英美科學(xué)家測得有史以來最高堅(jiān)韌度合金CrCoNi 有望在低溫領(lǐng)域使用

2022-12-13 21:06:25       來源:快科技

科學(xué)研究永無盡頭,總有新內(nèi)容會被發(fā)現(xiàn)。

近日消息,據(jù)報(bào)道,美英科學(xué)家在近期出版的《科學(xué)》雜志上刊發(fā)論文稱,他們在零下253.15℃附近,研究由鉻、鈷和鎳組成的合金CrCoNi時,測得了迄今最高的堅(jiān)韌度。

研究表明,CrCoNi具有極高的延展性和強(qiáng)度,且隨著溫度降低,其堅(jiān)硬度和延展性會提高而非降低,與現(xiàn)有大多數(shù)其他材料背道而馳,有望在低溫領(lǐng)域發(fā)揮用武之地。

據(jù)了解,大約在10年前,該研究的共同負(fù)責(zé)人、美國橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室伊索·喬治等人開始研究CrCoNi和另一種含有錳和鐵的合金CrMnFeCoNi。

他們將材料冷卻到液氮溫度(約77開氏度或-196.15℃),發(fā)現(xiàn)其具有驚人的強(qiáng)度和韌性,隨后,他們借助中子衍射、電子背散射衍射和透射電子顯微鏡等技術(shù),在液氦溫度附近對其開展測試。

測試結(jié)果表明,CrCoNi在液氦溫度(約20開氏度,-253.15℃)附近的斷裂韌性高達(dá)500MPa·m^1/2(兆帕乘以米的平方根),相較之下,硅、客機(jī)上的鋁機(jī)身、一些最好的鋼的韌性分別為1、35、100MPa·m^1/2,在相同溫度下對CrMnFeCoNi合金進(jìn)行的測試表明,其韌性比結(jié)構(gòu)更簡單的CrCoNi合金略遜一籌。

研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為,盡管CrCoNi的制造成本很高,但有望在寒冷的深空環(huán)境等低溫應(yīng)用領(lǐng)域找到用武之地。

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