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​西安交通大学,Nature!

纳米人  · 公众号  · 科技自媒体  · 2024-09-05 08:27
    

主要观点总结

本文介绍了一种由西安交通大学任晓兵、纪元超、马天宇等人报告的新型Ti-50.8 at.% Ni应变玻璃合金,具有类似聚合物的超高强度和类似钢的超高柔韧性。该合金解决了长期以来新兴技术所需的强度和柔韧性并存的问题,并展示了其独特的力学性能、制造工艺和性能优势。

关键观点总结

关键观点1: 新型合金的特性和优势

Ti-50.8 at.% Ni应变玻璃合金实现了超高屈服强度(σ y ≈1.8 GPa)和超低杨氏模量(E≈10.5 GPa)的结合,打破了传统材料权衡限制。具有类似橡胶的超弹性行为,可恢复应变高达8%,在宽温度范围内保持性能,并表现出优异的高应变抗疲劳性能。

关键观点2: 制造工艺

该合金通过简单的三步热机械加工制成,包括固溶热处理、冷加工和退火。这种工艺具有普遍适用性,可扩展到工业生产线。

关键观点3: 性能来源

合金的超高强度源于变形强化效应,超低弹性模量源于独特的DS-STG状态,使应变玻璃与R、B19′马氏体之间发生无核可逆转变。

关键观点4: 应用前景

这种类似聚合物的超高强度合金可能为变形航天飞行器、超人型人形机器人和人造器官等新兴技术的广泛应用提供可能。


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特别说明: 本文由米测技术中心原创撰写,旨在分享相关科研知识。因学识有限,难免有所疏漏和错误,请读者批判性阅读,也恳请大方之家批评指正。 原创丨 米测MeLab 编辑丨 风云 研究背景 长期以来,许多新兴技术,如变形飞机和超人型人造肌肉,都需要具有类似钢的超高强度和类似聚合物的超高柔韧性的外来金属合金。这种非常规的“强而灵活”的特性组合将以低驱动成本实现大的可恢复形状变化,同时提供强大的抗断裂或大载荷下的屈服破坏能力。因此,这种合金将使飞机的变形机翼或人形机器人的超强人造肌肉成为可能。 关键问题 然而,非常规合金的实现主要存在以下问题: 1、合金的强度和柔韧性之间存在权衡 实现非常规合金不可避免地要在强度和柔韧性之间进行权衡,强度-柔韧性的权衡源于这两种特性与材料的结合强度相反,其 ………………………………

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