加州大學發明超強度輕量級金屬可用於未來太空船

新型金屬材料
加州大學洛杉磯分校(UCLA)的材料科學家發明出由鎂金屬與陶瓷碳化矽納米顆粒複合而成的新型金屬材料,有望改變飛機、太空船和汽車的製造。

該材料的發明者表示,這種金屬具有超高強度,最重要的是重量非常輕,其剛重比使其有別於類似的發明。研究人員表示,該金屬可能只是第一例突破性的製造材料,後續還會有更多發明。因為研究人員已經發明了一種新技術,可以在不損害金屬結構完整性的同時,向金屬注入納米顆粒。UCLA的製造與工程學教授李曉春表示,曾有理論提出,納米顆粒可真正提高金屬的強度,並且不會損害金屬的可塑性,尤其是輕量級金屬(如鎂)。但是直到現在,還沒有研究團隊能夠在熔融金屬中註入分散的陶瓷納米顆粒。採用物理注入的材料加工方式,該研究團隊的方法可通過均勻地註入高密度的納米顆粒,提高多種金屬的性能,從而滿足當今社會能源和可持續發展的挑戰。

經過加工處理後,研究人員對新註入了高密度、均勻分散的納米顆粒的鎂金屬進行了測試。該新型材料顯示出更高的強度、剛度、可塑性和高溫耐受性。先前的研究顯示,陶瓷納米顆粒在添加到金屬後,容易聚集成團,這會提高金屬強度,但又會降低其可塑性。研究人員通過在熔融的鎂鋅合金中註入分散的納米顆粒,解決了這一問題。由於鎂元素相當豐富,並且該生產技術可以很容易地擴大規模,科學家希望快速實現該金屬的工業應用。科學家認為,用不了多久將會出現具有重大潛能的新型金屬-納米顆粒複合材料。

【圖:加州大學洛杉磯分校;文:節錄自國家航天局網頁;新聞訊息由林景明提供】

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