超弹性合金能耐受极端温差

超弹性合金能耐受极端温差

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科学网

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https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2025/3/539715.shtm

日本东北大学科学家领衔的国际团队研制出一种新型钛铝基超弹性合金。这种新材料不仅重量轻，强度出众，而且能在零下269摄氏度到127摄氏度这一很宽的温度范围内工作。

新型超弹性合金在不同温度下的应力-应变曲线，以及地球、火星和月球的表面温度范围。图片来源：《自然》网站

由日本东北大学科学家领衔的国际团队研制出一种钛铝基超弹性合金。这种新材料不仅重量轻，强度出众，而且能在零下269摄氏度到127摄氏度这一很宽的温度范围内工作。相关论文发表于最新一期《自然》杂志。

超弹性材料是指能在应力作用下产生超大可恢复应变的特种功能材料，可广泛应用于登月工程和深海探测等领域。然而，目前市面上的大多数超弹性材料只能在特定温度范围内“施展身手”。新型钛铝基超弹性合金克服了这一局限性。它是第一种能在如此极端的温度范围内仍保持超弹性，同时兼具轻质和坚固特性的合金，为众多以前难以实现的应用带来了曙光。

团队此次运用了先进的合金设计理念以及精确的微观结构控制等先进技术。通过使用表示物质在不同热力学条件下各相之间平衡关系的图形工具——相图，他们精准确定了合金的成分及其比例。同时，他们还优化了加工和热处理方法，以确保材料所需的性能。

最新研究不仅为超弹性合金材料树立了新标杆，还为合金材料设计引入了全新的理念和方法，有望激发材料科学的更多创新和突破。例如，它可以为月球车打造超弹性轮胎，以应对月球表面的极端温度波动。

此外，这种合金还可用于制造需要柔韧性和灵活性的设备，如支架等医疗器械等。鉴于这种新合金能在极低温度下工作，它也有望在氢能经济等多个领域“大显身手”。