科學(xué)家發(fā)現(xiàn)強(qiáng)度堪與鋼媲美的鋁合金
2010年09月10日 10:27 4478次瀏覽 來源： 科技日?qǐng)?bào) 分類： 鋁資訊
據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)9月8日?qǐng)?bào)道，一個(gè)國際研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一種超強(qiáng)度鋁合金，其強(qiáng)度可與鋼材媲美，可用于航空航天、交通和建筑材料設(shè)計(jì)等領(lǐng)域。研究論文發(fā)表在《自然通訊》上。
這種合金的強(qiáng)度比以往的結(jié)晶金屬還要高，科研人員利用澳大利亞顯微鏡與微量分析研究中心（AMMRF）的高端顯微鏡，檢測(cè)了它的微觀結(jié)構(gòu)和性能。
利用X光斷層攝影術(shù)進(jìn)行的原子探測(cè)分析表明，該鋁合金的最小結(jié)構(gòu)是一種鋸齒狀結(jié)晶，每個(gè)小齒的直徑僅為幾十納米，沿著鋸齒之間清晰的分界線，周圍簇集堆積著溶質(zhì)原子。
AMMRF的彼得·利迪科特博士解釋說，高強(qiáng)度源于兩個(gè)因素。首先，鋸齒內(nèi)部合金元素的排列方式增加了錯(cuò)位容納的能力，鋸齒越小，材料性能越強(qiáng)。其次，鋸齒之間的簇集原子限制了納米晶體的生長(zhǎng)，增加了鋸齒的緊合性，能減少脆化和斷裂。此外，研究人員還開發(fā)出了最新的原子方法，專門用于檢驗(yàn)納米尺度的晶體。
美國北卡羅萊納大學(xué)的材料學(xué)教授朱云天（音譯）說，由于該合金在不同的納米水平互相結(jié)合形成了一種層級(jí)結(jié)構(gòu)，使它們變得超強(qiáng)而且具有延展性，能抵抗很大壓力而不易斷。更重要的是，這種納米結(jié)構(gòu)的制造技術(shù)可以在多種金屬上推廣。
既要最輕，又要最強(qiáng)，開發(fā)新型輕合金在航空航天、交通運(yùn)輸和建筑方面都非常有用。研究人員表示，這種鋁合金可用于設(shè)計(jì)高性能汽車和更加安全的飛機(jī)。目前，該小組正與美國國防部開展合作，研制裝甲用的鎂合金，鎂是一種比鋁還輕的金屬元素。
該項(xiàng)目由美國北卡羅萊納大學(xué)和加州大學(xué)、澳大利亞悉尼大學(xué)、俄羅斯國立烏法航空技術(shù)大學(xué)等國家的科研人員共同領(lǐng)導(dǎo)，目的是從原子水平理解并改良合金的屬性及結(jié)構(gòu)。
責(zé)任編輯：彭彭
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