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金屬玻璃? 鎳鈦合金打造堅固彈性材料
2024年09月11日 13:25:08 來源:化工儀器網(wǎng) 作者:小王 點擊量:5335

最近,日本國立材料科學(xué)研究所研究人員似乎在這一問題上有所突破,開發(fā)出來一種能夠?qū)i-Ti SMA加工成超堅固彈性材料的新工藝。據(jù)稱,加工后的材料堅固程度與鋼相當(dāng),延展性卻是鋼的20倍。

  【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】形狀記憶合金是由兩種或兩種以上的金屬元素組成,能夠在溫度和應(yīng)力作用下發(fā)生相變,從而具有形狀記憶效應(yīng)和超彈性等特性的特殊合金。也正因這一特質(zhì),其被廣泛用于航空航天、生物醫(yī)療、機械電子等領(lǐng)域,直至今日仍是材料學(xué)的重要研究方向。
 
  鎳鈦基形狀記憶合金(Ni-Ti SMA)是形狀記憶合金家族中重要的一員。其具有抗疲勞性、低應(yīng)力水平下的循環(huán)穩(wěn)定性以及出色的生物相容性,因此能夠適應(yīng)許多的場景,是目前應(yīng)用最廣泛的形狀記憶合金之一。
 
  但即便如此,Ni-Ti SMA依舊存在著一些小問題,例如大部分時候無法兼顧較強彈性和堅固性,而這個問題也正是科學(xué)家目前正著眼于解決的。
 
  而就在最近,日本國立材料科學(xué)研究所研究人員似乎在這一問題上有所突破,開發(fā)出來一種能夠?qū)i-Ti SMA加工成超堅固彈性材料的新工藝。據(jù)稱,加工后的材料堅固程度與鋼相當(dāng),延展性卻是鋼的20倍。
 
  事實上,此前也曾有過類似的工藝,但是研制出的兼顧較強彈性和堅固性的Ni-Ti SMA,都只能在特定溫度下發(fā)揮特性,適用面窄。這次新工藝則可以將適用溫度保持在-80℃—80℃,因此具備更為理想的利用價值。
 
  據(jù)悉,新工藝共三步。首先是讓樣品嚴(yán)重變形,使其伸長50%;之后對其進行短暫加熱,讓其溫度達到300℃;最后再次拉伸,使其延長12%。三步之后,新材料能耐受18000倍大氣壓力,并且保留了Ni-Ti SMA的彈性優(yōu)勢。
 
  此外根據(jù)介紹,這種記憶合金還是一種特殊的玻璃,并且不會和普通玻璃那樣易碎。而其延展變形特質(zhì)以及出色的物理特性,也賦予了其作為新型空氣動力學(xué)材料的可能。
 
  相信隨著科技的不斷發(fā)展,針對這種新材料的研究和應(yīng)用將不斷深入。同時,制備工藝的不斷改進也會促使其成本降低。說不定未來某天,它就會出現(xiàn)在我們的生活中。此外,也相信其他形狀記憶合金在研究的不斷推進中也會收獲新突破,逐漸發(fā)展成改變我們生活的新技術(shù)。
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