德科學(xué)家發(fā)明超強(qiáng)鎳鈦銅記憶新材料
2015年06月01日 10:2 3956次瀏覽 來源： 鈦業(yè)資訊 分類： 新材料前沿
德國(guó)基爾大學(xué)研究人員新發(fā)明了一種鎳鈦銅記憶合金，其變形次數(shù)可以達(dá)到千萬次不會(huì)斷裂，而通常合金材料變形幾千次就會(huì)斷裂。這一新材料在微電子和光學(xué)器件、傳感器、醫(yī)療器件等眾多領(lǐng)域?qū)⒂袕V泛的應(yīng)用前景。
科學(xué)家早在上世紀(jì)60年代就發(fā)明了鎳鈦記憶合金，這種合金在受熱和冷卻時(shí)會(huì)變形，并很快會(huì)恢復(fù)到最初機(jī)械加工時(shí)確定的形狀。我們熟悉的大多數(shù)合金在兩種晶格狀態(tài)下轉(zhuǎn)變幾千次，就會(huì)出現(xiàn)裂紋甚至斷裂，德國(guó)基爾大學(xué)專家匡特在《科學(xué)》雜志上發(fā)表的論文中解釋說，這是因?yàn)樵诮饘俑邷叵?奧氏體)會(huì)出現(xiàn)越來越多的低溫相(馬氏體)晶體結(jié)構(gòu)，兩相之間的轉(zhuǎn)換不完全會(huì)導(dǎo)致合金斷裂。
匡特領(lǐng)導(dǎo)的研究小組發(fā)明的記憶合金單元是由54個(gè)鈦原子、34個(gè)鎳原子以及12個(gè)銅原子組成，研究人員在22攝氏度至87攝氏度下，通過高倍電子顯微鏡和X光射線檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，這種成分組成的記憶合金可以經(jīng)受千萬次的變形而不會(huì)出現(xiàn)裂紋。研究人員在顯微鏡下還能看到馬氏體完全轉(zhuǎn)化為奧氏體時(shí)，兩個(gè)鈦原子和銅原子在晶格中沉積，鈦原子和銅原子的沉積，構(gòu)成了晶體在兩個(gè)相中的基本結(jié)構(gòu)，他們稱這種現(xiàn)象為外延生長(zhǎng)。
美國(guó)明尼蘇達(dá)大學(xué)專家詹姆斯兩年前發(fā)明的一種鋅金銅記憶合金也有類似的特性，這種合金可以經(jīng)受16000次冷熱變形不會(huì)產(chǎn)生裂紋。當(dāng)年詹姆斯研究小組的這項(xiàng)發(fā)明被刊登在《自然》雜志上。
《科學(xué)》雜志評(píng)價(jià)認(rèn)為，德國(guó)基爾大學(xué)的這項(xiàng)發(fā)明大大拓寬了記憶合金的應(yīng)用領(lǐng)域，電磁耦合器、溫度傳感器、微電子和光學(xué)器件、信息存儲(chǔ)介質(zhì)，以及醫(yī)療領(lǐng)域中的人工心臟瓣膜等都有廣泛應(yīng)用潛力。另外，還可以利用這種記憶合金將外界和環(huán)境中的熱能轉(zhuǎn)化為電能，或開發(fā)新的冷卻單元。
責(zé)任編輯：于璐
如需了解更多信息，請(qǐng)登錄中國(guó)有色網(wǎng)：www.fu-jin.com了解更多信息。
中國(guó)有色網(wǎng)聲明：本網(wǎng)所有內(nèi)容的版權(quán)均屬于作者或頁(yè)面內(nèi)聲明的版權(quán)人。
凡注明文章來源為“中國(guó)有色金屬報(bào)”或 “中國(guó)有色網(wǎng)”的文章，均為中國(guó)有色網(wǎng)原創(chuàng)或者是合作機(jī)構(gòu)授權(quán)同意發(fā)布的文章。
如需轉(zhuǎn)載，轉(zhuǎn)載方必須與中國(guó)有色網(wǎng)（ 郵件：cnmn@cnmn.com.cn 或 電話：010-63971479）聯(lián)系，簽署授權(quán)協(xié)議，取得轉(zhuǎn)載授權(quán)；
凡本網(wǎng)注明“來源：“XXX（非中國(guó)有色網(wǎng)或非中國(guó)有色金屬報(bào)）”的文章，均轉(zhuǎn)載自其它媒體，轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息，并不構(gòu)成投資建議，僅供讀者參考。
若據(jù)本文章操作，所有后果讀者自負(fù)，中國(guó)有色網(wǎng)概不負(fù)任何責(zé)任。
