英美科學家測得有史以來最高堅韌度合金CrCoNi 有望在低溫領域使用

        2022-12-13 21:06:25       來源:快科技

        科學研究永無盡頭,總有新內容會被發現。

        近日消息,據報道,美英科學家在近期出版的《科學》雜志上刊發論文稱,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韌度。

        研究表明,CrCoNi具有極高的延展性和強度,且隨著溫度降低,其堅硬度和延展性會提高而非降低,與現有大多數其他材料背道而馳,有望在低溫領域發揮用武之地。

        據了解,大約在10年前,該研究的共同負責人、美國橡樹嶺國家實驗室伊索·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℃),發現其具有驚人的強度和韌性,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,在液氦溫度附近對其開展測試。

        測試結果表明,CrCoNi在液氦溫度(約20開氏度,-253.15℃)附近的斷裂韌性高達500MPa·m^1/2(兆帕乘以米的平方根),相較之下,硅、客機上的鋁機身、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合金進行的測試表明,其韌性比結構更簡單的CrCoNi合金略遜一籌。

        研究團隊認為,盡管CrCoNi的制造成本很高,但有望在寒冷的深空環境等低溫應用領域找到用武之地。

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