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中俄科學家攜手：抗極寒材料誕生
2024年12月04日 14:52:22
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：小夢 點擊量：5903
近日，俄羅斯國家研究型技術大學與中國礦業(yè)大學(北京)科學家聯(lián)合開發(fā)出了一種新型復合化合物，可以在極冷條件(-150℃)下保持機械性能。
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】近日，俄羅斯國家研究型技術大學與中國礦業(yè)大學(北京)科學家聯(lián)合開發(fā)出了一種新型復合化合物，可以在極冷條件(-150℃)下保持機械性能。這一成果不僅展示了兩國在材料科學領域的深厚研究實力，也為未來的極端環(huán)境應用提供了重要的技術支持。
這種新型復合材料以金屬和金屬玻璃化合物為基礎，通過獨特的層狀結構設計，使其在極低溫度下依然能夠維持高強度和韌性。傳統(tǒng)材料在極寒環(huán)境下往往會出現(xiàn)脆性斷裂的問題，然而該新材料卻展現(xiàn)出卓越的抗碎裂能力。
這種性質主要是由于晶體和非晶體金屬合金之間邊界處發(fā)生的獨特的瞬時過程。當邊界區(qū)域出現(xiàn)裂紋時，會引起裂紋尖端前沿的原子躍遷現(xiàn)象，進而導致材料局部急劇升溫。這種升溫機制顯著增強了材料的可塑性，有效改變了其斷裂特征，從而抑制了裂紋的進一步蔓延。
這種新型復合材料不僅具有良好的低溫性能，而且易于加工和改造。其制造技術基于不同成分材料的傳統(tǒng)焊接工藝。通過巧妙地組合各種成分材料，團隊從理論和實驗兩個層面準確定義了金屬玻璃避免結晶的有效溫度范圍，確保了材料成分的完美“協(xié)同”。未來，科研團隊計劃將進一步優(yōu)化復合材料的制造工藝并改進其成分，以提高其在低溫環(huán)境下的機械強度和抗輻射性。
這一創(chuàng)新成果有望廣泛應用于航空航天、低溫工業(yè)和極地探索等眾多領域，特別是在極冷條件下運行的機械零部件和結構部件的制造。例如，在航天探索領域，許多設備需要在接近絕對零度的環(huán)境中正常工作，而這種新型復合材料的應用將極大提高設備的可靠性和壽命。在低溫工程技術中，如液化天然氣的儲存與運輸?shù)拳h(huán)節(jié)，該材料也能提供強有力的支持。此外，在極地科研與開發(fā)中，科研人員常常面對極端寒冷的環(huán)境，新型復合材料的使用將為他們的設備提供更好的保護，從而推動更多科學發(fā)現(xiàn)和技術突破。
中俄科學家此次聯(lián)合研發(fā)的新型抗極寒材料，不僅是材料科學領域的一大突破，更為多個前沿領域的發(fā)展注入了新的活力。隨著技術的不斷優(yōu)化和完善，相信這一材料將在未來產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用，助力人類征服更加嚴酷的環(huán)境挑戰(zhàn)。
資料來源：科技日報
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