Grant: Alliance Grants
Université du Québec à Chicoutimi
$139,800.00
Developing high strength high conductive Al alloys
FY 2023-24
Summary
With an annual production of over 3 Mt of Al, Canada is a world-leading producer of primary Al. The sustainable competitive advantage and the ongoing challenges of global trade require transforming primary Al into innovative value-added products. Hence, the objective of this multidisciplinary research program is to develop innovative high strength, value-added Al-based products possessing high conductivity. A synergy between academia and industry concerning the research, development and application of the innovative Al products and processing routes is crucial to obtain this objective.As the world Cu supplies dwindle, conductive Al alloys become materials of choice for the parts requiring high conductivity. This has become even more critical with the growing market for electric vehicles. However, developing innovative high strength Al conductors has multi-faceted complex scientific and technological challenges, as the required properties (i.e., conductivity and strength) are mutually exclusive, meaning that the parameters leading to strength improvement deteriorate conductivity, and vice versa. In-depth fundamental studies are required to understand the underlying strengthening factors in Al alloys, and determine their respective contributions to mechanical performance, electrical conductivity and castability. Hence, the project's long-term objective is to expand our understanding of the mechanical performance, conductivity, and castability of Al-alloy systems in relation to alloy design, fabrication routes, and microstructural engineering. The advanced solutions, planned through this program, are expected to provide a competitive edge to Canadian Al industries to remain a global leader in the production/manufacturing of Al products. Avec une production annuelle de plus de 3 Mt d'Al, le Canada est l'un des principaux producteurs mondiaux d'Al primaire. L'avantage concurrentiel durable et les défis permanents du commerce mondial exigent la transformation de l'Al primaire en produits novateurs à valeur ajoutée. Par conséquent, l'objectif de ce programme de recherche multidisciplinaire est de développer des alliages novateurs à base d'Al à haute résistance et à haute conductivité. Une synergie entre le monde universitaire et l'industrie concernant la recherche, le développement et l'application de produits innovants à base d'Al et de procédés de transformation est cruciale pour atteindre cet objectif.Étant donné que les réserves mondiales de cuivre diminuent, les alliages d'Al conducteurs deviennent des matériaux de choix pour les pièces exigeant une haute conductivité. Cette situation est devenue encore plus critique avec le marché en croissance des véhicules électriques. Cependant, le développement de conducteurs innovants en Al présente des défis scientifiques et technologiques complexes, car les propriétés requises (c'est-à-dire la conductivité et la résistance) s'excluent mutuellement, ce qui signifie que les paramètres conduisant à l'amélioration de la résistance détériorent la conductivité, et vice versa. Des études fondamentales approfondies sont nécessaires pour comprendre les facteurs de renforcement des alliages d'Al et déterminer leurs contributions respectives à la performance mécanique, à la conductivité électrique, et à la coulabilité. Par conséquent, l'objectif à long terme du programme est d'élargir notre compréhension de la performance mécanique, de la conductivité électrique et de la coulabilité des systèmes d'alliage d'Al en relation avec la conception de l'alliage, les voies de fabrication et l'ingénierie microstructurale. Les solutions avancées, prévues dans le cadre de ce programme, devraient procurer un avantage concurrentiel aux industries d'Al canadiennes, et leur permettre de rester un chef de file mondial dans la production/fabrication de produits en Al.
Program
Alliance Grants
Recipient
Location
Quebec, Canada
Recipient Type
Academia
Type
Grant
Source
NSERC's Awards Data
As published
Application id
576503-2022
Name nom
Javidani, Mousa M
Department département
Sciences appliquées
Organization id
52
Institution établissement
Université du Québec à Chicoutimi
Province en
Québec
Province fr
Québec
Country en
CANADA
Country fr
CANADA
Fiscal year exercice financier
2023
Competition year année de concours
2022
Award amount
139800
Program id
ALLRP
Program name en
Alliance Grants
Program name fr
Subventions Alliance
Group en
RESEARCH PARTNERSHIPS
Group fr
PARTENARIATS DE RECHERCHE
Committee code
96
Committee name en
RPP Internal Decision Cttee
Committee name fr
Cté de décision interne - PPR
Area of application code
1208
Area of application group en
Advancement of knowledge
Area of application group fr
Avancement des connaissances
Area of application en
Materials sciences
Area of application fr
Sciences des matériaux
Research subject code
2001
Research subject group en
Materials science and technology
Research subject group fr
Materials structure, properties and testing
Research subject en
Science et technologie des matériaux
Research subject fr
Structure, propriétés et essais des matériaux
Application title
Developing high strength high conductive Al alloys
Keyword
Alloy development; Aluminum Alloys; Computational thermodynamics; Heat treatment; Hot deformation; Mechanical properties; Metallurgy; Microstructure engineering; Phase transformation; Solidification
Application summary
With an annual production of over 3 Mt of Al, Canada is a world-leading producer of primary Al. The sustainable competitive advantage and the ongoing challenges of global trade require transforming primary Al into innovative value-added products. Hence, the objective of this multidisciplinary research program is to develop innovative high strength, value-added Al-based products possessing high conductivity. A synergy between academia and industry concerning the research, development and application of the innovative Al products and processing routes is crucial to obtain this objective.As the world Cu supplies dwindle, conductive Al alloys become materials of choice for the parts requiring high conductivity. This has become even more critical with the growing market for electric vehicles. However, developing innovative high strength Al conductors has multi-faceted complex scientific and technological challenges, as the required properties (i.e., conductivity and strength) are mutually exclusive, meaning that the parameters leading to strength improvement deteriorate conductivity, and vice versa. In-depth fundamental studies are required to understand the underlying strengthening factors in Al alloys, and determine their respective contributions to mechanical performance, electrical conductivity and castability. Hence, the project's long-term objective is to expand our understanding of the mechanical performance, conductivity, and castability of Al-alloy systems in relation to alloy design, fabrication routes, and microstructural engineering. The advanced solutions, planned through this program, are expected to provide a competitive edge to Canadian Al industries to remain a global leader in the production/manufacturing of Al products. Avec une production annuelle de plus de 3 Mt d'Al, le Canada est l'un des principaux producteurs mondiaux d'Al primaire. L'avantage concurrentiel durable et les défis permanents du commerce mondial exigent la transformation de l'Al primaire en produits novateurs à valeur ajoutée. Par conséquent, l'objectif de ce programme de recherche multidisciplinaire est de développer des alliages novateurs à base d'Al à haute résistance et à haute conductivité. Une synergie entre le monde universitaire et l'industrie concernant la recherche, le développement et l'application de produits innovants à base d'Al et de procédés de transformation est cruciale pour atteindre cet objectif.Étant donné que les réserves mondiales de cuivre diminuent, les alliages d'Al conducteurs deviennent des matériaux de choix pour les pièces exigeant une haute conductivité. Cette situation est devenue encore plus critique avec le marché en croissance des véhicules électriques. Cependant, le développement de conducteurs innovants en Al présente des défis scientifiques et technologiques complexes, car les propriétés requises (c'est-à-dire la conductivité et la résistance) s'excluent mutuellement, ce qui signifie que les paramètres conduisant à l'amélioration de la résistance détériorent la conductivité, et vice versa. Des études fondamentales approfondies sont nécessaires pour comprendre les facteurs de renforcement des alliages d'Al et déterminer leurs contributions respectives à la performance mécanique, à la conductivité électrique, et à la coulabilité. Par conséquent, l'objectif à long terme du programme est d'élargir notre compréhension de la performance mécanique, de la conductivité électrique et de la coulabilité des systèmes d'alliage d'Al en relation avec la conception de l'alliage, les voies de fabrication et l'ingénierie microstructurale. Les solutions avancées, prévues dans le cadre de ce programme, devraient procurer un avantage concurrentiel aux industries d'Al canadiennes, et leur permettre de rester un chef de file mondial dans la production/fabrication de produits en Al.