俄羅斯和中國科學家研發(fā)出一種復合材料，能夠在極寒環(huán)境下保持高強度和可塑性。他們認為，這項成果可應用于在低溫環(huán)境下使用的設備，包括航天、低溫工業(yè)和極地領域。相關研究成果發(fā)表在學術期刊《納米材料》上。
俄羅斯國家研究型技術大學MISIS與中國礦業(yè)大學(北京)科學家共同研究了復合材料如何在低于-150°C的溫度(低溫)下發(fā)生斷裂，并設置了一項任務，即研發(fā)出能夠在這種極端條件下保持機械性能的新型復合化合物。
MISIS大學物理教研室副教授伊萬·薩夫羅諾夫表示，研究人員在金屬和金屬玻璃化合物的基礎上開發(fā)出一種層狀復合材料，這種材料在極低溫度下不會發(fā)生脆性斷裂。
技術科學博士、MISIS大學物理教研室主任伊萬·烏沙科夫表示：“新材料在受到?jīng)_擊時不會碎裂成許多碎片，這與晶態(tài)和非晶態(tài)金屬合金邊界上的特殊瞬變過程有關。在這一邊界出現(xiàn)裂紋會導致裂紋尖端前的原子躍遷，從而引起材料的強烈局部加溫。加熱后的金屬更具可塑性，會改變斷裂性，抑制裂紋擴展。這使得樣本在低溫條件下仍能保持強度。”
這位科學家指出，這種多層復合材料可用于制造在低溫或超低溫條件下運行的機器部件和結構，如航天、低溫工業(yè)和極地領域。
伊萬·薩夫羅諾夫指出：“我們正在研發(fā)的以晶態(tài)金屬和金屬玻璃為基礎的復合材料易于獲取，而且很容易加工改造。其制造技術基于不同成分材料的傳統(tǒng)焊接。我們已經(jīng)從理論和實驗上確定了在各成分良好‘關聯(lián)’的條件下金屬玻璃不會發(fā)生結晶的有效溫度。”
未來科學家計劃改進這種復合材料的制造技術。他們還將改善其成分，以提高低溫條件下的機械強度和抗輻射能力。
該研究在支持俄羅斯高校的國家計劃“優(yōu)先 2030”框架內(nèi)進行。
責編：微科普