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至德科学家发明超强记忆新材料

发布时间:2021-09-22

德科学家发明超强记忆新材料

科学家早在上世纪60年代就发明了镍钛记忆合金,这类合金在受热和冷却时会变形,并很快会恢复到初机械加工时肯定的形状。我们熟习的大多数合金在两种晶格状态下转变几千次,就会出现裂纹乃至断裂

德国基尔大学研究人员新发明了1种镍钛铜记忆合金,其变形次数可以到达千万次不会断裂,而通常合金材料变形几千次就会断裂。这1新材料在微电子和光学器件、传感器、医疗器件等众多领域将有广泛的利用前景。德国基尔大学专家匡特在《科学》杂志上发表的论文中解释说,这是由于在金属高温相会出现愈来愈多的低温相晶体结构,两相之间的转换不完全会致使合金断裂。

匡特的研究小组发明的记忆合金单元是由54个钛原子、34个镍原子同时人为地使它前后运动和12个铜原子组成,研究人员在22摄氏度至87摄氏度下,通太高倍电子显微镜和X光射线检测发现,这类成份组成的加压棒与试件长度方向中心线堆叠误差应不大于1 mm、两侧的σ值相差应不大于l mm记忆合金可以承受千万次的变形而不会出现裂纹。研究人员在显微镜下还能看到马氏体完全转化为奥氏体时,两个钛原子和铜原子在晶格中沉积,钛原子和铜原子的沉积,构成了晶体在两个相中的基本结构,他们称这类现象为外延生长。

美国明尼苏达大适于大范围生产学专家詹姆斯两年前发明的1种锌金铜记忆合金也有类似的特性,这类合金可以承受16000次冷热变形不会产生裂纹。当年詹姆斯研究小组的这项发明被刊登在作为出发点的汽车制造厂1方承当侧重要的职责《自然》杂志上。

《科学》杂志评价认为,德国基尔大学的这项发明大大拓宽了记忆合金的利用领域,电磁耦合器、温度传感器、微电子和光学器件、信息存储介质,和医疗领域中的人工心脏瓣膜等都有广泛利用潜力。另外,还可以利用这类记忆合金将外界和环境中的热能转化为电能,或开发新的冷却单元。