IT之家 04月21日 11:53
科学家研发出超硬合金,能承受 800 摄氏度高温
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近日,美国科研人员成功研发出一种新型超硬铜基合金,该合金在高达800摄氏度的高温下仍能保持稳定,屈服强度达到惊人的1120兆帕。这项突破性的研究成果为构建未来极端环境下的科技设备提供了关键材料。通过纳米工程技术,研究人员在铜中加入锂,并用钽金属包裹,实现了材料性能的巨大提升。这种新型合金有望应用于航空航天、核能等领域,成为构建未来高科技设备的关键材料。

💡新型超硬铜基合金在高温环境下表现出色:该合金能够在高达800摄氏度的高温下保持稳定,远超普通材料的耐热极限,为极端环境应用提供了可能。

💪屈服强度极高:新型合金的屈服强度达到了1120兆帕,远超普通碳钢的700兆帕,使其成为地球上最硬的材料之一,具备出色的抗变形能力。

🔬纳米工程技术是关键:研究人员通过在铜中加入锂,并用钽金属包裹,钽以其出色的耐腐蚀性和高温稳定性而闻名。通过在微观层面的精细调整,将沉淀物的形状从球形转变为立方体结构,实现了性能的巨大提升。

🚀应用前景广阔:这种超硬合金有望应用于航空器、动力系统或武器装备等关键部件,因为这些领域绝不允许出现材料失效的情况。如果能够实现规模化生产,将成为构建未来极端机械的首选材料。

IT之家 4 月 21 日消息,在构建未来科技的进程中,能够承受极端环境考验的材料至关重要。无论是高超音速飞机、新一代核反应堆,还是核聚变发电厂,这些应用场景都需要能够在高温和高压下保持稳定的材料。

近日,美国一组科研人员宣布成功研发出一种突破性的超硬合金,能够在高达 800 摄氏度的高温下保持性能稳定。

据IT之家了解,这种新型铜基合金不仅在耐热性上表现出色,其屈服强度更是达到了惊人的 1120 兆帕(MPa),使其成为地球上最硬的材料之一。相比之下,普通的碳钢屈服强度通常仅能达到约 700 兆帕。这项研究代表了材料韧性的重大飞跃,尤其考虑到铜合金通常以其导电性而非强度而闻名,这种新型合金有望成为构建未来无限能源发电设备的关键材料。

那么,研究人员是如何制造出如此高强度且超硬的合金的呢?答案在于巧妙的纳米工程技术。研究团队通过在铜中加入锂,并用钽金属包裹这些铜-锂沉淀物,钽以其出色的耐腐蚀性和高温稳定性而闻名。通过在微观层面进行精细调整,研究人员仅添加了 0.5% 的锂,就将这些沉淀物的形状从常见的球形转变为稳定的立方体结构。

这一微小的结构变化,却带来了巨大的性能提升。新型合金在承受压力和高温时,不会轻易变形,能够在其他金属开始变形甚至熔化时仍保持结构完整。这对于航空器、动力系统或武器装备等的关键部件来说至关重要,因为这些领域绝不允许出现材料失效的情况。

该研究成果已发表在顶尖学术期刊《科学》上,强调了原子尺度设计如何将普通材料转化为工程奇迹。如果能够成功实现规模化生产,这种超硬合金有望成为构建未来极端机械的首选材料。

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