একটি গবেষণা দল "এলিমেন্টাল পার্টিশনিং কন্ট্রোল" কৌশলের উপর ভিত্তি করে Al-Fe-Mn-Ti অ্যালয়গুলির একটি সিরিজ তৈরি করেছে৷ Cu এবং Mn যোগ করে, তারা সফলভাবে Al₆Fe ফেজকে স্থিতিশীল করে-এটিকে একটি উপকারী শক্তিশালীকরণ পর্যায়ে রূপান্তরিত করে-যখন একই সাথে Ti প্রবর্তন করে, যা শস্য পরিশোধন (প্রায় 2.3 μm পর্যন্ত) প্ররোচিত করার জন্য কঠিন পর্যায়ে পার্টিশন করে। ফলস্বরূপ, খাদটি 390 MPa এর একটি কক্ষ-তাপমাত্রার প্রসার্য শক্তি এবং 14-17% নমনীয়তা অর্জন করে; উল্লেখযোগ্যভাবে, 100 ঘন্টার জন্য 300 ডিগ্রি তাপীয় এক্সপোজারের পরেও এর যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি কার্যত অপরিবর্তিত থাকে।
03 প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ: প্রক্রিয়া পরামিতি এবং গলিত পুল গতিবিদ্যার মধ্যে পরিমাণগত সম্পর্ক অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয়গুলির লেজার সংযোজন উত্পাদনে মাইক্রোস্ট্রাকচার গঠন পরিচালনাকারী প্রক্রিয়াগুলিকে ব্যাখ্যা করার মূল চাবিকাঠি। গলিত পুলের মধ্যে তরল গতিশীল আচরণগুলি সম্মিলিতভাবে মারাঙ্গোনি পরিচলন, রিকোয়েল চাপ, উচ্ছ্বাস এবং থার্মোক্যাপিলারি শক্তি দ্বারা চালিত হয়। এর মধ্যে, ম্যারাঙ্গোনি শিয়ার ফোর্স-গলে পুলের উপরিভাগ জুড়ে তাপমাত্রার গ্রেডিয়েন্ট দ্বারা প্রবর্তিত পৃষ্ঠের উত্তেজনা গ্রেডিয়েন্ট থেকে উদ্ভূত-প্রধান বল গঠন করে যা পুলের কেন্দ্র থেকে এর পরিধির দিকে গলিত ধাতব প্রবাহকে চালিত করে। বিপরীতভাবে, কীহোলের মধ্যে ধাতব বাষ্পের জোরালো নির্গমনের দ্বারা সৃষ্ট রিকোয়েল চাপ-একটি সংকোচনকারী বল প্রয়োগ করে যা গলিত ধাতুকে কীহোলের নীচে এবং পাশের দেয়ালের দিকে ঠেলে দেয়। অধ্যয়নগুলি ইঙ্গিত দেয় যে ভলিউমেট্রিক এনার্জি ডেনসিটি (VED) গলিত পুল মোড ট্রানজিশন নির্ধারণের জন্য গুরুত্বপূর্ণ মেট্রিক হিসাবে কাজ করে: যখন VED আনুমানিক 60 J/mm³ অতিক্রম করে, তখন বাষ্পীভূত রিকোয়েল চাপ গলিত পুলের মধ্যে একটি কীহোল তৈরি করার জন্য যথেষ্ট হয়ে যায় যেখানে একটি আকৃতির অনুপাতের তুলনায় 1-কি-এর মোডের চেয়ে বড় হয়; বিপরীতভাবে, প্রক্রিয়াটি "পরিবাহী মোডে" কাজ করে। যদিও কীহোল মোড উচ্চ উপাদানের ঘনত্ব অর্জনের সুবিধা দেয়, তবে কীহোলের অস্থির দোলন-বিশেষত, এর সামনের প্রাচীরের পর্যায়ক্রমিক পতন-কীহোল পোরোসিটি গঠনের প্রাথমিক প্রক্রিয়া গঠন করে (ছিদ্র সাধারণত 50-200 মিটার)। এই ছিদ্রগুলি তাদের বড় আকার এবং অনিয়মিত আকারবিদ্যা দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, যা সূক্ষ্ম ধাতুবিদ্যার ছিদ্রগুলির তুলনায় ক্লান্তি কর্মক্ষমতার জন্য উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি ক্ষতি করে৷ নর্থওয়েস্টার্ন পলিটেকনিক্যাল ইউনিভার্সিটিতে পরিচালিত গবেষণায় প্রমাণিত হয়েছে যে AlSi10Mg খাদের সাথে একটি Al-Nb-B গ্রেইন রিফাইনারের একটি ট্রেস পরিমাণ (0.15 wt%) যোগ করা হলে তা উল্লেখযোগ্যভাবে স্তম্ভটিকে-এ-এক্সিয়াক্সড (ট্রান্সমিশন) পরিবর্তন করতে পারে। ভিন্নধর্মী নিউক্লিয়েশন সাইট হিসাবে কাজ করে, ফলে NbB₂ এবং Al₃Nb কণাগুলি ইকুয়াক্সড দানার ভলিউম ভগ্নাংশকে 20% থেকে 80%-এর উপরে উন্নীত করে; একই সাথে, এই হস্তক্ষেপ প্লাস্টিক অ্যানিসোট্রপি অনুপাত (অনুদৈর্ঘ্য থেকে অনুপ্রস্থ প্রসারণের অনুপাত হিসাবে সংজ্ঞায়িত) 3.5 থেকে 1.2 হ্রাস করে, যার ফলে প্রায় সম্পূর্ণ আইসোট্রপির অবস্থা অর্জন করা হয়। পোরোসিটি ত্রুটির বিবর্তনীয় বৈশিষ্ট্যগুলি বিভিন্ন অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয় সিস্টেম জুড়ে স্বতন্ত্র বৈচিত্র্য প্রদর্শন করে: আল{{31}Cu সিরিজের অ্যালয়গুলিতে, বিস্তৃত দৃঢ়ীকরণ পরিসরের ফলে স্নিগ্ধ অঞ্চলের মধ্যে প্রবাহ প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি পায়, কার্যকর খাওয়ানো (ক্ষতিপূরণমূলক গলিত প্রবাহ) আরও চ্যালেঞ্জিং প্রদান করে; ফলস্বরূপ, এই খাদগুলিতে ধাতব ছিদ্রগুলির ভলিউম ভগ্নাংশ 1-2% এ পৌঁছাতে পারে। বিপরীতে, আল-সি সিরিজের অ্যালয়গুলি-তাদের ইউটেটিক কম্পোজিশনের সাথে যুক্ত সংকীর্ণ দৃঢ়ীকরণ পরিসরের কারণে-পোরোসিটি স্তরগুলিকে কার্যকরভাবে 0.1% এর নিচে নিয়ন্ত্রণ করার অনুমতি দেয়। স্ফটিক টেক্সচারের গঠনটি স্তরের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সংযুক্ত-স্তর দৃঢ়ীকরণ আচরণের দ্বারা{41}}; যখন একটি 0 ডিগ্রি একমুখী স্ক্যানিং কৌশল নিযুক্ত করা হয়, ক<001>টেক্সচার বিল্ড দিক বরাবর বিকশিত হয়, যার ফলে অনুদৈর্ঘ্য (নির্মাণ দিক) এবং অনুপ্রস্থ দিকগুলির মধ্যে ফলন শক্তির মধ্যে 10-20% পার্থক্য হয়। বিপরীতভাবে, একটি 67 ডিগ্রী ঘূর্ণন স্ক্যানিং কৌশল অবলম্বন করা টেক্সচারের তীব্রতাকে এলোমেলো অভিযোজনের স্তরে কমিয়ে দিতে পারে, যার ফলে যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলিতে অ্যানিসোট্রপি বাদ দেওয়া যায়। উচ্চ-তাপমাত্রা পরিষেবা কার্যকারিতা সম্পর্কে, অতিরিক্তভাবে তৈরি অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয়গুলি সম্পত্তির অবক্ষয় সংক্রান্ত নির্দিষ্ট চ্যালেঞ্জগুলির পাশাপাশি শক্তিশালী করার অনন্য সম্ভাবনা প্রদর্শন করে। সেন্ট্রাল সাউথ ইউনিভার্সিটির একটি পর্যালোচনা নিবন্ধটি উচ্চ-তাপকে শক্তিশালী করার প্রক্রিয়া-প্রতিরোধী অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয়গুলিকে তিনটি মূল পথের মধ্যে শ্রেণীবদ্ধ করে। প্রথমত, মাল্টি-কম্পোনেন্ট সিনারজিস্টিক ইফেক্ট একটি বহু{11}}স্তরযুক্ত, তাপীয়ভাবে স্থিতিশীল আর্কিটেকচার তৈরি করে যা বিভিন্ন ডিফিউশন হারের উপাদানগুলিকে অন্তর্ভুক্ত করে। উদাহরণ স্বরূপ, আল-Ce-Sc-Zr অ্যালয়গুলিতে, ঘন এবং অভিন্ন Al₁₁Ce₃ ইউটেটিক ফেজ, ইন্ট্রাগ্রানুলার L1₂-Al₃(Sc,Zr) প্রিসিপিটেট তৈরি করে,{8}; এটি খাদকে 300 ডিগ্রিতে 233 MPa এবং 400 ডিগ্রিতে 142 MPa এর প্রসার্য শক্তি ধরে রাখতে সক্ষম করে, 96 ঘন্টার জন্য 400 ডিগ্রিতে দীর্ঘায়িত তাপীয় এক্সপোজারের পরেও কোনও উল্লেখযোগ্য শস্য মোটা হওয়া দেখা যায় না। দ্বিতীয়ত, আন্তঃধাতু শক্তিশালীকরণ উচ্চতর তাপমাত্রায় একটি অনমনীয় কঙ্কাল গঠন গঠনের জন্য কম প্রসারণ সহগ এবং উচ্চ গলনাঙ্ক সহ আন্তঃধাতু যৌগ নির্বাচনের উপর নির্ভর করে। 400 ডিগ্রীতে Al₁₁Ce₃ ফেজের ধ্রুবক মোটা হওয়ার হার শুধুমাত্র 1.6 nm³/s-একই তাপমাত্রায় প্রচলিত Al-Cu অ্যালয়গুলিতে Al₂Cu পর্যায়ের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে কম (প্রায় 100/snm³); এই উচ্চতর উচ্চ-তাপমাত্রার স্থায়িত্ব পূর্বেরটিকে ক্রমাগত স্থানচ্যুতি গতিতে কার্যকর বাধা হিসাবে কাজ করতে দেয়। তৃতীয়ত, পারমাণবিক-স্কেল রেগুলেশন শক্তিশালীকরণ পর্যায় এবং ম্যাট্রিক্সের মধ্যে ইন্টারফেসে পৃথকীকরণ উপাদানগুলি প্রবর্তন করে মোটা হওয়াকে বাধা দেয়। গবেষণায় প্রমাণিত হয়েছে যে Sc, Zr, Si, এবং Mn-এর মতো উপাদান যা θ′-Al₂Cu/ -আল ইন্টারফেস-এ বিভক্ত হয়ে আন্তঃফেসিয়াল শক্তিকে কমিয়ে আনতে পারে এবং পারমাণবিক প্রসারণকে বাধাগ্রস্ত করতে পারে, যার ফলে প্রথাগত তাপমাত্রা{1x4} পরিসেবা থেকে প্রসারিত হয়{1x4} 200 ডিগ্রী থেকে 250 ডিগ্রী এবং 300 ডিগ্রীর মধ্যে সীমা। একাধিক প্রতিষ্ঠানের সহযোগিতায় হংকংয়ের সিটি ইউনিভার্সিটির শিক্ষাবিদ লু জিয়ানের নেতৃত্বে *নেচার কমিউনিকেশনস*-এ প্রকাশিত একটি সমীক্ষা-এলুমিনিয়াম অ্যালোয় (Si, Fe, Mn, এবং Ni) প্রাপ্ত সাধারণ অপরিষ্কার উপাদানগুলিকে তাপ তৈরি করতে ব্যবহার করে একটি উল্লেখযোগ্য পদক্ষেপ এগিয়ে নিয়েছে{{48} আল-7.44Si-2.34Fe-1.79Mn-1.12Ni খাদ যাতে মূল্যবান ধাতু বা বিরল পৃথিবীর উপাদান নেই। দ্রুত দৃঢ়করণ অবস্থার অধীনে, এই খাদটি অ-ভারসাম্য বিচ্ছিন্নতার মধ্য দিয়ে যায়, এম্বেডিং তাপ-প্রতিরোধী মাল্টি-কম্পোনেন্ট ইন্টারমেটালিক ন্যানোপ্রিসিপিটেটস-১৪%- পর্যন্ত ভলিউম ভগ্নাংশ ধারণ করে, একটি দৃঢ় কোষ গঠনের মাধ্যমে একটি অণুজীব কোষ গঠন করে। কোনো পোস্ট-প্রক্রিয়াকরণের প্রয়োজন ছাড়াই, খাদটি 300 ডিগ্রি এবং 400 ডিগ্রিতে যথাক্রমে 263 MPa এবং 114 MPa এর শক্তি সহ 582 MPa তাপমাত্রার প্রসার্য শক্তি প্রদর্শন করে। অধিকন্তু, অধ্যয়নটি প্রকাশ করে-প্রথমবারের মতো অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয়গুলিতে-কঠিন-স্টেট অ্যামোরফাইজেশন দ্বারা চালিত একটি শক্ত প্রক্রিয়া: উচ্চ-তাপমাত্রার বিকৃতির সময়, আন্তঃধাতু ন্যানোপ্রিসিপিটেটের একটি অংশ একটি কঠিন রূপান্তরিত রূপের মধ্য দিয়ে যায় "নিরাকার + ন্যানো পার্টিকেল (L1₂-অর্ডারড ′-(Ni,Fe)₃Al ফেজ)" ন্যানোবিফ্যাসিক কাঠামো যা উচ্চ-তাপমাত্রার ফাটল প্রচারের জন্য একটি অতিরিক্ত শক্তি অপচয়ের পথ প্রদান করে।
