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日本開發新工藝  鎳鈦合金“變身”為超堅固彈性材料

2024年09月11日08:36  來源:科技日報
 
原標題:鎳鈦合金“變身”為超堅固彈性材料

科技日報訊 (記者劉霞)日本國立材料科學研究所研究人員開發出一種新工藝,讓鎳鈦合金“變身”為一種超堅固彈性材料。這種材料的堅固程度與鋼相當,延展性卻是鋼的20倍,有望用于制造可變形機翼。相關論文發表于新一期《自然》雜志。

想象一下,一架飛機在空中遨游,機翼能隨著飛行速度的變化調整長度,以便更充分地利用空氣動力。為實現這一夢想,工程師們一直在尋找一種既柔韌又堅硬,且能耐受飛行中各種嚴苛環境的材料。

鎳鈦合金具有多種特殊性能,其延展性優于其他金屬,且能“記住”此前形狀。該合金變形后只需將其加熱,就能恢復到原來的“模樣”。盡管此前科學家已研制出一些具有較強彈性和堅固性的鎳鈦合金,但這些材料只在特定溫度下才能展現出這些性能,限制了其應用范圍。

最新研究開發出一種三步法新工藝:首先,使樣品嚴重變形,讓其伸長50%;然后,短暫加熱至300℃;最后,讓其再伸長12%。結果顯示,得到的新材料能耐受18000倍大氣壓力,強度與鋼相當,而彈性比鋼高約20倍。此外,新材料保持性能的溫度范圍在-80℃—80℃。

研究人員說,新材料不僅是金屬,也是一種玻璃。雖然玻璃通常很脆,但這種新型玻璃內部分子的獨特排列形式使其既能變形,又不會在壓力下斷裂。

(責編:許文金、陳建軍)