俄罗斯和中国科学家联合研发出一种新型复合材料,即使在-150℃的极寒环境下也能保持良好的机械性能。该材料基于金属及金属玻璃化合物,采用层状复合结构,其独特之处在于低温下不会发生脆性断裂,即使受到冲击也不会碎裂。这种现象与材料内部的原子跃迁和局部加温有关,使得材料在低温下仍能保持强度。此外,该材料易于加工改造,未来有望应用于航天、低温工业和极地作业等领域,用于制造耐极寒的机械零部件和结构组件。
❄️ **新型复合材料在极寒环境下保持机械性能:** 该材料即使在-150℃的极低温度下,也不会发生脆性断裂,能够保持良好的机械强度,这突破了传统材料在低温环境下的性能瓶颈。
🔨 **材料结构与性能关联:** 该复合材料采用层状结构,由金属及金属玻璃化合物构成。其抗冲击性能与晶态与非晶态金属合金边界上的瞬变过程密切相关,裂纹尖端前的原子跃迁会导致局部加温,从而抑制裂纹扩展。
⚙️ **易于加工改造:** 新型复合材料的制造技术基于传统焊接,这使得其生产和应用更加便捷,降低了成本和难度。
🚀 **广泛应用前景:** 该材料有望应用于航天、低温工业和极地作业等领域,例如制造在极寒条件下工作的机械零部件和结构组件,为这些领域的设备和设施提供更可靠的材料保障。
🔬 **未来研究方向:** 研究团队计划进一步优化材料的制造工艺,并改进其成分,以提升其在低温环境下的机械强度和抗辐射性能,进一步拓展其应用领域。
IT之家 12 月 2 日消息,据人民网报道,俄罗斯国家研究型技术大学与中国矿业大学(北京)的科学家近日联合研发出一种新型复合材料,该材料即使在极寒环境下(-150℃)依然能保持机械性能。

该研究团队基于金属及金属玻璃化合物,开发出了一种层状复合材料。该材料最大的特点是,在低温下不会发生脆性断裂。在受到冲击时,新型复合材料不会像传统材料那样破裂成碎片,这一现象与晶态与非晶态金属合金边界上的瞬变过程密切相关。在这一边界出现裂纹会导致裂纹尖端前的原子跃迁,从而引起材料强烈的局部加温。加温后的金属更具可塑性,会改变断裂性,抑制裂纹扩展。这使得样本在低温条件下仍能保持强度。
据IT之家了解,这种新型复合材料不仅具有良好的低温性能,而且易于加工改造。其制造技术基于不同成分材料的传统焊接。团队从理论和实验上已确定了在各成分良好“关联”的条件下金属玻璃不会产生结晶的有效温度。
未来,研究团队计划进一步优化该复合材料的制造工艺,并对其成分进行改进,以提升其在低温环境下的机械强度和抗辐射性能。
团队认为,这项创新成果有望广泛应用于航天、低温工业及极地作业等领域,尤其是用于制造在极寒条件下运行的机械零部件和结构组件。