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金属玻璃? 镍钛合金打造坚固弹性材料

2024年09月11日 13:25:08来源:化工仪器网作者:小王点击:5070
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  【化工仪器网 行业百态】形状记忆合金是由两种或两种以上的金属元素组成,能够在温度和应力作用下发生相变,从而具有形状记忆效应和超弹性等特性的特殊合金。也正因这一特质,其被广泛用于航空航天、生物医疗、机械电子等领域,直至今日仍是材料学的重要研究方向。
 
  镍钛基形状记忆合金(Ni-Ti SMA)是形状记忆合金家族中重要的一员。其具有抗疲劳性、低应力水平下的循环稳定性以及出色的生物相容性,因此能够适应许多的场景,是目前应用最广泛的形状记忆合金之一。
 
  但即便如此,Ni-Ti SMA依旧存在着一些小问题,例如大部分时候无法兼顾较强弹性和坚固性,而这个问题也正是科学家目前正着眼于解决的。
 
  而就在最近,日本国立材料科学研究所研究人员似乎在这一问题上有所突破,开发出来一种能够将Ni-Ti SMA加工成超坚固弹性材料的新工艺。据称,加工后的材料坚固程度与钢相当,延展性却是钢的20倍。
 
  事实上,此前也曾有过类似的工艺,但是研制出的兼顾较强弹性和坚固性的Ni-Ti SMA,都只能在特定温度下发挥特性,适用面窄。这次新工艺则可以将适用温度保持在-80℃—80℃,因此具备更为理想的利用价值。
 
  据悉,新工艺共三步。首先是让样品严重变形,使其伸长50%;之后对其进行短暂加热,让其温度达到300℃;最后再次拉伸,使其延长12%。三步之后,新材料能耐受18000倍大气压力,并且保留了Ni-Ti SMA的弹性优势。
 
  此外根据介绍,这种记忆合金还是一种特殊的玻璃,并且不会和普通玻璃那样易碎。而其延展变形特质以及出色的物理特性,也赋予了其作为新型空气动力学材料的可能。
 
  相信随着科技的不断发展,针对这种新材料的研究和应用将不断深入。同时,制备工艺的不断改进也会促使其成本降低。说不定未来某天,它就会出现在我们的生活中。此外,也相信其他形状记忆合金在研究的不断推进中也会收获新突破,逐渐发展成改变我们生活的新技术。

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