俄罗斯和中国科学家研发出一种新型复合材料,可以在-150℃的极寒条件下保持优异的机械性能。这种材料在低温冲击下不易碎裂,其关键在于晶态与非晶态金属合金边界发生的瞬态效应,导致材料局部升温,增强可塑性并抑制裂纹扩展。该材料易于获取和加工,其制备技术基于传统焊接工艺,并已精确界定金属玻璃避免结晶的温度范围。未来,该材料有望应用于航天、低温工程和极地科研等领域,为制造稳定运行的机械部件提供支持。
❄️ **新型复合材料可在-150℃极寒环境下保持机械性能:** 该材料在极低温下遭遇冲击时,展现出优异的抗碎裂能力,即使在如此严苛的环境下,强度依然得以保持。
🌡️ **材料的抗碎裂能力源于晶态与非晶态金属合金边界处的瞬态效应:** 当边界区域出现裂纹时,会引发裂纹尖端前沿的原子跃迁现象,导致材料局部急剧升温,从而增强可塑性并抑制裂纹扩展。
⚙️ **材料易于获取和加工,制备技术基于传统焊接工艺:** 研究团队通过巧妙结合不同组分材料,精确界定了金属玻璃避免结晶的有效温度范围,确保了材料成分的完美“协同”。
🚀 **未来有望应用于航天、低温工程和极地科研等领域:** 该新型复合材料将为制造在低温乃至超低温环境下稳定运行的机械部件与结构提供强有力的支持,展现出广阔的应用前景。
快科技12月2日消息,据报道,俄罗斯国家研究型技术大学与中国矿业大学(北京)科学家,研究出一种在极寒条件下(-150℃)仍能保持机械性能的新型复合化合物。
据悉,该创新材料在面临极低温度下的冲击时,展现出了非凡的抗碎裂能力,这一特性归因于晶态与非晶态金属合金边界上发生的独特瞬态效应。
具体而言,当边界区域出现裂纹时,会引发裂纹尖端前沿的原子跃迁现象,进而导致材料局部急剧升温。
这一升温机制显著增强了材料的可塑性,有效改变了其断裂特性,从而遏制了裂纹的进一步蔓延。因此,即使在如此严苛的低温条件下,该材料的强度依然得以保持。
更令人振奋的是,这种以晶态金属与金属玻璃为基底的新型复合材料不仅易于获取,而且加工改造过程简便高效。
其制备技术植根于传统焊接工艺,通过对不同组分材料的巧妙结合,团队已从理论与实验两个层面精确界定了金属玻璃避免结晶的有效温度范围,确保了材料成分的完美“协同”。
未来,科研团队坚信这一研究成果将为制造在低温乃至超低温环境下稳定运行的机械部件与结构提供强有力的支持。特别是在航天探索、低温工程技术以及极地科研与开发等前沿领域,该新型复合化合物展现出广阔的应用潜力和巨大的价值。
