“既強且柔”的奇異金屬研制成功
2024-09-10 10:34:18
來源：科技日報
9日，記者從西安交通大學(xué)獲悉，該校前沿科學(xué)技術(shù)研究院及金屬材料強度國家重點實驗室多學(xué)科材料研究中心的一項研究取得了新進(jìn)展。據(jù)介紹，本次研究成功研發(fā)出一種可規(guī)模生產(chǎn)的奇異金屬，它既能像超高強度鋼一樣“強”，又能像高分子材料一樣“柔順”。研究成果日前在線發(fā)表于《自然》。
該金屬“既強且柔”的特性能夠在-80℃到+80℃的寬溫域內(nèi)保持，還能在大應(yīng)變下仍具有出色的抗疲勞特性。這些優(yōu)異特性使得該合金有望在變形飛行器、超級機器人、人工器官等未來技術(shù)領(lǐng)域得到應(yīng)用。
西安交通大學(xué)博士生徐治志等人基于此前在國際上首次發(fā)現(xiàn)應(yīng)變玻璃的基礎(chǔ)研究成果，通過一種可規(guī)模生產(chǎn)的三步熱機械處理工藝，在商用Ti-50.8Ni合金中實現(xiàn)了一種帶有兩種馬氏體“種子”的獨特應(yīng)變玻璃狀態(tài)DS-STG。該狀態(tài)的金屬兼具變形強化帶來的超高強度（1.8吉帕）和通過馬氏體“種子”無形核成長帶來的超高柔性（10.5吉帕的超低彈性模量）和超大可逆形變（8%）。因此，該金屬成功突破了高強度和高柔性不可兼得的原理性“瓶頸”，實現(xiàn)了“既強且柔”的罕見特性。
“這一類像超高強度鋼一樣強、又像高分子材料一樣柔順的全新金屬材料的出現(xiàn)，也許會讓變形飛機、機器人的超強人工肌肉等一大批未來技術(shù)，不再是遙遠(yuǎn)的科幻影視劇?！毙熘沃菊f。（記者王禹涵）
